河南省偃師市實驗高級中學(xué)高中化學(xué)必修二2.3化學(xué)反應(yīng)的利用（第2課時）導(dǎo)學(xué)案

第3節(jié)化學(xué)反應(yīng)的利用（第2課時）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解化學(xué)能與熱能、光能、電能之間的轉(zhuǎn)化;

2.探究原電池的工作原理，培養(yǎng)動手能力、思維能力和觀察能力；

3.能力提升，能利用原電池原理來解決一些實際問題。【課前預(yù)習(xí)案】一、化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量1、任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著變化。物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是；當(dāng)生成新化學(xué)鍵所釋放的能量大于破壞舊化學(xué)鍵所吸收的能量時，化學(xué)反應(yīng)會能量。因此，人們利用化學(xué)反應(yīng)將存儲在物質(zhì)內(nèi)部的能轉(zhuǎn)化為能、能等。2、即熱飯盒的反應(yīng)原理：用于焊接鋼軌的鋁熱反應(yīng)的原理：上述反應(yīng)都是將能轉(zhuǎn)化成能。二、原電池的工作原理原電池：利用反應(yīng)把能轉(zhuǎn)變成能的裝置。2、以銅鋅原電池（CuZnH2SO4）為例說明其工作原理:當(dāng)銅片與鋅片一同浸入硫酸中時，由于_____活潑，容易_____電子,被成Zn2+進(jìn)入溶液，鋅片的質(zhì)量減小,失去的電子通過導(dǎo)線流向銅片,溶液中的______從銅片得到電子而被______形成氫原子,氫原子再結(jié)合成氫氣分子從銅片上逸出。這樣，在連接鋅片與銅片的導(dǎo)線中電子做定向移動，形成電流?！舅伎肌吭谟覉D中用“→”標(biāo)出電子、H+的移動方向：該電池中的氧化還原反應(yīng)方程式:_______________該原電池中：鋅（“得”或“失”）電子，發(fā)生（“氧化”或“還原”）反應(yīng)，作為該原電池的（“正”或“負(fù)”）極；銅（“得”或“失”）電子，發(fā)生（“氧化”或“還原”）反應(yīng)，作為該原電池的（“正”或“負(fù)”）極。3、常見電池目前市場上的電池有（又稱一次電池）、（又稱二次電池）和等。思考：1、你知道哪些電池？它們屬于哪一類電池？有何優(yōu)缺點？2、你還知道化學(xué)能與哪些能量之間的轉(zhuǎn)化？舉例說明?！绢A(yù)習(xí)檢測】1.下列說法正確的是（）A.化學(xué)反應(yīng)不一定伴隨著能量的變化。B.釋放能量的反應(yīng)都有電子的轉(zhuǎn)移。C.釋放能量的反應(yīng)都可通過原電池實現(xiàn)化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)化。D.化學(xué)能和其他能量間可以相互轉(zhuǎn)化。2．關(guān)于如圖所示裝置的敘述，正確的是（）A．銅是陽極，銅片上有氣泡產(chǎn)生B．銅片質(zhì)量逐漸減少C．電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片D．氫離子在銅片表面被還原3．隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，廢電池必須進(jìn)行集中處理的問題被提到議事日程，其首要原因是（）。A.利用電池外殼的金屬材料B.防止電池中汞、鎘和鉛等重金屬離子對土壤和水源的污染C.不使電池中滲泄的電解液腐蝕其他物品D.回收其中石墨電極4．下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的認(rèn)識不正確的是（）C.原電池工作時，化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹹.白熾燈工作時，電能全部轉(zhuǎn)變成光能5．下面是四個化學(xué)反應(yīng)，你認(rèn)為理論上不可用于設(shè)計原電池的是（）A.2Al+2NaOH+6H2O====2Na［Al（OH）4］+3H2↑2+O2====2H2OC.NaOH+HCl====NaCl+H24+2O2====CO2+2H2O6.下列關(guān)于化學(xué)能與電能的敘述正確的是（）A.化學(xué)能能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，電能不能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能D.新型二次電池對環(huán)境無污染，可以不回收【課堂探究案】【探究一】原電池的工作原理、電極反應(yīng)式的書寫及形成條件1、原電池的工作原理Zn片上：失電子發(fā)生反應(yīng)，Zn片做電池的極Cu片上：得電子發(fā)生反應(yīng)，Cu片做電池的極2、電極反應(yīng)式的書寫負(fù)極:正極：電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式：總結(jié)：（1）負(fù)極：失電子，發(fā)生反應(yīng)（一般是負(fù)極本身失電子）（2）正極：得電子，發(fā)生反應(yīng)（一般是溶液中陽離子在正極上得電子）（3）總反應(yīng)式（即電池反應(yīng)）=正極反應(yīng)式+負(fù)極反應(yīng)式【例1】如圖所示原電池，指出正負(fù)極，并寫出電極反應(yīng)式正極：負(fù)極：總式：3．形成原電池的條件：例2．能夠組成原電池裝置的是（）GZnZnCu稀硫酸GAgCuGZnCGZnCuAgNO3溶液乙醇稀硫酸ABCD總結(jié)形成原電池的條件：；；4.原電池的正負(fù)極判斷：【思考】如何判斷原電池的正負(fù)極？【例3】原電池的正極一定是（）A、化學(xué)性質(zhì)較活潑的金屬B、化學(xué)性質(zhì)較不活潑的金屬C、電子流出的極D、電子流入的極【探究二】原電池原理應(yīng)用（一）原電池的設(shè)計方法【例4】利用下述反應(yīng)：2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+設(shè)計一個原電池裝置。①畫出裝置圖（標(biāo)明電極材料和電解質(zhì)溶液）：②寫出電極反應(yīng)式。負(fù)極：正極：總反應(yīng)式：判斷金屬活潑性【例5】有a、b、c、d四種金屬，將a與b用導(dǎo)線連接起來，浸入電解質(zhì)溶液中，b不易腐蝕。將a和d分別投入等濃度的鹽酸中，d比a反應(yīng)劇烈，將銅浸入b的鹽溶液中，無明顯變化。將銅浸入c的鹽溶液中，有金屬c析出。它們的活動性由強(qiáng)到弱的順序為（）討論：判斷金屬活動性順序的方法有哪些？（三）加快反應(yīng)速率：形成原電池可加快氧化還原反應(yīng)的反應(yīng)速率例6實驗室用Zn與Ｈ2SO4制H２，用粗鋅產(chǎn)生Ｈ２的速率比用純Zn，在稀Ｈ2SO4中加入少量硫酸銅溶液，也同樣會加快Zn與稀Ｈ2SO4產(chǎn)生Ｈ２的速率，這是因為。（四）金屬的腐蝕(從理論上揭示鋼鐵腐蝕的主要原因)（五）制造多種化學(xué)電源，如干電池、蓄電池、燃料電池等。分析它們的結(jié)構(gòu)：【當(dāng)堂檢測】1、下列關(guān)于原電池的敘述正確的是（）A．構(gòu)成原電池的正極和負(fù)極必須是兩種不同的金屬B．原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置C．原電池中電子流出的一極是負(fù)極，該極被還原D．原電池放電時，外電路電流的方向是從負(fù)極到正極2、在理論上可用于設(shè)計原電池的化學(xué)反應(yīng)是（）A.2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2B.HCl+NaCl=NaCl+H2O2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2D.Ba(OH)2?8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3?H2O+8H2OFeCFeClFeCFeCl3溶液A．Fe是負(fù)極,C是正極B．負(fù)極反應(yīng)式為:Fe3e=Fe3+C．內(nèi)電路中陰離子移向Fe極D．外電路電流由石墨電極流向Fe電極4.用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時，加入少量CuSO4溶液的目的是（）FeCuFeCl3溶液5、FeCuFeCl3溶液正極:負(fù)極:總式:【課后拓展案】【基礎(chǔ)訓(xùn)練】1.判斷下列裝置，能夠形成原電池的是：a、b、c、d四塊金屬片浸泡在稀H2SO4中，用導(dǎo)線兩兩相連可以組成各種原電池：若a、b相連時，a為負(fù)極；c、d相連時，c逐漸溶解；a、c相連時，c極有氣泡冒出；b、d相連時，b為正極。則這四種金屬的活動順序由大到小為（）A.a>b>c>dB.a>c>d>bC.c>a>b>dD.b>d>c>a3（雙選）某原電池的總反應(yīng)式為：2Fe3++Fe==3Fe2+，不能實現(xiàn)該反應(yīng)的原電池組成是（）A．正極為銅，負(fù)極為鐵，電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液B．正極為碳，負(fù)極為鐵，電解質(zhì)溶液為Fe(NO3)3溶液C．正極為鐵，負(fù)極為鋅，電解質(zhì)溶液為Fe2(SO4)3溶液D．正極為銀，負(fù)極為鐵，電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液4.在如圖所示的裝置中，a的金屬性比氫要強(qiáng)，b為碳棒，關(guān)于此裝置的各種敘述正確的是（）A．碳棒上有氣體放出，溶液酸性變?nèi)魾．a(chǎn)是正極，b是負(fù)極C．導(dǎo)線中有電子流動，電流從a極到b極D．a(chǎn)極上發(fā)生了還原反應(yīng)5.下列各組電極均用導(dǎo)線相連，分別插入對應(yīng)溶質(zhì)的溶液中，其中不能組成原電池的是（）ABCD電極與溶液Zn、C硫酸Cu、Ag硝酸銀Zn、Cu蔗糖Mg、Al氫氧化鈉6.將鐵片和銅片用導(dǎo)線連接置于同一稀鹽酸溶液中，一段時間后，下列敘述正確的（）A．負(fù)極有Cl2逸出，正極有H2逸出 B．負(fù)極附近Cl―的濃度減小C．正極附近Cl―的濃度逐漸增大 D．溶液中Cl―的濃度基本不變【拓展提高】7.下列有關(guān)說法不正確的是()B.把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現(xiàn)氣泡C.把銅片插入三氯化鐵溶液中，在銅片表面不會出現(xiàn)一層鐵D.把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴氯化銅溶液，氣泡放出速率加快8.鋅電池具有容量大，污染小等優(yōu)點，電池反應(yīng)為：2Zn+O2==2ZnO，原料為鋅粒、電解液和空氣。下列敘述正確的是（）A.鋅為正極，空氣進(jìn)入負(fù)極反應(yīng)B.鋅為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)9.把鎂和鋁用導(dǎo)線連接放入氫氧化鈉溶液中，下列說法正確的是（）A．不能形成原電池 B．形成原電池時鋁為正極 C．形成原電池時鋁為負(fù)極 D．形成原電池時鎂為負(fù)極10.如圖所示的裝置，在盛水的燒杯中，鐵圈和銀圈的連接處吊著一根絕緣的細(xì)絲，使之平衡。小心的向燒杯中央滴入CuSO4溶液。（1）片刻后可看到懸吊的金屬圈（填序號）A.鐵圈和銀圈左右搖擺不定B.保持平衡狀態(tài)不變C.鐵圈向下傾斜D.銀圈向下傾斜（2）產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是