2013山东省枣庄三中高二化学教案《化学能转化为电能——电池》4(鲁科版选修四)
鲁科版化学选修4《电能转化为化学能—电解》(第2课时)word教案
第2节电能转化为化学能——电解第2课时电解的应用二、电解原理的应用1．电解饱和食盐水制备烧碱、氢气和氯气(1)装置(2)现象①阳极上：②阴极上：(3)原理分析及电极反应电解时U形管中，Cl－、OH－移向阳极，H＋，Na＋移向阴极。
①阳极离子放电顺序：电极反应：②阴极离子放电顺序：电极反应：(4)总反应化学方程式：离子方程式：注意：在上面的电解饱和食盐水的实验中，电解产物之间能够发生化学反应，如NaOH 溶液和Cl2能反应生成NaClO，H2和Cl2混合遇火能发生爆炸。
在工业生产中，为避免这几种产物混合，需要使反应在特殊的电解槽中进行。
2、铜的电解精炼：如右图为电解法精炼铜的装置，其中阳极为，阴极为，电解质溶液为溶液，粗铜中含Fe、Zn、Ni、Ag、Pt、Au等少量杂质金属。
阳极发生的主要反应为：－。
（杂质Fe、Zn、Ni也发生电极反应：Fe＝Fe2＋＋2e－。
Zn＝Zn2＋＋2e－，Ni＝Ni2＋＋2e－。
由于Pt、Ag、Au的金属性比Cu弱且量又少，这三种金属不反应，以单质的形式沉积在底部，得到阳极泥）。
阴极的反应为。
（由于Fe2＋、Zn2＋、Ni2＋得电子能力比 Cu2＋弱且量又少，故Fe2＋、Zn2＋、Ni2＋不反应，以离子的形式留在溶液中，经过上述反应，粗铜中的杂质被除去，变成了精铜，能满足作为导线的要求，这就是铜的精炼）。
3、电镀【活动·探究】根据电解原理和铜的精炼的操作，利用如下材料：铁制品、铜片、CuSO4溶液、导线、直流电源，试设计一个实验，在铁钉表面镀上一层铜。
思路：铜的精炼中，粗铜为阳极，Cu失电子变成以Cu2＋，溶液中的Cu2＋在阴极得电子，生成Cu单质，即在阴极上析出了铜。
故要在铁制品表面镀铜，可让做阳极，为阴极，溶液为电解质溶液，设计成如下图所示的装置。
现象：电极反应：阳极：阴极：该过程就是电镀。
(1)电镀：。
(2)构成要素：电极：电镀溶液：知识点一氯碱工业1．关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是()A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性2．下图中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是()知识点二精炼铜及电镀池3．下列关于铜电极的叙述不正确的是()A．在镀件上镀铜时镀件作阴极B．在镀件上镀铜时可用金属铜作阳极C．用电解法精炼粗铜时粗铜作阳极D．用电解法精炼粗铜时纯铜作阳极4．金属镍有广泛的用途。
3、化学能转化为电能——电池-鲁科版选修四教案
3、化学能转化为电能——电池-鲁科版选修四教案一、教学目标1.掌握电池的基本概念和组成。
2.理解电池的化学反应及其转化为电能的原理。
3.了解不同类型电池的特点和用途。
二、教学重难点1.化学能转化为电能的原理。
2.电池的化学反应及其组成。
三、教学内容1. 电池的基本概念电池是将化学能转化为电能的装置。
其基本构成是两个半电池，即两个不同金属电极及其溶解在电解质中的离子，通过导线连接而相连，并搭建在各自的半电池中，在外接负载条件下向负载提供电能的装置。
2. 电池的化学反应电池是通过化学反应将化学能转化为电能的装置。
在电池中，两个半电池通过电解质相互联系，而产生化学反应，电池中的元件之间涉及多种可能的反应和变化。
3. 电池的工作原理电池的工作原理是两种不同物质之间的化学反应和电荷分离两种物质之间的电荷分离。
在电池的工作过程中，两种不同的金属或非金属产生电化学反应，生成电荷失衡的离子，即进行了氧化还原反应。
4. 不同类型电池的特点及应用根据不同的化学反应原理和材料组成，电池可分为干电池、碱性电池、铅蓄电池、锂离子电池、太阳能电池等多种类型。
•干电池：由纯锌和碳对电极、混合氧化物为正极、酸类或碱类电解质组成。
虽然电压较低，但由于价格低廉，用途广泛。
•碱性电池：由锌和锰相对作为负极、氧化银为正极、氢氧化钾为电解质组成。
电压较高，使用寿命长，适用于数码相机、闹钟等各种低功耗电器。
•铅蓄电池：由铅的氧化还原反应和硫酸的电离反应组成，可用于汽车、UPS等大功率应用。
•锂离子电池：由锂离子和金属氧化物相互作用，并在此基础上生成电池。
锂离子电池体积轻巧，能量密度高，使用寿命长，并适用于移动电话、平板电脑等电子产品。
•太阳能电池：由太阳光辐射击破，光伏效应产生电能。
太阳能电池广泛应用于野外探险、太空航天等领域。
四、教学方法1.讲解法：讲解电池的基本原理、结构和组成等内容。
2.案例分析法：通过案例分析电池的使用和特点，旨在使学生加深对电池性质的理解。
高中化学 第3节 化学能转化为电能电池教案 鲁科版选修4
高中化学第3节化学能转化为电能电池教案鲁科版选修4一、教学目标（一）知识技能1、掌握化学能是能量的一种形式，它同样可以转化为其他形式的能量。
2、掌握原电池的工作原理、能写出电极反应和电池反应方程式。
3、了解常见化学电源的种类及工作原理。
4、能解释金属发生电化学腐蚀原因，了解金属的防腐措施。
（二）过程与方法通过反应物之间电子的转移的探究，理解原电池的形成是氧化还原反应的本质的拓展和运用。
（三）情感价值观感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，形成较为客观、正确的能源观，提高开发高能清洁燃料的意识。
二、教学重点初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
三、教学难点通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。
四、教学方法：问题探究法五．预习学案：一．原电池的工作原理原电池是__________________________________________的装置。
1.原电池的构成条件：（1）———————————————————————————————————————————————；（2）___________________ ；（3）___________________。
2.电极、电极反应与电池反应负极：正极：3.电子流向、电流方向与离子定向移动方向4.原电池的工作原理（以铜锌原电池为例，电解质是硫酸铜溶液）例1.由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH怎样变化A.不变B.先变小后变大C.逐渐变大D.逐渐变小例2.在如图所示的装置中，a的金属性比氢要强，b为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是A.碳棒上有气体放出，pH变大B.a是正极，b是负极C.导线中有电子流动，电子从a极到b极D.a极上发生了氧化反应二．化学电源1．作为化学电源的电池有______电池、_____________电池、_______电池。
其中可能造成环境污染的是______电池；可反复充放电的是________电池。
2013山东省枣庄三中高二化学教案《电能转化为化学能—电解》2(鲁科版选修四)
枣庄三中东校12～13学年度高二年级第一学期化学学科教案编号使用教师：使用时间：姓名：班级：学号：第2节电能转化为化学能——电解（2）知识与能力：1. 通过运用电解的原理分析食盐水的电解、铜的电解精练，了解这些较复杂体系中所发生的反应以及电解的实用价值；2. 通过学习电镀的内容，使学生了解具有一定特殊性的、另一种电解原理的应用方法，并进一步体会电解对人类社会的重要贡献；过程与方法：⑴通过理解电解的基本原理，体会电解原理的应用及计算。
⑵通过观看氯碱工业的模型、精炼粗铜及电镀铜等，培养观察、分析、推理、归纳总结、迁移探究的能力。
情感、态度与价值观：激发自主探究的意识，培养“由表及里”的分析问题的辩证唯物主义观点的教育。
同时进行环境保护的教育，提高环保意识。
教学重点：电解原理应用教学难点：电解池、电解精练池、电镀池比较课时安排：共2课时教学过程：（第二课时）【复习提问】1、什么叫电解？2、什么叫电解池？3、判断阴、阳极的方法有哪些？4. 以石墨作电极分别电解下列溶液，在阴极不能得到氢气的是（B ）A. Na2SO4B. AgNO3C. NaClD. NaOH【投影】电解的类型：（1）电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐，实质上是电解水，电解水型；（2）电解不活泼金属无氧酸盐，实际上是电解电解质本身，分解电解质型；（3）电解不活泼金属的含氧酸盐，放氧生酸型；（4）电解活泼金属（K/Ca/Na）的无氧酸盐，放氢生碱型；【板书】二、电解原理的应用【过渡】下面我们结合几个例子看看电解原理的应用（一）电解食盐水【预习提示】1、预测电解食盐水的现象是有哪些？2、电解食盐水的产物是什么？3、在电解食盐水时，溶液中各离子的移向何极？4、在电解食盐水的过程中，溶液的PH值如何变化？【学生】预习后回答【视频】电解食盐水【讲解并板书】现象：电流流向：电子流向：阴阳极反应方程式（滴加酚酞红，红色先出现在哪？）：阴极：2H++2e-→ H2↑阳极：2Cl-→ Cl2↑+2e-总方程式（阴极产物，阳极产物各是什么？）：总反应式：2NaCl+2H2O = 2NaOH+H2↑+Cl2↑ (条件:通电)溶液PH值变化：【学生】预习氯碱工业【讲解】氯碱工业示意图及阳离子交换膜的两个优点。
高中化学四.3化学能转化为电能-电池教学设计
高中化学新课程鲁科版教材选修4《化学反应原理》第1章化学反应与能量变化第3节化学能转化为电能—电池第1课时“化学能转化为电能——电池”教学设计一:教材分析本节课为鲁科版选修教材《化学反应原理》第一章第三节第一课时的内容.1、教材的地位和作用《化学反应原理》在高中教材中起着承上启下的作用,是在必修的基础上，进一步帮助学生构建较为完整和系统的化学反应原理知识体系，能够有效提升对化学反应的认识，能够从化学反应的本质多角度分析化学反应,为深入学习化学知识提供了理论指导。
教材第一章以“能量转化”为纲,从实验测定、理论计算、定量表示等方面描述了化学反应的热效应.后两节介绍了电能与化学能相互转化的具体形式-—电解和电池。
对理论知识的学习给以方法的指导，对《化学反应原理》的学习起到引领的作用.2、本节教材简析：学生在必修教材中已了解了原电池的概念。
本节课以单液原电池为模型分析原电池的工作原理、形成条件，并达到对有关“电解质溶液、化学反应的能量变化、氧化还原反应、金属活动性强弱比较”等知识的整和，使学生的认识得到提升。
通过介绍盐桥引出双液原电池。
采用逐步深人的研究手段,实现对学生创新精神的培养。
3、重点、难点重点：原电池的工作原理、形成条件、电极反应式及电池反应方程式的书写难点：原电池的工作原理。
二、三维教学目标1、关于本节内容必修模块与选修模块课标、学习要求的对比分析2、本节内容的三维目标知识与技能：（1）．了解原电池是将化学能转化为电能的装置，能够结合实例说明原电池的工作原理,能判断原电池的正负极。
知道在原电池中,在负极发生氧化反应，在正极发生还原反应，能写出电极反应式和电池反应方程式。
(2）．通过实验探究,知道形成原电池的基本条件。
(3）．了解科学探究的一般过程，能设计并完成一些基本的化学实验.过程与方法:（1）经历实验探究的过程，并从中获得体会，进一步理解科学探究的意义,提高科学探究的能力。
（2）、通过原电池装置的实验设计, 训练学生的实验设计能力、动手操作能力及认真完成实验、观察现象、分析问题和解决问题的科学探究精神和创新能力。
山东省枣庄三中高二化学化学能转化为电能电池教案
第3讲化学能转化为电能——电池（第一课时）【课程标准与考纲要求】：1、理解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式2、能正确判断原电池的正、负极，能够判断电极反应物与产物；3、能会书写原电极反应式和总化学反应方程式。
【重点、难点】：理解原电池原理、正确地书写电极反应式。
【基础再现】教师活动引题，电池已经成为现代文明不可缺少的物品，小到日常生活大到人造卫星遨游太空都离不开电池学生活动：独立完成：1、复习氧化还原知识2、阅读课本、笔记，回顾“原电池原理”；填写导学案的下列内容。
（10分钟）合作互助：同组内交换意见，检查更正。
（5分钟）考点一原电池1．概念把________能转化为________能的装置。
2．工作原理【学生活动】完成下表以锌铜原电池为例电极名称负极正极电极材料电极反应反应类型电子流向由Zn沿导线流向Cu盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl溶液，K+移向正极，Cl移向负极【学生活动】总结3．原电池构成条件(1)两个______________的电极。
(2)将电极插入________________中。
(3)用导线连接电极构成__________。
(4)能自发进行的____________。
【教师活动】对知识进行点评：1肯定或纠正2强调盐桥的组成和作用(1)盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼脂制成的胶冻。
(2)盐桥的作用：①连接内电路，形成闭合回路；②平衡电荷，使原电池不断产生电流。
．（3）单池原电池和盐桥原电池的对比图1和图2两装置的相同点：正负极、电极反应、总反应、反应现象。
负极：Zn－2e－===Zn2＋正极：Cu2＋＋2e－===Cu总反应：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋不同点：图1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。
图2中Zn和CuSO4溶液在两个池子中，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。
山东省枣庄三中高二化学电能转化为化学能电解教案4
电能转化为化学能——电解一、教材分析：本节是《化学反映原理》中第一章化学反映与能量转化的第二节，着重研究化学反映与电能的关系。
从能量转化角度看，本节是对前一节课中“能量转化与守恒”论述的补充和完善；从电子转移角度看，原电池的概念是对形成氧化还原反映本质的拓展和应用；电解池是将理论与实际相联系的实体，通过“电解熔融氯化钠”引出电解原理，又在明白得电解原理的基础上介绍相关化工生产方面的应用，如氯碱工业、电解精炼铜、电镀工业等。
通过学习帮忙学生了解电能转化为化学能的条件和方式，加深对氧化还原反映的熟悉，提高辩证思维能力，同时帮忙学生牢固树立理论联系实际的学风。
因此这节课的重心是对电解原理的应用，如电解饱和食盐水、电镀池、精炼池等把握好。
二、设计思路从放电顺序和具体的电解应用对电极材料的要求，对电解液的要求入手，引导学生把握电解池的设计方式，电极材料和电解液的选择。
三、考试说明1. 能判定电解池、电镀池的电极名称和书写电极反映式。
2. 能判定酸、碱、盐的水溶液在电解时，PH的转变趋势。
3.电解原理在氯碱工业、电镀、金属冶炼和精炼等方面的重要应用。
命题特点电解池是电化学知识中的重要内容之一，因此成为历年高考的必考内容。
题型为选择题和非选择题，考查判定电极上电子转移的数量、判定电极上发生的反映类型、判定电极周围或整个溶液的酸碱性、判定电极反映式的正误、电极产物等；非选择题重点考查电极反映式的书写、电解原理的应用和进行简单的有关计算。
高考预测电解池与新能源、环境爱惜、工业生产、制备物质等热点问题相结合，将电化学知识和元素化合物知识、有机化学知识、化学实验设计和计算等融合在一路进行考察。
四、教学进程【知识梳理】：自主完成，小组讨论1、电解饱和食盐水——氯碱工业（1）反映原理：阳极：_______________________ 阴极：_________________________总反映式：离子方程式：化学方程式：问：一、转移的电子数和氢氧化钠的物质的量的关系？二、从Cl- Cl2必然需要加氧化剂吗？（2）产物查验：Cl2：H2：NaOH：【小组讨论】（3）原料的精制：步骤一、1）先加过量的BaCl2和过量的NaOH（顺序可换），再加入过量的Na2CO32）过滤 3）加盐酸调剂pH为7步骤二、送入阳离子互换塔除去少量的Ca2+、Mg2+等。
化学：1. 3《化学能转化为电能——电池》教案(鲁科版选修4)
化学：1. 3《化学能转化为电能——电池》教案（鲁科版选修4）部门： xxx时间： xxx制作人：xxx整理范文，仅供参考，勿作商业用途第三节化学能转化为电能--原电池一、教案目标1.体验化学能与电能相互转化的探究过程2.金属的电化学腐蚀3. 电极反应式的写法二、教案重点初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
电极反应式的写法。
三、教案难点通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。
b5E2RGbCAP四、教案过程【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。
p1EanqFDPw实验探究：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！DXDiTa9E3d【实验探究】(铜锌原电池>【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。
RTCrpUDGiT一、原电池<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+=Zn2++H2↑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。
高二化学 《化学反应原理》教案1.3《化学能转化为电能——电池》(第5课时)鲁科版选修4
高二化学《化学反应原理》教案：1.3《化学能转化为电能——电池》（第5课时）鲁科版选修4 (第五课时)【题1】电子表所用纽扣电池的两极材料为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，其电极反应是：Zn+2OH－==ZnO+H2O+2e－Ag2O+H2O+2e－==2Ag+2OH－总反应式为：Zn+ Ag2O==2Ag+ ZnO，下列判断正确的是（BD）A.锌为正极，Ag2O为负极B.锌为负极，Ag2O为正极C.原电池工作时，正极区溶液pH减小D. 原电池工作时，正极区溶液pH增大【解析】根据电极反应判断正负极，A、B选项中，B正确。
根据电极反应可看出负极消耗OH －，pH减小，正极生成OH－，pH增大，C、D选项中，D正确。
【题2】镍镉可充电电池，电极材料是Cd和NiO(OH)，电解质是KOH，放电时的电极反应式是：Cd+2OH－→Cd(OH)2+2e－2NiO(OH)+2H2O+2e－→2Ni(OH)2+ 2OH－下列说法不正确的是（CD）A.电池的总反应式是：Cd+2NiO(OH)+2H2O == 2Ni(OH)2+Cd(OH)2B.电池充电时，镉元素被还原C.电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大D.电池充电时，电池的负极和电源的正极连接【解析】本题已给出了电极反应式，两式相加即得总反应，A正确。
电极充电时，Cd元素化合价降低，即Cd元素被还原，B正确。
放电时，由于负极消耗OH－，因而负极周围溶液的pH 不断减小，C错误。
电池充电时，电池的负极（发生氧化反应）应与电源的负极相连（发生还原反应），故D错误。
【题3】在100mLH2SO4、CuSO4的混合液中，用石墨做电极电解，两极均收集到2.24L气体（标准状况），则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为（A）A.1 mol •L-1B.2 mol •L-1C.3 mol •L-1D.4 mol •L-1【解析】根据电极反应式：阳极4 OH－→2H2O+O2↑+ 4e－22.4L 4mol2.24L 0.4mol阴极Cu2++ 2e－→Cu 2H++ 2e－→H2↑1mol 2mol 2mol 22.4Ln(Cu2+) 2 n(Cu2+) 0.2mol 2.24L根据两极电子转移数相等：2 n(Cu2+)+0.2mol=0.4moln(Cu2+)=0.1mol c(Cu2+)=0.1mol/0.1L=1 mol •L-1【题4】氢氧燃料电池是将H2和O2分别通入电池，穿过浸入20%~40%的KOH溶液的多孔碳电极，其电极反应式为：2H2+4OH－→4H2O+4e－2H2O+O2+4e－→4OH－则下列叙述正确的是（B）A.通H2的一极是正极，通O2的一极是负极B.通O 2的一极是正极，通H 2的一极是负极C.工作一段时间后电解质溶液的pH 增大D 工作时负极区附近pH 增大.【解析】根据电池总反应可知：H 2在负极上发生氧化反应，由于在碱性条件下，所以氢原子失电子后又与OH －反应生成水，其电极反应为2H 2+4OH －→4H 2O+4e －，负极区OH －浓度降低。
化学：1.2《电能转化为化学能——电解》教案（鲁科版选修4）
化学：1.2《电能转化为化学能——电解》教案（鲁科版选修4）电能转化为化学能——电解【教材分析】电解原理和其他电化学知识一样是中学化学重要理论之一,它是无机化学中很重要的知识,既涉及理论知识,又与元素化合物知识密切相关,是高考的重点考查点,在工农业生产日常生活、科技领域中用途广泛，故占有重要的地位。
学习电解原理等电化学理论，将为学生升学、就业、解决生产与生活中的实际问题打下良好的基础。
“电解原理”的学习，是在学生已经学习和掌握了金属活动性顺序、氧化还原以及阴（阳）离子还原性（氧化性）的相对强弱的比较、电解质的电离、离子反应、原电池原理以及化学化学反应中的物质变化和能量变化等知识的基础上安排的，是电化学知识的深化和发展，具有一定的科学性。
它可使学生在接受新知识中有旧知识作基础，缓解学习困难，体现知识梯度的合理性。
【知识与技能】1、通过电能转化为化学能的实例-----电解和电镀的教学活动，了解电极原理、电解和电镀的重要性。
2、了解日常所用的手机、数码相机等产品的充电、放电原理。
3、通过对实验现象的观察、分析和推理，培养学生的实验能力、观察能力、思维能力。
【过程与方法】1、运过实验探究方法，通过氯化铜溶液的电解学习电解原理。
2、播放电解原理的电脑课件，加深学生对抽象的理论的理解。
【情感态度与价值观】渗透由现象看本质、由个别到一般、由一般到特殊的辨证唯物主义观点。
【教学重点】电解原理和以电解CuCl2溶液为例得出惰性电极作阳极时的电解的一般规律。
【教学难点】理解电解原理以及铜的电解精练中非惰性电极时电解产物的判断。
【教学过程】【引入】在生产和生活中我们不但要利用化学反应，使化学能转化为电能，而且要利用化学反应使电能转化为化学能。
电能转化为化学能一般通过电解的方法来完成。
你能举出在我们已学过的化学课程里涉及利用电解反应来制取新物质的例子吗？【师问】忆一忆：在我们已学过的化学课程里，涉及利用电解反应来制取新物质的例子？【过渡】在电解过程中被电解的物质是怎样转化为生成物的呢？我们可以通过下面的实验作简要的了解。
高二化学 1.3化学能转化为电能――电池学案 鲁科版选修4
高二化学 1.3化学能转化为电能――电池学案鲁科版选修41、3 化学能转化为电能电池学案（鲁科版选修4）[学习目标]1、熟练掌握原电池的工作原理并能正确书写电极反应式。
2、能正确分析可充电电池与燃料电池的工作原理。
3、掌握金属的腐蚀原理及防护措施。
题型一原电池的工作原理例1 如图是Zn和Cu形成的原电池，则下列结论中正确的是()①铜为阳极，锌为阴极；②铜极上有气泡；③SO向铜极移动；④若有0、5 mol电子流经导线，则可产生0、25 mol气体；⑤电子的流向是铜到锌；⑥正极反应式：Cu＋2e－―→Cu2＋。
A、①②③B、②④C、④⑤⑥D、③④⑤解析①中Cu为正极，Zn为负极，③中SO向负极(Zn极)移动，⑤中电子的流向是Zn―→Cu，⑥中正极反应式：2H ＋＋2e－―→H2↑，故①③⑤⑥错。
答案B变式训练1 如下图所示，将两烧杯用导线相连，Pt、Cu、Zn、C分别为四电极，当闭合开关后，以下表述正确的是()A、Cu极为原电池负极B、Cu极附近显碱性C、C极发生氧化反应D、电子流向为C极流向Pt极答案B解析如题图，右端为原电池，负极：Zn―→Zn2＋＋2e－正极：2H＋＋2e－―→H2↑左端为电解池，阴极(Cu电极)：2H＋＋2e－―→H2↑阳极(Pt电极)：2Cl－―→Cl2↑＋2e－可知Cu极附近H＋放电使电极附近的溶液显碱性。
题型二化学电源1、有关可充电电池的考查方法点拨：解此类题目，首先要看清放电和充电反应的方向，再分析透彻反应的得失电子情况，判断放电时的正、负极，然后抓住其本质，即：负极发生氧化反应，失电子，化合价升高，正极发生还原反应，得电子，化合价降低；或充电时的阴阳极，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，从而得出结论。
例2 镍镉(Ni—Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。
已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd＋2NiOOH＋2H2O放电充电Cd(OH)2＋2Ni(OH)2，有关该电池的说法正确的是()A、充电时阳极反应：Ni(OH)2＋OH－―→NiOOH＋H2O＋e－B、充电过程是化学能转化为电能的过程C、放电时负极附近溶液的碱性不变D、放电时电解质溶液中的OH－向正极移动Cd(OH)2，故负极附近溶液的碱性变小，C错；从电子与离子形成的闭合回路易知OH－向(Cd)负极移动，D错。
2013山东省枣庄三中高二化学教案《电能转化为化学能——电解》2(鲁科版选修四)
D．锌作阴极，镀件作阳极，溶液中含有亚铁离子
3．将含有0.4mol Cu(NO3)2和0.4mol KCl的水溶液1L，用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上析出0.3mol Cu，此时在另一电极上放出气体的体积（标准状况）约为（）
A．5.6LB．6.72LC．2.8LD．13.44L
铜的电解精炼前后溶液中Cu2+的浓度是否有变化？为什么？
提示：有变化。粗铜中比铜活泼的金属失电子进入溶液，溶液中的铜离子得到电子析出，使Cu2+的浓度减少。
二、电镀
【实验探究】
材料：铁钉、铜片或石墨片、硝酸铜或硫酸铜溶液、导线、外电源。
任务：镀铜。
（1）请根据电解原理。设计一个给铁钉镀铜的实验方案，确定用什么电极材料、用什么电镀液、镀件做什么极。（提示：镀层能否很好地附着在镀件上与镀件表面的洁净和平整程度有很大关系）
C．用钝铁作阳极，纯铜作阴极
D．用石墨作阳极，用惰性电极(Pt)作阴极
3．下列叙述中不正确的是（）
A．电解池的阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应
B．原电池跟电解池连接后，电子从电池负极流向电解池阳极
C．电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应
D．电解饱和食盐水时，阴极得到氢氧化钠溶液和氢气
［课后达标］
中心备课人详案
集体教研增减
二次ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ课增减
练习
1．金属镍有广泛的用途，粗镍中含少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，已知：氧化性Fe2+＜Ni2+＜Cu2+，下列叙述正确的是（）
A．阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2++2e-→Ni
高中化学鲁教版选修4第一单元第3课《化学能转化为电能—电池》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案
高中化学鲁教版选修4第一单元第3课《化学能转化为电能—电池》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案
1教学目标
1.知识与技能:(1)了解原电池的概念和组成条件,理解原电池的工作原理。
(2)能判断原电池的正负极及正确书写电极反应方程式。
2.过程与方法:(1)通过实验培养学生观察能力与分析思维能力。
(2)体验发现问题,解决问题的过程。
3.情感态度价值观:(1)激发学生的学习兴趣。
(2)体验科学研究的严谨,初步掌握正确的化学研究方法。
2学情分析
①新课程标准对电极电势等概念不作要求,在理论方面控制了知识深度。
②氧化还原理论和金属活动性顺序,以及物理学中的电学知识,已对有关问题进行一些定性的介绍和分析。
③本节课重在对原电池中正、负电极的判断,设计原电池时对正、负电极材料和电解质溶液的选择以及对电极反应产物的判断等。
3重点难点
原电池的工作原理。
原电池的形成条件及电极反应,原电池的正负极判断。
4教学过程
教学活动
1【讲授】原电池
导入:冬天快到了,在暖气未放前,大家回到家用什么方式取暖呢?
教师:总结学生回答。
空调,小太阳等。
但是没有电怎么办?电是不是本来就有的?它是如何而来的?
学生回答:发电厂:火力燃烧——热能——机械能——电能。
2013山东省枣庄三中高二化学教案《化学反应与能量转化》(鲁科版选修四)
第一章化学反应与能量转化习题课（1）使用日期：2012-9-7 课型：习题课主备人：赵崇立【设计意图】1、对前两节重点难点巩固提高。
2、总结易错题及一些思路方法。
3、进一步规范书写，规范答题。
【典型习题】一、选择题1．（2010山东）下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是A．生成物总能量一定低于反应物总能量B．放热反应的反应速率总是大于吸热反映的反应速率C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变D．同温同压下，H2（g）+Cl2（g）==== 2HCl（g）在光照和点燃条件下的△H不同2．反应A+B →C（△H ＜0）分两步进行①A+B→X （△H ＞0）②X→C（△H ＜0）、下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是O Cu6.使反应Cu + 2H 2O = Cu (OH)2+ H 2↑发生的是A ．用铜片作阴、阳电极，电解氯化铜溶液B ．用铜片作阴、阳电极，电解硫酸钾溶液C ．铜锌合金在潮湿空气发生电化学腐蚀D ．铜片作原电池的负极，碳棒作原电池的正极，氯化钠作电解质溶液7. ．(2012浙江)以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下：下列说法不正确的是A ．在阴极式，发生的电极反应为：2H 2O ＋2e －＝2OH －＋H 2↑ B ．在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙色，是因为阳极区H ＋浓度增大，使平衡224CrO -＋2H ＋227Cr O -＋H 2O 向右移动C ．该制备过程总反应的化学方程式为：4K 2CrO 4＋4H 2O 通电2K 2Cr 2O 7＋4KOH ＋2H 2↑＋O 2↑D ．测定阳极液中K 和Cr 的含量，若K 与Cr 的物质的量之比为d ，则此时铬酸钾的转化率为1－2d 8. 用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，若要恢复到电解前的浓度和pH ，须向所得的溶液中加入0.1mol Cu(OH)2 。
下列说法不正确的是（）A ．此电解过程中转移电子的物质的量为0.2molB ．此电解过程中转移电子的物质的量为0.4molC ．若要恢复到电解前的浓度和pH ，还可加入0.1molCuO 和0.1molH 2OD ．若要恢复到电解前的浓度和pH ，还可加入0.1molCuCO 3和0.1molH 2O9. 用Pt 作电极，电解串联电路中分装在甲、乙两个烧杯中的200mL 0.3mol/LNaCl 溶液和mL 3000.2 mol·L －1的AgNO 3溶液，当产生0.56 L （标准状况）Cl 2时停止电解，取出电极，将两杯溶液混合，混合液的pH 为（设混合后总体积为500 mL ）（）A ．1.4B ．5.6C ．12.6D ．710. 右图装置中发生反应的离子方程式为：Zn+2H +→Zn 2++H 2↑，下列说法错误的是A ．a 、b 不可能是同种材料的电极B ．该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸C ．该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸D ．该装置可看作是铜-锌原电池，电解质溶液是稀硫酸二、填空题11、运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。
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C
化学能转化为电能 ——电池（第一课时）
枣庄三中西校高三化学组 于金秀 日期2012-9-10
班级 组别 姓名
教材分析：了解反应中的能量变化，体验化学能与电能转化过程，了解氧化还原反应的实质，了解电解池的工作原理，能写出常见原电池的电极反应和电池的化学反应方程式，了解常见化学电源的种类及工作原理。
本节在高考中占有重要地位。
本节重点原电池的工作原理和组成条件，难点原电池的工作原理 。
【学习目标】1、掌握原电池的工作原理，熟练书写电极反应式和电池反应方程式。
2、小组合作讨论探究原电池的设计条件及有关简单的计算
【预习导学】
【学生活动1】学生阅读教材填写以下部分
一、 原电池
1、右图原电池装置中，Zn 是______极，Cu 是______极（填电极的名称），
外电路电子由________通过导线流向_______； 溶液中_______离子向
Cu 极移动，________离子向Zn 极移动。
写出电极反应式和总反应方程式：
Zn 极：_____________________ Cu 极：____________________
总反应方程式：_____________________ ______ _____ __
2、正极：______________________负极：_____________________ 总反应方程式：___________________________ 【教师活动1】巡视学生书写情况，并把错误情况及时纠正，典型错误在课堂上一起分析改正。
【学生活动2】学生给出答案
【教师活动2】教师对学生答案进行评价指点
【学生活动3】做例题1并给出答案
例1、下列装置中属于原电池的是 ( )
4
乙醇 Zn
稀H 2SO 4
C
氯化钠溶液
A B C D
【学生活动4】学生总结原电池形成条件
【教师活动3】教师总结评价
【小结】
（1）原电池的构成条件：①_________________②________________③____________________ ④ _______________________
（2）原电池的工作原理：原电池是把一个自发的氧化还原反应在这样的一个装置中实现：即把________能转化为__________能，还原剂在_______极上失电子，发生______反应，电子通过导线流向________极；氧化剂在______极上得到电子，发生_______反应。
【学生活动5】学生做练习
【教师活动4】巡视学生练习情况
2、把a、b、c、d四块金属片浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池。
若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极。
则这四种金属的活动性由强到弱的顺序是（）
A、a＞b＞c＞d
B、a＞c＞d＞b
C、c＞a＞b＞d
D、b＞d＞c＞a
【学生活动6】看教材分析盐桥工作原理
【思考】在锌铜原电池中，锌电极直接与硫酸铜溶液接触，就能发生
置换反应，使部分化学能转化为热能，如何克服这个缺点？画出电路图并分析如何形成闭合回路？盐桥的作用是什么？
【教师活动5】教师根据学生回答情况补充总结
【学生活动7】做下列题目
例2.下面甲、乙两装置都是铜-锌原电池。
(1)甲、乙两装置中，正负极上的电极反应，反应现象。
A．相同 B．不同
Y 氯化钠溶液 (2)其中， 装置能更彻底的将反应所释放的能量转化为电能。
【变式练习1】依据氧化还原反应：Cu 2＋（aq ）＋Fe （s 2＋设计的原电池如图所示。
请回答下列问题：
（1）电极X 的材料是 ；电解质溶液Y 是 ；
（2） X 电极上发生的电极反应式为 。
（3）针对上述原电池装置，下列说法中，不正确的是 。
A ．原电池工作时的总反应Cu 2＋（aq ）＋Fe （s ） = Fe 2＋（aq ）＋Cu （s ），一定
为放热反应
B ．原电池工作时，X 电极流出电子，发生氧化反应
C ．原电池工作时，银电极上发生氧化反应
D ．原电池工作时，盐桥中的阳离子不断移向左池的氯化钠溶液中
（4）若Y 为氯化钠溶液，则经过一段时间，发现X 极上出现锈斑，则此过程中正极的
电极反应式为
【迁移应用】根据下式所示的氧化还原反应设计一个原电池：Cu + 2Ag ＋＝Cu 2＋
+ 2Ag (1)画出此原电池的装置简图，并注明原电池的正极和负极以及外电路中电子流向。
（在
装置图中标出）
(2)写出两个电极上的电极反应： 正极：
负极：
【教师活动6】教师根据学生回答情况补充总结习题
【学生活动8】书写常见原电池电极反应式和总化学方程式
【教师活动7】教师评价总结
【三维训练】
基础题
1、在理论上不能用于设计原电池的化学反应是（ ）
A.HCl ＋NaOH ＝NaCl ＋H 2O △H ＜0
B.2CH 3OH （1）＋3O 2（g ）
−−→−点燃 2CO 2（g ）＋4H 2O （1） △H ＜0 C.4Fe(OH)2（s ）＋2H 2O （1）＋O 2（g ）＝4Fe(OH)3（s ） △H ＜0
D.2H 2（g ）＋O 2（g ）＝2H 2O （1） △H ＜0
2、某原电池总反应离子方程式为2Fe 3++Fe ＝3Fe 2+，能实现该反应的原电池是（ ）
A 、正极为铜，负极为铁，电解质溶液为氯化铁溶液
B 、正极为铜，负极为铁，电解质溶液为硝酸亚铁溶液
C 、正极为铁，负极为锌，电解质溶液为硫酸铁溶液
D、正极为银，负极为铁，电解质溶液为硫酸铜溶液
3、家用炒菜的铁锅用水清洗放置后出现红棕色的锈斑，此变化过程中不发生的反应是（）
A、4Fe(OH)2+2H2O+O2= 4Fe(OH)3
B、2Fe+2H2O+O2= 2Fe(OH)2
C、2H2O+O2+4e-＝4 OH－
D、Fe-3e－＝Fe3+
4、下列各变化中属于原电池反应的是（）
A．在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层
B．镀锌铁表面有划损时，也能阻止铁被氧化
C．红热的铁丝与冷水接触，表面形成蓝黑色保护层
D．浓硝酸比稀硝酸更能氧化金属铜
5、100mL浓度为2mol/L的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢的量，可采用的方法是（）
A、加入适量的6mol/L的盐酸
B、加入数滴氯化铜溶液
C、加入适量蒸馏水
D、加入适量的氯化钠溶液
提升题
6、将相同粗细、相同长度的Fe棒和C棒，Cu棒和C棒分别用导线连接，并分别置于盛有相同浓度的氯化铁溶液的甲、乙两烧杯中（浸没部分的长度相同），则下列说法不正确的（）
A、甲乙两烧杯中均形成原电池
B、甲烧杯中电流强度大于乙中
C、乙烧杯中电流强度大于甲中
D、两烧杯中金属均做负极
7、有关右图装置的叙述正确的是（）
A．右图装置不能构成原电池
B．这是电解NaOH溶液的装置
C．该装置中Fe为阴极，电极反应为：Fe+ 3OH－→Fe(OH)3+3e－D．该装置中Pt为正极，电极反应为：O2 +2H2O+4e－→4OH－
8.如图所示的装置中,在产生电流时,以下说法不正确的是
A.Fe是负极,C是正极
B.负极反应式为:Fe-3e-=Fe3+
C.内电路中阴离子移向FeCl2溶液
D.电流由石墨电极流向Fe电极
9．按下图所示装置进行实验（其中C1、C2均是石墨电极），下列说法中错误
．．的是（）
A. b点附近显红色
B. Zn电极质量减轻3.25 g时，Cu电极上放出气体在标准状况下体积约为1.12 L
23
C. a点附近显红色
D. 乙池溶液的pH逐渐减小
拓展题
10、市场上出售的“热敷袋”其中的成分主要是铁粉、碳粉、木屑和少量的氯化钠、水等。
热敷袋用塑料袋密封，使用时从袋中取出轻轻揉搓就会放出热量，用完后袋内有大量铁锈生成，问：（1）热敷袋放出的热来自？
（2）碳粉和氯化钠的作用？
（3）有关的电极反应式？生成铁锈的相关方程式？
【教学后记】本节重点把原电池的工作原理复习透彻，两极现象，离子、电子、电流的运动方向。
注重落实常见原电池的电极反应式和总方程式书写。
把盐桥的工作原理分析透彻，并把原电池电解池串联起来分析工作原理。
铜与氯化铁溶液反应电极反应式学生掌握不好。
答案：例1 D 练习2 B 例2 (1)A A (2) 乙
变式一：（1）铁硫酸铜溶液（2）Fe-2e-=Fe2+ （3）CD （4）O2+2H2O+4e-=4OH-
【三维训练】1、A 2、A 3、D 4、B 5、B 6 C7、D 8、B 9、A
（2）（1）铁粉、碳粉和少量的氯化钠、水构成原电池，加速铁粉发生氧化还原反应放出热量。
（3）碳粉做正极氯化钠做电解质导电
（4）负极：2Fe-4e-=2Fe2+ 正极：O2 +2H2O+4e－→4OH－总反应2Fe+O2 +2H2O=2Fe（OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。