原电池(公开课)

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【问题引导下的再学习】
[拓展]设计一个原电池，其原电池反应为： Cu+2FeCl3= 2FeCl2 +CuCl2 写出电极名称和电极反应式。
1、电解液： FeCl3溶液 。
2、电极材料：
正极 C或Pt ，负极 Cu 。
3、电极反应式 ：
负极: Cu － 2e ＝ Cu 2+ 。 正极:
9/23/2013
[拓展]请结合组成原电池的条件，将氧化还原反应：Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+ 设计成一个原电池。
1、电解液：CuSO4溶液 2、电极材料：
。
正极 Cu或C ，负极 Fe 。
3、电极反应式 ：
Fe - 2e ＝ Fe2+ . Cu
2+ －
负极:
9/23/2013
正极:
+ 2e ＝ Cu .
【问题引导下的再学习】
（可以）
（不可以）
形成条件二：电解质溶液
9/23/2013
【问题引导下的再学习】
（不可以）
形成条件三：必须形成闭合回路
9/23/2013
【问题引导下的再学习】 4.构成原电池的条件
前提：自发进行的氧化还原反应
(1)有两个电极。较活泼金属作负极， 较不活泼金属或非金属作正极。 (2)两电极都接触电解质溶液（酸、碱、盐）
9/23/2013
【问题引导下的再学习】 3、正负极的判断方法
1、金属活泼性，较活泼的电极为负极 2、根据电子或电流方向，电子流出的为负极，电流流出的为 正极。 3、根据发生的反应，失去电子发生氧化反应的为负极，得到 电子发生还原反应的为正极。 4、根据化合价的变化判断或根据反应判断，元素化合价升高 的为负极，元素化合价降低的为正极；
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
9/23/2013
【问题引导下的再学习】
实验探究形成原电池的条件
（可以）
（可以）
（可以）
形成条件一：活泼性不同的两个电极 负极：较活泼的金属 正极：较不活泼的金属、石墨等
9/23/2013
（不可以）
9/23/2013
【预习检测】
实验二：将铜片和锌片用导线相连，并串联一个电流 计，并插入稀硫酸溶液中，观察实验现象。
Zn 实验现象：
Cu
电流计指针发生偏转， Cu片上有气泡产生 Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
9/23/2013
【问题引导下的再学习】 1、概念：把化学能转化为电能的装置叫原电池
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2Fe3#43; 。
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【当堂检测】
某原电池总反应的离子方程式为：2Fe3+＋Fe＝3Fe2＋ 不能实现该反应的原电池是( CD ) A.正极为Cu，负极为Fe，电解质为FeCl3溶液 B.正极为C，负极为Fe，电解质为Fe(NO3)3溶液 C.正极为Fe，负极为Zn，电解质为Fe2(SO4)3溶液 D.正极为Ag，负极为Fe，电解质为CuSO4 溶液
9/23/2013
书写电极反应式应注意以下几点：
1．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；
2．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）；
3．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-
3Zn＋2K2FeO4＋8H2O==3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，
9/23/2013
最常考的新型电池——高铁酸盐电池
把以下反应为基础设计原电池
5Fe2+ +MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
负极：Pt或石墨
正极：Pt或石墨 5Fe2+ – 5e- = 5Fe3+ MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2++4H2O
9/23/2013
【学习目标】 一、掌握原电池的概念 二、理解原电池的工作原理 三、学会判断原电池的正负极 四、了解构成原电池的条件 五、学会将一个氧化还原反应设计成原电池
谢 谢！
电极方程式的书写
——化学电源
书写电极反应式的步骤： 1．写出正极的氧化剂和还原产物，写出负极的还原剂 和氧化产物，分析其得失电子数，利用电子守恒配平。
2．分析电解质类型，是酸性还是碱性，如果是酸性， 在电极方程式两边加H+和H2O，利用原子守恒配平， 如果是碱性环境，在电极方程式两边加OH-和H2O。
最常见的原电池——干电池 Zn(s)＋2MnO2(s)＋H2O(l)==Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s) • 正极：2MnO2＋H2O＋2e－==Mn2O3＋2OH－ • 负极：Zn-2e-+2OH-==Zn(OH)2
电子流向与电流方向
电子流向：负极（Zn) 外电路 正极（Cu） 负极（Zn） 电流方向：正极（Cu） 外电路
离子流向：
阳离子
阴离子
正极
负极
9/23/2013
【当堂检测】
下列关于原电池的叙述中，正确的是 （ BD） A.原电池中，正负极一定导电且一定会发生反应 B.形成原电池时，在负极上发生氧化反应 C.原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动 D.电子从负极流向正极
本质：自发进行的氧化还原反应将化学能以电能的形式释放
2、原电池的工作原理
负极(锌) Zn - 2e ＝Zn2+
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电极 反应
锌板溶解,发生氧化反应 － 正极(铜) 2H+ + 2e ＝ H2↑ 铜板上有气泡,发生还原反应
总反应方程式： Zn+2H+=Zn2++H2 ↑
9/23/2013
【问题引导下的再学习】
9/23/2013
最常考的新型电池——银锌电池
银锌电池（电解质为KOH）的电池总反应为：
Zn＋ Ag2O ＝ ZnO＋ 2Ag 负极：Zn－2e－＋2OH－ ＝ ZnO＋ H2O 正极：Ag2O＋2e－＋H2O＝ 2Ag＋2OH－
9/23/2013
最常考的新型电池——高铁酸盐电池
把以下反应为基础设计原电池
9/23/2013
【当堂检测】
下列关于原电池的叙述正确的是 （ B） A.构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属 B.原电池是化学能转变为电能的装置 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
9/23/2013
【问题引导下的再学习】 X、Y、Z、W四种金属片进入稀盐酸中,用导线连接,可以 组成原电池,实验结果如图所示:
原电池
第一课时
【学习目标】 一、掌握原电池的概念 二、理解原电池的工作原理 三、学会判断原电池的正负极 四、了解构成原电池的条件 五、学会将一个氧化还原反应设计成原电池
【预习检测】 实验一：将铜片和锌片分别插入稀硫酸溶液中，观察 实验现象，并解释实验现象。
Zn Cu
实验现象： 锌片上有气泡产生 而铜片上没有 Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
9/23/2013
最常考的新型电池——甲烷燃料电池
燃料电池总反应：CH4+2OH-+2O2 = CO32-+3H2O
正极： 2O2+4H2O+8e- = 8OH负极：CH4+10OH--8e- = CO32-+7H2O
9/23/2013
最常考的新型电池——碱性电池
电解质是KOH，其电极反应如下： 总反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 负极：Zn+2OH－－2e－=Zn(OH)2 正极：2MnO2+2H2O+2e－=2MnOOH+2OH-
(3)正极、负极、电解质溶液构成闭合回路。
9/23/2013
【当堂检测】 下列哪几个装置能形成原电池？
Zn Cu
Fe
Cu
Zn
Zn
Fe
Cu
H2SO4
√
H2SO4
√
H 2 SO 4
NaCl溶液
√
Cu
Zn
Cu
Fe
Cu
Zn
Cu
√
9/23/2013
酒精
NaCl溶液
H2SO4 H2SO4
H 2S O 4
√
【问题引导下的再学习】 5、设计原电池
9/23/2013
最常见的二次电池——铅酸电池
总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4＝2PbSO4↓＋2H2O 负极：Pb ＋SO42－－2e－＝ 2PbSO4↓
正极：PbO2＋SO42－＋2e－＝PbSO4↓
9/23/2013
最常考的电池——氢氧燃料电池
碱 性
酸 性
总反应：2H2+O2 = 2H2O 负极：2H2+4OH--4e- = 4H2O 正极：O2+2H2O+4e- = 4OH总反应： 2H2+O2 = 2H2O 负极： 2H2-4e- = 4H+ 正极：O2+4H++4e- = 2H2O
9/23/2013