2019年高考化学第一轮复习 专题 化学能与电能学案 苏教版
化学能与电能学案
化学能与电能重难点一原电池基本知识1概念：将化学能转化为电能的装置2工作原理：负极与电解质溶液反应活泼金属负极失电子氧化反应电极反应：Zn-2e-===Zn2+e－不活波金属得电子还原反应电极反应：2H＋＋2e－===H23.原电池的形成条件（1）活波性不同的两个电极（2）电极要插入电解质溶液（3）要构成闭合回路（4）能自发的进行氧化还原反应4.电解质溶液的选择电解质溶液一般要能够与负极发生反应。
或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如空气中的氧气)。
两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥)，则左右两个容器中的电解质溶液选择与电极材料相同的阳离子。
如，在铜—锌—硫酸构成的原电池中，负极金属锌浸泡在含有Zn2＋的电解质溶液中，而正极铜浸泡在含有Cu2＋的溶液中。
重难点二原电池正、负极的判断方法(1)根据组成原电池的两极材料判断：活波金属为负极，不活波金属为正极。
(2)根据电流方向或电子流动方向判断电流是由正极流向负极；电子是由负极流向正极。
(3)根据原电池中电解质溶液内离子的定向移动方向判断原电池的电解质溶液，阳离子移向正极，阴离子移向负极。
(4)根据原电池两极发生的变化来判断原电池的负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应。
若给出一个总方程式，则可根据化合价升降来判断。
(5)根据现象判断溶解的一极为负极，增重或有气泡放出的一极为正极。
（6）特别提醒原电池的电极类型不仅跟电极材料有关，还与电解质溶液的性质有关。
如镁—铝电极在稀硫酸中构成原电池，镁为负极，铝为正极，但若以氢氧化钠为电解质溶液，则铝为负极，镁为正极。
重难点三电极反应式的书写方法两种情况：(1)根据两个电极反应式，写出总反应式。
使两个电极反应式得失电子数相等后，将两式相加，消去相同的化学式。
(2)根据总反应式，写电极反应式一般分四个步骤：①列物质，标得失，②选离子，配电荷，③配个数，巧用水，④两式加，验总式。
化学能与电能重难点一原电池基本知识1．下列关于原电池的叙述正确的是( )A．构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属B ．原电池是将化学能转化为电能的装置C ．在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原D ．原电池放电时，电流的方向是从负极到正极2．有关原电池的下列说法中正确的是( )A ．在外电路中电子由正极流向负极B ．在原电池中，只有金属锌作为负极C ．原电池工作时，阳离子向正极方向移动D ．原电池工作时，阳离子向负极方向移动3．根据原电池的有关知识，下列反应不能用于原电池的是( )A ．2H 2＋O 2=====点燃2H 2OB ．2CH 3OH ＋3O 2――→点燃2CO 2＋4H 2OC ．Zn ＋2HCl===ZnCl 2＋H 2↑D ．NaOH ＋HCl===NaCl ＋H 2O 重难点二原电池正、负极的判断方法1．已知空气—锌电池的电极反应为：锌片：Zn ＋2OH －－2e －===ZnO ＋H 2O ，碳棒：12O 2＋H 2O ＋2e －===2OH －。
高考化学一轮复习 第1部分 专题6 第2单元 原电池 化学电源教案 苏教版-苏教版高三全册化学教案
原电池化学电源1．概念原电池是把化学能转化为电能的装置。
2．构成条件如图是CuZn原电池，请填空：(1)反应原理①电子方向：从负极流出沿导线流入正极；②电流方向：从正极沿导线流向负极；③离子的迁移方向：电解质溶液中，阴离子向负极迁移，阳离子向正极迁移。
(3)盐桥作用①连接内电路，形成闭合回路；②平衡电荷(盐桥中阴离子移向负极，阳离子移向正极)，使原电池不断产生电流。
[深度归纳](1)两种装置的比较图Ⅰ中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2＋，会有一部分Zn与Cu2＋直接反应，该装置中既有化学能和电能的转化，又有一部分化学能转化成了热能，装置的温度会升高，电能效率低。
图Ⅱ中Zn和CuSO4溶液分别在两个池中，Zn与Cu2＋不直接接触，不存在Zn与Cu2＋直接反应的过程，所以仅是化学能转化成了电能，电流稳定，且持续时间长，电能效率高。
(2)原电池正、负极的判断注意：原电池的正极和负极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不要形成活泼电极一定作负极的思维定式。
如在Mg －NaOH(aq)－Al原电池中Al为负极；在Cu－浓硝酸－Fe(Al)原电池中Cu为负极。
4．原电池原理的两个应用(1)比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。
(2)加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率加快。
例如，在Zn与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。
[应用体验]1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)在化学反应中，所有自发的放热反应均可以设计成原电池。
( )(2)在Mg－NaOH(aq)－Al电池中负极反应为Al－3e－＋4OH－===AlO－2＋2H2O。
( )(3)相同情况下，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长。
( )(4)原电池反应时，电子从负极流出经导线流入正极，然后通过溶液流回负极。
2019届江西省吉水一中高三化学一轮学案：《化学能与电能》
化学能与电能一、使化学能向电能转化的基本思路1.化学反应类型：既是氧化还原反应，又是释放能量的反应，二者缺一不可。
其中，氧化还原反应是使化学能转化为电能的关键。
2.化学物质类型：还原剂和氧化剂。
3.能量转化原理：氧化剂与还原剂之间发生电子转移而引起化学键的重新组合，形成新的化学键所放出的能量总和与拆开旧的化学键所吸收的能量总和之差，以电能的形式释放出来。
4.能量转化途径：化学能直接转化为电能，而不经过化学能转化为热能这个步骤。
5.电子转移途径：在失去电子的物质与得到电子的物质之间设置一个电子流经的通道，使还原剂失去的电子流经这个通道到达氧化剂处被氧化剂得到。
这就要求还原反应和氧化反应分别在两个既不同又连通的区域内发生，还要求有一个与之相应的装置（设备）。
二、原电池1.化学能与电能的转化：化学能可以转变为电能，但只有释放能量的氧化还原反应才可能通过原电池实现化学能和电能的转化，并非所有释放能量的化学反应均能通过原电池实现和电能的转化。
2.原电池概念：借助于氧化还原反应将化学能转变为电能的装置。
3.原电池的结构：（1）两种活泼性不同的金属（或金属与非金属单质）作电极（2）电极材料插入电解质溶液中（3）两极相连构成闭合回路（4）在电极上能自动发生氧化还原反应4. 原电池的工作原理：一般的氧化还原反应是还原剂把电子直接转移给氧化剂，如：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，反应中锌把电子直接转移给硫酸；原电池装置是把氧化还原反应的氧化剂和还原剂分开，使氧化反应和还原反应在两个不同的区域进行，通过外接导线使电子从还原剂区域流向氧化剂区域，从而在外电路形成电流。
原电池的工作原理和电子流向可用下列图示表示：电极总反应：Zn + 2H+ == H2↑ + Zn2+电子由负极（发生氧化反应的极）流出，经过外电路流向另一极（多为不活泼电极，离子或物质在该极上得电子，发生还原反应）正极，同时溶液中的阴、阳离子不断移向负极、正极，构成闭合电路。
2019年高考化学第一轮复习 专题 化学反应与能量变化学案 苏教版
化学反应与能量变化【本讲教育信息】一. 教学内容：化学反应与能量变化二、教学目标了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式；了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应、反应热等概念，并能进行简单计算；了解热化学方程式的含义，并能正确判断热化学方程式的正误；了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。
了解化学在解决能源危机中的重要作用；能应用盖斯定律进行有关反应热的计算。
三、教学重点、难点化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应、反应热等概念，并能进行简单计算；热化学方程式的书写及正误判断；应用盖斯定律进行反应热的计算。
四、教学过程：（一）放热反应、吸热反应和反应热任何一个化学反应中，反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量是不相等的，在产生新物质的同时总是伴随着能量的变化。
化学反应中能量变化形式较多，通常表现为热量的变化放热反应：即有热量放出的化学反应，其反应物的总能量高于生成物的总能量。
如：燃料的燃烧、中和反应、生石灰与水化合等都是放热反应。
吸热反应：即吸收热量的化学反应，其反应物的总能量低于生成物的总能量。
如：H2还原CuO的反应，灼热的碳与二氧化碳反应，Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应都是吸热反应。
反应热：在化学反应过程中所放出或吸收的热量。
通常用表示：＜0时为放热反应，＞0时为吸热反应。
常见的两种能量变化：燃烧热：101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热，＜0中和热：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1mol H2O时所放出的热，＜0说明：1、任何化学反应都有反应热，这是由于在化学反应过程中，当反应物分子中的化学键断裂时，需要克服原子间的相互作用力，这需要吸收能量；而当原子间重新结合形成新的化合物分子时，即新的化学键形成时，又需要放出能量。
当吸收和放出的能量不等时，就有能量变化。
因此，放热反应和吸热反应还可以从化学键的断裂与形成角度分析：反应物分子化学键断裂时吸收的总能量大于生成物分子化学键形成时释放的总能量－－吸热反应反应物分子化学键断裂时吸收的总能量小于生成物分子化学键形成时释放的总能量－－放热反应但要注意，化学键断裂时吸收的总能量并不是指反应物的总能量，同样，化学键形成时释放的总能量也不是生成物分子的总能量，因此在用不同的方法判断放热还是吸热反应时，要注意比较。
2019-2020年苏教版高中化学选修4《化学能与电能的转化》教案
2019-2020年苏教版高中化学选修4《化学能与电能的转化》教案一、[教学目标]1．知识目标（1）原电池工作原理、构成条件、电极名称的判断。
（2）电极反应方程式的书写2、能力目标：落实双主一本教学模式，培养学生的创新思维能力，体验化学能转化为电能的探究过程。
3、德育目标：培养学生由实践到理论，再由理论指导实践的科学方法。
二、[重点与难点]本课时的重点原电池工作原理。
难点是电极方程式的书写。
三、[教学方法]实验探究、设疑启发四、[教学用品]烧杯、灵敏电流计、铜片、锌片、导线、硫酸锌、硫酸铜。
五、[教学过程]引言：同学们，今天我们要进入专题一第二单元的学习，现在请同学们结合我们必修2当中所学的知识，回顾总结一下构成原电池的定义及形成条件。
知识回顾：1、原电池是将化学能转变为电能的装置。
原电池反应的本质是发生自发进行的氧化还原反应。
2、原电池正、负极规律①负极——电子流出的极。
通常是活泼性较强的金属，发生氧化反应②正极——电子流入的极。
通常是活泼性较弱的金属或非金属导体，发生还原反应3 、组成原电池的条件①有两种活泼性不同的金属（或一种是非金属单质或金属氧化物）作电极。
②电极材料均插入电解质溶液中。
③两极相连形成闭合电路。
④能自发进行氧化还原反应4、判断下列装置哪些属于原电池[过渡] 那么这节课呢，我们主要学习一下：原电池的工作原理。
实验探究一：内 容：将锌片与铜片分别通过导线与灵敏电流计连接，再同时平行浸入盛有CuSO 4溶液的烧杯中。
要 求：1. 观察并记录实验现象2. 实验完成后，用清水洗净电极表面的溶液。
实验现象：1、电流表指针发生偏转 2、铜片表面有铜析出 3、锌片表面有铜析出为什么锌片表面也有铜析出？能否阻止Cu 2+在锌片表面还原为铜？ [回答1] 锌片不纯，在七表面形成了一个个小的原电池，因此也会有同析出。
[回答2] 将两电极反应分开在两个烧杯中做，避免了锌片与 硫酸铜的直接接触。
学案 化学能与电能
第二节化学能与电能
——原电池
【知识梳理】
一、原电池概念
1．原电池：
2．能量变化：
二、原电池工作原理分析
1．铜锌原电池的电极反应：
2．电子的流向：
3．电流的流向：
【应用练习】
（1）下图所示的装置能否形成原电池？说明原因。
能形成原电池的标出正负极，写出电极反应方程式
（2）一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+==Zn2++Cu，该反应的原电池的正确组成是（）
(3)选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，以便完成下列反应：2FeCl3+Cu==2FeCl2+CuCl2，画出原电池的示意图并写出电极反应。
【小结】能否将氧化还原反应设计成电池? 设计电池的原则是什么?
（4）由铜片、锌片和200mL稀硫酸组成的原电池中，当铜片上共放出3.36L（标准状况）气体时，硫酸恰好全部反应完。
试计算：
①产生这些气体消耗了多少克锌？②有多少个电子通过了导线？③200mL稀硫酸的物质的量浓度是多少？。
化学能与电能学案
第二节 化学能与电能学案【课标告诉我】知识目标(1)理解化学能与电能之间转化的实质。
(2)掌握化学能是能量的一种形式，它可以转化为其他形式的能量。
能力目标(1)通过分组实验培养我的观察能力与分析思维能力。
(2)通过反应物之间电子的转移与探究，理解原电池的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用。
价值目标在独立思考基础上学会与同学交流共享，提高自我学习的责任感。
学习重点：初步认识原电池的概念，原理，组成及运用。
【我要做到】一、化学能间接转化为电能思考：火力发电的过程能量是怎样转化的？我认为，这样的能量转化的弊端是什么_____________________________________________________________________【提出问题】能否将化学能直接转化为电能？二、化学能直接转化为电能1、原电池的定义及形成【温故知新】1、电流是_____的定向移动形成的；2、电子流出的电极为___(正/负)极，电子流入电极为___(正/负)极，电流方向与电子流向____（相同/相反）；3、Zn 与HCl 反应为_____（吸热/放热）表现为化学能的____【实验一】将铜片和锌片分别插入稀硫酸溶液中，观察现象并解释原因。
我看到的现象【我要展示！共享成果】请写出锌与硫酸反应的离子方程式，并用双线桥标出电子转移的方向和数目，在右侧尝试拆分成氧化反应和还原反应。
氧化反应还原反应化学能 _____ ______ 电能 燃烧 蒸汽 发电机【实验二】氧化还原反应通常是同时同地发生的，能否设计实验，通过导线使得氧化反应在锌片上进行，还原反应在铜片上进行？并且检验导线中是否有电流通过。
仪器和试剂有：铜片、锌片、导线、原电池装置，电流表、稀硫酸：通过此实验可以发现：化学能直接转化成了电能，像这种__________________________________的装置，我们称为：原电池【我要展示！共享成果】请思考后填写以下空白Zn 比Cu_____，用导线或接触在一起时，Zn 片____电子（ Zn －2e － = Zn 2+）变成_____进入溶液，电子经导线流向_____片， 溶液中的____移向___片得电子被还原成____（2H +＋2e － = H 2 ↑）原电池反应要比化学反应_____（快/慢）2、原电池的正负极判断通常情况下_______________________作负极，_______________________等作正极【知识汇总】：外电路：导线上电子是由_____片流向_____片;内电路：溶液中阳离子如（H+）向_____片移动，阴离子如(SO4-)向______片移动；正极____(得/失)电子，发生_____反应；负极____(得/失)电子发生_____反应。
化学能与电能+学案
化学能与电能 学案[学习目标]1.理解原电池的概念及工作原理，进一步体会氧化还原反应的本质。
2.通过原电池实验的探究，认识简单原电池的结构，感受能量的多种转化形式3. 初步构建原电池模型，并能设计简单的原电池。
[学习过程]一、火力发电--间接转化1．我国目前电能主要来自_____发电，其次来自_____发电。
2．火力发电的原理首先通过化石燃料_____，使_____________，加热水使之___________以推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。
3．能量转换过程化学能―――→燃料燃烧热能―――→蒸汽轮机机械能――→发电机电能 其中能量转换的关键环节是_________。
二、原电池--直接转化 【实验探究】探究一、探究化学能与电能的转化（实验6－3）1、定义：原电池是把 转变为 的装置。
2、本质：氧化还原反应3、原电池工作原理以Cu-Zn 原电池为例，分析原电池的工作原理： 负极总是_______电子，化合价______，发生______反应；正极总是_______电子，化合价______，发生______反应。
4、流向（请尝试在下图中标出电子流动的方向、电流及电解质溶液中阴阳离子的方向：）导线（外电路）：电子由___极到____极，电流由___极到____极溶液（内电路）：阴离子向_____极移动，阳离子向_____极移动电子不下水，离子不上岸，共同构成完整的闭合回路原电池基本模型5、原电池形成条件前提：____________________________①②②【练习1】判断下面装置是否可以组成原电池，如果可以请写出总反应和电极反应。
【练习2】将反应Cu + 2Fe3＋= Cu2＋+ 2 Fe2＋设计成原电池，并画出简易装置图。
化学能与电能学案
（4）根据原电池中反应类型：
正极：____电子，发生______，现象是伴随金属的析出或H2的放出。
负极：____电子，发生______，现象是电极本身的消耗，质量减小。
【特别提醒】在判断原电池正、负极时，既要考虑金属活动性的相对强弱，也要考虑电解质溶液的性质。(1)Mg—Al一HCl溶液构成的原电池中，负极为Mg；但Mg-A1一NaOH溶液构成的原电池中，Al为负极，Mg为正极。(2)Cu—Al一浓硝酸构成的原电池中．Cu为负极。
三、原电池的应用：
（1）电极：
负极：电子（填流出或流入）的一极，电子，发生反应
（如上述原电池中的片）；现象；
正极：电子的一极，电子，发生反应
（如上述原电池中的片）；现象。
(2)电极反应式：表示正负极得失电子情况的式子。
负极：，正极：，
(3)总反应式：
(4）电路：
外电路：电流由流向；电子由流向。
内电路：电解质溶液中的离子移向正极，在正极上电子，从而形成闭合回路，产生电流。
【探究二】：构成原电池的条件有哪些？
【探究三】：如何判断原电池的正负极？（参考《金太阳导学案》P42名师点拔导悟）
（1）依据原电池两极材料：
______作负极（K、Ca、Na太活泼，不能作电极）；______作正极。
（2）根据电流方向或电子流向：
电流（外电路）由_____流向_____；电子则由_____经外电路流向原电池的______。第二节化学能与电源自（第1课时）班级姓名小组评价
【学习目标】
1.了解一次能源和二次能源的概念及实例。
2.理解原电池的概念、工作原理及构成条件，初步形成原电池的概念，能设计简单的原电池。
2019届一轮复习苏教版 化学能与电能的转化 学案
[学考要求]一、原电池1．概念及反应本质把化学能转化为电能的装置叫做原电池，其反应的本质是氧化还原反应。
2．工作原理(以铜锌原电池为例)(1)装置图(2)原理分析3.原电池的构成条件(1)首要条件：有能自发进行的氧化还原反应。
(2)两个活泼性不同的电极(金属或导电的非金属)。
(3)电解质溶液：两个电极均需插入电解质溶液中。
(4)两电极用导线相连并插入电解液中构成闭合回路。
特别提醒(1)原电池闭合回路的形式有多种方式，可以是导线连接两个电极，也可以是两个电极直接接触。
(2)电子不能通过电解质溶液。
4．原电池正、负极的判断(1)根据电极材料：一般较活泼金属为负极；较不活泼金属或可导电非金属(石墨)、氧化物(MnO2)等作正极。
(2)根据电子的流动方向：电子由负极经外电路流向原电池的正极。
(3)根据电流方向：(外电路的)电流由正极流向负极。
(4)根据电解质溶液内离子的移动方向：阳离子移向正极，阴离子移向负极。
(5)根据实验现象：溶解的一极为负极，增重或有气泡的一极为正极。
(6)根据原电池中的反应类型：负极：失电子，发生氧化反应；正极：得电子，发生还原反应。
5．原电池电极反应式的书写(1)原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应，氧化反应在负极发生，还原反应在正极发生，反应物和生成物对号入座，注意酸碱介质和水等参与反应。
(2)原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。
1．下列装置中，能构成原电池的是()A．只有甲B．只有乙C．只有丙D．除乙均可以答案 C解析原电池的构成条件是①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发地进行氧化还原反应。
甲装置不能构成闭合回路，所以不能形成原电池，A错误；乙装置中电极材料相同，所以不能形成原电池，B错误；丙装置中Fe 失电子作负极，银离子得电子在正极上反应，符合原电池的构成条件，所以能形成原电池，C正确；酒精为非电解质，丁装置不能自发地进行氧化还原反应，所以不能形成原电池，D 错误。
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。
苏教版高中化学2(教案+习题)2.3化学能与电能1
程
能与电能之间是如何转化的？
火电站工作原理示意图
分析思考与交流化学能要经过一系列能量转换才能转化为电能。
要使氧化还原反应释放的能量不通过热能而直接转化为电能,把可产生的电能以化学能的形式储存起来，就要设计一种装置。
将化学能直接转化为电能，高效利用燃料、不浪费能源、开发出高能清洁燃料?
［讲授新课]
实验探究［实验2—4]
实验1:把一块锌片和铜片分别插入盛有稀
硫酸的烧杯里。
实验2:用导线将锌片和铜片连接起来。
实验3：在导线中接入一个灵敏电流计。
交流与讨论（组织学生小组讨论并回答）
1、锌和稀H 2SO 4直接反应的实质是什么？
2、什么原因造成实验1和实验2中的现象的不同？
3、铜片与稀硫酸不反应，锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，为什么在铜片表面有气泡产生？你认为这种气体可能是什么？锌片和铜片上可能分别发生什么反应？如何证明？
4、灵敏电流计的指针发生偏转，偏向何方？你如何解释这一现象？
分析 灵敏电流计指针偏转→有电流产生→产生电能→化学能转化为电能的装置→原电池。
给出原电池定义
分析 原电池的微观原理
给出判断原电
池正
负极的方法
启发归纳 在原电池中，从不同角度判定电极名称
1。
指针偏向哪一极，该极为正极,另外一极为负极.
2。
从电极材料，金属活泼性判断。
3．相对活泼金属为负极，相对不活泼金
Cu
Zn -+e
-I H +SO 4
2-
e -e
-e -
e -Zn
2+
Zn 2+内电路离子定向移动
外电路电子定向移动。
高中化学《化学能与电能的转化》学案4 苏教版选修4
第二单元化学能与电能的转化[课标要求]1.体验化学能与电能转化的探究过程，了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应的方程式。
2.通过查阅资料了解常见化学电源的种类及其工作原理，认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用[活动和探究建议]1.实验探究：电能与化学能的相互转化2.调查市场常见化学电池的种类，讨论它们的工作原理、生产工艺和回收价值。
第二单元化学能与电能的转化学案[课前思考]1.构成原电池的条件是什么？如何判断一个装置是原电池还是电解池？2．如何书写原电池的电极反应，举例说明原电池中的电极反应主要有哪些？3．电解食盐水时，那个电极区能使酚酞变红？请解释原因。
4．如何判断电解过程中的电极产物？（第一课时）[内容增减建议]1．建议增加原电池原理的应用内容2．建议资料卡中燃料电池也应作为本节重点内容[知识回顾]请以反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2设计一个原电池：[讨论]根据自己设计的原电池回答下列问题：1、构成原电池的条件是什么？2、标出原电池的正负极，并说明判断的依据。
3、在原电池中，电子的流动方向是怎样的？电流方向呢？4、在原电池溶液中，各离子如何移动？5．原电池工作过程中，溶液的PH值怎样变化？并写出电极反应。
6．原电池是如何将化学能转化为电能的呢？[反馈练习]1．下列说法正确的是（）A．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。
有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH，电极反应为: Zn+2OH--2e－=ZnO+H2O；Ag2O+H2O+2e－=2Ag+2OH-根据上述反应式，判断下列叙述中正确的是：（）A．在使用过程中，电池负极区溶液的pH减小B．使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极C．Zn是负极，Ag2O是正极 D．Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应[知识讲解]一. 原电池的工作原理[活动与探究] P12[实验一]和[实验二][讨论]1．图1-8装置中盐桥的作用是什么？2．根据实验现象指出实验1和实验2中能量变化的主要形式？3．写出实验2中发生反应的化学方程式和离子方程式[小结] 在原电池中，负极发生，电子；正极发生，电子。
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化学能与电能【本讲教育信息】一. 教学内容：化学能与电能二. 教学目标理解原电池的工作原理，能写出常见的简单电极反应和电池反应方程式。
了解常见的化学电源，认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。
认识金属腐蚀的危害，理解金属发生电化学腐蚀的原因，能选用恰当的措施防止铁、铝等金属腐蚀。
三. 教学重点、难点原电池的工作原理及电极反应式的书写；金属的腐蚀与防护［教学过程］一、原电池的概念及工作原理1、原电池的定义：把化学能转化为电能的装置叫原电池。
2、构成条件:①活泼性不同的两电极②电解质溶液③具有闭合回路3、工作原理（电子流向）：较活泼的金属材料作为负极，失去电子，经外电路流向较不活泼金属，再经电解质溶液回到负极，构成闭合回路，电流反向流动。
溶液中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。
4、正、负极判断：负极：电子流出的电极，为较活泼金属电极，发生氧化反应正极：电子流入的电极，为较不活泼金属或非金属或金属氧化物电极，发生还原反应5、电极反应：以铜-锌和稀硫酸组成的原电池为例说明：电极反应本质现象负极 Zn－2e－=Zn2＋氧化反应溶解正极 2H＋+2e－=H2↑还原反应气泡总反应 Zn＋2H＋= Zn2＋＋H2↑6、应用：①制各种电池；②判断反应速率；③判断金属的活泼性；④金属防护。
说明：（1）原电池是利用能发生的氧化还原反应设计而成，负极发生氧化反应给出电子，电子经外电路流向其正极形成电流。
正极上得电子发生还原反应。
内电路由离子定向移动而导电。
（2）原电池的正负极的判断方法：①金属与金属或金属与导电非金属做电极时，较活泼的金属做负极；②根据电子的流向判断：电子流出的极为负极，电子流入的极为正极；也可以根据电流方向判断：电流流出极为正极，电流流入极为负极；③根据发生的反应判断：发生氧化反应的极为负极，发生还原反应的极为正极；④根据反应现象判断：一般来说，溶解的一极为负极，有气体或固体析出的一极为正极；⑤如果给出一个方程式判断电极反应，则化合价升高的电极为负极，化合价降低的电极为正极，由此可设计原电池。
（3）一般原电池使用时存在电压不稳，使用时间短等问题。
如果原电池通过“盐桥”将两个半电池相连，则可得到稳定的电流，同时也可以延长原电池的使用寿命。
使用“盐桥”后，原电池一般采用如下表达方法（以铜锌原电池为例）：（－）Zn ∣Zn ２－（1mol/L ）║Cu ２＋（1mol/L ）│Cu （＋）一般情况下负极在左，正极在右，其中“∣”表示电极材料与电解质溶液的界面，“║”通常表示盐桥，必要时，可以加注溶液的浓度。
（4）原电池的应用主要有以下几点：①加快反应速率：如在制取氢气的过程中，加入少量铜或硫酸铜可形成锌－铜原电池，使反应速率加快；②比较金属的活动性强弱：一般情况下，作为负极的金属活泼性较强；如：锌－铜原电池；③设计化学电源：根据氧化还原反应的特点，将其拆成两个半反应：氧化反应和还原反应，分别作为原电池的负极反应式和正极反应式；若发生氧化反应的物质为金属单质，则用该金属作为负极材料，若为气体或溶液中的某种离子，则用惰性材料做负极；而作为正极的材料必须不如负极活泼，或为惰性电极；电解质溶液选择反应中的电解质即可，若与电解质无关，则需选择一种不能使电极材料消耗的电解质溶液，以增强导电性；④构成闭合回路二、化学电源：电池又称为化学电源，化学电源可分为一次电源和二次电源两类。
一次电池只能放电一次，而二次电池可以反复充放电循环使用，通过电极体积和结构之间发生的可逆变化，达到充放电效果。
说明：常见的化学电源有：1、锌-锰干电池（一次电池）负极（锌筒）：Zn －2e －＝Zn 2＋正极（石墨）：2NH 4＋＋2e －＝2NH 3↑＋ H 2↑2NH 4＋＋2MnO 2＋ 2e －＝2NH 3↑＋Mn 2O 3＋H 2O总反应：Zn ＋2NH 4＋＝Zn 2＋＋2NH 3↑＋H 2↑Zn ＋2NH 4＋＋2MnO 2＝ Zn 2＋＋2NH 3↑＋Mn 2O 3＋H 2O 2、铅蓄电池负极Pb ：Pb ＋SO 42－－2e －＝ PbSO 4正极26O P ：PbO 2＋4H ＋＋SO 42－＋2e －＝PbSO 4＋2H 2O总反应：，3、燃料电池：氢氧燃料电池是一种新型的化学电池，其构造为：两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙逸出，并在电极表面放电。
（一般以KOH为电解质溶液）负极H2：2H2＋4OH――4e－＝4H2O正极O2：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－总反应： O2＋2H2＝2H2O4、纽扣电池：不锈钢制成一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒，盒内靠正极一端填充由AgO和少量石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充锌汞合金做负极活性材料，电解质2溶液为浓KOH溶液，已知电池内Zn的氧化产物为ZnO，如：银-锌电池负极：Zn＋2OH――2e－＝ZnO＋H2O正极：Ag2O＋H2O＋2e－＝2Ag＋2OH－总反应： Ag2O＋Zn＝ZnO＋2Ag三、金属腐蚀与防护：金属腐蚀的本质是金属原子失去电子变成金属阳离子的过程，即M－ne－＝M n＋；即金属在腐蚀过程中发生了氧化还原反应. 金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类说明：2、金属的电化学腐蚀有两种情况：（1）析氢腐蚀：负极：Fe－2e－＝Fe2＋；正极反应为：2H＋+ e2＝H2；（2）吸氧腐蚀：负极：Fe－2e－＝Fe2＋；正极反应为：2H2O＋O2＋4e＝4OH3、判断金属腐蚀快慢的规律：（1）与构成微电池的材料有关，两极材料的活动性差别越大，电动势越大，氧化还原反应的速度越快，活泼金属被腐蚀的速度就越快。
（2）与金属所接触的电解质强弱有关，活泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀，在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀。
一般说来可用下列原则判断:电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞有防腐措施的腐蚀；同一种金属：强电解质＞弱电解质＞非电解质4、金属的防护【典型例题】例1. 将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是A. 两烧杯中铜片表面均无气泡产生B. 甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C. 两烧杯中溶液的pH均增大D. 产生气泡的速度甲比乙慢解析：题目中可以应用的信息是：活泼性不同的两种金属（锌和铜）及甲、乙两图。
解答该题时，首先应根据原电池的构成条件判断甲、乙池能否构成原电池，然后根据原电池原理进行分析、判断。
甲可形成原电池，锌做负极：Zn－2e－=Zn2＋，铜做正极：2H＋+2e－=H2↑，在铜上产生气泡，由于形成原电池，因此产生氢气的速率较快；而乙不能形成原电池，只能是锌与稀硫酸反应产生氢气，在锌片上产生气泡，但因为没有形成原电池，所以产生氢气的速率较慢；而两烧杯中均消耗了H＋，因此溶液的pH值均升高。
综上所述，本题的答案为C 答案：C例2. 银器皿日久表面逐渐变黑色，这是由于生成硫代银，有人设计用原电池原理加以除去，其处理方法为：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑色会褪去而银不会损失。
试回答：在此原电池反应中，负极发生的反应为；正极发生的反应为；反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体，原电池总反应方程式为解析：由题意“黑色会褪去而银不会损失”知发生变化Ag2S→Ag，显然这是考查原电池的正极反应：Ag2S＋2e－＝2Ag＋S2－，负极反应为活泼金属发生氧化反应：Al－-e3＝Al3＋。
正极生成的S2－和负极生成的Al3＋在溶液中发生双水解：2Al3＋＋3S2－＋6H2O＝2Al（OH）3↓＋3H2S↑。
答案：负极：Al－3-e＝Al3＋正极：Ag2S＋2e－＝2Ag＋S2－3Ag2S＋2Al＋6H2O＝6Ag＋2Al（OH）3↓＋3H2S↑例3. 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－==Li解析：本题中可用的信息主要有：LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极；放电时的电池反应为：Li＋LiMn2O4==Li2Mn2O4。
可根据电池反应中元素的化合价的变化判断反应类型，然后再根据电极反应的书写原则进行分析判断。
放电时作为原电池，锂为负极发生氧化反应：Li－e－==Li＋，LiMn2O4为正极，反应为：Li＋＋LiMn2O4＋e－==Li2Mn2O4；充电时作为电解池，阳极发生氧化反应Li2Mn2O4－e－== Li＋＋LiMn2O4，阴极发生还原反应：Li＋＋e－==Li，含Li＋导电固体为电解质增强导电性。
综上所述，本题答案为B答案：B例4. 下图是2004年批量生产的笔记本电脑所用的甲醇燃料电池的结构示意图。
甲醇在催化剂作用下提供质子（H ＋）和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应，电池总反应为2CH 3OH ＋3O 2→2CO 2＋4H 2O 。
下列说法正确的是：A. 左电极为电池的负极，a 处通入的物质是甲醇B. 右电极为电池的负极，b 处通入的物质是空气C. 负极反应式为：CH 3OH ＋ H 2O －6e －→CO 2＋6H ＋D. 正极反应式为：O 2＋2H 2O ＋4e －→4OH －解析：本题用到的信息主要有：电池的总反应式：2CH 3OH ＋3O 2→2CO 2＋4H 2O 。
则根据原电池的构成条件和原电池的工作原理进行分析判断。
负极发生氧化反应：CH 3OH ＋ H 2O －6e －→CO 2＋6H ＋，质子从质子交换膜进入右边，因此，左电极为负极，a 处通入的物质是甲醇；右电极为正极，发生还原反应：O 2＋4H ＋＋4e －＝2 H 2O ，此时b 处通入的是氧气，由于在电极反应过程中正、负极上通过的电子的电量相同，因此正极所消耗的H ＋与负极所产生的H ＋基本相同，溶液中H ＋基本不变，但由于生成了水，因此浓度有所减小。
综上所述，本题的答案为AC 答案：AC例5. 已知蓄电池在放电时起原电池作用，充电时起电解池作用，铅蓄电池在放 电和充电时发生的化学反应可用下式表示：据此判断下列叙述正确的是 （ ）A. 放电时蓄电池负极的电极反应式为PbO ２＋4H ＋＋-24SO ＋2e －＝PbSO 4＋2H 2OB. 充电时蓄电池阴极的反应式为：PbSO 4＋2e －＝Pb ＋-24SOC. 用铅蓄电池来电解CuSO 4溶液，要生成1.6gCu ，则该电池内部消耗硫酸0.05molD. 用铅蓄电池充电时，若要使3.03kgPbSO 4转变为Pb 和PbO ２，则需通过20mol 电子 解析：本题的信息是铅蓄电池在放电和充电时的电极反应。