原电池学案

第一章第三节 化学能转化为电能（自学学案）

原电池的工作原理 第一课时

【学习目标】

1.通过实验探究了解原电池的工作原理，能判断原电池的正负极，能写出电极反应式。

2.通过实验与分析，初步掌握形成原电池的基本条件。

3.学习实验探究的方法，能设计并完成一些基本的化学实验。 【学习过程】 一、原电池原理 Ⅰ.复习

练习1请根据在化学必修2中所学原电池有关知识，填空： 右图是一个 池，其中Zn 为 极，Cu 为 极，电极反应式 分别是Zn: , Cu: ； 总反应方程式为 。

该装置将 能转化为 能。请在右图上标出正负极名称和电子的流动方向。 Ⅱ.实验探究

4 实验2 Zn 与CuSO 4 溶液反应中的能量转化

Ⅲ.概念的形成及强化训练

1．原电池的工作原理原电池是_____________________________________的装置。

原电池根据两极活泼性的不同，分为_______和________。

正极：通常是活泼性较弱的金属或非金属导体，电子流____（填“出”或“入”）的一极，电极上发生________（填“氧化”或“还原”反应）。

负极：通常是活泼性较强的金属，电子流_____（填“出”或“入”）的一极，电极被________（填“氧化”或“还原”），电极发生________（填“氧化”或“还原”反应）。

工作原理：还原剂（一般为较活泼的金属）发生反应,电子从较活泼的金属(负极)通过外电路流向较不活泼的金属(正极)，在正极上转移给氧化剂，使氧化剂发生还原反应，从而产生电流。

练习题2.有关原电池的下列说法中，正确的是（）

A.在正极上发生氧化反应

B.化学性质较活泼的金属为负极

C.正极是电子流出的极

D.是由电能转化为化学能的装置

二．原电池的构成条件

实验探究：做下面一系列实验，探究原电池的构成条件

练习题3．下列可构成原电池的是（）

【基础达标】

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变为电能的装置

C．原电池中电子流出的一极是负极，该极被还原

D．原电池放电时，电流的方向是从负极到正极

2．写出下列原电池装置中的电极反应和电池反应。

H2SO4溶液

【能力提升】

1．下列说法中正确的是（）。

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. 原电池两极均发生氧化反应

D. 原电池中的阳离子向正极移动

2. 某原电池，将两金属X、Y用导线连接，同时插入相应的电解质溶液中，发现Y电极质量增加，则可能是下列情况中的（）。

是负极，电解质溶液为CuSO4溶液

是负极，电解质溶液为稀H2SO4溶液

是正极，电解质溶液为CuSO4溶液

是正极，电解质溶液为稀H2SO4溶液

3. 有A、B、C、D四种金属，将A与B用导线连接起来浸入电解质溶液中，B为正极，将A、D分别投入等浓度的盐酸中，D比A 反应剧烈，将铜浸入B的盐溶液中，无明显变化，若将铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出。据此判断这四种金属的活动性由强到弱的顺序是（）。

A. D＞C＞A＞B

B. D＞A＞B＞C

C. D＞B＞A＞C

D. B＞A＞D＞C

4. 可用Zn + Br2 == ZnBr2设计成蓄电池，其中负极反应是( )。

A．Zn→ Zn2+＋2e- B．Br2 + 2e-→ 2Br-

C．2Br-→ Br2＋2e- D．Zn2+ + 2e-→ Zn

5．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 == 2 FeCl2 + CuCl2

(1)画出装置图（标明电极材料和电解质溶液）（2）写出电极反应式。

第3节化学能转化为电能——原电池

第二课时化学电源与金属的防护

【学习目标】

1、了解几种重要的化学电源的工作原理（电极反应和电池反应）。

2、理解金属腐蚀的原理。

3、掌握金属防腐的原理。

【学习过程】

二、化学电源

日常生活及高科技领域使用的各种电池，都是在原电池的原理上设计出来的。

1、实用电池应具有的特点是：

能产生稳定而具有较高电压的电流；安全、耐用且便于携带；能够适用于特殊用途；便于回收处理，不污染环境或对环境产生的影响较小。

2、常用原电池

(1)干电池

干电池即普通的锌锰电池，它是用锌制的圆筒形外壳作负极，位于中央的盖有铜帽的石墨棒作正极，圆筒内填充 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)。

电极反应：

负极：

正极：。

（淀粉糊的作用：提高阴、阳离子在两个电极间的迁移速度）

电池总反应式为：

(2)蓄电池

①铅蓄电池

铅蓄电池是用硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳，在正极板上附着一层棕褐色PbO2，负极板上是海绵状金属铅，两极均浸在密度为1.28g·cm-3、浓度为30%的硫酸溶液中，且两极间用微孔橡胶或微孔塑料隔开。

负极：

正极：

电池总反应：

(3)微型锂电池

常用于心脏起搏器的一种微型电池叫锂电池，它是用金属锂作负极，石墨作正极，电解质溶液是由四氯化铝锂 (LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯(SOCl2)中组成。

电池的总反应式为：8Li＋3SOCl2＝6LiCl＋Li2SO3＋2S

这种电池容量大，电压稳定，能在－～71.1℃温度范围内正常工作。

(4)氢氧燃料电池

氢氧燃料电池是一种高效低污染的新型电池，主要用于航天领域。它的电极材料一般为惰性电极，但具有很强的催化活性，如铂电极、活性炭电极等。电解质溶液为40%的KOH溶液。电极反应为：负极：

正极：

电池的总反应式为：

(5)发展中的化学电源

当今发展新型化学电源，不仅要在其高比能量、高比容量、长寿命方面取得长足的进步，而且更重要的是向“绿色电池”方向发展。除了前面介绍的锂电池、燃料电池外，还有可充式镍氢电池，它的化学成分主要由镍和稀土组成，不含汞，无污染，是“绿色电池”的佼佼者。它可连续充放电500次，每次充放电成本低，而且对环境减少了汞污染。

三、金属的腐蚀与防护

1、金属腐蚀：

金属的腐蚀。

金属腐蚀常见的类型。