2018学年福建漳州芦城中学高二化学教案:电化学--化学电源苏教版选修4

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福建漳州芦城中学高二化学教案:化学反应与能量化学反应的焓变苏教版选修

福建漳州芦城中学高二化学教案:化学反应与能量化学反应的焓变苏教版选修

【教学目标】二课时①知识与技能⑴了解化学反应中能量变化的实质,理解反应热、放热反应、吸热反应、焓及焓变等概念。

⑵明确测定反应热的要点,测定反应热的基本原理和方法。

⑶能熟练书写热化学方程式,能利用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算②过程与方法⑴通过化学反应中的能量变化,理解放热反应和吸热反应的实质。

且会利用量热计测定反应热。

⑵能从能量的角度说明“焓”及“焓变”的意义,能熟练书写热化学方程式。

③情感态度与价值观通过常见的化学反应的热效应,结合物质的结构,体会化学反应的实质,感受化学反应中的能量变化及能源危机,培养学习化学的兴趣,乐于探究物质变化的奥秘,感受化学世界的奇妙,培养创新精神和实践能力。

【学习重难点】重点:1.理解放热反应和吸热反应的实质。

2.熟练书写热化学方程式。

难点:能量变化实质,键能的含义【教学过程】引言;在化学必修2中我们已经学习了化学反应中的能量变化,我们说化学反应中不仅是物质的转变,同时还伴随着能量变化。

这个能量就是反应热。

那什么是反应热呢?回顾:一、反应热1、反应热:在化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同的温度时,所吸收或放出的热量叫反应热。

讲述:在化工生产和科学实验中,化学反应通常是在敞口容器中进行的,反应体系的压强与外界压强相等,即反应是在恒压下进行的。

2、焓变:在恒温、恒压的条件下,化学反应过程中吸收或放出的热量称为焓变。

符号;△H 单位:kJ/mol两者的关系:焓变与“等压”反应且“能量全部转化为热能”时的反应热相等。

一般没特别指明时,两者的数值相等。

问:一个化学反应,根据反应过程是吸收热量还是放出热量,可把反应分为什么?3、放热反应和吸热反应放出热量的反应称为放热反应。

△H(焓变)<0表示放热吸收热量的反应称为吸热反应,△H(焓变)>0表示吸热反应4、常见的放热反应和吸热反应放热反应:燃料的燃烧、酸碱中和反应、金属与酸的反应、大多数的化合反应。

吸热反应:Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl、碳与H2O、CO2的反应、大多数分解反应、C(H2)+CuO、盐类水解等思考:放热反应一定不需要加热或吸热反应一定需要加热,对吗?结论:化学反应的热效应与该反应是否需要加热没有必然的联系,放热反应和吸热反应在一定的条件下都能发生,开始反应时需加热的反应可能是放热反应也可能是吸热反应,但反应过程中需要持续加热的反应一定是吸热反应。

苏教版高中化学选修四1.2《化学电源》参考教案

苏教版高中化学选修四1.2《化学电源》参考教案

教学课题专题专题1化学反应与能量变化单元第二单元化学能与电能的转化节题第一、二课时化学电源教学目标知识与技能了解常见化学电源工作原理,能正确书写原电池的正负电极反应式及电池反应方程式。

过程与方法通过实验探究化学能转化为电能的装置,培养实验探究能力。

情感态度与价值观通过原电池原理体会化学反应对人类生活生产的作用,化学在解决能源危机中的重要作用。

教学重点原电池工作原理教学难点电极反应式的正确书写。

教学准备常见电池。

教学过程教师主导活动学生主体活动[回述]原电池构成条件?盐桥的作用。

[引入] 生活生产中我们有哪些化学电池。

[实验探究]完成下列电池的电极反应式。

[讨论]1、一次电池:锌锰电池、银锌钮扣电池2、二次电池:镍铬电池、铅蓄电池3、燃料电池:氢气、甲烷、肼、甲醇等。

回顾电极材料(两极活性不同)电解质溶液(对应盐溶液)盐桥相隔电极与电解质溶液不反应形成回路自发的氧化还原反应。

工作原理电极:负极失电子沿导线流向正极溶液:阳离子移向正极,阴离子移向负极。

[讨论]查阅资料完成表[讲解]化学电源按其工作性质和储存方式可分为一次电池或原电池、二次电池或可充电电池、储存电池、燃料电池四大类。

电极一般由电极材料与添加剂(提高导电性说明:1、燃烧电池的电解质有磷酸(酸性溶液)、氢氧化钠(碱性溶液)、熔融氧化锆(ZrO2)、质子交换膜(H+)。

2、锂电池工作原理:负极(Li)、正极(过渡金属氧化物)电池反应:xLi+MoS2=Li x MoS2充电放电[课后练习]1.(07天津)天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。

锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴(LiCoO 2),充电时LiCoO 2中Li 被氧化,Li +迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C 6)中,以LiC 6表示。

电池反应为LiCoO 2 + C 6 CoO 2 + LiC 6 ,下列说法正确的是A .充电时,电池的负极反应为 LiC 6 - e -== Li + C 6 B .放电时,电池的正极反应为 CoO 2 + Li ++ e -== LiCoO 2 , C .羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质 D .锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低2.(05广东)一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2—。

高中化学苏教版选修四《化学电源》教学设计

高中化学苏教版选修四《化学电源》教学设计

高中化学苏教版选修四《化学电源》教学设计一、教学背景分析1、教材分析《化学电源》是高中化学教材苏教版选修四《化学反应原理》专题1《化学反应与能量变化》中第二单元“化学能与电能的转化”内容。

该单元内容依次包括“原电池的工作原理”、“化学电源”、“电解池的工作原理及应用”。

“化学电源”是在学习了原电池的工作原理之后,是对原电池工作原理的具体应用。

本内容的课标要求是“了解常见的化学电源的种类及工作原理,认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用”。

本课时主要是让学生了解几种常见的化学电源在社会生产中的应用;通过纯电动汽车中电源的发展史认识电池由一次电池、二次电池到连续电池的发展历程。

通过对碱性锌锰干电池、铅酸蓄蓄电池和燃料电池的深入学习进一步理解原电池的原理并书写复杂的电极反应式;在感受化学电源的发展给人带来方便的同时认识电池对环境造成的污染,增强环保意识。

2、学情分析教学对象是高二选考化学的学生,该阶段的学生已经在必修教材《化学2》学习中掌握了原电池的概念、原理、构成条件;在《化学2》拓展视野中也介绍了常见的化学电源、燃料电池的组成和反应原理。

本单元前两节的学习中,感受了从伏打电池到盐桥原电池的改进过程。

这些都为学生学习本节课内容提供了一定的知识理论基础、学习方法和探究思路。

同时该阶段的学生具有一定的归纳整合能力;同时学生在生活中积累了一定的使用化学电源的经验,并比较喜欢学以致用和科技发展历史及前沿知识,对本节课内容学习积极性较高。

二、教学目标1.知识与技能:a)了解一次电池,二次电池,燃料电池的反应原理,性能及其应用;会判断电池的优劣。

b)深入理解电化学原理及正确书写电极反应式2.过程与方法:通过问题探究、思考辅助以动画、讨论、归纳等手段,夯实电化学基础,并培养学生分类、对比、归纳与演绎、表达及分析能力,增强实际解决问题的能力及创新精神。

3.情感态度价值观:以电动汽车中使用的化学电源为主线,通过认识化学电源发展史及在人类生产、生活中的重要地位,体验科学家改进化学电源的历程;了解环境保护在生产生活中的重要作用,注重理论联系实际、获取信息及处理应用的能力。

高中化学选修4版教案

高中化学选修4版教案

高中化学选修4版教案
课题:电化学
教学目标:
1. 了解电化学的基本概念和原理;
2. 掌握电化学反应的基本类型和方程式;
3. 理解电解质在电解质溶液中的导电性原理;
4. 能够应用电化学原理解决实际问题。

教学重点:
1. 电化学的基本概念和原理;
2. 电化学反应的基本类型和方程式。

教学难点:
1. 理解电解质在电解质溶液中的导电性原理;
2. 应用电化学原理解决实际问题。

教学准备:
1. 教学课件;
2. 实验仪器和试剂。

教学过程:
1. 导入:介绍电化学的基本概念和原理,引发学生对电化学的兴趣。

2. 探究:通过实验,让学生了解电化学反应的基本类型和方程式。

3. 拓展:讨论电解质在电解质溶液中的导电性原理,引导学生深入理解电化学原理。

4. 应用:通过案例分析,让学生应用电化学原理解决实际问题,提高他们的实际应用能力。

5. 总结:总结本节课的重点内容,强化学生对电化学的理解。

课后作业:
1. 阅读相关的课外资料,加深对电化学的理解;
2. 解答与电化学相关的练习题,巩固所学知识。

评估方式:
1. 课堂表现;
2. 作业完成情况。

教学反思:
通过本节课的教学,学生对电化学的基本概念和原理有了初步的了解,但仍需要进一步强化理解,并提高应用能力。

在后续教学中,可以通过更多的实验和案例分析,帮助学生深化理解,提高电化学的掌握水平。

苏教版高中化学选修4《原电池及化学电源》复习课名师教案

苏教版高中化学选修4《原电池及化学电源》复习课名师教案

《原电池工作原理及化学电源》复习课难点:利用氧化还原反应设计原电池。

总结。

教学方法启发式、探索式和开放式相结合;通过探究实激发学生学习兴趣教具化学实验用品:仪器:烧杯、盐桥、电流表、石墨电极、洗瓶。

试剂:酸性KMnO4溶液、5%H2O2溶液。

多媒体辅助设备:电脑、投影仪。

教学过程教师活动学生活动设计意图环节1:猜夯谜实引基入,础(约5min)引入:“小小屋子,一升一降,带你到家,方便大家”。

同学们知道这个谜语描述的是什么吗?讲述:在化学中,也有个像电梯一样有升有降的反应——氧化还原反应,同学们能理清其中概念之间的相互关系吗?归纳:氧化还原反应口诀:升失还,降得氧;剂性一致,其它相反。

反馈练习:用双线桥法表示以下反应电子转移情况,并根据得失电子情况尝试将其拆分为两个半反应。

2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2+8H2O通过联系生活实际,发表意见:电梯。

回顾复习:用双线桥的形式回顾氧化还原反应的相关知识:氧化反应:5H2O2-10e-=5O2↑+10H+;还原反应:2MnO4-+10e-+16H+=2Mn2++8H2O由猜谜的方式引入课堂教学,激发学生学习兴趣与动机。

夯实氧化还原反应的相关知识,有利于学生接下来更好地理解原电池的构成与原理。

通过练习,考察学生对知识的掌握情况并加深理解。

环节2:实验探究,攻克重难点(20min)设疑过渡:将一个自发的氧化还原反应拆分为两个半反应有何用途?(教师引导学生就此问题进行小组内交流讨论,然后根据已有的原电池知识进行原电各抒己见:两个半反应可以看成是原电池的两个电极反应,所以应该可以设计成原电池。

以4人为以小组,尝试针对这一氧化还原反应设计原电池,画出装置以学生探索、思悟为主体,教师点拔、归纳为主导,培养学生的综合思维能力。

池设计)。

实验探究:分别按如下两个装置图,用酸性KMnO4溶液、5%H2O2溶液进行实验。

【提示】盐桥:由琼脂和饱和氯化钾或饱和硝酸钾溶液构成,用来在两溶液中转移离子,平衡电荷。

苏教版高中化学选修4教案

苏教版高中化学选修4教案

苏教版高中化学选修4教案《苏教版高中化学选修4》课题:化学平衡教学目标:1. 理解化学反应达到动态平衡的概念;2. 掌握平衡常数的计算方法;3. 掌握 Le Chatelier 原理在平衡体系中的应用;4. 能够解决相关的计算题目。

教学重点:1. 化学反应的动态平衡;2. 平衡常数的概念;3. Le Chatelier 原理的应用。

教学难点:1. 平衡常数的计算方法;2. Le Chatelier 原理在不同条件下的应用。

教学准备:1. 多媒体教学设备;2. 实验器材:反应瓶、试管、称量设备等;3. 实验药品:反应物、指示剂等。

教学过程:一、引入(5 分钟)教师通过实验或图表等方式引入化学平衡的概念,引发学生的兴趣。

二、讲解(15 分钟)1. 讲解动态平衡的概念和平衡常数的定义;2. 讲解 Le Chatelier 原理的基本内容;3. 讲解如何计算平衡常数。

三、实验(20 分钟)教师设计一些简单的实验,让学生亲自操作,观察化学反应达到平衡的过程。

四、讨论(15 分钟)学生根据实验结果讨论平衡常数的计算方法和 Le Chatelier 原理在实验中的应用。

五、作业(5 分钟)布置相关的练习题作业,以加深学生对化学平衡知识的理解。

六、总结(5 分钟)教师总结本堂课的重点内容,并强调课后复习的重点。

教学反思:通过本节课的教学,学生应能够理解化学反应的动态平衡和平衡常数的概念,掌握 Le Chatelier 原理的应用。

同时,通过实验的操作,学生能够加深对化学平衡知识的理解,提高实验动手能力。

在后续课堂中,可以进一步拓展平衡常数和 Le Chatelier 原理的应用,增强学生的实践能力和综合应用能力。

高中化学选修 4 第四章 电化学基础教材辅导

高中化学选修 4   第四章 电化学基础教材辅导
一 Nhomakorabea课程标准
【教学策略】 充分利用铜-锌双液原电池、铅蓄电池、氢氧燃 料电池、电解熔融氯化钠和电解饱和食盐水等案 例,组织学生开展分析解释、推论预测、设计评 价等学习活动,发展学生对原电池工作原理的认 识,转变迷思概念,促使学生认识到电极反应、 电极材料、离子导体、电子导体是电化学体系的 基本要素,建立对电化学过程的系统分析思路, 提高学生对电化学本质的认识。
3、本章内容的逻辑关系及课标要求
课标重视化学能与电能之间等能量转化的意义, 探究转化过程的原理和实现。
了解、 记住 和识 别
领会和理解并解释说明
微粒观、价态观
关注原理和装置之间的关系
四、本章内容的地位和功能
4、本章内容所蕴含的化学观念
原电池 化学电源
化学能转化为电能
能量观
电解池
电能转化为化学能
金属防护
五、电化学认识模型
4、从装置维度和原理维度建立认识模型
基于学生存在关于电化学概念的偏差或错误认识
分析和解决电化学问题时缺少认识角度与合理思路,系统性差。
六、教学建议
教学课时建议
内容
课时
第一节 原电池 第二节 化学电源
2
第三节 电解池
3
第四节 金属的电化学腐蚀与防护
1
习题处理
2
复习检测
2
合计
10
第一节 原电池
二、《化学反应与能量》的功能价值
现代社会发展的三大支柱
能 材信 源 料息
世界能源大会 World EnergyCongress 影响全球经济和生活的首要因素
二、《化学反应与能量》的功能价值


提高能源利用率

苏教版高中化学选修四1.2《化学电源》参考教案

苏教版高中化学选修四1.2《化学电源》参考教案

说明:1、燃烧电池的电解质有磷酸(酸性溶液)、氢氧化钠(碱性溶液)、熔融氧化锆(ZrO2)、质子交换膜(H+)。

2、锂电池工作原理:负极(Li)、正极(过渡金属氧化物)电池反应:xLi+MoS2=Li x MoS2[课后练习]1.(07天津)天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。

锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴(LiCoO2),充电时LiCoO2中Li被氧化,Li+迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C6)中,以LiC6表示。

电池反应为LiCoO2 + C6CoO2 + LiC6,下列说法正确的是A.充电时,电池的负极反应为LiC6-e-== Li + C6B.放电时,电池的正极反应为CoO2 + Li++ e-== LiCoO2,C.羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质D.锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低2.(05广东)一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2—。

下列对该燃料电池说法正确的是A.电池的总反应是:2C4H10+13O2→8CO2+10H2OB.在熔融电解质中,O2—由负极移向正极C.通入空气的一极是正极,电极反应为:O2+4e—==2 O2—D.通入丁烷的—极是正极,电极反应为:C4H10+26e—+13O2—==4CO2+5H2O3.(06广东)某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极,嵌入锂的碳材料为负极,含Li+导电固体为电解质。

放电时的电池反应为:Li+LiMn2O4==Li2Mn2O4。

下列说法正确的是A.放电时,LiMn2O4发生氧化反应B.放电时,正极反应为:Li++LiMn2O4+e-==Li2Mn2O4C.充电时,LiMn2O4发生氧化反应D.充电时,阳极反应为:Li++e-==Li4.(06江苏)锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池,该电池具有能量密度大、电压高的特性。

苏教版化学选修4《化学电源》word教案

苏教版化学选修4《化学电源》word教案

专题1 第2单元第2课时(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!)一、选择题1.下列有关化学电源的叙述错误的是()A.干电池根据电池内的电解质分为酸性电池和碱性电池B.干电池中碳棒为正极C.铅蓄电池是充电电池D.铅蓄电池中的PbO2为负极【解析】铅蓄电池中的PbO2应为正极,铅为负极。

【答案】 D2.如图锌锰干电池在放电时总反应方程式可以表示为:Zn+2MnO2+2NH4+===Zn2++Mn2O3+2NH3↑+H2O,在此电池放电时正极(碳棒)上发生反应的物质是()A.Zn B.碳C.MnO2+NH4+D.Zn2+和NH3【解析】可将总反应拆写为两个半反应,负极:Zn-2e-===Zn2+;正极:2MnO2+2NH4++2e-===MnO3(s)+2NH3↑+H2O。

2【答案】 C3.(2008年海南高考)关于铅蓄电池的说法中正确的是()A.在放电时,正极发生的反应是Pb(s)+SO42-(aq)===PbSO4(s)+2e-B.在放电时,该电池的负极材料是铅板C.在充电时,电池中硫酸的浓度不断变小D.在充电时,阳极发生的反应是PbSO4(s)+2e-===Pb(s)+SO42-(aq)【解析】铅蓄电池放电时正极反应为PbO2+4H++SO42-+2e-===PbSO4+2H2O;负极材料为铅板;充电时阳极反应是PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++SO42-;充电时,电池中硫酸的浓度增大。

【答案】 B4.如图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不正确的是()A.a电极是负极B.b电极的电极反应为:4OH--4e-===2H2O+O2↑C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置【解析】氢氧燃料电池中H2为负极反应物,工作过程需不断补充H2、O2,其产物为没有任何污染的H2O,故A、C、D三项都对。

化学电源-苏教版高中化学选修4教案设计

化学电源-苏教版高中化学选修4教案设计

第2课时化学电源目标与素养:1.了解化学电源的种类及其工作原理,知道化学电源在生产、生活和国防中的实际应用。

(科学态度与社会责任)2.学会一次电池、二次电池的反应原理,会书写电极反应式。

(宏观辨识与微观探析)一、化学电源的分类及特点化学电源⎩⎪⎨⎪⎧(1)一次电池:只能放电,不能充电,消耗到一定程度,不能再使用。

(2)二次电池:可反复充电和放电,充电时为电解池,放电时为原电池。

(3)燃料电池:将化学能直接转化为电能,能量利用率高,无污染。

二、一次电池1.银锌钮扣电池(1)组成(2)电极反应和电池反应负极:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2正极:Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-。

电池反应:Zn+Ag2O+H2O===2Ag+Zn(OH)2。

2.锌锰干电池(1)组成:分为酸性锌锰电池(普通锌锰干电池)和碱性锌锰电池,其正极为石墨棒,负极为锌筒,前者电解质溶液为NH4Cl和ZnCl2混合液,后者电解质为KOH。

(2)电极反应和电池反应以碱性锌锰干电池为例:负极:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2。

正极:2MnO2+2H2O+2e-===2MnOOH+2OH-。

电池反应:Zn+2MnO2+2H2O===Zn(OH)2+2MnOOH。

三、燃料电池以KOH溶液为电解质溶液,写出氢氧燃料电池的电极反应式和电池反应。

电极反应(碱性环境):负极:H2+2OH--2e-===2H2O;正极:12O2+H2O+2e-===2OH-;电池反应:H2+12O2===H2O。

特点:连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能,能量利用率高,排放废弃物少。

四、二次电池1.构造与组成2.工作原理放电过程充电过程负极:Pb-2e-+SO2-4===PbSO4;(氧化反应)阴极:PbSO4+2e-===Pb+SO2-4;(还原反应) 正极:PbO2+4H++SO2-4+2e-===PbSO4+2H2O;(还原反应)阳极:PbSO4+2H2O-2e-=== PbO2+4H++SO2-4;(氧化反应)总反应:Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O总反应:2PbSO4+2H2O===Pb+PbO2+2H2SO4铅蓄电池的充、放电过程:Pb+PbO2+2H2SO4放电充电2PbSO4+2H2O(1)优点:可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉,在生产生活中应用广泛。

2021-2022学年福建漳州芦城中学高二化学教案:电化学--《化学电源》(苏教版选修4)Word版

2021-2022学年福建漳州芦城中学高二化学教案:电化学--《化学电源》(苏教版选修4)Word版

【教学目标】:学问与力量:1.复习原电池的化学原理,把握形成原电池的基本条件。

2.常识性介绍日常生活中常用的化学电源。

并能从电极反应的角度生疏常见电源的化学原理。

过程与方法:1.通过拆分干电池和学会自制简易电池培育同学观看力量与分析思维力量,并通过了解电池的化学组成而增加环保意识。

2.通过化学化学电源的使用史实引导同学以问题为中心的学习方法。

学会发觉问题、解决问题的方法。

加深理解实践→生疏→再实践→再生疏的辨证唯物主义的思维方法。

情感态度价值观:1.通过原电池的创造、进展史,培育同学实事求是勇于创新的科学态度。

2.激发同学的学习爱好与投身科学追求真理的乐观情感。

3.体验科学探究的艰辛与愉悦,增加为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。

【教学重点】:常见化学电源的化学原理。

【教学难点】:常见化学电源的电极反应。

【教学过程】:【引言】自从人类把握了有关原电池的学问,依据其原理,设计了很多电池,我们称为“化学电源”,如干电池、蓄电池以及供人造地球卫星、宇宙火箭、空间电视转播站使用的高能电池,等等。

呈现常见化学电源的图片。

化学电源有一次电池、二次电池和燃料电池之分。

【板书】一、化学电源的分类:化学电池一次电池二次电池燃料电池氢气、甲醇、天然气、煤气与氧气组成燃料电池铅蓄电池锌银蓄电池镍镉电池锂离子电池普通干电池碱性锌锰电池锌银纽扣电池电池中的反应物质消耗到一定程度,就不能再次利用。

又称充电电池或蓄电池。

放电后经充电可使电池中的活性物质获得重生,恢复工作能力,可多次重复使用。

是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能的化学电源,又称连续电池。

下面我们就对常见的几种电池的原理进行学习。

1、纽扣电池2、锌锰干电池3、铅蓄电池4、氢氧燃料电池(碱性介质)。

【二】、常见化学电源的组成与反应原理:1、一次电池:一般锌锰干电池、碱性锌锰电池、银锌纽扣电池老师呈现打开的一般锌锰干电池,和同学一起生疏其内部构造和化学组成。

福建省漳州市芗城中学高二化学苏教版4化学反应原理校本作业:专题1第2单元化学能与电能的

福建省漳州市芗城中学高二化学苏教版4化学反应原理校本作业:专题1第2单元化学能与电能的

第2课时电解池的工作原理和应用『问题探究1』如何确定电解池的阴阳极 ?电解池的两极由电解池中的电极与电源正、负极的连接情况直接判断:与电源正极相连的电极为电解池的阳极;与电源负极相连的电极为电解池的阴极 .如果装置中未标有电源的正、负极 ,也可由两极的反响来决定:发生氧化反响的为阳极 ,发生复原反响的为阴极 . 『问题探究2』判断电解过程中的电极产物的依据是什么 ?判断电解过程中电极产物的依据是:电极材料和离子放电顺序 .阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电 .放电顺序取决于离子本身性质 ,也与离子浓度及电极材料有关 .电解时所使用的电极分为两类:一类为惰性电极 ,只起导体的作用 (如铂、石墨等 ) ,并不参与反响;另一类为活性电极 (除铂、金以及在电解时很易钝化的铅、铬以外的金属 ) .活性电极假设作阴极 ,只起导体的作用;假设为阳极 ,发生氧化反响的往往是电极本身 .电极上物质的变化情况以及电子的转移情况用电极反响式来说明 .当电解质溶液中存在多种阳离子或者多种阴离子时 ,电解质溶液中各种离子在两极上得失电子是有一定顺序的 ,称之为放电顺序 .放电顺序涉及多种因素 ,在中学阶段只要求掌握:阳极①假设为惰性电极 ,那么阴离子放电 (失电子 ,发生氧化反响 ) ,放电顺序为:S2 ->I ->Br ->Cl - >OH ->含氧酸根离子>F -②假设为活泼电极 ,那么电极本身失去电子而放电 ,电极溶解 .因为活泼电极的复原性几乎大于一切阴离子 .阴极无论是惰性电极 ,还是活性电极 ,阴极总是受到保护 ,不会参与电极反响 ,始终为阳离子放电 (得电子 ,发生复原反响 ) ,放电顺序为 (金属活动性顺序的反向 ):Ag +> Hg2 +> Fe3 +> Cu2 +> H +(酸 )> Pb2 +> Sn2 +>Fe2 +>Zn2 +> H +( H2O)>Al3 +>Mg2 +>Na +>Ca2 +>K +因此 ,判断电解过程中的电极产物的步骤:①分析电解质溶液的组成 ,找全离子 (包括水电离出的H +及OH - )并分为阴、阳两组;②分析离子的放电顺序;③确定电极 ,写出电极反响式 .『问题探究3』用惰性电极电解的一般规律是什么 ?类型电极反响举例电解物质电解质溶液的浓度pH恢复原溶液方法电解水型阴极:2H + +2e - =H2↑阳极:40H- -4e-=02↑ +2H20NaOH 水增大增大加水H2SO4 水增大减小加水Na2SO4 水增大不变加水电解电解质型电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电HCl 电解质减小增大加HClCuCl2 电解质减小增大加CuCl2放氢生碱型阴极:放出氢气生成碱 ,阳极:电解质阴离子放电NaCl水与电解质各半生成新电解质增大加HCl放氧生酸型阴极:电解质阳离子放电 ,阳极:OH -放电生成酸CuSO4水与电解质各半生成新电解质减小加CuO注意:(1 )电解水型:含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐 (如NaOH、H2S04、K2SO4等 )的电解 .(2 )电解电解质型:无氧酸 (除HF外 )、不话泼金属的无氧酸盐 (氟化物除外 )溶液的电解 .(3 )放氢生碱型:活泼金属的无氧酸盐 (氟化物除外 )溶液的电解 .(4)放氧生酸型:不活泼金属的含氧酸盐溶液的电解 .『问题探究4』电解原理有哪些应用 ?电解原理应用于实际生产中 ,主要有工业上应用电解食盐水溶液的方法制取烧碱、氢气和氯气 ,电镀等 .(1 )电解饱和食盐水制备烧碱、氢气和氯气①实验装置和步骤按右图装置 ,在U形管里倒入饱和食盐水 ,插入一根石墨棒作阳极 ,一根铁棒作阴极同时在两边管中各滴人几滴酚酞试液 ,并用湿润的淀粉碘化钾试纸检验阳极放出的气体 .接通直流电源后 ,注意管内发生的现象 .②实验原理分析阳极 (放电顺序Cl ->OH - ):2C1 - - 2e - =Cl2↑阴极 (放电顺序H +>Na + ):2H + +2e - = H2↑在上述反响中 ,由于H +在阴极上得到电子而生成H2,破坏了附近水的电离平衡 ,促进了水继续电离 ,结果阴极区溶液里OH -的浓度增大而呈碱性 .总反响:2NaCl +2H2O H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH③产物检验Cl2:湿润的淀粉碘化钾试纸;NaOH:酚酞溶液;H2:收集后检验爆鸣声(2 )电镀电镀特点: "一多、一少、一不变 .〞一多指阴极上有镀层金属沉积 ,一少指阳极上有镀层金属溶解 ,一不变指电解液浓度不变 .例:在一根铁棒上镀上Cu ,阳极:Cu -2e- =Cu2 +阴极:Cu2 + +2e - =Cu(3 )电解冶炼活泼金属Na、Mg、Al等①电解熔融NaCl得金属钠阴极:2Na + +2e - =2Na 阳极;2C1 - -2e - =Cl2↑ 总反响:2NaCl2Na +Cl2↑②电解熔融MgCl2得单质Mg阴极:Mg2 + +2e - =Mg 阳极:2C1 - -2e - =Cl2↑ 总反响: MgCl2 Mg + Cl2↑③电解熔融Al2O3制单质Al阴极:Al3 + +3e - =Al 阳极:2O2 - -4e - = 02↑ 总反响:2A12O34Al + 302↑「特别提醒」电离和电解(1 )电离指电解质在水溶液或熔融状态下解离出离子的过程 .(2 )电解质导电的过程就是电解质的电解过程 .规律 方法 技巧方法1 有关电解的计算通常是求电解后某产物的质量、气体的体积、某元素的化合价、元素的相对原子质量、溶液的pH及物质的量浓度等 .不管哪种计算 ,均可概括为以下三种方法:(1 )得失电子守恒法计算:用于串联电路、通过阴阳两极的电量相同等类型的计算 ,其依据是电路上转移的电子数相等 .(2 )电解反响式计算:先写出电极反响式 ,再写出电解反响式 ,最|||后根据电解反响方程式列比例式计算 .(3 )关系式计算:借得失电子守恒关系建立量与未知量之间的桥梁 ,建立计算所需的关系式 .方法2 分析电解问题的根本方法思路(1 )通电前:电解质溶液中含有哪些阴、阳离子(包括水电离出的H+和OH-) .(2 )通电时:阴离子移向阳极 ,阳离子移向阴极 ,结合放电顺序分析谁优先放电(注意活泼金属作阳极时优先放电) .(3 )正确书写电极反响式 ,要注意原子数、电荷数是否守恒 .(4 )能结合题目要求分析电解时的各种变化情况 ,如两极现象、水的电离平衡移动、离子浓度方法3 电极反响规律(1 )阴极:无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反响 ,发生反响的是溶液中的阳离子 .阳离子放电顺序:Ag+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+……(2 )阳极:溶液中复原性强的阴离子失去电子被氧化 ,或者电极材料本身失去电子被氧化而溶入溶液中 .其放电顺序:金属阳极>S2->I->Cl->OH->含氧酸根 .典例一讲通【例1】以下有关电解池的说法正确的选项是( )A.在电解池中与外接电源负极相连的电极是阳极B.无论电解何种物质 ,阳极上失电子数都与阴极上得电子数相等C.电解氯化铜溶液时 ,在阴极上有气体生成D.电解NaCl、CuCl2两种溶液 ,参加反响的物质是相同的【例2】Cu2O是一种半导体材料 ,基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如以下图 ,电解总反响为2Cu+H2O Cu2O+H2↑ .以下说法正确的选项是( )A.石墨电极上产生氢气B.铜电极发生复原反响C.铜电极接直流电源的负极D.当有0.1 mol电子转移时 ,有0.1 mol Cu2O生成【例3】金属镍有广泛的用途 .粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质 ,可用电解法制备高纯度的镍 ,以下表达正确的选项是(:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+)( )A.阳极发生复原反响 ,其电极反响式:Ni2++2e-= = =NiB.电解过程中 ,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C.电解后 ,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+D.电解后 ,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt【例4】有三个烧杯 ,分别盛有氯化铜、氯化钾和硝酸银三种溶液 ,均以Pt作电极 ,将它们串联在一起电解一定时间 ,测得电极增重总和2.8 g ,这时产生的有色气体与无色气体的物质的量之比为( )A.4∶1 B.1∶1 C.4∶3 D.3∶4【答案与解析】1. B 与负极相连的是阴极 .电解氯化铜时 ,阳极上有氯气生成 ,阴极上有铜析出;电解NaCl溶液时 ,水参加了反响 ,而电解CuCl2溶液时 ,水没有参加反响 .2. A 由电解总反响可知 ,Cu参加了反响 ,所以Cu作电解池的阳极 ,发生氧化反响 ,B 选项错误;石墨作阴极 ,阴极上是溶液中的H+放电 ,电极反响为 2H++2e-= = =H2↑ ,A 选项正确;阴极与电源的正极相连 ,C选项错误;阳极反响为2Cu+2OH--2e-= = =Cu2O +H2O ,当有0.1 mol电子转移时 ,有0.05 mol Cu2O生成 ,D选项错误 .3. D 此题考查的是电解的根本原理 .在电解池中 ,阳极失去电子 ,化合价升高 ,发生氧化反响 ,而阴极得到电子 ,化合价降低 ,发生复原反响 .题目中已经告诉氧化性:Fe2+<Ni2+<Cu2+ ,可以推出题中几种金属在阳极的放电顺序为:Zn>Fe>Ni>Cu>Pt(惰性金属不放电) ,阴极的放电顺序为:Zn2+<Fe2+<Ni2+<Cu2+ ,所以A中阳极电极反响式有:Zn-2e-= = =Zn2+ ,Fe-2e- = = =Fe2+ ,Ni-2e- = = =Ni2+(主要电极反响) .B:由于阳极中Cu和Pt沉于电解槽底部的阳极泥中 ,而Zn和Fe在阳极放电 ,在阴极不能放电 ,因此阳极质量的减少>阴极质量的增加 .C:溶液中除了Fe2+和Zn2+还有Ni2+、H+等 .4. C 串联电路中 ,相同时间内各电极得或失的电子的物质的量相同 ,各电极上放出气体的物质的量之比为定值 .不必注意电极增重是多少 ,只要判断出生成何种气体及生成该气体一定物质的量所得失电子的物质的量 ,就可以通过得失电子守恒 ,判断气体体积之比 ,第|一个烧杯中放出Cl2 ,第二个烧杯中放出Cl2和H2 ,第三个烧杯中放出O2 .在有1 mol电子转移时 ,生成的气体的物质的量分别是0.5 mol、0.5 mol、0.5 mol和0.25 mol .所以共放出有色气体(Cl2)0.5 mol+0.5 mol=1 mol ,无色气体(O2和H2)0.5 mol+0.25 mol=0.75 mol .自主小测1.以下关于电解池工作原理的说法中 ,错误的选项是( )A.电解池是一种将电能转变成化学能的装置B.电解池中发生的反响是非自发的氧化复原反响C.电解池工作时 ,阳极发生氧化反响 ,阴极发生复原反响D.电解池放电时 ,电极本身不会参加电极反响2.用惰性电极电解以下溶液 ,其中随着电解的进行 ,溶液pH逐渐减小的是( )①氯化钠溶液②硫酸铜溶液③氢氧化钠溶液④稀硫酸⑤稀盐酸⑥硫酸钠溶液A.①③⑤B.②④⑤ C.②④D.②④⑥3.用惰性电极电解以下溶液一段时间后再参加一定量的某种物质(方括号内物质) ,能够使溶液恢复到原来的成分和浓度的是( )A.AgNO3 B.NaOHC.KCl D.CuSO44.在某电解质溶液里 ,用M和N作电极 ,通电一段时间后 ,发现M极质量减小 ,N极质量增大 ,符合这一情况的是( )A.电解质溶液是稀硫酸B.金属M是阳极 ,金属N是阴极C.M和N是石墨电极D.M是阴极 ,N是阳极5.依据以以下图判断 ,以下表达正确的选项是( )A.Ⅰ是原电池 ,Ⅱ是电镀装置B.Ⅰ、Ⅱ装置中锌极上均发生氧化反响C.Ⅱ、Ⅲ装置中 ,铜极均发生氧化反响而溶解D.Ⅱ、Ⅲ装置中Cu2+浓度根本不变6.以下描述中 ,不符合生产实际的是( )A.电解熔融的氧化铝制取金属铝 ,用铁作阳极B.电解法精炼粗铜 ,用纯铜作阴极C.电解饱和食盐水制烧碱 ,用涂镍碳钢网作阴极D.在镀件上电镀锌 ,用锌作阳极7.欲在金属外表镀银 ,应把镀件挂在电镀池的阴极 .以下各组中 ,选用的阳极金属和电镀液均正确的选项是( )A.Ag和AgCl溶液 B.Ag和AgNO3溶液C.Pt和Ag2CO3溶液 D.Pt和Ag2SO4溶液8.某溶液中含有溶质NaCl和H2SO4,它们的物质的量之比为3∶1 .用石墨作电极电解溶液时 ,根据电极产物 ,可明显分为三个阶段 .以下表达不正确的选项是( )A.阴极只析出H2B.阳极先析出Cl2 ,后析出O2C.电解最|||后阶段为电解水D.溶液pH不断增大 ,最|||后为79.观察以下几个装置示意图 ,有关表达正确的选项是( )A.装置①工业上可用于生产金属钠 ,电解过程中石墨电极产生金属 ,此法也可用于生产活泼金属镁、铝等B.装置②中随着电解的进行左边电极会产生红色的铜 ,并且电流计示数不断变小C.装置③中的离子交换膜只允许阳离子、阴离子和小分子水通过D.装置④的待镀铁制品应与电源正极相连10.如以下图的A、B两个电解池中的电极均为铂 ,在A池中参加0.05 mol·L-1的CuCl2溶液 ,B池中参加0.1 mol·L-1的AgNO3溶液 ,进行电解 .a、b、c、d四个电极上所析出的物质的物质的量之比是( )A.2∶2∶4∶1 B.1∶1∶2∶1C.2∶1∶1∶1 D.2∶1∶2∶111.用惰性电极电解CuSO4溶液 .假设阴极上析出Cu的质量为3.2 g ,那么阳极上产生气体在标准状况下的体积为_________________________________________________________;室温下 ,假设将电解后的溶液稀释至|||1 L ,那么溶液中的c(H+)为________ .12.如以下图 ,假设电解5 min时 ,测得铜电极的质量增加2.16 g .试答复:(1)电源中X极是________(填 "正〞或 "负〞)极 .(2)通电5 min时 ,B中共收集到224 mL(标准状况)气体 ,溶液体积为200 mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计) ,那么通电前c(CuSO4)=________ .(3)假设A中KCl溶液的体积也是200 mL ,电解后溶液中仍有Cl- ,那么电解后溶液的c(OH -)=________ .小测5 电解池的工作原理和应用1.D 2.C 3.B 4.B 5.A 6.A 7.B 8.D 9.B 10.A11. 0.56 L 0.1 mol·L-1 解析:用惰性电极电解CuSO4溶液时 ,阳极:4OH--4e-= = =O2↑+2H2O ,阴极:Cu2++2e-= = =Cu ,根据得失电子守恒 ,n(O2)=n(Cu)=×=0.025 mol ,所以标准状况下V(O2)=0.56 L;根据反响2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4 ,电解后溶液中n(H+)=4n(O2)=0.1 mol ,所以c(H+)=0.1 mol·L-1 .12. (1)负(2)0.025 mol·L-1(3)0.1mol/L 解析:(1)铜极增重 ,说明银在铜极析出 ,那么铜极为阴极 ,X为负极 .(2)C中铜极增重2.16 g ,即析出0.02 mol Ag ,线路中通过0.02 mol电子 .由4e-~O2,可知B中产生的O2只有0.005 mol ,即112 mL .但B中共收集到224 mL气体 ,说明还有112 mL是H2 ,即Cu2+全部在阴极放电后 ,H+接着放电产生了112 mL H2 ,那么通过0.01 mol电子时 ,Cu2+已被电解完 .由2e-~Cu ,可知n(Cu2+)=0.005 mol ,那么:c(CuSO4)=0.005 mol÷0.2 L=0.025 mol·L-1 .(3)由4e-~4OH-知 ,A中生成0.02 mol OH- ,那么:c(OH-)=0.1 mol·L-1 .。

高中化学 《化学能与电能的转化》教案 苏教版选修4

高中化学 《化学能与电能的转化》教案 苏教版选修4

2-2-3 化学能与电能的转化课时第1教时教材分析本节内容是在化学能与热能转化的基础上学习化学能与电能的转化,学习掌握原电池的概念、原理、条件及应用;是氧化还原反应、电离等知识的综合应用;是化学基本理论中重要的组成部分。

原电池的形成条件是重点内容;原电池的原理是知识的难点。

本节课将通过学生思考、体验、观察、归纳激发学生的学习积极性,培养学生由表及里分析问题的能力目标知识与技能1、通过活动与探究了解原电池的形成条件,学会判断原电池2、使学生学会原电池正、负极的判断、反应式书写3、使学生能够进行简单的原电池设计情感态度与价值观培养通过原电池的学习认同能量能够转化的辩证观点,通过原电池学习丰富学生化学情感,让学生感受到化学来源于生活,生活中处处蕴含着化学知识重点原电池的形成条件难点原电池的原理教学用品原电池制作相关材料教法自主探究法教学过程Ⅰ、检测与评析1、写出下列反应的热化学方程式(1)将4克铝完全燃烧放出119.2KJ热量4Al(s)+3O2(g) =2Al2O3(s) ΔΗ= -3218.4KJ/mol(2)甲硅烷(SiH4)是一种无色气体,遇到空气能爆炸性自燃,生成SiO2和水。

已知室温下1克甲硅烷自燃,放出热量44.6KJSiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l) ΔΗ= -1427.2KJ/mol2、已知在250C101Kpa下,1克辛烷(C8H18) 燃烧生成CO2和液态水时放出48.40热量。

表示上述反应的热化学方程式正确的是----------------------------------------( B )A、C8H18(l)+22.5O2 = 8CO2(g)+9H2O(g) ΔΗ= -48.40KJ/molB、C8H18(l)+22.5O2 = 8CO2(g)+9H2O(l) ΔΗ= -5518KJ/molC、C8H18(l)+22.5O2 = 8CO2(g)+9H2O(l) ΔΗ=+5518KJ/molD、C8H18(l)+22.5O2 = 8CO2(g)+9H2O(l) ΔΗ= --48.40KJ/mol通过前面的学习,我们知道化学反应过程中都有能量的变化,化学能可以转化为热能、光能、电能等,其中重点学习了化学能与热能的转化。

福建省漳州市芗城中学高中化学选修四:原电池的工作原理教案

福建省漳州市芗城中学高中化学选修四:原电池的工作原理教案

Zn Cu ×【知识与技能目标】了解原电池的工作原理,能写出其电极反应和电池反应方程式。

【过程与方法目标】通过进行化学能转化为电能的探究活动,体验原电池的工作原理,熟练书写电极反应和电池反应方程式。

【情感态度与价值观目标】通过化学能与电能相互转化关系的学习,使学生从能量的角度比较深刻地了解化学科学对人类的贡献,体会能量守恒的意义。

学会利用能源与创造新能源的思路和方法,提高环保意识和节能意识。

【教学重点】了解原电池的工作原理,能够写出电极反应式和电池反应方程式。

【教学难点】原电池的工作原理,从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。

课时安排:2课时【教学过程】【引入】电能是现代社会中应用最广泛,使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称电力。

例如,日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。

那么,电池是怎样把化学能转变为电能的呢?我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。

【板书】原电池的工作原理一、原电池实验探究讲:铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质,利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家——伏打留给我们的历史闪光点!【实验探究】(铜锌原电池) 实 验 步 骤现 象 1. 锌片插入稀硫酸2. 铜片插入稀硫酸3. 锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸 【问题探究】1. 锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生?2. 锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么?3. 锌片的质量有无变化?溶液中c (H +)如何变化?4. 锌片和铜片上变化的反应式怎样书写?5. 电子流动的方向如何?讲:我们发现检流计指针偏转,说明产生了电流,这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁,这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖——原电池。

【板书】(1)原电池概念:学能转化为电能的装置叫做原电池。

问:在原电池装置中只能发生怎样的化学变化?学生:Zn+2H +=Zn 2++H 2↑讲:为什么会产生电流呢?答:其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应,有电子的转移,但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时,由于分子热运动无一定的方向,因此电子转移不会形成电流,而通常以热能的形式表现出来,激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。

【高中化学】高中化学选修四高效课堂教学设计:4.2化学电源(1)

【高中化学】高中化学选修四高效课堂教学设计:4.2化学电源(1)

高二化学教案(选修四)下面介绍化学电池的种类:1.干电池:普通锌锰干电池的简称,在一般手电筒中使用锌锰干电池,是用锌皮制成的锌筒作负极兼做容器,中央插一根碳棒作正极,碳棒顶端加一铜帽。

在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物,并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜,隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液;电池顶端用蜡和火漆封口。

在石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作电解质,还填有MnO2作去极化剂(吸收正极放出的H2,防止产生极化现象,即作去极剂),淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两个电极的迁移速率。

电极反应为:负极Zn-2 e-=Zn2+正极2NH4++2 e-=2NH3+H2H2+2MnO2=Mn2O3+H2O正极产生的NH3又和ZnCl2作用:Zn2++4NH3=Zn(NH3)4]2+干电池的总反应式:Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+Mn2O3+H2O或2Zn+4NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2]Cl2+ZnCl2+Mn2O3+H2O正极生成的氨被电解质溶液吸收,生成的氢气被二氧化锰氧化成水。

干电池的电压1.5 V—1.6 V。

在使用中锌皮腐蚀,电压逐渐下降,不能重新充电复原,因而不宜长时间连续使用。

这种电池的电量小,在放电过程中容易发生气涨或漏液。

而今体积小,性能好的碱性锌—锰干电池是电解液由原来的中性变为离子导电性能更好的碱性,负极也由锌片改为锌粉,反应面积成倍增加,使放电电流大加幅度提高。

碱性干电池的容量和放电时间比普通干电池增加几倍。

2.铅蓄电池:铅蓄电池可放电亦可充电,具有双重功能。

它是用硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳,用含锑5%~8%的铅锑合金铸成格板,在高中化学解题技巧全汇总化学热点题型分析化学计算在高中化学中,计算题的主要功能是考查考生掌握基础知识的广度和熟练程度以及知识的系统性。

这类题目考查的形式既有直接的简单化学计算和间接的应用化学原理推算,常见的方法有假设法、关系式法、差量法、守恒法等。

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【教学目标】:
知识与能力:1.复习原电池的化学原理,掌握形成原电池的基本条件。

2.常识性介绍日常生活中常用的化学电源。

并能从电极反应的角度认识常见电源的化学原理。

过程与方法:1.通过拆分干电池和学会自制简易电池培养学生观察能力与分析思维能力,并通过了解电池的化学组成而增强环保意识。

2.通过化学化学电源的使用史实引导学生以问题为中心的学习方法。

学会发现问题、解决问题的方法。

加深理解实践→认识→再实践→再认识的辨证唯物主义的思维方法。

情感态度价值观:1.通过原电池的发明、发展史,培养学生实事求是勇于创新的科学态度。

2.激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。

3.体验科学探究的艰辛与愉悦,增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。

【教学重点】:常见化学电源的化学原理。

【教学难点】:常见化学电源的电极反应。

【教学过程】:
【引言】自从人类掌握了有关原电池的知识,根据其原理,设计了很多电池,我们称为“化学电源”,如干电池、蓄电池以及供人造地球卫星、宇宙火箭、空间电视转播站使用的高能电池,等等。

展示常见化学电源的图片。

化学电源有一次电池、二次电池和燃料电池之分。

【板书】一、化学电源的分类:
下面我们就对常见的几种电池的原理进行学习。

1、纽扣电池2、锌锰干电池3、铅蓄电池4、氢氧燃料电池(碱性介质)。

【二】、常见化学电源的组成与反应原理:
1、一次电池:普通锌锰干电池、碱性锌锰电池、银锌纽扣电池
老师展示打开的普通锌锰干电池,和学生一起认识其内部构造和化学组成。

并能从化合价的角度分析其电极反应。

C(+)
普通锌锰干电池的结构
普通锌锰电池
优缺点:制作简单、价格便宜,但放电时间短、放电后电压下降快。

目前在我国碱性锌锰电池正在逐步代替普通锌锰干电池。

碱性锌锰干电池:
负极:(Zn) Zn – 2e- = Zn2+
正极:(MnO2和C) 2MnO2+2H2O+2e-==2MnOOH+2OH-
总反应方程式:Zn+2 H2O +2MnO2==Zn(OH)2+2MnOOH 优缺点简析:只能一次使用,不能充电;价格较贵;比能量和储存
时间有所提高,适用于大电流和连续放电。

银锌纽扣电池:电极为Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH
负极:Zn +2OH--2e- =ZnO+H2O
正极:Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH-
总反应:Zn+Ag2O=ZnO+2Ag
2、二次电池:铅蓄电池
⏹①放电过程
负极:氧化反应Pb+SO42--2e-=PbSO4
正极:还原反应
PbO2+4H++SO42-+2e-=2PbSO4+2H2O
放电过程总反应:
Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
⏹②充电过程
阴极(接电源负极):还原反应
PbSO4+2e-=Pb+SO42-
阳极(接电源正极):氧化反应
PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-
充电过程总反应:
2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4
优点:可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉
缺点:比能量低、笨重、废弃电池污染环境
其它二次电池:镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池……
3、燃料电池:氢氧燃料电池、甲醇-空气燃料电池
酸性电解质:
负极:2H2-4e-==4H+
正极:O2+4H++4e-==2H2O
总反应:2H2+O2==2H2O
假如是碱性电解质呢?
(-) Pt│H2│OH-│O2│Pt (+)
负极(Pt):2H2-4e-+4OH-=4H2O
正极(Pt):O2+2H2O+4e-=4OH-
电池总反应:2H2+O2=2H2O
燃料电池的规律
①燃料做负极,助燃剂氧气为正极
②电极材料一般不参加化学反应,只起传导电子的作用。

其它燃料电池:烃、肼、甲醇、氨、煤气燃料电池……
燃料电池与前几种电池的差别:
①氧化剂与还原剂在工作时不断补充;
②反应产物不断排出;
③能量转化率高(超过80%),普通的只有30%,有利于节约能源。

缺点:体积较大、附属设备较多
优点:能量转换率高、清洁、对环境好
【小结】:书写电极反应式的注意点:
①确定原电池的正负极,弄清正负极上发生反应的物质;
②电极反应是一种离子反应,遵循书写离子反应的所有规则(如“拆”、
“平”);
③将两极反应的电子得失数配平后,相加得到总反应,总反应减去一极
反应即得到另一极反应;
④负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物,与溶液的酸碱
性有关(如+4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在,在碱性溶液中
以CO32-形式存在);
⑤溶液中不存在O2-:在酸性溶液中它与H+结合成H2O、在碱性或
中性溶液中它与水结合成OH-。

【讲述】:干电池在我们日常生活中的应用越来越广泛。

干电池中有汞电池(纽扣式电池)、碱电池(普通电池)、锰电池(车用电池)之分,一般都含有对人体有害的汞和锰。

干电池被埋入地下,二价锰在缺氧而有二氧化碳的条件下变成水溶性碳酸氢盐,污染水源,使饮用者锰中毒。

不同类型的干电池均含有汞,随便焚烧干电池,会引起汞污染。

因此,不要把废干电池与可燃性垃圾混在一起进行焚烧,而应将它们分拣出来,作为不可燃垃圾妥善处理,更不可向周围环境和水源乱扔干电池。

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