高中化學(xué)魯科版有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)第二章官能團(tuán)與有機(jī)化學(xué)反應(yīng)烴的衍生物 全國(guó)一等獎(jiǎng)

第一課時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、掌握原電池的工作原理，熟練書寫電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。2、小組合作討論探究原電池的設(shè)計(jì)條件及有關(guān)簡(jiǎn)單的計(jì)算3、以極度的熱情，全力以赴投入學(xué)習(xí)，體驗(yàn)學(xué)習(xí)的快樂。ZnCuZnCu稀H2SO4一、原電池例1、右圖原電池裝置中，Zn是______極，Cu是______極（填電極的名稱），外電路電子由________通過導(dǎo)線流向_______；溶液中_______離子向Cu極移動(dòng)，________離子向Zn極移動(dòng)。寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式：Zn極：_____________________Cu極：____________________FeC硫酸銅溶液總反應(yīng)方程式：_____________________FeC硫酸銅溶液例2、正極：______________________負(fù)極：_____________________CuC氯化鐵CuC氯化鐵溶液例3、正極：______________________負(fù)極：_____________________總反應(yīng)方程式：___________________________【小結(jié)】（1）原電池的構(gòu)成條件：①_________________②________________③____________________。（2）原電池的工作原理：原電池是把一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)在這樣的一個(gè)裝置中實(shí)現(xiàn)：即把________能轉(zhuǎn)化為__________能，還原劑在_______極上失電子，發(fā)生______反應(yīng)，電子通過導(dǎo)線流向________極；氧化劑在______極上得到電子，發(fā)生_______反應(yīng)。Cu練習(xí)1、下列裝置中屬于原電池的是()CuZnZnZnFeC氯化鈉溶液ZnZnZnZnFeC氯化鈉溶液ZnC稀鹽酸乙醇稀稀H2SO4ABCD練習(xí)2、把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬片浸泡在稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連可以組成各種原電池。若a、b相連時(shí)，a為負(fù)極；c、d相連時(shí)，c為負(fù)極；a、c相連時(shí)，c為正極；b、d相連時(shí)，b為正極。則這四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是（）A、a＞b＞c＞dB、a＞c＞d＞bC、c＞a＞b＞dD、b＞d＞c＞a二、金屬的腐蝕與防護(hù)金屬的化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕⑴化學(xué)腐蝕的本質(zhì)是：⑵什么是金屬的化學(xué)腐蝕？什么是金屬的電化學(xué)腐蝕？舉例說明。請(qǐng)完成下表化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕含義金屬或合金直接與具有腐蝕性的化學(xué)物質(zhì)接觸發(fā)生反應(yīng)，而消耗的過程。不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸發(fā)生反應(yīng)而消耗的過程。電子得失金屬將電子直接轉(zhuǎn)移給有氧化性的物質(zhì)。金屬將電子間接轉(zhuǎn)移給有氧化性的物質(zhì)。電流腐蝕對(duì)象金屬單質(zhì)較活潑金屬實(shí)例⑶比較鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕條件正極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)總反應(yīng)式2、金屬的防護(hù)練習(xí)3、如圖，各燒杯中盛有海水，鐵在其中被腐蝕時(shí)由快到慢的順序是（）SnSnFeZnFeCuFeFe①②③④A.④>②>①>③B.②>①>③>④C.④>②>③>①D.③>②>④>①【小結(jié)】（1）金屬腐蝕快慢判斷規(guī)律：______________________________________________（2）防止金屬腐蝕的方法①________是一種常用的金屬防腐蝕方法。鍍層金屬的還原性比被保護(hù)金屬的還原性要______(填“強(qiáng)或弱”)。②將還原性較強(qiáng)的金屬作為保護(hù)極，與被保護(hù)金屬相連構(gòu)成原電池，還原性較強(qiáng)的金屬作為____極發(fā)生氧化反應(yīng)而消耗，被保護(hù)金屬作為____極避免腐蝕。這種方法稱為___________.③將被保護(hù)金屬與外加電源的_____極相連讓其成為_____極，外加電源的___極接到一些廢鐵上，而成為____極，這種方法稱為____________.【合作探究】1、在理論上不能用于設(shè)計(jì)原電池的化學(xué)反應(yīng)是（）＋NaOH＝NaCl＋H2O△H＜0（1）＋3O2（g）2CO2（g）＋4H2O（1）△H＜0(OH)2（s）＋2H2O（1）＋O2（g）＝4Fe(OH)3（s）△H＜0（g）＋O2（g）＝2H2O（1）△H＜02、將相同粗細(xì)、相同長(zhǎng)度的Fe棒和C棒，Cu棒和C棒分別用導(dǎo)線連接，并分別置于盛有相同濃度的氯化鐵溶液的甲、乙兩燒杯中（浸沒部分的長(zhǎng)度相同），則下列說法不正確的是（）A、甲乙兩燒杯中均形成原電池B、甲燒杯中電流強(qiáng)度大于乙中C、乙燒杯中電流強(qiáng)度大于甲中D、兩燒杯中金屬均做負(fù)極3、Zn-MnO2干電池應(yīng)用廣泛，其電解質(zhì)溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。（1）該電池的負(fù)極材料是。電池工作時(shí)，電子流向（填“正極”或“負(fù)極”）。（2）若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2+，會(huì)加速某電極的腐蝕．其主要原因是。欲除去Cu2+,最好選用下列試劑中的（填代號(hào)）。a．NaOHb．Znc．Fed．NH3·H2O(3)MnO2的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反應(yīng)式是：。若電解電路中通過2mol電子，MnO2的理論產(chǎn)量為?！菊n堂訓(xùn)練】1、某原電池總反應(yīng)離子方程式為2Fe3++Fe＝3Fe2+，能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是（）A、正極為銅，負(fù)極為鐵，電解質(zhì)溶液為氯化鐵溶液B、正極為銅，負(fù)極為鐵，電解質(zhì)溶液為硝酸亞鐵溶液C、正極為鐵，負(fù)極為鋅，電解質(zhì)溶液為硫酸鐵溶液D、正極為銀，負(fù)極為鐵，電解質(zhì)溶液為硫酸銅溶液2、家用炒菜的鐵鍋用水清洗放置后出現(xiàn)紅棕色的銹斑，此變化過程中不發(fā)生的反應(yīng)是（）A、4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3B、2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2C、2H2O+O2+4e-＝4OH－D、Fe-3e－＝Fe3+3、下列各變化中屬于原電池反應(yīng)的是（）A．在空氣中金屬鋁表面迅速氧化形成保護(hù)層B．鍍鋅鐵表面有劃損時(shí)，也能阻止鐵被氧化C．紅熱的鐵絲與冷水接觸，表面形成藍(lán)黑色保護(hù)層D．濃硝酸比稀硝酸更能氧化金屬銅4、下列防腐措施中，屬于電化學(xué)保護(hù)法的是（）A、用氧化劑使金屬表面生成致密穩(wěn)定的氧化物保護(hù)膜B、在金屬中加入一些鉻或鎳制成金屬合金C、在輪船的船殼水線以下部分，裝上一錠鋅D、金屬表面噴漆5、有關(guān)右圖裝置的敘述正確的是（）A．右圖裝置不能構(gòu)成原電池B．這是電解NaOH溶液的裝置C．該裝置中Fe為陰極，電極反應(yīng)為：Fe+3OH－→Fe(OH)3+3e－D．該裝置中Pt為正極，電極反應(yīng)為：O2+2H2O+4e－→4OH－6、將潔凈的金屬片A、B、C、D分別放置在浸有鹽溶液的濾紙上面并壓緊，如下圖所示。每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，電壓表指針的偏移方向和電壓表的讀數(shù)如下表所示：金屬電子流動(dòng)方向電壓/VAA→Cu+BCu→BCC→Cu+DD→Cu+玻璃玻璃板濾紙金屬片銅片V請(qǐng)依據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷：(1)四種金屬中________金屬可能還原性最強(qiáng)；________金屬一定不能從硫酸銅溶液中置換出銅。(2)若濾紙不用鹽溶液浸潤(rùn)而改用NaOH溶液浸潤(rùn)，則在濾紙上能看到有藍(lán)色沉淀析出的是________（填字母）金屬，其對(duì)應(yīng)的原電池反應(yīng)式為：負(fù)極：__________________________；正極：______________________________(3)對(duì)于如下圖所示的原電池，對(duì)其中的電解質(zhì)溶液有以下猜想：猜想一：必須是能與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)的電解質(zhì)。猜想二：任意的電解質(zhì)溶液均可在如下圖裝置中構(gòu)成原電池。為證明猜想二是正確的，請(qǐng)配齊實(shí)驗(yàn)用品：鋅片、銅片、導(dǎo)線、電流計(jì)、稀硫酸、_________________.你應(yīng)該做的簡(jiǎn)單操作是_____________若_____________________，則證明猜想二是正確的。

【課前導(dǎo)學(xué)】一、原電池例1負(fù)，正，Zn，Cu，H+，SO42-，Zn→Zn2++2e-,2H++2e-→H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑例2正極：Cu2++2e-→Cu負(fù)極：Fe→Fe2++2e-總反應(yīng)方程式：Fe+Cu2+＝Fe2++Cu例3、正極：2Fe3++2e-→2Fe2+負(fù)極：Cu→Cu2++2e-總反應(yīng)方程式：2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+【小結(jié)】（1）原電池的構(gòu)成條件：①兩個(gè)活性不同的電極②電解質(zhì)溶液③形成閉合回路（2）化學(xué)，電能，負(fù)，氧化，正，正，還原。練習(xí)1、D練習(xí)2、B二、金屬的腐蝕與防護(hù)金屬的化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕⑴化學(xué)腐蝕的本質(zhì)是：金屬原子失電子被氧化化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕含義氧化還原反應(yīng)原電池反應(yīng)電子得失電流無電流產(chǎn)生產(chǎn)生微弱電流腐蝕對(duì)象實(shí)例金屬與Cl2、O2等直接反應(yīng)鋼鐵在潮濕環(huán)境中被腐蝕⑶比較鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕條件強(qiáng)酸性弱酸性、中性、堿性正極反應(yīng)2H++2e-→H2↑2H2O+O2+4e-→4OH－負(fù)極反應(yīng)Fe→Fe2++2e-2Fe→2Fe2++4e-總反應(yīng)式Fe+2H+＝Fe2++H2↑2Fe+2H2O+O2＝2Fe(OH)22、金屬的防護(hù)練習(xí)3、A【小結(jié)】（1）金屬腐蝕快慢判斷規(guī)律：金屬作陽極電解＞金屬作負(fù)極（原電池）＞化學(xué)腐蝕＞有防腐措施的腐蝕（2）防止金屬腐蝕的方法①電鍍，強(qiáng)②負(fù)，正，犧牲陽極保護(hù)法。③負(fù)，陰，正，陽，陰極電保護(hù)法或外加電流陰極保護(hù)法【合作探究】1、A