高中化学第1章化学反应与能量转化第3节化学能转化为电能--电池(第3课时)金属的腐蚀与防治测3鲁科版4!
高中化学第1章化学反应与能量转化第3节化学能转化为电能__电池(第2课时)化学电源测试题1鲁科版选修4
第1章第3节化学能转化为电能--电池第2课时化学电源一、选择题1．锂硫电池由于具有高比能量以及硫廉价易得等优势而受到人们的广泛关注。
锂－硫电池的正极材料主要由单质硫和一些高导电性材料复合而成，金属锂片作为负极，正负极之间用浸有电解液的隔膜隔开，其电池结构如图，下列说法不正确的是( )A. 负极的电极反应式为Li－e－===Li＋B. 正极材料中的石墨颗粒主要用于增强导电性C. 电池工作时电子经导线流向正极，又经高氯酸锂介质流向Li极D. 总反应方程式为2Li＋S===Li2S2．某手机电池采用了石墨烯电池，可充电5分钟，通话2小时。
一种石墨烯锂硫电池(2Li ＋S8===Li2S8)工作原理示意图如图。
已知参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小称为该电池的比能量。
下列有关该电池说法不正确的是( )A. 金属锂是所有金属中比能量最高的电极材料B. A电极为该电源的负极，发生氧化反应C. B电极的反应：2Li＋＋S8＋2e－===Li2S8D. 电子从A电极经过外电路流向B电极，再经过电解质流回A电极3．研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为5MnO2＋2Ag＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl，下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是( )A. 正极反应式：Ag＋Cl－－e－===AgClB. 每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子C. Na＋不断向“水”电池的负极移动D. AgCl是还原产物4．MgH2O2电池是一种化学电源，以Mg和石墨为电极，海水为电解质溶液，示意图如图所示。
下列说法不正确的是( )A. 石墨电极是该电池的正极B. 石墨电极上发生还原反应C. Mg电极的电极反应式：Mg－2e－===Mg2＋D. 电池工作时，电子从Mg电极经导线流向石墨电极，再从石墨电极经电解质溶液流向Mg电极5．银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。
【精选】高中化学第一章化学反应与能量转化第三节化学能转化为电能__电池第1课时教案鲁科版选修4
第一单元第三节 化学能转化为电能——电池第1课时 原电池的工作原理【教学目标】1.通过观察 “Cu-Zn （CuSO 4溶液）”原电池装置产生电流过程中的系列现象（如：电流强度变化、电极表面现象、电解质溶液温度变化等），感受“氧化剂和还原剂直接接触”的原电池装置在实现能量转化的过程中存在效率问题，进一步体会能量间可以相互转化及转化过程中能量守恒。
2.通过观察“Cu-Zn （盐桥）”原电池装置特点及产生电流的实验现象，分析形成电流的微观过程，了解盐桥的作用，进一步了解“氧化剂和还原剂完全隔离”的原电池装置的反应原理。
3.能够根据电极材料、氧化还原反应原理判断电池正、负极，写出电极反应式和电池反应方程式。
4.能够根据具体的氧化还原反应，设计简单原电池装置。
5.经历“Cu-Zn （CuSO 4溶液）”原电池装置到“Cu-Zn （盐桥）”原电池装置改进的分析过程，感受科学研究中发现问题、分析问题、解决问题的探究过程。
【教学过程】一、原电池的工作原理环节一、组装Cu-Zn-CuSO 4单液电池并进行实验。
设计目的：回忆原电池的构成条件、培养系统观察和描述实验现象的能力，引出单液原电池能量转化率低的问题。
【学生活动1】已知Zn(s)+Cu 2+(aq) =Zn 2+(aq) +Cu(s) △H<0，用以下药品和仪器组装原电池（如图2），记录实验现象（注意观察锌片表面、温度计读数和电流表的读数变化），写出电极反应方程式。
【学生实验1】实验目的：通过Cu-Zn-CuSO 4原电池实验，发现单液原电池能量转化率低的问题。
实验药品和仪器： Zn 片，Cu 片，1mol/L CuSO 4溶液， 灵敏电流表，导线，烧杯，胶头滴管，温度计。
实验装置图：（如图2） 【思考与交流1】①构成原电池的条件是什么？图2 Cu-Zn-CuSO 4原电池②写出正负极的电极反应方程式，并分析反应类型。
③请在实验装置图上画出外电路电子的流向方向，内电路阴阳离子的移动方向。
[最新]版高中化学第1章化学反应与能量转化第3节化学能转化为电能
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[最新]版高中化学第1章化学反应与能量转化第3节化学能转化为电能每览昔人兴感之由，若合一契，未尝不临文嗟悼，不能喻之于怀。
固知一死生为虚诞，齐彭殇为妄作。
后之视今，亦犹今之视昔。
悲夫！故列叙时人，录其所述，虽世殊事异，所以兴怀，其致一也。
后之览者，亦将有感于斯文。
【最新】版高中化学第1章化学反应与能量转化第3节化学能转化为电能(1)学习目标：1.了解化学电源的分类.。
2.了解常见的化学电源及其工作原理.。
(难点)3.了解化学电源的广泛使用及对环境的影响.。
[自主预习・探新知]1．化学电源的分类 2．常见电池 (1)锌锰干电池项目电极电解质电极负极酸性锌锰干电池碱性锌锰干电池锌筒作负极，石墨作正极氯化铵和氯化锌 Zn－2e===Zn －－2＋氢氧化钾 Zn＋2OH－2e===ZnO＋H2O －222－－反应正极电池反应 2NH4＋＋2e===2NH＋H MnO＋2HO＋2e===Mn(OH)＋2OH Zn＋2NHCl===ZnCl＋2NH＋H Zn＋MnO＋HO===ZnO＋Mn(OH)32423222－2(2)铅蓄电池??负极：铅①电极材料??正极：二氧化铅?②电解质溶液：30%H2SO4溶液③原理.。
④特点：性能优良，价格便宜，可多次充放电；单位重量的电极材料释放的电能小.。
(3)氢氧燃料电池①原理(电极反应及电池反应).。
项目酸性燃料电池碱性燃料电池世有伯乐，然后有千里马。
千里马常有，而伯乐不常有。
故虽有名马，�o辱于奴隶人之手，骈死于槽枥之间，不以千里称也。
策之不以其道，食之不能尽其材，鸣之而不能通其意，执策而临之，曰：天下无马！呜呼！其真无马邪？其真不知马也！1/ 12每览昔人兴感之由，若合一契，未尝不临文嗟悼，不能喻之于怀。
固知一死生为虚诞，齐彭殇为妄作。
后之视今，亦犹今之视昔。
悲夫！故列叙时人，录其所述，虽世殊事异，所以兴怀，其致一也。
后之览者，亦将有感于斯文。
电极电解质电极负极磷酸等酸性溶液 2H2－4e===4H －＋石墨电极材料 KOH溶液2H2＋4OH－4e===4H2O O2＋2H2O＋4e===4OH －－－－反应正极电池反应 O2＋4H＋4e===2H2O ＋－2H2＋O2===2H2O ②特点：能量利用效率高，可连续使用，排放污染物少.。
电池PPT教学课件_1
第3节 化学能转化为电能——电池
第1课时
1780年，伽伐尼(Galvani,L.) 青蛙抽搐实验。
（意大利生物 学家伽伏尼）
原电池的雏形 理论解释 ：生物电观点！
伏打对生物电观点的质疑
（Volta,A.1745-1827）
1800年建立伏打电堆模型。
伏打电池是 实用电池的开端。
了什么呢？ • 6． 根据物理知识，判断上述原电池的正负极。
【问题】
为什么H+在铜片上得到电子，而不是在锌片上得到 电子？溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动？
Zn 负极
正极 Cu
静电
Zn2+ - Zn2+ 斥力
静电
引力
Zn2+Zn2+Zn2+
H+
Zn2+ Zn2+
--------
条件一 原电池的电极材料
学习指导（一）
（千古吟咏的唐诗）： 请同学们自由朗读本目内容，先自主思考 以下问题，再与同位之间交流一下。3分钟 后看谁完成的最好。
唐朝文学里最光彩夺目的是 A.辞赋 B.诗歌 C.散文 D.词曲
韩愈：李杜文章在，火焰万丈长。 白居易：吟咏留千古，声名动四夷。
李白
杜甫
李白：
两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山。 飞流直下三千尺，疑是银河落九天。 天生我材必有用，千金散尽还复来。
莫高窟唐代塑像
敦煌莫高窟的塑像共有 2400多座。图片上的这尊 塑像是敦煌石窟里最优美 的唐代塑像之一，20世纪 20年代被美国人华尔纳窃 走。他还用化学胶布盗走 了很多精美的壁画。华尔 纳盗走的这些塑像壁画现 收藏在美国哈佛大学的福 格艺术博物馆和波士顿博 物馆里。
高二化学知识点：化学反应原理复习
高二化学知识点：化学反应原理复习下面是小编给大家整理的一份高二化学知识点：化学反应原理复习资料，希望能够帮助大家学习化学这门功课，考出一个好成绩。
高二化学知识点：化学反应原理复习【知识讲解】第1章、化学反应与能量转化化学反应的实质是反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成，化学反应过程中伴随着能量的释放或吸收。
一、化学反应的热效应1、化学反应的反应热(1)反应热的概念：当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。
用符号Q表示。
(2)反应热与吸热反应、放热反应的关系。
Q>0时，反应为吸热反应;Q<0时，反应为放热反应。
(3)反应热的测定测定反应热的仪器为量热计，可测出反应前后溶液温度的变化，根据体系的热容可计算出反应热，计算公式如下：Q=-C(T2-T1)式中C表示体系的热容，T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。
实验室经常测定中和反应的反应热。
2、化学反应的焓变(1)反应焓变物质所具有的能量是物质固有的性质，可以用称为“焓”的物理量来描述，符号为H，单位为kJ·mol-1。
反应产物的总焓与反应物的总焓之差称为反应焓变，用ΔH表示。
(2)反应焓变ΔH与反应热Q的关系。
对于等压条件下进行的化学反应，若反应中物质的能量变化全部转化为热能，则该反应的反应热等于反应焓变，其数学表达式为：Qp=ΔH=H(反应产物)-H(反应物)。
(3)反应焓变与吸热反应，放热反应的关系：ΔH>0，反应吸收能量，为吸热反应。
ΔH<0，反应释放能量，为放热反应。
(4)反应焓变与热化学方程式：把一个化学反应中物质的变化和反应焓变同时表示出来的化学方程式称为热化学方程式，如：H2(g)+O2(g)=H2O(l);ΔH(298K)=-285.8kJ·mol-1书写热化学方程式应注意以下几点：①化学式后面要注明物质的聚集状态：固态(s)、液态(l)、气态(g)、溶液(aq)。
第1课时 电解的原理
水溶液中，不可能在阴极放电
二. 电解池电极产物的判断
书如写果电将解熔池融的氯电化极钠反换应成式氯时化，钠可溶以用实际放电的离子 液，发现石墨电极产生黄绿色气
将直流电通过电解质溶液或熔融电解质，在两个电极上 分别发生氧化反应和还原反应的过程叫作电解。
这种将电能转化为化学能的装置叫作电解池。
一. 电解池原理及装置
一. 电解池原理及装置
原电池和电解池在工作原理上有何异同？
相同点：都是氧化还原反应。 不同点：原电池的电池反应是自发进行的， 是将化学能转化为电能的装置； 电解池的反应是在外部直流电的作用下迫使 进行的，是将电能转化为化学能的装置。
第1章 化学反应与能量转化
第3节 电能转化为化学能——电解
第1课时 电解的原理
一. 电解池原理及装置
如图是电解熔融氯化钠的装置， 实验现象： 铁电极上析出银白色金属（Na) 石墨电极上产生黄绿色气体(Cl2)
一. 电解池原理及装置
e-
阳极 氧化反应
e-
阴极 还原反应
阳离子移向阴极 阴离子移向阳极
表体示，，而但铁书电写极电并解没池有的析总出反金应属时钠，由水电离N提aC供l 的H+
和，出O而电H极是-要反产写应生成方了H程无2O式色的。气形体式H。2，请写
2018-2019学年高中化学 第1章 化学反应与能量转化 第3节 化学能转化为电能——电池 第1课
第1课时原电池的工作原理学习目标：1.了解原电池的工作原理。
(重点)2.能写出电极反应式和电池反应方程式。
(重点)3.学会设计简单原电池装置。
[自主预习·探新知]1．铜锌原电池实验探究(1)实验装置2．原电池的工作原理(1)原电池①定义：能将化学能转化为电能的装置。
②电极名称及电极反应。
负极：电子流出的一极，发生氧化反应；正极：电子流入的一极，发生还原反应。
③原电池的构成条件。
a．两个活泼性不同的电极(两种金属或一种金属和一种能导电的非金属)。
b．将电极插入电解质溶液。
c．构成闭合回路。
d．能自发发生的氧化还原反应。
(2)工作原理外电路中电子由负极流向正极；内电路(电解质溶液)中阴离子移向负极，阳离子移向正极；电子发生定向移动从而形成电流，实现了化学能向电能的转化。
[基础自测]1．判断对错(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。
)(1)所有的氧化还原反应都可以设计成原电池。
( )(2)原电池中，负极材料一定比正极材料活泼。
( )(3)原电池工作时，负极发生氧化反应。
( )(4)原电池中，电流从负极经导线流向正极。
( )(5)铜锌原电池中，溶液中的阳离子移向锌极。
( )[提示] (1)×自发的氧化还原反应才能设计成原电池。
(2)×原电池的负极材料不一定比正极材料活泼，如Mg－Al－NaOH(aq)原电池中，Al 作负极。
(3)√(4)×原电池中，电流由正极经导线流向负极。
(5)×铜锌原电池中，Cu2＋移向铜极。
2．如图所示的装置能够组成原电池的是( )B[A项，两电极材料相同；C项，不能形成闭合回路；D项，为电解池。
][教师备选]下列反应，不可以设计成原电池的是( )A．2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2B．NaOH＋HCl===NaCl＋H2OC．2Fe＋3Br2===2FeBr3D．2KMnO4＋5SO2＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4B[NaOH＋HCl===NaCl＋H2O不属于氧化还原反应，故不能设计成原电池。
鲁科版高中化学选择性必修1 第1章 化学反应与能量转化 第3节 电能转化为化学能——电解
Cu
电极反应产物分析
粗铜中除了铜外还含有少量较 活泼的Zn、Fe、Ni以及不如铜 活泼的Au、Ag等。金属活动性 顺序中在铜之前的金属先放电, 以离子形式进入电解质溶液;比 Cu活动性差的Ag、Au等以金 属单质的形式沉积在阳极区,形 成阳极泥
电解过程中,Cu2+比H+、Zn2+、 Ni2+、Fe2+优先在阴极上放电而 析出Cu,Zn2+、Ni2+、Fe2+等则留 在电解质溶液中
2OH-)。
(2)①电解精炼铜,电解池的阴极材料是精铜,电极反应式为Cu2++2e- Cu。②电
解法精炼铜,电解池的阳极材料是粗铜,电极反应式为Cu-2e- Cu2+。③电解精炼
铜装置中电能不能全部转化为化学能,还有部分转化为热能,故a错误;在电解精炼
过程中,阳极上Al、Zn、Cu放电,所以电解液中伴随有Al3+、Zn2+产生,故b正确;溶液中
Cu2+ Cu
4.冶炼活泼金属
(1)电解熔融的NaCl制取单质Na。
阳极:2Cl--2e阴极:2Na++2e-
Cl2↑ 2Na
总反应:2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑
(2)电解熔融的MgCl2制取单质Mg。
阳极:2Cl--2e- Cl2↑
阴极:Mg2++2e-
Mg
总反应:MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑
2 | 化电解原理的应用
1.电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气 (1)实验装置
(2)实验过程探究 ①通电前:溶液中存在钠离子、氯离子、氢离子、氢氧根离子。 ②实验现象:接通电源后,连接电源正极的电极(阳极)表面有气泡冒出,该黄绿色气 体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝;连接电源负极的电极(阴极)表面有气泡冒出,点燃 该无色气体,可听到轻微爆鸣声;酚酞试液变红。 ③实验分析:通电时,Na+、H+向 阴极 移动,OH-、Cl-向 阳极 运动。电 极反应分别为: 阳极: 2Cl--2e- Cl2↑ (氧化反应); 阴极: 2H++2e- H2↑ (还原反应);
化学能转化为电能——电池课件高二化学鲁科版选修四
价的变化来确定正负极发生反应 【详解】A．同周期元素从左到右，元素的金属性逐渐减弱，对应的最高价氧化物的水化物的碱性减弱，金属性：Na＞Mg＞Al，则碱
3、X、Y、Z、W四种金属片插入稀盐 酸中,用导线连接,可以组成原电池, 实验结果如下图所示:
Z>Y
Y>X Z>W X>W
则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为___。
Z>Y>X>W
【作业】 《高效导学》
1、完成第16页——巩固训练区 2、课时作业（六）——原电池工 作原理，第7、8题选做。
（限时：30分钟以内）
关于如图所示装置的叙述，下列叙述
正确的是( D )
A．盐桥中K+向锌片一端移动 B．铜片质量逐渐减少 C．电流从锌片经导线 流向铜片 D．铜离子在铜片表面 被还原
1、如何判断原电池的正负极？
2、如何准确书写原电池的电极
反应？
G
C
Cu
FeCl3溶液
4、原电池正负极的判断方法
负极：电子流出， 阴离子流向， 发生氧化反应， 一般是较活泼金属。
谢谢大家
依据阿伏伽德罗定律推论：相同条件下气体体积之比等于物质的量之比，所以：其体积按从大到小的顺序为②＞①＞④＞③； 10．【解答】解：A．反应中Na置换出C，则可说明Na的还原性强于金刚石，故A正确； C. c(H+）/c(OH-）=1012的溶液中： NH4+、Al3+、NO3-、Cl③提倡使用一次性发泡塑料餐具和塑料袋 1.下列属于可再生能源的是（ ） B．阳离子如果处于中间价态，则具有氧化性和还原性，如Fe2+是中间价态，所以既有氧化性又有还原性，故B错误； D.中和反应为放热反应，焓变为负，故D错误； A. Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2 ΔH＝－24.8 kJ·mol－1(反应热) B. 放热反应的△H<0，则a、b和c均为负值，故B错误； 故答案为B。 故答案为：NaHCO3═Na++HCO3﹣。 【详解】A、pH=1的溶液呈酸性，NO3-在酸性溶液中会将Fe2+氧化，即H+、NO3-、Fe2+不能共存，A不符合题意；
第一章 化学反应与能量转化第三节 化学能转化为电能暑假预习学案
第一章 化学反应与能量转化第3节 化学能转化为电能—电池暑假预习学案编辑人：苏道军第一课时一、原电池的工作原理1、定义：原电池：2、原电池的构成：（1）（2）（3）（4）3、【小结】正负极的判断（1）负极：发生 反应的电极电子的电极，电流的 极较活泼的电极阴离子移向负极常见溶解的电极（2）正极：发生 反应的电极电子的电极，电流的 极较不活泼的电极阳离子移向负极常见由气泡冒出或由金属析出的电极【举例】CuSO 4溶液①判断正负极（根据定义（主要依据）或金属的活泼性）②写出电解反应式（注意生成的新离子能不能稳定存在电解质溶液中，若不能，在写反应式时应写出最稳定的物质）③写出总方程式（电子守恒）【例题1】将镁片和铝片用导线相连，插入H 2SO 4溶液中，写出两池中的电极反应式和电池反应式。
【解答】①Mg —Al —稀H 2SO 4原电池：C负极（Mg）：Mg = Mg2++ 2e—（氧化反应）正极（Al）：2H++ 2e—= H2↑（还原反应）电池反应：Mg + 2H+= Mg2++ H2↑【练习2】将镁片和铝片用导线相连，插入NaOH溶液中，写出两池中的电极反应式和电池反应式②Al—Mg—NaOH原电池：负极（）：正极（）：电池反应：【巩固】电极反应式的书写：⑴原电池反应一般都是自发进行的，因而在写电极反应时，首先将总反应变换成反应（负极）和反应（正极）。
如：2FeCl3＋Cu ＝2FeCl2＋CuCl2，正极：；负极：。
其中，Fe电极为负极时，被氧化为离子。
⑵正极反应与负极反应的得失电子数要。
⑶正极反应与负极反应直接相加可得原电池的。
⑷电极产物是否与电解质溶液中的有关成分作用，若有作用则要一块写出。
⑸每个反应之前均须标明电极的属性。
[要点强化指导] 1．原电池是将化学能原转化为的热能而改转化为电能，并不是放热反应就能设计成原电池，而是能自发的氧化还原反应理论上可设计成原电池。
2．电极材料有时并不一定是金属（如石墨碳棒），有时还可以是相同的金属（如金属铂），但电极反应一定是氧化还原反应。
高中化学 专题1 化学反应与能量变化 1.2 化学能与电能的转化(第3课时)原电池的工作原理教案
高中化学专题1 化学反应与能量变化1.2 化学能与电能的转化（第3课时）原电池的工作原理教案苏教版选修4编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中化学专题1 化学反应与能量变化1.2 化学能与电能的转化（第3课时）原电池的工作原理教案苏教版选修4）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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专题1化学反应与能量变化第二单元化学能与电能的转化第一课时原电池的工作原理教学课题专题专题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课时原电池的工作原理教学目标知识与技能了解原电池工作原理，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。
教学准备烧杯、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液、铜片、锌粉。
琼脂（氯化钾溶液）教学过程教师主导活动学生主体活动［回述]化学反应中放出能量，如何有效地利用?[引入］化学能与电能的相互转化，是能量转化的重要形式之一。
这种能量转化形式在生产、生活和科学研究中常用广泛。
［实验探究］锌与硫酸铜溶液反应中发生的能量变化学生实验，讨论[讨论]查阅资料6．原电池是如何将化学能转化为电能的呢？[作业]P13[练习]得失电子教学过程教师主导活动学生主体活动1．下列说法正确的是（）DA．原电池是把电能转化为化学能的装置B．原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应C．原电池的两极发生的反应均为氧化还原反应D．形成原电池后,原电池中的阳离子向正极移动2．微型钮扣电池在现代生活中有广泛应用。
2017_2018学年高中化学第一章化学反应与能量转化第三节化学能转化为电能__电池第2课时教案鲁科版选修4
第一单元第三节化学能转化为电能——电池第2课时【教学目标】（一）知识与技能1.了解生活中常见的电池及它们各自的特点和应用。
2.了解常见电池的工作原理，初步学会电池正负极的判断方法，初步学会简易电池的制作。
3.了解电池在处理上存在的问题及电池应用的前景。
（二）过程与方法1.通过学生自己制作水果电池，培养学生动手操作能力及学以致远的思想。
2.通过学生自己解剖一节干电池来帮助学生认识干电池的构造及工作原理，激发学生学习的热情，提高他们的课堂参与度。
3.通过以电动车用的铅蓄电池实物展示，化抽象为具体，提高学生的兴趣和注意力。
（三）情感态度与价值观1.课前让学生查阅资料了解化学电源发展史，讨论电池的功与过。
并结合实际谈谈生活中如何减少电池造成的污染，来培养学生热爱科学的品质和环保意识，理解科学技术对人类发展的重要性。
2.利用课堂内学习探究与课堂外调查相互结合的方式，使学生用辩证的思想分析科学对人类的双重影响，形成较为客观、正确的能源观，培养了学生查阅资料，利用文献的科学探究能力。
【教学过程】一、教学障碍点分析1.学生通过必修2 “发展中的化学电源”，应已了解几种常见的化学电源（干电池、充电电池和燃料电池）在社会生产中的应用，初步认识化学电源的工作原理与分类，以及认识化学电源可能引起的环境问题。
选修4“化学电源”增加的内容主要是判断电池的优劣标准及部分化学电源的电池反应。
对于化学电源教学而言，除了认识它们的用途和可能引起的环境问题外，还可以发展什么认识？必修与选修中有关化学电源教学的关键差别在哪里？2. 原电池是高中化学的重点，也是高考的热点。
而电极反应属于氧化还原反应的半反应，故又是高中化学的一个难点。
在平常练习、模拟考试或者是高考中，经常会遇到一些在教材中没有出现的陌生电池，书写电极反应方程式时就会遇到障碍，要么无从下手，要么费时费力。
二、教学设计环节１：评价生活中的常见化学电源【设计意图】：由于学生已经学习了化学电源在生活中的应用，因此可以根据已有知识与生活经验明确判断一种电池优劣的标准，并由此建立本节课的学习心向：关注化学电源的性能与设计，以及如何改进化学电源以优化其性能，从而更好地满足生产、生活的需要。
高中化学第1章化学反应与能量转化第3节化学能转化为电能电池(第1课时)原电池的工作原理1
Zn2+
H+ H+
SO42-
原电池的工作(gōngzuò)原理示意图：
第十三页，共四十三页。
• [开放探究(tànjiū)] (1)构成原电池的化学反应有何特点？ • (2)如何用反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋设计原电池？
• 提示： (1)必须是自发的氧化还原反应，原电池是化学 能转化为电能的装置，发生的反应必定是放热反应，即 反应的焓变小于零。
③两极相连(xiānɡ lián)形成闭合电路。
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讨论1：以下哪些(nǎxiē)装置可以形成原电池？
Zn
Cu Fe
Fe Fe
C
Pt
H2
Pt O2
CuSAO4溶液
Mg
Al
稀硫酸 B
Zn
NaCl溶液 C Cu
KOH溶液 D
Fe
C
NaOH溶液 E
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条件)。
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原电池原理
外电路
失e，沿导线(dǎoxiàn)传递，有电流产
生
氧化(yǎnghuà)
反应
负极 铜锌原电池
正极
还原反应
Zn-2e=Zn2+
阳离子 电解质
2H++2e- =H2↑
阴离子 溶液(róngyè) 阳离子
内电路
H2SO4
20电 极 反 应21/12/1总0负正反极极应：：：2ZHnZZ+-+2nne2++-eH=2- =ZH2HSn+O=22+↑Z4第=十n页Z，2共+四n+（（十S三H页O。还氧2↑4原+化H反反2↑应应）（）(离化子学方方程程式式））
第3节 化学能转变为电能——电池(3)
O2+4H++4e- =2H2O
后续反应：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 后续反应：
Fe2O3 · nH2O 铁锈） （铁锈）
金属的腐蚀与防护
钢铁的析氢腐蚀示意图 钢铁的析氢腐蚀示意图 析氢腐蚀示意
钢铁的吸氧腐蚀示意图 钢铁的吸氧腐蚀示意图 吸氧腐蚀示意
思考：你能写出它们的电极反应式吗？ 思考：你能写出它们的电极反应式吗？
1、覆盖保护层 、
衣架和电线的外面包 上一层塑料层
某些工具的“机械转动部位”选 某些工具的“机械转动部位” 用油脂来防锈， 用油脂来防锈，为什么不能用油 漆
生活中常见的一些防护措施
自行车的钢圈和车铃是在钢上镀 健身器材刷油漆以防锈 上一层既耐腐蚀又耐磨的Cr 上一层既耐腐蚀又耐磨的
金属的电化学防护
Fe2O3 · nH2O 铁锈） （铁锈）
O2 Cu
后续反应：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 后续反应：
金属的腐蚀与防护
负极： 负极：(Fe) Fe-2e=Fe2+ 正极： 正极：(Cu) O2+2H2O+4e-=4OH空气中的SO 电解质溶液： 电解质溶液： 空气中的 2 , CO2溶于水膜中 电池总反应： 电池总反应： 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 有人将还原的电极（正极） 的电极反应写为： 有人将还原的电极（正极） 的电极反应写为： 这两种写法反映了反应条件有什么区别？ 这两防护
负极： 负极：(Fe) Fe-2e-=Fe2+ 正极： 正极：(Cu) O2+2H2O+4e-=4OH空气中的SO 电解质溶液： 电解质溶液： 空气中的 2 , CO2溶于水膜中 电池总反应： 电池总反应： 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2
高中化学第一章化学反应与能量转化第三节化学能转化为电能__电池第1课时学案鲁科版选修420171206167.doc
第3节化学能转化为电能——电池第1课时原电池的工作原理、化学电源[课标要求]1．了解原电池的工作原理及其构成条件，了解常见的化学电源及其工作原理。
2．掌握电极反应和电池反应方程式的书写。
3．依据原电池的原理判断金属的活泼性强弱及设计原电池。
1．原电池负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应。
2．原电池负极流出电子，正极流入电子。
电解质溶液中阴离子移向负极，阳离子移向正极。
3．原电池的构成条件：①两个活动性不同的电极；②有电解质溶液；③形成闭合回路。
4．正极材料活泼性＜负极材料活泼性，正极通常具备特定的现象：有气体生成、电极质量增加或不变等；负极通常不断溶解，质量减小。
5．利用原电池原理可以加快某些氧化还原反应的速率。
6．化学电源分为一次电池、可充电电池(二次电池)和燃料电池。
原电池工作原理设计实验将锌与CuSO4溶液的反应所释放的能量转化为电能，填写实验记录。
(1)实验装置(2)实验现象(3)(4)负极：Zn－2e－===Zn2＋，正极：Cu2＋＋2e－=== Cu，电池反应：Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu。
锌铜原电池装置如下：[问题思考]1．锌铜原电池中正、负极材料是什么？写出正、负极反应式。
提示：Zn作负极，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋；Cu作正极，电极反应式为Cu2＋＋2e －===Cu。
2．原电池装置中，盐桥中离子移动的方向是什么？提示：盐桥中的Cl－移向负极(ZnSO4溶液)，K＋移向正极(CuSO4溶液)。
3．原电池装置中，盐桥的作用是什么？提示：①形成闭合回路；②保持溶液中电荷守恒，使电池反应能持续发生。
1．原电池工作原理(1)原理图示(2)电极名称与反应类型正极→还原反应；负极→氧化反应。
(3)电子流向：负极→正极。
(4)电流方向：正极→负极。
(5)离子流向：阳离子→正极；阴离子→负极。
2．组成原电池的条件(1)活动性不同的两块电极材料(金属和金属或金属和非金属)。
2017年秋高中化学 第1章 化学反应与能量转化 第3节 化学能转化为电能-电池(第1课时)课件 鲁科版选修4
(2)图中X溶液是_F_e_C__l3，Y溶液是_C_u_C__l2_。 答案 (3)原电池工作时，盐桥中的_阳___(填“阳”或“阴”)离子向X溶液方向 移动。 答案
4.某探究活动小组想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，有甲、乙 两位同学均使用镁片与铝片作为电极，但甲同学将电极放入6 mol·L－1的 稀H2SO4中，乙同学将电极放入6 mol·L－1的NaOH溶液中，如图所示。
达标检测 提升技能
1. 用 铜 片 、 银 片 、 Cu(ห้องสมุดไป่ตู้O3)2 溶 液 、 AgNO3 溶 液 、 导 线 和 盐 桥 ( 装 有 琼 脂 -KNO3的U形管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是 ①在外电路中，电流由铜电极流向银电极 答案 解析
②正极反应为Ag＋＋e－===Ag
(3)电极反应：负极反应式是_Z_n_－__2_e_－_=_=_=_Z__n_2＋__；正极反应式是_C_u_2_＋_＋__2_e－ _=_=_=_C__u_；总反应式是_Z_n_＋__C_u_2_＋_=_=_=__Z_n_2＋__＋__C_u_。 (4)用温度计测量溶液的温度，其变化是 _溶_液__的__温__度__略__有__升__高__，原因是_还__有__部__分__ _C_u_2＋__直__接__在__锌__电__极__上__得__电__子__被__还__原__，__部__ _分_化__学__能__转__化__成__热__能__。
12345
活学活用
1.关于下图所示的原电池，下列说法正确的是 答案 解析
A.电子从锌电极通过检流计流向铜电极 B.盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移 C.锌电极发生氧化反应；铜电极发生还原反应，其电极反应是2H＋＋2e－
===H2↑ D.取出盐桥后，检流计仍会偏转，铜电极在反应前后质量不变
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选修4第1章第3节化学能转化为电能--电池第3课时金属的腐蚀与防治一、选择题1. 钢铁发生腐蚀时，正极上发生的反应是( )A. 2Fe-4e-=2Fe2+B. 2Fe2++4e-=2FeC. 2H2O+O2+4e-=4OH-D. Fe3++e-=Fe2+ 2．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是( )A. 铁上镀锌的保护方法叫牺牲负极的正极保护法B. 相同条件下，轮船在海水中比在淡水中腐蚀慢C. 钢铁在潮湿的空气中会发生吸氧腐蚀，负极反应为Fe－3e－=Fe3+D. 水库里钢闸门与电源负极相连的方法叫做外加电流的阴极保护法3．下列描述不符合生产、生活实际的是（）A. 家用炒锅残留盐溶液时易发生吸氧腐蚀B. 电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极C. 氯碱工业用铜作阳极D. 在镀件上电镀锌，用锌作阳极4．下列有关说法不正确的是（）A. 实验室制取氢气，为了加快反应速率，可向稀H2SO4中滴加少量Cu(NO3)2溶液B. 铅蓄电池在放电过程中，负极和正极质量均增加C. 在硫酸型酸雨地区，不纯的铜发生电化学腐蚀，正极反应为：O2+4e-+4H+=2H2OD. 生铁发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀的负极反应均为：Fe-2e- ＝Fe2+5．下列说法正确的是（）A. 甲烷的标准燃烧热为△H=-890.3kJ·mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3kJ·mol-1B. 已知H2O(l)= H2O(g) △H=+44 kJ·mol-1,则2gH2(g)完全燃烧生成液态水比生成气态水多释放22kJ的能量C. 镀层破损后，白铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）更易被腐蚀D. 同温同压下，H2(g)+ Cl2 (g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H相同6．如图所示的微生物燃料电池在净化废水的同时能回收能源或得到有价值的化学产品。
下列有关说法不正确．．．的是（）A. b极为正极，发生还原反应B. 负极的电极反应式为CH3CHO-10e-+3H2O=2CO2↑+10H+C. 理论上处理l mol Cr2O72-时有l4mol H+从交换膜左侧向右侧迁移D. 放电时，交换膜右侧生物菌周围溶液的pH增大7．有关电化学的相关知识中，下列叙述正确的是( )A. 金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程B. 将水库中的水闸（钢板）与外加直流电源的负极相连，正极连接到一块废铁上可防止水闸被腐蚀C. 合金的熔点都高于它的成分金属，合金的耐腐蚀性也都比其成分金属强D. 铜板上的铁铆钉处在潮湿的空气中直接发生反应：Fe﹣3e﹣=Fe3+，继而形成铁锈8．研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。
下列有关说法错误的是( )A. d为石墨，铁片腐蚀加快B. d为石墨，铁片上电极反应为：Fe－2e– = Fe2+C. d为锌块，铁片不易被腐蚀D. d为锌块，铁片上的电极反应为：2H2O + 2e– = H2↑+ 2OH–9．有a、b、c、d四种金属，将a与b用导线连结起来浸入稀硫酸溶液中，b不被腐蚀。
将a、d分别投入等浓度的盐酸中，d比a反应剧烈；将Cu浸入b的盐溶液里，无明显变化。
如果把Cu浸入c的盐溶液里，有c的单质析出。
据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是( )A. d＞c＞a＞bB. d＞b＞a＞cC. d＞a＞b＞cD. b＞a＞d＞c10．据统计，金属腐蚀造成的损失远远超过火灾、水灾等自然灾害的总和，越来越被世界各国所重视，下面金属的防腐措施中，使用牺牲阳极的阴极保护法的是（）A. 汽车底盘喷涂油漆B. 掺防腐的金属制成不锈钢菜刀C. 钢闸门连接电源负极D. 地下钢管连接锌块11．下列物质均可用作燃料电池的燃料，其中最环保的是( )A. 氢气B. 甲烷C. 甲醇D. 汽油12．下图表示的是钢铁在海水中的锈蚀过程，以下有关说法正确的是( )A. 该金属腐蚀过程为析氢腐蚀B. 正极为C，发生的反应为氧化反应C. 在酸性条件下发生的是吸氧腐蚀D. 正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－13．埋在地下的钢管道可以用如图所示方法进行电化学保护。
下列说法正确的是A. 该方法将电能转化成化学能B. 在此装置中钢管道作正极C. 该方法称为“外加电流的阴极保护法”D. 镁块上发生的电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-14．为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以Al作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。
反应原理如下：电池：Pb(s)+(s)+(aq)＝2(s)+2(l)电解池：电解过程中，以下判断正确的是（）。
A. AB. BC. CD. D二、非选择题15. 化学在能源开发与利用中起到十分关键的作用。
甲烷是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料。
甲烷燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景，现用甲烷燃料电池进行如图实验（图中所用电极均为惰性电极）（1）电极b为______________极，溶液中OH-移向_____________极（填a或b）；（2）电极a处所发生的电极反应方程式为；（3）乙装置所发生的总反应方程式；（4）如图装置中盛有100m L0.2mol•L-1AgNO3溶液，当氢氧燃料电池中消耗氧气56mL（标准状况下）时，则此时右图装置中溶液的pH=__________（溶液体积变化忽略不计），d极增重g。
16. I.炒过菜的铁锅为及时洗净，不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑。
请回答：（1）铁锅的锈蚀是腐蚀（填“析氢“或“吸氧”）；（2）写出铁锅腐蚀时正极的电极反应式：；II.①某同学用碳棒、铜棒和稀硫酸为原材料，实现了在通常条件下不能发生的反应：Cu+H2SO4(稀)=CuSO4+H2↑。
请画出能够实验这一反应的装置图。
②某同学在做一定条件下铜与稀硫酸的反应实验时，看到碳棒上有气泡产生，但铜棒却没有被腐蚀。
请你分析其原因：17. 研究大气中含硫化合物(主要是SO2和H2S)的转化具有重要意义。
（1）高湿条件下，写出大气中SO2转化为HSO3-的方程式：____________；____________。
（2）土壤中的微生物可将大气中H2S经两步反应氧化成SO42-，两步反应的能量变化示意图如下：1mol H2S(g)全部氧化成SO42-(aq)的热化学方程式为_____________________；（3）二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含SO2快速启动，其装置示意图如下：①质子的流动方向为_________________（“从A到B”或“从B到A”）；②负极的电极反应式为__________________________。
（4）燃煤烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。
SO2烟气脱除的一种工业流程如下：①用纯碱溶液吸收SO2将其转化为HSO3-，反应的离子方程式是________________；②若石灰乳过量，将其产物再排回吸收池，其中可用于吸收SO2的物质的化学式是_____________。
18. 燃料的使用和防污染是社会发展中一个无法回避的矛盾话题。
（1）我国北方冬季烧煤供暖所产生的废气是雾霾的主要来源之一。
经研究发现将煤炭在O2/CO2的气氛下燃烧，能够降低燃煤时NO的排放，主要反应为：2NO（g）+2CO（g）═N2（g）+2CO2（g）△H若①N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H1=+180.5kJ·mol－1②2CO（g）═2C（s）+O2（g）△H2=+221kJ·mol－1③C（s）+O2（g）═CO2（g）△H3=﹣393.5kJ·mol－1则△H= kJ·mol－1；（2）为了提高燃料的利用率，可以将甲醇设计为燃料电池，写出熔融K2CO3做电解质时，甲醇燃料电池的负极反应式：___________________；该电池负极与水库的铁闸相连时，可以保护铁闸不被腐蚀，这种方法叫做________________；（3）含有甲醇的废水随意排放会造成水污染，可用ClO2将其氧化为CO2，然后再加碱中和即可。
写出处理甲醇酸性废水过程中，ClO2与甲醇反应的离子方程式：___________________；（4）机动车的尾气也是雾霾形成的原因之一。
①近几年有人提出在催化剂条件下，利用汽油中挥发出来的C3H6催化还原尾气中的NO气体生成三种无污染的物质。
请写出该过程的化学方程式：；②电化学气敏传感器法是测定汽车尾气常用的方法之一。
其中CO传感器的工作原理如上图所示，则对电极的电极反应式为。
参考答案1. 【答案】 C【解析】钢铁发生腐蚀时，正极上发生氧气得到电子的还原反应，如果是析氢腐蚀，方程式为4H＋+O2+4e－=2H2O，如果是吸氧腐蚀，方程式为2H2O+O2+4e－=4OH－，答案选C。
2．【答案】D【解析】铁上镀锌的保护方法叫牺牲阳极的阴极保护法，故A错误；相同条件下，轮船在海水中比在淡水中腐蚀快，故B错误；钢铁在潮湿的空气中会发生吸氧腐蚀，负极反应为Fe －2e－=Fe2+，故C错误；水库里钢闸门与电源负极相连的方法叫做外加电流的阴极保护法，故D正确。
3．【答案】C【解析】A. 家用炒锅残留盐溶液时易发生吸氧腐蚀，A正确；B. 电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极，粗铜作阳极，B错误；C. 氯碱工业用阳极氯离子放电，石墨作阳极，C错误；D. 在镀件上电镀锌，用锌作阳极，镀件作阴极，D正确，答案选C。
4．【答案】A【解析】A、向稀H2SO4中滴加少量Cu(NO3)2溶液，酸性溶液中硝酸根和金属反应得不到氢气，可以获得一氧化氮，A错误；B、铅蓄电池在放电过程中，负极和正极均有硫酸铅生成，质量均增加，B正确；C、溶液显酸性，正极氧气得到电子结合氢离子生成水，C正确；D、生铁不管是发生吸氧腐蚀，还是析氢腐蚀，负极上都是金属失电子的氧化反应：Fe-2e-=Fe2+，D正确，答案选A。
选项A是解答的难点和易错点，解答时往往受原电池可以加快反应速率产生思维定式而认为选项A正确，这主要是由于忽视在酸性溶液中硝酸根的强氧化性，注意硝酸盐没有氧化性，但在酸性溶液中硝酸根具有强氧化性，遇到还原性微粒时会发生氧化还原反应，在离子共存或书写离子方程式时需要引起注意。
5．【答案】D【解析】A. 在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量是燃烧热，甲烷的标准燃烧热为△H=-890.3kJ·mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3kJ·mol-1，A错误；B. 已知H2O(l)= H2O(g) △H=+44 kJ·mol-1，则2gH2(g)完全燃烧生成液态水比生成气态水多释放44kJ的能量，B错误；C. 金属性是Zn＞Fe＞Sn，因此镀层破损后，马口铁（镀锡的铁）比白铁（镀锌的铁）更易被腐蚀，C错误；D. 反应热与反应条件没有关系，同温同压下，H2(g)+ Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H相同，D正确，答案选D。