原電池的原理分析及鞏固練習(xí)

19/19當(dāng)前文檔修改密碼：8362839HYPERLINK"/"《原電池的原理》教學(xué)案[教學(xué)目標(biāo)]知識(shí)與技能：復(fù)習(xí)鞏固原電池的構(gòu)成條件、工作原理，通過進(jìn)行化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的探究活動(dòng)和一系列設(shè)計(jì)制作原電池的活動(dòng)，更深刻地認(rèn)識(shí)原電池的構(gòu)造特點(diǎn)和工作原理，更熟練正確地書寫電極反應(yīng)式。過程與方法：學(xué)生動(dòng)腦設(shè)計(jì)、動(dòng)手制作各種原電池，同一實(shí)驗(yàn)小組成員間的相互協(xié)作，不同組間相互競爭，提供展示作品的舞臺(tái)，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并在愉快的活動(dòng)中更深刻地認(rèn)識(shí)原電池的構(gòu)造特點(diǎn)和工作原理。情感、態(tài)度、價(jià)值觀：讓學(xué)生在設(shè)計(jì)活動(dòng)中體會(huì)到知識(shí)的力量，運(yùn)用知識(shí)能夠改善我們的生活質(zhì)量，造福人類。[重點(diǎn)]：各種原電池的設(shè)計(jì)和電極方程式的書寫[難點(diǎn)]：原電池的構(gòu)成條件，各種原電池的設(shè)計(jì)和電極方程式的書寫及相關(guān)計(jì)算[實(shí)驗(yàn)用品]：溶液：1mol/LCuSO4溶液、1mol/LZnSO4溶液、1mol/LH2SO4溶液、1mol/LNaOH溶液、1mol/LFeCl3溶液、1mol/LNaCl溶液、酒精電極材料：Fe棒1根、Cu棒1根、C棒2根、Zn片2片、Cu片2片、Mg條兩條、Al條1條其它：靈敏電流計(jì)、導(dǎo)線兩根、夾子兩個(gè)，250ml燒杯1個(gè)、小塑料水槽四只、膠頭滴管、洗瓶、塑料盆（廢液缸）、抹布、砂紙[教學(xué)過程]：【知識(shí)回憶】：電化學(xué)：指研究化學(xué)能與電能之間相互轉(zhuǎn)換的裝置、過程和效率的科學(xué)。按電化學(xué)反應(yīng)過程及裝置分：1.產(chǎn)生電流的化學(xué)反應(yīng)及裝置(如:原電池等)2.借助電流而發(fā)生反應(yīng)及裝置(如:電解池)一、原電池1什么是原電池？2.構(gòu)成原電池的條件是什么？【學(xué)生答】：(1)有兩個(gè)相連的電極：a導(dǎo)體；b相連的形式能夠多種多樣的；(能夠用導(dǎo)線相連，也能夠兩個(gè)電極相接觸）c電極材料能夠多種多樣。兩種爽朗性不同的金屬。哪種是負(fù)極？電極本身都參與反應(yīng)嗎？一種金屬與一種非金屬（如石墨）。哪種是負(fù)極？電極本身都參與反應(yīng)嗎？(2)兩電極都接觸電解質(zhì)溶液（酸、堿、鹽）正極、負(fù)極、電解質(zhì)溶液構(gòu)成閉合回路(3)在電極表面上能發(fā)生自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。（必定是放熱反應(yīng)）3、簡單原電池的正負(fù)極和電子流向如何推斷？負(fù)極（–）：是爽朗金屬，本身失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。正極（+）:是不爽朗金屬或非金屬，進(jìn)電子，本身不反應(yīng)，是溶液中的陽離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)。注意：要用到金屬活動(dòng)性順序表：K,Ca,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb,(H),Cu,Hg,Ag,Pt,Au…爽朗性，還原性依次減弱?！究偨Y(jié)】：原電池正負(fù)極的推斷：<1>由組成原電池的兩極電極材料確定.一般爽朗的金屬作負(fù)極,爽朗性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極.<2>依照電流或電子流的方向確定.電流由正極流向負(fù)極,而電子流由負(fù)極流向正極.<3>依照原電池里電解質(zhì)溶液中離子移動(dòng)的方向確定.在原電池里電解質(zhì)溶液中,陽離子移向,陰離子移向.<4>依照現(xiàn)象推斷:溶解的一極為負(fù)極,增重或有氣泡放出的一極為正極.<5>依照電流計(jì)的指針的偏向推斷。4、原電池的工作原理什么？【學(xué)生回憶后，教師投影】以Cu_Zn原電池為例：明確以下幾點(diǎn):①原電池的工作原理是將氧化還原反應(yīng)分在正（還原）、負(fù)（氧化）兩極進(jìn)行，負(fù)極上失去的電子流入正極，從而產(chǎn)生電流。②正負(fù)兩極上進(jìn)出電子總數(shù)相等，依照電子守恒原理可進(jìn)行許多有關(guān)電極反應(yīng)的計(jì)算。③原電池反應(yīng)跟直接反應(yīng)差不：反應(yīng)速率加快；一般只有一個(gè)電極直接參加反應(yīng)。④利用原電池原理可制作各種電池，如干電池、鉛蓄電池、銀鋅電池、鋰電池、氫氧燃料電池……?！揪毩?xí)】:⒈推斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，請(qǐng)講明理由；若是，請(qǐng)指出正負(fù)極名稱，并寫出電極反應(yīng)式.①②③④⑤⑥【過度】：若將上述原電池的裝置進(jìn)行改裝，如右圖：還能形成原電池嗎？下面我們用實(shí)驗(yàn)探究一下：學(xué)生完成課本P12活動(dòng)與探究?！拘〗Y(jié)】：鹽橋：在U型管中裝滿用飽和KCl溶液和瓊膠作成的凍膠。鹽橋：在U型管中裝滿用飽和KCl溶液和瓊膠作成的凍膠。作用：使Cl-向鋅鹽方向移動(dòng)，K+向銅鹽方向移動(dòng)，使Zn鹽和Cu鹽溶液一直保持電中性，從而使電子不斷從Zn極流向Cu極。這種裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽Q為原電池（這種裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，稱為原電池（PrimaryCell）【練習(xí)】：1推斷下面是否為原電池？是，請(qǐng)寫出電極反應(yīng)式和總電池反應(yīng)式。1232.有A、B、C、D四種金屬。將A與B用導(dǎo)線連結(jié)起來，浸入電解質(zhì)溶液中，Ｂ不易腐蝕。將A、D分不投入等濃度的鹽酸中，D比A反應(yīng)劇烈。將銅浸入Ｂ的鹽溶液里，無明顯變化。假如把銅鹽浸入C的鹽溶液里，有金屬C析出。據(jù)此推斷它們的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是：（）（A）DCAB（B）DABC（C）DBAC（D）BADC3.如圖裝置，電流表G發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)A極逐漸變粗，B極逐漸變細(xì)，C為電解質(zhì)溶液，則A、B、C應(yīng)是下列各組中的哪一組（）A、A是鋅，B是銅，C為稀H2SO4B、A是銅，B是鋅，C為稀硫酸C、A是鐵，B是銀，C為AgNO3溶液D、A是Ag，B是鐵，C為AgNO3溶液[學(xué)生活動(dòng)]一位同學(xué)朗讀病例：格林太太是一位漂亮、爽朗、樂觀的婦女。當(dāng)她開懷大笑的時(shí)候，就會(huì)露出兩顆專門精巧的牙齒：一顆是黃金的——這是她富有的標(biāo)志；另一顆是不銹鋼的——這是一次車禍留下的。令人百思不得其解的，自從車禍以后，格林太太經(jīng)常頭痛、夜間失眠、整天心情煩躁，大夫絞盡了腦汁，格林太太的病情仍未好轉(zhuǎn)……[師問]你明白其中的奧妙？5、原電池的設(shè)計(jì)：請(qǐng)結(jié)合組成原電池的條件，將氧化還原反應(yīng)：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池。畫出裝置圖。1、電解液：。2、電極材料：正極，負(fù)極。3、電極反應(yīng)式：負(fù)極:.正極:.【練習(xí)】：設(shè)計(jì)一：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可設(shè)計(jì)成銅、鋅原電池,那么能否依照Zn+Cu2+=Zn2++Cu也設(shè)計(jì)一個(gè)銅、鋅原電池呢?畫出裝置圖。所選用電解質(zhì)溶液___________該原電池的負(fù)極____，負(fù)極反應(yīng)____________正極____，正極反應(yīng)____________設(shè)計(jì)二：現(xiàn)有試劑：CuSO4溶液、ZnSO4溶液、H2SO4溶液、NaOH溶液、FeCl3溶液、NaCl溶液、酒精除Zn+2H+=Zn2++H2↑、Zn+Cu2+=Zn2++Cu兩反應(yīng)外,若保持電極材料不變，通過改變電解質(zhì)溶液,你能再設(shè)計(jì)一個(gè)銅.鋅原電池嗎?畫出裝置圖?？偡磻?yīng)式：________________________選用的電解質(zhì)溶液為___________相應(yīng)的半反應(yīng)：負(fù)極_______________正極_______________設(shè)計(jì)三：現(xiàn)有電極材料:Fe棒、Cu棒、C棒、Zn片、Cu片依照Zn+Cu2+=Zn2++Cu差不多設(shè)計(jì)出了銅、鋅原電池，若保持總反應(yīng)不變,通過改變電極材料,你能設(shè)計(jì)出不的原電池嗎？畫出裝置圖。負(fù)極_____負(fù)極反應(yīng)____________正極_____正極反應(yīng)____________選用的電解質(zhì)溶液_____________【變形設(shè)計(jì)】：原電池要形成閉合回路，往往是將兩電極插入同一池內(nèi)；原電池的兩極是否一定要插入同一池內(nèi)?【學(xué)生答后師投影】：CuSO4ZnCuZnSO4[CuSO4ZnCuZnSO4完成相應(yīng)填空。右圖原電池中:負(fù)極______負(fù)極反應(yīng)____________正極______正極反應(yīng)____________總反應(yīng)________________________[學(xué)生體驗(yàn)活動(dòng)]現(xiàn)在請(qǐng)大伙兒依照那個(gè)構(gòu)造圖，制作該鹽橋電池，檢測(cè)出電流。[學(xué)生展示作品]電流計(jì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)即可。[設(shè)計(jì)活動(dòng)四]：請(qǐng)用鎂、鋁作電極,設(shè)計(jì)一個(gè)原電池；畫出裝置圖。所用電解質(zhì)溶液________負(fù)極____負(fù)極反應(yīng)___________正極____正極反應(yīng)___________總反應(yīng)_______________設(shè)計(jì)五：現(xiàn)有試劑：CuSO4溶液、ZnSO4溶液、H2SO4溶液、NaOH溶液、FeCl3溶液、NaCl溶液、酒精。請(qǐng)用鎂、鋁作電極,再設(shè)計(jì)一個(gè)與上題不同的原電池；畫出裝置圖。所用電解質(zhì)溶液________負(fù)極___負(fù)極反應(yīng)________________正極___正極反應(yīng)___________總反應(yīng)________________________從以上兩種鎂、鋁原電池中,你對(duì)原電池負(fù)極的推斷有什么認(rèn)識(shí)？6.依探究實(shí)驗(yàn)2的原理，按:Cu+2AgNO3====Cu(NO3)2+2Ag的反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)能持續(xù)產(chǎn)生電流的原電池裝置,畫出裝置圖。7.為獲得較長時(shí)刻持續(xù)產(chǎn)生的穩(wěn)定電流,如何將必修2中由“Zn-稀H2SO4-Cu”組成的原電池進(jìn)行簡單改裝？【小結(jié)】：一.原電池：把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。二.構(gòu)成原電池的差不多條件：1.有兩塊金屬(或非金屬)導(dǎo)體作電極;2.兩個(gè)電極相連插入電解質(zhì)溶液中并形成閉合電路;3.有可自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)。三.加入鹽橋后由兩個(gè)半電池組成的原電池工作原理：1.用還原性較強(qiáng)的物質(zhì)(如:爽朗金屬)作負(fù)極,向外電路提供電子;用氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)作正極,并在正極得到電子;2.原電池在放電時(shí),負(fù)極上的電子通過導(dǎo)線流向正極，而氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)從正極上得到電子，兩極之間再通過鹽橋及池內(nèi)溶液中的陰、陽離子定向運(yùn)動(dòng)形成的內(nèi)電路構(gòu)成有穩(wěn)定電流的閉合回路。【練習(xí)】：1.如圖所示，在鐵圈和銀圈的焊接處，用一根棉線將其懸在盛水的燒杯中，使之平衡；小心的向燒杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可觀看到的現(xiàn)象是A.鐵圈和銀圈左右搖擺不定；B.保持平衡狀態(tài)；C.鐵圈向下傾斜；D.銀圈向下傾斜；2.試將下列兩個(gè)氧化還原反應(yīng)分不設(shè)計(jì)成兩個(gè)原電池（1）Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag（2）2Fe3++Fe=3