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原电池工作原理教案

原电池工作原理教案
原电池工作原理教案

今天我们要讲的内容是原电池的工作原理,节选自高中化学人教版必修二第二章第二节化学能与电能,我将从以下四个板块进行讲解。他们分别是水果电池、原电池的定义、原电池的工作原理、以及习题部分。

今天老师要做一个有趣的家庭小实验,水果电池,用水果真的可以做电池吗?和老师一起走进今天的实验吧。

【视频】实验所需要的材料有:柠檬、铁钉、铜币、导线和发光二极管。在每一块柠檬中插入一枚铜币和一根铁钉,用导线像这样子把它们连接好,最后连上发光二极管,仔细观察,发光二极管亮了。

【ppt】想知道水果电池的原理吗?这节课让我们学习原电池的工作原理。接下来请同学们认真观察下面的演示实验。

【视频】向烧杯中加入稀硫酸,先将锌片插入稀硫酸中,观察到锌片上产生大量气泡,现在我们将铜片插入稀硫酸中,观察到铜片上没有任何现象,这是什么原因呢?这是因为锌的金属活泼性比氢强,铜的金属活泼性比氢弱,所以硫酸中的氢可以被锌置换,而不能被铜置换。用导线将铜片与电流表的正极相连,锌片与电流表的负极相连,观察到锌片上的气泡减少,铜片上有气泡产生,电流表的指针发生了偏转。

实验的装置是一套将化学能转变成电能的装置,我们就把这样的装置叫做原电池。由刚才实验观察到,电流计的指针偏转方向可知,电子由锌电极流出,流向铜极,那么我们就把有电子流出的一极叫做负极,有电子流入的一极叫做正极,显然,锌在这里是负极,铜在这里是正极。

我们再来看他下面的动画,同学们就更清楚它的工作原理了。锌失去电子成为锌离子,被溶解,失去的电子沿导线流向铜电极,溶液中的氢离子被吸引到铜电极得到电子成为氢气,外电路因为电子的定向移动形成电流,从而使灯泡亮了。

同学们看懂了吗?我们再来看一遍,该原电池的锌电极为负极,铜电极为正极,在负级,锌失去了电子成为锌离子进入溶液,失电子的反应叫氧化反应,锌失去的电子沿导线传递给正极,由于铜电极有了外来的电子,它吸引了溶液中的阳离子-氢离子,氢离子在铜的这一极得到电子,生成了氢气,得电子的反应叫还原反应,在外电路中,电子的定向移动形成电流使指针偏转,电子的移动方向与电流的移动方向相反。那么在电池的内部,离子有没有发生移动呢?方向又是怎样的呢?其实在电池的内部,正极消耗了大量的H+,所以溶液中的阳离子移向正极,而负极处生成了大量的Zn2+,所以需要大量的阴离子移向负极。

根据以上的两个电极反应式,该原电池的总反应为,锌和两摩尔氢离子反应,生成一摩尔锌离子和一摩尔氢气。

同学们,学习了有关原电池工作原理的知识,大家知道,水果为什么能做成电池了吗?其实柠檬中的化学物质类似于铜锌原电池中的电解质稀硫酸,而铜币相当于铜片做正极,铁钉相当于锌片做负极。水果中的化学能转变为了电能。

掌握了这些知识点,我们来做一道练习题…… C

这节课我们学习了原电池的工作原理,同学们在记忆有关知识点的时候,可以记住这么几句话。负极氧化失电子,正极还原得电子,用六个字概括就是“负失氧,正得还”,要记住,原电池溶液中的阳离子一定是向正极移动的,阴离子一定是向负极移动的,这节课我们就上到这,同学们再见~

原电池的工作原理

原电池的工作原理 姓名 班级 一、选择题 1.有关原电池下列说法中正确的是( ) A .在外电路中电子由正极流向负极 B .在原电池中,只有金属锌作负极 C .原电池工作时,阳离子向正极方向移动 D .原电池工作时,阳离子向负极方向移动 2.理论上不能设计为原电池的化学反应是( ) A .CH 4(g)+2O 2(g)=====点燃 CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH <0 B .HNO 3(aq)+NaOH(aq)===NaNO 3(aq)+H 2O(l) ΔH <0 C .CO 2(g)+C(s)===2CO(g) ΔH >0 D .2FeCl 3(aq)+Fe(s)===3FeCl 2(aq) ΔH <0 3.100 mL 2 mol·L -1的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的总量,可采用的方法是( ) A .加入适量的6 mol·L -1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 4.用铜片、银片、Cu(NO 3)2溶液、AgNO 3溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KNO 3的U 形管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是( ) ①在外电路中,电流由铜电极流向银电极 ②正极反应为:Ag ++e - ===Ag ③实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作 ④将铜片浸入AgNO 3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同 A .①② B .②③ C .②④ D .③④ 5.将等质量的A 、B 两份锌粉装入试管中,分别加入过量的稀硫酸,同时向装A 的试管中加入少量CuSO 4溶液,如下图表示产生H 2的体积V (L)与时间t(min)的关系,其中正确的是 6.某原电池总反应的离子方程式为2Fe 3++Fe===3Fe 2+ ,能实现该反应的原电池是( )

高中化学 原电池原理

原电池原理 一.原电池 1.能量转化:原电池是__________________________________________________的装置。 2.原电池构成条件:(1)金属活泼性不同的两个电极 (2)电解质溶液 (3)电极、电解质溶液构成闭合回路 3.结构:内电路——电解质溶液、电极 导电微粒:自由移动离子(阳离子往正极移动,阴离子往负极移动) 外电路——电极(与导线) 导电微粒:自由移动电子(电子由负极经过导线流向正极,电流由正极流向负极)电极:根据活泼性的不同,分为负极(金属活泼性强) 正极(金属活泼性弱)。 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)。 4.反应特点:自发的氧化还原反应 5.工作原理:负极失电子经导线流向正极形成电流,内电路自由移动的离子定向运动传递电荷 【例题】下列关于原电池的叙述中正确的是() A.原电池能将化学能转变为电能 B.原电池负极发生的电极反应是还原反应 C.原电池在工作时其正极不断产生电子并经外电路流向负极 D.原电池的电极只能由两种不同的金属构成 【练习题1】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,溶液pH变大 B.a是正极,b是负极 C.导线中有电子流动,电子流从a极到b极 D.a极上发生了氧化反应 【练习题2】人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池,它在放电时的电极反 应为:Zn + 2OH––2e–=ZnO + H2O Ag2O + H2O + 2e–=2Ag + 2OH– 据此判断氧化银是() A.负极,并被氧化B.正极,并被还原

高二化学15原电池原理及其应用培优教案

原电池原理及其应用 (一)网上课堂 [本讲主要内容] 原电池,化学电池,金属的电化学腐蚀和防护 [学习指导] 1.原电池: 原电池是把化学能变电能的装置。现以锌铜稀硫酸构成原电池为例,来认识原电池。 (1)教学演示,组装原电池。 下面这个表是在教学中,选用250mL烧杯,内装1:4的稀硫酸,用两个同样大小的锌片和铜板做电极,两根铜导线,电流计,主要分4个步骤。使学生认识消耗化学物质,产生电能,基础是氧化还原反应。 构成原电池的条件:用导线相连着的两种活泼性不同的金属(或一种金属与一种非金属)浸在电解质溶液中,至少有一种金属能跟电解质溶液发生氧化还原反应。 (2)原电池的术语(仍以Cu、Zn稀H2SO4原电池为例) 负极:还原性强的金属。发生氧化反应,失去电子或电子输出极,如Zn。 正极:还原性强的金属(或C)。电解质溶液中的阳离子(如H2SO4中的H+)在正极上获得电子被还原,或者是发生还原反应。是电子输入极。 电极反应式,在极板上分别发生的氧化反应或还原反应叫极板反应,极板反应的方程式叫电极反应方程式。 负极:Zn-2e-=Zn2+ 正极:2H++2e-=H2↑ 有时要写原电池的电池反应方程式或电池反应的离子方程式。把两个极板反应式加起来,就可得电池反应式。 Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑或 Zn+2H+=Zn2++H2↑ 通过电池反应式可以看出,能产生电流,是消耗了化学物质Zn和H2SO4,那么正极Cu起

什么作用呢?Cu 片只做电子的栖存“公寓”,并不参加反应。没有这所“公寓”,Zn 丢的电子 杂乱无章地被H + 获得,不能形成稳定的电流,电能无法利用起来。而组装成原电池以后,电能可以被利用。 2.化学电源: 教学原电池,是为认识原电池的原理,实用起来有诸多不便。现在介绍几种实用电池。” (1)干电池: 手电筒使用的干电池,叫锌——锰干电池,电压1.5V 。 除图上注明的物质之外,还有调成糊状的氯化铵,做为电解质溶液。放在多孔纸和锌筒之间。 电极反应:负极(锌筒)Zn-2e -=Zn 2+ 正极(石墨)2NH 4++2e -=2NH 3+H 2 电池总反应:Zn+2NH 4+=Zn 2+ +2NH 3+H 2 同学们:你们每个人都会用过大小号不同的干电 池,是否发生过NH 3外逸,或者气体把电池冲破的现 象呢?不会有这种现象。原因是,电池里已经备有了 吸收NH 3和H 2的物质。 H 2被MnO 2吸收,2MnO 2+H 2=Mn 2O 3+H 2O NH 3被Zn 2+吸收,Zn 2++4HN 3=[Zn(NH 3)4]2+ 所以电池里总的化学反应方程式为: 2Zn+4NH 4Cl+2MnO 2=[Zn(NH 3)4]Cl 2+ZnCl 2+Mn 2O 3+H 2O (2)铅蓄电池: 汽车上的电池,也叫电瓶 负极是铅,正极是二氧化铅,30%的H 2SO 4做电解质溶液。铅畜电池电压稳定,使用方便,安全可靠,又可以循环使用。 电极反应:负极:Pb-2e -+SO 42-=PbSO 4 正极:PbO 2+4H ++SO 42-+2e -=PbSO 4+2H 2O 总反应方程式:Pb+PbO 2+2H 2SO 4=2PbSO 4+2H 2O 所谓循环使用是指,在Pb+PbO 2+2H 2SO 4 2PbSO 4+2H 2O 反应中,正向是放电反应,就是原电池产生电流的反应,逆向是充电反应,是电解反应, 是消耗电流的反应,这部分内容到高三再学。 目前市场上有一种“干电池”也是可充电电池。它是一种银锌蓄电池,电解质溶液是KOH 溶液。 负极:Zn+2OH -—2e -=Zn(OH)2 正极:Ag 2O+H 2O+2e - 2Ag+2OH - 电池总反应式:Zn+Ag 2O+H 2O=Zn(OH)2+2Ag 正向为原电池,产生电流,为放电。 逆向为电解池,消耗电流,为充电。 (3)锂电池: 锂的密度是0.53g ·cm -3 ,是金属中最小的,做电池的负极,跟用同等质量的其它金属做负极相比,它使用的寿命大大延长。有一种锂电池中,锂为负极,碳为正极,电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl 4)溶解在亚硫酰氯(SOCl 2)中组成电池。电池的总反应为:8Li+3SOCl 2=6LiCl+Li 2SO 3+2S (4)新型燃烧电池: 放电 充电

高三化学二轮复习专题_原电池原理及其应用

高三化学二轮复习专题原电池原理及其应用 2012年理综考试说明 1.了解原电池和电解池的工作原理。 2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。 3.能正确书写电极反应和电池反应方程式。 4.理解金属发生电化学腐蚀的原因,金属腐蚀的危害,防止金属腐蚀的措施。考点分析一原电池工作原理及其应用 主要考查点: 1、原电池反应的特点及正负极反应的特征 2、放电时外电路上电子的流动方向,内电路上阴阳离子的流动方向 3、电极附近溶液的pH变化分析,电解质溶液中的pH变化分析 4、电极反应式的书写尤其是电解质环境对电极反应的影响 5、原电池原理的应用(新型电池、金属腐蚀与防护、原电池原理对反应速率的影响等)题型1、原电池工作状态的分析 考查:原电池反应理解(电极的判断); 电子、离子的移动方向;

电解质溶液的酸碱性变化; 电极方程式的书写 例(2011海南11,改编)根据下图,回答问题: (1)烧杯a中发生反应,电极反应式 为:。烧杯b中发生-反应,电极反应式为:。 (2)烧杯a中溶液的pH ,烧杯b中溶液的pH 。(填“升高”或“降低”) (3)盐桥中阳离子移向烧杯“a”或“b”) = 2Fe2++I设计成练习1、(09福建卷11,改编)控制适合的条件,将反应2Fe3++2I-2 如下图所示的原电池。下列判断不正确的是 A. 反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应 B. 反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原 C. 电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态 D. 电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固体, 乙中石墨电极为负极 E.电流计读数为零后,若向乙中加入KI固体, 则盐桥中的阳离子向甲中移动

原电池 说课稿 教案

原电池 一、内容及其解析 1.内容:学习原电池概念、原理、组成及应用 2.解析:要求学生了解化学能与电能相互转化原理 二、目标及其解析 1、目标: ①了解原电池工作原理。②掌握原电池正负极反应式和电池总反应式的书写。 2、解析: (1)通过从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质 (2)通过练习,让学生掌握原电池正负极反应式和电池总反应式的书写。 三、教学问题诊断分析 1、重点:初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 难点: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。 2、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。 【板书】§4.1 原电池 一、原电池实验探究 讲: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! 【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。 【板书】(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。显然从理论上讲,一个能自发进行的氧化还原反应,若能设法使氧化与还原分开进行,让电子的不规则转移变成定向移动,便能形成电流。所以原电池的实质就是将氧化还原的电子转移变成电子的定向移动形成电流。 (2)实质:将一定的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。即将化学能转化成电能的形式释放。 问:那么这个过程是怎样实现的呢?我们来看原电池原理的工作原理。 (3)原理:(负氧正还) 问:在锌铜原电池中哪种物质失电子?哪种物质得到电子? 学生:活泼金属锌失电子,氢离子得到电子 问:导线上有电流产生,即有电子的定向移动,那么电子从锌流向铜,还是铜流向锌? 学生:锌流向铜 讲:当铜上有电子富集时,又是谁得到了电子? 学生:溶液中的氢离子

原电池及其工作原理

原电池及其工作原理Revised on November 25, 2020

原电池及其工作原理 原电池的概念:能将化学能转化为电能的装置叫原电池。 1、原理: 以锌铜原电池为例 2、形成原电池的条件: 1)两极金属活泼性要有差异; 2)有电解质溶液, 3)并能与负极发生自发的氧化还原反应; 4)形成闭合回路。 3、特点: ⑴正极:电子流入,发生还原反应;负极:电子流出,发生氧化反应。 ⑵正极:不活泼金属,导电、不参加反应(亦可为可以导电的非金属或氧化物); 负极:活泼金属,本身参加反应并溶解。 ⑶正负极若都为金属,一般.. 金属的活泼性:负极>正极。 正极(Cu ) 负极(Zn ) 正负极的定义 电子流入的一极 电子流出的一极 电极反应式 Cu 2++2e -== Cu Zn - 2e -== Zn 2+ 电极反应类型 还原反应 氧化反应 正负极所用材料和特点 不活泼金属,导电、不参加反应(亦可为可以导电 的非金属或氧化物) 活泼金属,本身参 加反应并溶解 电池总反应 Zn + Cu 2+== Zn 2+ + Cu

⑷原电池在放电的过程中发生了化学反应,且是自发进行的氧化还原反应。 ⑸记住几个方向: 电子:从负极经导线流向正极(溶液中没有电子流); 电流:外电路从正极流向负极,电池内部溶液从负极流向正极; 电池内部溶液中阴阳离子:阳离子向正极移动,阴离子向负极移动 4、规律 1)正+负— 2)带正电荷的离子向着正极移动,带负电荷的离子向着负极移动, 3)电子不下水,离子不上岸 4)升失氧负 电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液,示意图如右。该电池工作时,下列说法正确的是() A.Mg电极是该电池的正极 B.H2O2在石墨电极上发生氧化反应 C.石墨电极附近溶液的pH增大 D.溶液中Cl-向正极移动 2.一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为: CH3CH2OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H+.下列有关说法正确的是() 检测时, A.电解质溶液中的H+向负极移动 B.若有电子转移,则在标准状况下消耗氧气 C.电池反应的化学方程式为:CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O D.正极上发生的反应为:O2+4e-+2H2O=4OH-

高二化学 原电池的工作原理教学案

Cu 福建省漳州市芗城中学高二化学 原电池的工作原理教案 【知识与技能目标】 了解原电池的工作原理,能写出其电极反应和电池反应方程式。 【过程与方法目标】 通过进行化学能转化为电能的探究活动,体验原电池的工作原理,熟练书写电极反应和电池反应方程式。 【情感态度与价值观目标】 通过化学能与电能相互转化关系的学习,使学生从能量的角度比较深刻地了解化学科学对人类的贡献,体会能量守恒的意义。学会利用能源与创造新能源的思路和方法,提高环保意识和节能意识。 【教学重点】 了解原电池的工作原理,能够写出电极反应式和电池反应方程式。 【教学难点】 原电池的工作原理,从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。 课时安排:2课时 【教学过程】 【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。 【板书】原电池的工作原理 一、原电池实验探究 讲: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! 【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。 【板书】 (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↑

苏教版化学选修4原电池的工作原理word教案

专题1 第2单元第1课时 (本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!) 一、选择题 1.有关原电池下列说法中正确的是() A.在外电路中电子由正极流向负极 B.在原电池中,只有金属锌作负极 C.原电池工作时,阳离子向正极方向移动 D.原电池工作时,阳离子向负极方向移动 【解析】在原电池中,电子由负极流向正极,阳离子向正极方向移动,阴离子向负极方向移动。当有比Zn活泼的金属与Zn组成原电池时,一般Zn作正极。 【答案】 C 2.将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸中,并经过一段时间后,下列各叙述中正确的是() A.负极有Cl2逸出,正极有H2逸出 B.负极附近Cl-的浓度减小 C.正极附近Cl-的浓度逐渐增大 D.溶液中Cl-的浓度基本不变 【解析】Fe为负极:Fe-2e-===Fe2+;Ag为正极;2H++2e-===H2↑,Cl-的浓度基本不变。 【答案】 D 3.某原电池总反应的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+,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FeCl3溶液 B.正极为铜,负极为铁,电解质溶液为Fe(NO3)2溶液 C.正极为铁,负极为锌,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液 D.正极为银,负极为铁,电解质溶液为CuSO4溶液 【解析】由原电池总反应式:2Fe3++Fe===3Fe2+,可知负极反应为Fe-2e-===Fe2+,正极反应为2Fe3++2e-===2Fe2+,所以只有A项符合要求。 【答案】 A 4.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( ) A .X 是负极,电解质溶液为CuSO 4溶液 B .X 是负极,电解质溶液为稀H 2SO 4溶液 C .X 是正极,电解质溶液为CuSO 4溶液 D .X 是正极,电解质溶液为稀H 2SO 4溶液 【解析】 将金属X 、Y 用导线连接,同时,插入相应的电解质溶液中,构成原电池。负极上发生氧化反应,失去电子,电子经外电路流向正极,溶液中的阳离子在正极得电子而被还原,若使Y 极质量增加,四个选项中,只有A 正确;X 是负极;Y 是正极,电解质是CuSO 4溶液。 【答案】 A 5.理论上不能设计为原电池的化学反应是(多选)( ) A .CH 4(g)+2O 2(g)=====点燃CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH <0 B .HNO 3(aq)+NaOH(aq)===NaNO 3(aq)+H 2O(l) ΔH <0 C .CO 2(g)+C(s)===2CO(g) ΔH >0 D .2FeCl 3(aq)+Fe(s)===3FeCl 2(aq) ΔH <0 【解析】 只有自发的氧化还原反应才能设计成原电池,故A 、D 项可以;B 项中是复分解反应不可以;C 项中ΔH >0为非自发的氧化还原反应。 【答案】 BC 6.判断下列装置,哪些能形成原电池且电流计发生偏转( ) 【解析】 原电池形成条件是①活泼性不同的金属(或金属与非金属)作电极。②电解质溶液。③外电路形成闭合回路,只要符合上述条件均可形成原电池。 要使电流计发生偏转,电子必须由导线流过形成电流。

双液原电池的工作原理盐桥(选修4预习)

原理与装置关系回顾简析 联系上述原电池的形成原理与装置,我们能否分析总结出原电池的工作原理与形成条件是什么? 形成条件 1.氧化还原反应(如活性不同的电极,形成电势差) 2.电解质(如溶液中,离子导电) 3.闭合回路(持续稳定的电流) 双液原电池的工作原理盐桥

锌铜原电池的缺陷 电池的极化作用 原因主要是由于在铜极上很快就聚集了许多氢气泡,把铜极跟稀硫酸逐渐隔开,这样就增加了电池的阻,使电流不能畅通。这种作用称为极化作用。 由于是单液电池,因而不可能彻底将氧化反应与还原反应分开。氢离子依然可以在锌片上得到电子 从盐桥使用重新认识氧化还原反应(化学反应) 盐桥的使用突破了氧化剂、还原剂只有直接接触、相互作用才能发生电子转移的思维定式 能使氧化反应与还原反应在不同的区域之间进行得以实现。为原电池持续、稳定地产生电流创造了必要的条件,也为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础。

可逆原电池的电动势 1.电极与电解质溶液界面间电势差的产生 2.接触电势差 电子逸出功(φe)不同,逸出电子的数量不同 当两金属相间不再出现电子的净转移时,其间 建立了双电层,该双电层的电势差就是接触电势差,用φ接触表示。φ接触∝φe,1-φe,2

3.液体接界电势差 两液相间形成的电势差即为液体接界电势差,以φ扩表示。 普通氧化还原反应与原电池反应的联系与区别

理论上不能设计为原电池的化学反应是( ) A.CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l) △H<0 B.HNO3(aq)+NaOH(aq)==NaNO3(aq)+H2O(l) △H<0 C.2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) △H<0 D.2FeCl3(aq)+Fe(s)==3FeCl3(aq) △H<0 【例2】 下列哪几个装置能形成原电池 【例3】 原电池的电极名称不仅与电极的性质有关,也与电解质溶液有关,下列说法中不正确的是( ) A.有Al、Cu、稀H2SO4组成原电池,其负极反应式为:Al-3e-=Al3+ B.Mg、Al、NaOH溶液组成原电池,其负极反应式为:Al-3e-=Al3+ C.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,其负极反应式为:Cu-2e-=Cu2+ D.由Al、Cu、浓硝酸组成原电池,其负极反应式为:Cu-2e-=Cu2+ 【例4】 一个电池反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,该反应的的原电池正确组合是( ) 【例5】 根据下图,可判断出下列离子方程式中错误的是 A.2Ag(s)+Cd2+(aq)=2Ag+(aq) +Cd(s) B.Co2+(aq)+Cd(s)=Co(s)+Cd2+(aq) C.2Ag+(aq)+Cd(s)=2Ag(s)+Cd2+(aq) D.2Ag+(aq)+Co(s)=2Ag(s)+Co2+(aq)

原电池工作原理教案

今天我们要讲的内容是原电池的工作原理,节选自高中化学人教版必修二第二章第二节化学能与电能,我将从以下四个板块进行讲解。他们分别是水果电池、原电池的定义、原电池的工作原理、以及习题部分。 今天老师要做一个有趣的家庭小实验,水果电池,用水果真的可以做电池吗?和老师一起走进今天的实验吧。 【视频】实验所需要的材料有:柠檬、铁钉、铜币、导线和发光二极管。在每一块柠檬中插入一枚铜币和一根铁钉,用导线像这样子把它们连接好,最后连上发光二极管,仔细观察,发光二极管亮了。 【ppt】想知道水果电池的原理吗?这节课让我们学习原电池的工作原理。接下来请同学们认真观察下面的演示实验。 【视频】向烧杯中加入稀硫酸,先将锌片插入稀硫酸中,观察到锌片上产生大量气泡,现在我们将铜片插入稀硫酸中,观察到铜片上没有任何现象,这是什么原因呢?这是因为锌的金属活泼性比氢强,铜的金属活泼性比氢弱,所以硫酸中的氢可以被锌置换,而不能被铜置换。用导线将铜片与电流表的正极相连,锌片与电流表的负极相连,观察到锌片上的气泡减少,铜片上有气泡产生,电流表的指针发生了偏转。 实验的装置是一套将化学能转变成电能的装置,我们就把这样的装置叫做原电池。由刚才实验观察到,电流计的指针偏转方向可知,电子由锌电极流出,流向铜极,那么我们就把有电子流出的一极叫做负极,有电子流入的一极叫做正极,显然,锌在这里是负极,铜在这里是正极。 我们再来看他下面的动画,同学们就更清楚它的工作原理了。锌失去电子成为锌离子,被溶解,失去的电子沿导线流向铜电极,溶液中的氢离子被吸引到铜电极得到电子成为氢气,外电路因为电子的定向移动形成电流,从而使灯泡亮了。 同学们看懂了吗?我们再来看一遍,该原电池的锌电极为负极,铜电极为正极,在负级,锌失去了电子成为锌离子进入溶液,失电子的反应叫氧化反应,锌失去的电子沿导线传递给正极,由于铜电极有了外来的电子,它吸引了溶液中的阳离子-氢离子,氢离子在铜的这一极得到电子,生成了氢气,得电子的反应叫还原反应,在外电路中,电子的定向移动形成电流使指针偏转,电子的移动方向与电流的移动方向相反。那么在电池的内部,离子有没有发生移动呢?方向又是怎样的呢?其实在电池的内部,正极消耗了大量的H+,所以溶液中的阳离子移向正极,而负极处生成了大量的Zn2+,所以需要大量的阴离子移向负极。 根据以上的两个电极反应式,该原电池的总反应为,锌和两摩尔氢离子反应,生成一摩尔锌离子和一摩尔氢气。 同学们,学习了有关原电池工作原理的知识,大家知道,水果为什么能做成电池了吗?其实柠檬中的化学物质类似于铜锌原电池中的电解质稀硫酸,而铜币相当于铜片做正极,铁钉相当于锌片做负极。水果中的化学能转变为了电能。 掌握了这些知识点,我们来做一道练习题…… C 这节课我们学习了原电池的工作原理,同学们在记忆有关知识点的时候,可以记住这么几句话。负极氧化失电子,正极还原得电子,用六个字概括就是“负失氧,正得还”,要记住,原电池溶液中的阳离子一定是向正极移动的,阴离子一定是向负极移动的,这节课我们就上到这,同学们再见~

原电池及其工作原理

原电池及其工作原理 原电池的概念:能将化学能转化为电能的装置叫原电池。 1、原理: 以锌铜原电池为例 2、形成原电池的条件: 1)两极金属活泼性要有差异; 2)有电解质溶液, 3)并能与负极发生自发的氧化还原反应; 4)形成闭合回路。 3、特点: ⑴正极:电子流入,发生还原反应;负极:电子流出,发生氧化反应。 ⑵正极:不活泼金属,导电、不参加反应(亦可为可以导电的非金属或氧化物); 负极:活泼金属,本身参加反应并溶解。 ⑶正负极若都为金属,一般.. 金属的活泼性:负极>正极。 ⑷原电池在放电的过程中发生了化学反应,且是自发进行的氧化还原反应。 正极(Cu ) 负极(Zn ) 正负极的定义 电子流入的一极 电子流出的一极 电极反应式 Cu 2++2e -== Cu Zn - 2e -== Zn 2+ 电极反应类型 还原反应 氧化反应 正负极所用材料和特点 不活泼金属,导电、不参加反应(亦可为可以导电 的非金属或氧化物) 活泼金属,本身参 加反应并溶解 电池总反应 Zn + Cu 2+== Zn 2+ + Cu

⑸记住几个方向: 电子:从负极经导线流向正极(溶液中没有电子流); 电流:外电路从正极流向负极,电池内部溶液从负极流向正极; 电池内部溶液中阴阳离子:阳离子向正极移动,阴离子向负极移动 4、规律 1)正+负— 2)带正电荷的离子向着正极移动,带负电荷的离子向着负极移动, 3)电子不下水,离子不上岸 4)升失氧负 1.Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液,示意图如右。该电池工作时,下列说法正确的是() A.Mg电极是该电池的正极 B.H2O2在石墨电极上发生氧化反应 C.石墨电极附近溶液的pH增大 D.溶液中Cl-向正极移动 2.一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为:CH3CH2OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H+.下列有关说法正确的是() 检测时, A.电解质溶液中的H+向负极移动 B.若有0.4mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48L氧气 C.电池反应的化学方程式为:CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O D.正极上发生的反应为:O2+4e-+2H2O=4OH-

原电池原理及其应用教案

《原电池原理及其应用》教案 教学目标 ●知识目标: 1. 使学生理解原电池的化学原理 2.掌握正负、极的判断、电极反应的书写及构成原电池的条件 3.常识性介绍日常生活中常用的化学电源和新型化学电池 ●能力目标: 1.培养学生的探究精神和从实践到理论的科学总结方法。 2.培养观察能力。 3.培养实验设计能力。 ●德育目标:增强环保意识和节能意识。 教学重点、难点 ●重点:原电池的化学原理。 ●难点:原电池装置的科学设计。 教学方法 启发式、实验探究法 实验――观察――思考――讨论――总结 教学用品 铜片、锌片、碳棒、稀硫酸、乙醇、电流计、检流计、导线、烧杯、桔子、干电池等 教学过程设计 【引入】水果电池(橙子) 这说明我们刚才的装置就相当于一个小电池,为什么橙子和金属片能 组成一个小电池呢?让我们带着这个问题,一起走进原电池的世界。【板书】第四节原电池的原理及其应用 【投影】下面请同学们根据屏幕的提示,完成这几组实验: 【实验探究】学生分组实验 【提问】解释 A.B.C的现象。 【引导】A.B.C的现象我们容易理解, D 实验中,我们看到铜片上有气泡存在。 说明 H+得到了电子,那么,H+得到的电子从哪里来?是铜提供的吗? Zn Zn C B A D Cu 稀硫酸稀硫酸稀硫酸稀硫酸 Cu

【回答】电子不是铜提供的,铜是氢后金属,活动性比氢弱,不能置换氢气。 所以 H+ 得到的电子,不是来自铜,只能来自锌。 【设问】锌传递电子是通过溶液还是导线呢? 【讲述】比较C、D,可以知道电子不是从溶液中传递的,只能是沿着导线传递给铜的。 【过渡】这只是我们的推断,大家能想办法印证它吗? 【引导】电流计。 【学生活动】分组实验 【设问】大家一起告诉我,我们的推断正确吗? 【引导】实验印证了我们的推断,从电流计指针的偏转我们可以知道装置中产生了电流,从物理学上我们已经知道,电流的产生都是由于其它形式的 能量转化成了电能,这个装置把锌和硫酸反应的化学能转变成了电能, 象这样能够把化学能转化成电能的装置,我们称之为原电池。 【投影】原电池概念 【板书】一.原电池: 1.概念 【设问】原电池是将化学能转化成电能的装置。是不是任何化学反应的能量都能转化成电能呢?不是。确切地说,原电池是将氧化还原反应中的化学 能转化成电能的装置。 【引导】现在我们来分析原电池装置,电池都有两个电极,分别是什么呢?【回答】正极和负极。 【引导】物理上两极的规定和电子流向之间有什么关系? 【回答】电子流出的一极称为负极,电子流入的极称为正极 【投影】负极:电子流出的极 正极:电子流入的极 【引导】那刚才的原电池两极谁正谁负呢? 【回答】锌作负极,铜作正极。 【设问】负极流出的电子是由锌失去的,那负极的锌失去电子发生了什么反应?【回答】负极-----氧化反应 【设问】那么正极上H+得到电子发生了什么反应? 【回答】正极-----还原反应 【讲述】我们也根据这些过程来判断原电池的两个电极,从电子流向的角度判断:电子流出的是负极,电子流入的是正极。从氧化还原的角度判断:发生氧化反应的是负极,发生还原反应的是正极。 其实这些判断方法我们依据的都是两极上的这两个反应 对原电池,这种表示两个电极上电子得失过程的式子称为电极反应式。【投影】电极反应负极:Zn -2e-=Zn2+(氧化反应) 正极: 2H+ + 2e-=H2↑(还原反应) 【讲述】这两个电极反应的总结果就是锌和H+的氧化还原反应 【投影】原电池的总反应方程式Zn +2H+ = Zn 2++H2↑ 【讲述】把锌片直接放入稀硫酸中,就是发生了该反应,在这个铜锌原电池中发生的依然是该反应,不同的是,现在氧化反应和还原反应是在两个电 极上发生,这就将电子的直接传递转化为沿导线的定向传递,从而形成 了电流,所以说原电池是把氧化还原反应的化学能转化成了电能。

高中化学选修四:原电池的工作原理教案

Zn Cu × 【知识与技能目标】 了解原电池的工作原理,能写出其电极反应和电池反应方程式。 【过程与方法目标】 通过进行化学能转化为电能的探究活动,体验原电池的工作原理,熟练书写电极反应和电池反应方程式。 【情感态度与价值观目标】 通过化学能与电能相互转化关系的学习,使学生从能量的角度比较深刻地了解化学科学对人类的贡献,体会能量守恒的意义。学会利用能源与创造新能源的思路和方法,提高环保意识和节能意识。 【教学重点】 了解原电池的工作原理,能够写出电极反应式和电池反应方程式。 【教学难点】 原电池的工作原理,从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。 课时安排:2课时 【教学过程】 【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。 【板书】原电池的工作原理 一、原电池实验探究 讲: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! 【实验探究】(铜锌原电池) 实 验 步 骤 现 象 1. 锌片插入稀硫酸 2. 铜片插入稀硫酸 3. 锌片和铜片上端连接在一起插入稀 硫酸 【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。 【板书】 (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 +=Zn 2++H 2↑ 讲:为什么会产生电流呢?

化学优质课评课,原电池的工作原理

原电池的工作原理 xx xx开发区一中 一、教师简介 xx,现任xx市开发区一中化学老师。 二、评课内容 (一)教师教学行为表现 1、教学基本理念 (1)教学目标明确 a.知识与技能:重视学生对原电池的理解 b.过程与方法:多次采用探究实验探讨原电池的工作原理及原电池的改进 c.情感态度与价值观:重视培养学生的动手能力与独立思考解决问题的能力。(2)面向全体学生,关注学生的知识经验 该老师在授课过程中能很好地利用学生已有的知识与经验,学生已经学习了氧化还原反应,对金属得电失电有了理解,并且知道原电池是将化学能转变为电能的装置,在此基础上学习原电池的工作原理,并通过探究实验及贺卡的制作,调动学生的学习积极性,学生小组间合作学习,这样将教学面向全体学生,也兼顾了学生的差异。 2、教学情境的创设 (1)以问题为中心,注重学生参与 该教师多次提问,“请同学们画出铜锌原电池装置图”、“请同学们思考电子如何移动”、“请同学们改进伏打原电池”等等问题,学生不仅需要思考,还要动手实验,从中体会原电池的工作原理。 (2)学生合作学习,教学民主 本节课座位是按照小组间合作学习而排,几个同学坐在一起,但教学却能尽然有序地进行,每组课桌上都有实验用品,学生多次动手实验,学生实验细致,并得出了比较准确的结论。课堂气氛很好。

(3)能熟练运用多媒体教学 动态画面展示电子的得失和移动等。 3、教学内容的处理科学严谨 (1)课堂导入自然,思路清晰 本节课利用科学史实导入新课,从“生活中离不开电,追溯原电池的发展史,从伏打第一个发现原电池,到法拉第进行原电池的改进”,让学生知道科学的不易,体会科学探究的精神,很自然地进入到本节课的学习当中。 (2)对教材把握准确,重点突出 原电池的内容在整个化学教学中属于重点内容,而本节课的重点在于让学生正确把握原电池工作的本质,理解其中的化学反应、电子的移动,在本节课里重点非常突出。 (3)重视联系实际,构建学生认知结构 生活离不开电,该老师重视电池与生活的紧密联系,能通过贺卡的制作等实验激发学生学习兴趣,调动学生学习积极性,让学生主动探究原电池的工作原理,构建学生的认知结构。 4、教学基本技能熟练 (1)教学用语准确,板书工整规范 (2)言语表达清晰,教态亲切自然 (二)学生学习活动表现 1、自主性 学生能够主动地参与教学活动,能提出相应的问题“铜锌原电池电压不稳、效率较低、且存在开路损耗等”,在老师的指导下提出改进实验装置,用盐桥链接,解决上述问题。 2、探究性 本实验中学生多次进行探究实验,能积极地提出问题并且解决问题,多次动手实践,包括学生自己动手使贺卡通电,当课堂上贺卡音乐声纷纷响起时,课堂气氛一下达到了高潮。

干电池工作原理解析

干电池工作原理解析 干电池(Dry cell)是一种以糊状电解液来产生直流电的化学 电池(湿电池则为使用液态电解液的化学电池),属于一次电池,是 日常生活之中为普遍使用,以及轻便的电池。它可在实验室内自制的电池们可以使用于很多电器用品上。那么,干电池的工作原理是什么呢? 常见的干电池为锌锰电池(或称碳锌电池,即 dry Leclanché cell)。 普通干电池大都是锰锌电池,中间是正极碳棒,外包石墨和二氧化锰的混合物,再外是一层纤维网.网上涂有很厚的电解质糊,其 构成是氯化氨溶液和淀粉,另有少量防腐剂. 干电池工作原理 干电池的主要工作原理就是氧化还原反应在闭合回路中实 现!(和原电池非常类似,就是将化学能转变为电能) 化学方程式为:Zn+2MnO2+2NH4Cl= ZnCl2++Mn2O3+2NH3+H2O 金属锌皮做的筒,也就是负极,电池放电就是氯化氨与锌的电解反应,释放出的电荷由石墨传导给正极碳棒,锌的电解反应是会释放氢气的,这气体是会增加电池内阻的,而和石墨相混的二氧化锰就是用来吸收

氢气的.但若电池连续工作或是用的太久,二氧化锰就来不及或已近 饱和没能力再吸收了,此时电池就会因内阻太大而输出电流太小而失去作用.但此时若将电池加热,或放置一段时间,它内部的聚集氢气 就会受热放出或缓慢放出.二氧化锰也到了还原恢复,那电池就又有 活力了! 干电池属于化学电源中的原电池,是一种一次性电池。因为这种化学电源装置其电解质是一种不能流动的糊状物,所以叫做干电池,这是相对于具有可流动电解质的电池说的。干电池不仅适用于手电筒、半导体收音机、收录机、照相机、电子钟、玩具等,而且也适用于国防、科研、电信、航海、航空、医学等国民经济中的各个领域,十分好用。 干电池的挑选方法 日常生活中我们经常用到干电池,比如5号7号电池等。干电池都有自放电这一令人讨厌的缺点。自放电除与电池的内在因素有关外,还与环境温度、湿度有关; 超过一定的储存期后,由于自放电,电池的性能就要降低,大量使用干电池,进行挑选是必要的。 常用的干电池挑选方法:注意查看生产日期,储存期越短越好; 用万用表D C 5 0 0 m A 挡测短路电流,此法虽简单但不准确,也不安全,实质是从瞬间短路电流判断其内阻大小,内阻越小越好。 若采用两次测量电压法既安全又可靠,将两只2 . 2 V 小电 珠并联后用导线引出两个夹子,先测出电池的开路电压,再将小电珠

最新高三化学一轮复习教案学案原电池的原理及应用

原电池的原理及应用复习学案 (考纲要求) 1.理解原电池原理; 2.初步了解化学电源,了解化学腐蚀和电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。 一、原电池原理 (例题1)对下图中装置加以必要的连接并填空: A B (1)、在A 图中,使铜片上冒H 2气泡.请加以必要连接,连接后的装置叫。电极反应式:锌板铜板: (2)、图B 中,ab 为惰性电极,使a 极板上析出铜,则b 极板上析出 加以必要的连接后,电极反应式:a 极 b 极。 (小结)构成原电池的条件:______________________ ____________________ _______________________ (思考练习) 1.将A 中稀H 2SO 4改为CuSO 4溶液,写出电极反应式以及微粒的流向: (小结):负极:氧化反应 正极:还原反应 电子流向:负极 导线 正极 阴阳离子流向:阳离子向正极移动,阴离子向负极移动(构成闭合回路) 二、原电池的电极反应式的书写与正误判断 (例2)已知下列电池的反应式,请写出电极反应式 (1)Cu+2FeCl 3==CuCl 2+2FeCl 2 负极: Cu-2e -== Cu 2+ 正极:2Fe 3++2 e -==2Fe 2+ (2)CH 4+O 2+KOH==K 2CO 3+3H 2O 正极:2O 2+ 2H 2O+8 e - ==8OH - 负极:CH 4-8e -+10OH -== CO 32-+7H 2O (小结)书写原电池电极反应式的基本思路: (1)负极:还原剂-n e -→氧化产物 正极:氧化剂+ n e -→还原产物 (注意分析参与电极反应产生的粒子能否与电解质反应,如能反应,写在反应式中)。 3)2溶液

人教版高二下学期原电池原理及其应用第二课时教案

人教版高二下学期原电池原理及其应用第二课 时教案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第二课时 [复习]上一节课我们学习了原电池的组成条件,现在我们通过一个练习来复习一下这方面的内容。 [练习]判断下列哪些装置构成了原电池,并写出相应反应式。(投影下列装置图) 构成了原电池的装置是__________________;其中正极材料为__________________,电极反应是__________________;负极材料为__________________,电极反应是__________________,总的反应是____________________。 答案:(教师讲解公布)只有B构成了原电池;其余的装置没有同时具备原电池的三个条件:A.未形成闭合回路;C.没有电解质溶液;D.两极材料活性相同,没有电势差;E中较活泼的材料不能与电解质溶液反应,不符合自发进行反应的原则。B中,正极为碳。2H++2e-====H2↑;负极为Fe:Fe-2e-====Fe2+,总反应式为:Fe+2H+====Fe2++H2↑[师]下面我们继续来看几种实用电池和新型燃料电池。通过阅读课文来回答锂电池的特点。 [板书](3)锂电池 锂电池具有以下特点: ①负极为密度最小的金属材料: ②使用和贮存寿命长; ③工作效率高,供出电流的电压高。 [过渡]燃料电池与前面介绍的电池基本原理相同,但也有区别,它不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,而是在工作时,不断从外界输入,同时将电极反应产物不断排出电池。因此,燃料电池是名副其实的把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电

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