第二单元 化学能与电能转化
第二单元化学能与电能转化
【学习目标】
1.尝试通过进行化学能转化为电能的探究活动，了解原电池的构造特点及工作原理。
2.能正确书写原电池的正、负极的电极反应式及电池反应的方程式。
3.知道常见的化学电源
4.了解电解池的构造特点及工作原理，能正确书写电解池的阴、阳极的电解反应式及电池反应式
5.了解电解原理在生产生活中的应用。
原电池的工作原理及应用
【基础知识梳理】
一、原电池
教材P13——活动与探究：实验1 Zn+ Cu2+＝Zn2+ + Cu
请根据你的经验猜想Zn与CuSO4溶液的反应是吸热反应还是放热反应？如何证明
现象:
结论:
【思考1】该反应放出的能量除了可以转化为热能之外，还可以转化为什么能量？
1、原电池：把能转化为能的装置。
【练一练】
电极反应式：
负极（电极）：反应
正极（电极）：反应
电池总反应
2.原电池中的基本关系
负极__________________________
（1）电极
正极____________________________
（2）电路：(电子、离子移动向）
电子由极流向极阳离子向极移动外电路内电路
电流由极流向极阴离子向极移动
负极: 电子、反应
（3）电极反应式
正极: 电子、反应
总反应式: 两极
练习1：判断下列装置能否构成原电池。
2.形成原电池的条件
（1）（2）
（3）（4）
教材P13——活动与探究（实验2）
现象
结论:
负极（Zn电极）正极（Cu电极）
电池反应
【思考2】
①盐桥的作用是什么？
②此电池的优点？
教材P14——活动与探究
电池反应：
负极：正极：
练习2：书写如下电池反应的电极方程式（不同的介质不同的电极反应）
负极：
正极：
总
负极：
正极：
总：
练习3：不同的介质不同的电极反应
负极：
正极：
总：
负极：
正极：
总：
二、原电池原理应用：
(1)比较金属活动性强弱
例1.下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是……………………………( )
A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有H2气放出；
B.在氧化–还原反应中，甲比乙失去的电子多
C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；
D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；
(2)比较反应速率
例2 ：下列制氢气的反应速率最快的是………………………………………………( )
A.纯锌和1mol/L 硫酸；
B.纯锌和18 mol/L 硫酸；
溶液。
C.粗锌和1mol/L 盐酸；
D.粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO
练习4
如图装置，电流表G发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C 应是下列各组中的哪一组…………………………………………（）
A、A是锌，B是铜，C为稀H2SO4
B、A是铜，B是锌，C为稀硫酸
C、A是铁，B是银，C为AgNO3溶液
D、A是Ag，B是铁，C为AgNO3溶液
练习5.下列关于下图所示原电池的说法正确的是…………( )
A 铝片为正极
B 正极上有H2产生
C Al是电池的负极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出
D 当转移0.04 mol e- 时，产生0.01 mol O2
练习6. X、Y、Z、W四种金属片进入稀盐酸中,用导线连接,可以组成原电池,实验结果如下图所示:
则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为______________ __
【课后巩固练习】
1．某金属与稀盐酸作用放出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是……（）A．镁B．铁C．铝D．铜
2．原电池产生电流的本质原因是…………………………………………………………（）
A．原电池中溶液能电离出自由移动的离子B．有两根导线将两个活泼性不同的电极连接
C．电极上进行的氧化还原反应的生成物为电子D．电极上进行的氧化还原反应中会有电子的转移3．由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH值……………………（）
A．不变B．先变小后变大C．逐渐变大D．逐渐变小
4．将Al片和Cu片用导线联接，一组插入浓硝酸中，一组插入稀氢氧化钠溶液中，分别形成的原电池，在这两个原电池中，负极分别为……………………………………（）
A．Cu片、Al片B．Al片、Cu片C．Al片、Al片D．Cu片、Cu片
5．随着生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是…………………………………………………………………………………………（）
A．利用电池外壳的金属材料B．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C．不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D．回收其中石墨电极
6．废电池处理不当不仅造成浪费，还会对环境造成严重污染，对人体健康也存在极大的危害。有同学想变废为宝，他的以下想法你认为不正确的是………………………………（）
A．把锌皮取下洗净用于实验室制取氢气B．碳棒取下洗净用作电极
C．把铜帽取下洗净回收利用D．电池内部填有氯化铵等化学物质，将废电池中的黑色糊状物作化肥用
7．X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X和Y组成原电池时，Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为……………………（）
A．X＞Y＞Z B．X＞Z＞Y C．Y＞X＞Z D．Y＞Z＞X
8
9．原电池。下列说法中不正确的是………………………………………………………………………………………（）
A．由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，其负极反应式为：Al－3eˉ＝Al3+
B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：
Al－3eˉ＋4OHˉ＝AlO 2ˉ＋2H2O
C．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu－2eˉ＝Cu2+
D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu－2eˉ＝Cu2+
10．已知空气-锌电池的电极反应为：锌粒：Zn + 2OHˉ— 2eˉ= ZnO + H2O
石墨：O2 + H2 + 2eˉ= 2OHˉ。根据判断，锌片是…（）
A．正极，被还原B．正极，被氧化C．负极，被还原D．负极，被氧化11．关于如图所示装置的叙述，正确
．．的是…………………………………（）
A．锌是负极，锌片上有气泡产生B．铜片质量逐渐减少
C．电流从锌片经导线流向铜片D．氢离子在铜片表面被还原
12．下列叙述中正确的是……………………………………………………（）
A．构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属。
B．由铜、铁作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极。
C．马口铁（镀锡铁）破损时与电解质溶液接触锡先被腐蚀。
D．铜锌原电池工作时，若有13克锌被溶解，电路中就有0．4mol电子通过。
13．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，外电路中，电流从a极到b极D．a极上发生了氧化反应
14．在理论上可用于设计原电池的化学反应是…………………………………………（）
A．2Al(s)十2NaOH(aq)+2H2O(1)＝2NaAlO2(aq)+3H2(g)；△H B．Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)＝BaCl2(aq)+2NH3·H2O(aq)+8H2O(1)；△H >0 C．CaC2(s)+2H2O(1)→Ca(OH)2(s)+C2H2(g)；△H <0 D．FeCl3(aq)十3H2O(1)Fe(OH)3(s)+3HCl(aq)；△H >0 15．下列装置属于原电池的是………………………………………………………（） 16．根据下列事实：①X+Y2＋=X2＋+Y；②Z+2H2O Z(OH)2+H2↑；③Z2＋氧化性比X2＋弱；④由Y，W电极组成的原电池，电极反应为：W2＋+2e—=W、Y-2e=Y2＋，可知X，Y，Z，W的还原性由强到弱的顺序是 化学电源 【基础知识梳理】 一、化学电池的分类 一次电池 化学电池 二次电池 燃料电池 1.一次电池 ①银锌钮扣电池 正极：负极：电解质溶液KOH溶液 总反应：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag（写电极反应式，下同） 负极： 正极： ②碱性锌锰干电池 正极：负极：电解质溶液为：KOH溶液 总反应：Zn +2MnO2 +2H2O = 2MnOOH +Zn(OH)2 负极： 正极： ⒉.二次电池 ①(铅蓄电池放电原理) 正极：负极：电解质溶液为：H2SO4 电池反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 负极： 正极： ②镍电池的充电反应 负极： 正极： 电池反应： 用途：电动自行车、汽车、发电站等都要用到 优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉 主要缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境 3. 燃料电池 A. (氢氧燃料电池) 酸性电解质：碱性电解质 负极：负极： 正极：正极： 总反应：2H2+O2==2H2O B. 甲烷燃料电池 酸性电解质：碱性电解质 负极：负极：____________ 正极：正极： 总反应：______________________________ __________________________________________ C. 丙烷燃料电池： 酸性电解质：碱性电解质 负极：负极： 正极：正极： 总反应：______________________________ __________________________________________ D．乙醇燃料电池： 酸性电解质：碱性电解质 负极：负极： 正极：正极： 总反应：______________________________ __________________________________________ E. CO燃料电池： 碱性电解质碳酸钠为电解质： 负极：负极： 正极：正极： 总反应：______________________________ __________________________________________ 二、书写电极反应式应注意以下几点： 1．将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应； 2．负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关（ 如＋4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32－形式存在）； 3．溶液中不存在O2－：在酸性溶液中它与H＋结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH－； 【课后巩固练习】 1.下列事实不能用电化学理论解释的是………………………………………………( ) A．轮船水线以下的船壳上装上一定数量的锌块B．银质奖章久置后表面变暗 C．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿D．纯锌与稀H2SO4反应滴入少量的CuSO4溶液后反应速率加快2.下列各装置中都盛有0．1 mol·Lˉ1的NaCl溶液，放置一定时间后，锌片的腐蚀速率由快到慢的顺序 是……………………………………………………………………( ) ①②③④ A．③①④②B．①②④③C．①②③④D．②①④③ 3.有A、B、C、D四种金属，已知当A、B组成原电池时，电子流动方向A→B ；当A、D组成原电池时，A为正极； B与E构成原电池时，电极反应式为：E2+ + 2e—= E，B－2e—=B2+ ，则A、B、D、E金属性由强到弱的顺序…………………………为( ) A．A＞B＞E＞D B．A＞B＞D＞E C．D＞E＞A＞B D．D＞A＞B＞E 4.锌和足量的稀HCl反应时，加入少量CuSO4固体，下列叙述正确的是…………（） A.反应速率减慢，产生H2的量不变 B.反应速率加快，产生H2的量不变 C.反应速率不变，产生H2的量增加 D.反应速率加快，产生H2的量减少 5.．下列烧杯中盛放的都是稀H2SO4，在Cu电极上产生大量气泡的是………………（） 6.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成几个原电池。若a、b 相连时a为负极；c、d相 连时电流由d到c；a、c相连时c极上产生大量气泡；b、d相连时b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱为……………………( ) A．a＞b＞c＞d B．a＞c＞d＞b C．c＞a＞b＞d D．b＞d＞c＞a 7.已知蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱旁标有“+”，另一个接线 柱旁标有“－”。关于标有“－”的接线柱，下列说法中正．确．的是………………………………………………………………………………………（） A、充电时作阳极，放电时作负极 B、充电时作阳极，放电时作正极 C、充电时作阴极，放电时作负极 D、充电时作阴极，放电时作正极 8.一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu，该反应的原电池的组成正确的 是………………………………………………………………………………( ) 9.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液。电池总 反应式为：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l) Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下列说法错误的是……（） A、电池工作时，锌失去电子 B、电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(l)+2e-Mn2O3(s)+2OH-(aq) C、电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D、电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减少6.5g 10.原电池工作时………………………………………………………………………（） A、正极发生氧化反应 B、负极发生氧化反应 C、电子从正极流出 D、负极质量一定减轻 11.燃料电池是燃料（例如CO，H2，CH4等）跟氧气或空气起反应，将此反应的化学能转变为电能的装置，电解质通 常是KOH溶液。下列关于甲烷燃料电池的说法不正确的是……（） A、负极反应式为CH4+10OH--8e=CO32-+7H2O B、标准状况下，消耗5.6LO2时，有1mole-发生了转移 C、随着不断放电，电解质溶液碱性不变 D、甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率大 12.实验室中制取氢气，最好的方法是……………………………………………( )。 A．纯锌与稀硫酸反应 B．纯锌与浓硫酸反应 C．纯锌与稀盐酸反应 D．粗锌(含铜、银)与稀硫酸反应 13.⑴今有2H2+O2 2H2O反应，构成燃料电池， KOH 负极通的应是，正极通的应是 则电极反应式为：负极；正极； ⑵若把KOH改为稀H2SO4作电解质， 则电极反应式为:：负极；正极； ⑶若把H2改为CH4，用KOH作电解质， 则电极反应式为：负极；正极。 14．微型银锌电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解液为KOH溶液。两极反应： Zn+4OH--2e=ZnO+H2O+2OH- Ag2O+2H2O+2e=2Ag+2OH- 根据上述变化，负极是，负极附近的溶液pH ，正极是 该电池的总反应式是。 15．铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解质溶液为稀硫酸。工作时，该电池的总反应为PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O根据上述情况判断 （1）蓄电池的负极是______，其电极反应式为______。 （2）蓄电池的正极是______，其电极反应式为______。 （3）蓄电池工作时，其中电解质溶液的pH______（增大、减小、不变）。 （4）实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气,今若制得Cl20.050mol,这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是。 16.．熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混和物作电解质，CO为阳 极燃气，空气与CO2的混和气为阴极燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式： 阳极反应式：2CO+2CO32- -4e- =4CO2 阴极反应式：______________________总电池反应：___________________ 电解池的工作原理 【基础知识梳理】 【知识回顾】 1、电解质是指在_____________能够导电的化合物。 2、电离是指电解质在_____________或__________状态下离解成____________的过程。 3、原电池是_____________的装置。 4、构成原电池的条件是 【交流与讨论】教材P18 ①通电前，熔融态NaCl存在哪些离子？这些离子运动情况如何？ ②通电后，阴阳离子向哪个方向移动？ ③离子定向移动到电极表面后发生什么反应？ ④外电路上电子是如何流动的？ 一、电解池的工作原理 1电解：在直流电的作用下，在两电极上分别发生和的过程叫做电解。 2电解池:把转化为能的装置叫电解池。 3.电解池中的基本关系： 阳极： ①电极 阴极： ②闭合回路（电子、离子移动方向） 电解池内：定向移动到阴极（得电子被还原），定向移动到阳极（失电子被氧化）。阴阳离子的定向移动形成电流。 现象： 阴极： 阳极： 结论（写电极反应） 阴极：反应 阳极：反应 总反应 4 电解池中离子的放电顺序： 物质在电解池的阴、阳两极___________________的过程叫___________。 阴极（阳离子放电顺序）_____________________________________ 阳极：①为惰性电极(石墨、铂、金)时，阴离子的放电顺序：_____________________________ ②为活性电极(如Cu等)时，则阳极材料自身优先放电。______________________________________ 【练一练】： ①书写以石墨作电极电解硝酸银溶液的电极反应式及总反应方程式 阳极：阴极： 总反应 ②用惰性电极电解饱和食盐水的 阳极：阴极： 总反应 5.常见惰性电极电解电解质溶液类型 （1）电解水型（用电极反应式表示） ①含氧酸（H2SO4） 阴极阳极总 ②可溶性强碱(NaOH) 阴极阳极总 ③活泼金属含氧酸盐(KNO3) 阴极阳极总 （2）电解电解质型 ①无氧酸（HCl） 阴极阳极总 ②金属无氧酸盐（CuCl2） 阴极阳极总 （3）放氢气生碱型（活泼金属无氧酸盐NaCl） 阴极阳极总 (4)放氧气生酸型(不活泼金属含氧酸盐CuSO4) 阴极阳极总 【课后巩固练习】 1．下列物质中，导电性最差的是……………………………………………………（） A. 熔融氢氧化钠 B. 石墨棒 C. 盐酸溶液 D. 固态氢氧化钾 2．用惰性电极电解下列溶液一段时间后，再加入一定量的另一种物质（括号内），溶液能恢复到与原溶液完全一样的是…（） A. CuCl2 (CuSO4) B．NaOH (NaOH) C．NaCl (HCl) D．CuSO4(Cu(OH)2) 3．pH＝a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pH>a，则该电解质可能是…（） A.NaOH B.H2SO4 C.AgNO3 D.Na2SO4 4．用铂作电极电解下列溶液，当消耗相同电量时，在阴极上有金属析出且溶液的pH下降的是（）A．KCl B．CuCl2C．CuSO4D．HCl 5．在H2O中加入等物质的量的Ag+、Na+、Ba2+、NO3ˉ SO42ˉ、Clˉ，该溶液放在惰性电极的电解槽中通电片刻后，氧化产物与还原产物的质量比是…………………（） A．1∶8 B．8∶1 C．35.5 ∶108 D．108∶35.5 6．用惰性电极电解M（NO3）x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b L氧气（标准状况），则M的相对原子质量为…………………………………………（） A．22.4ax b B． 11.2ax b C． 5.6ax b D． 2.5ax b 7．关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是………………………………………（） A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠B．若在阳极附近的溶液中滴入KI试液，溶液呈棕色C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色 D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性 9．右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的 是…………（） A．a为负极、b为正极 B. a为阳极、b为阴极 C. 电解过程中，氯离子浓度不变 D. 电解过程中，d电极质量增加 10．在外界提供相同电量的条件，Cu2+或Ag+分别按Cu2++2eˉ→Cu或Ag++eˉ→Ag在电极上放电，若析出铜的质量为 1.92g，则析出银的质量为…………………………………………………………………………………（） A．1.62g B. 6.48g C. 3.24g D. 12.96g 11．用惰性电极实现电解，下列说法正确的是……………………………………（） A．电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液p H不变 B．电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小 C．电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2 D．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1 12．将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氯化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为………………………………………（） A. 1∶2∶3 B. 3∶2∶1 C. 6∶3∶1 D. 6∶3∶2 13、采用惰性电极从NO3－、SO42－、H+、Cu2+、Ba2+、Ag+、Cl－等离子中，选出适当的离子组成电解质，对其溶液进 行电解： （1）两极分别放出H2和O2时，电解质的化学式可能为； （2）若阴极析出金属，阳极放出O2，电解质的化学式可能是； （3）两极分别放出气体，且体积比为1：1，电解质的化学式可能是。 ※14、铅蓄电池是常见的化学电源之一，其充电、放电的总反应是2PbSO 4 + 2H2O Pb + PbO2 + 2H2SO4 (1)铅蓄电池放电时，（填物质名称）在负极发生（氧化、还原）反应。 （2）铅蓄电池充电时，应将蓄电池的负极与电源的极连接。 15．电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题： ⑴若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则 ○1.电解池中X极上的电极反应式是。 在X极附近观察到的现象是。 ②Y电极上的电极反应式是， 检验该电极反应产物的方法是。 ⑵如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则 ①X电极的材料是，电极反应式是 ②Y电极的材料是，电极反应式是 电解池工作原理应用 【基础知识梳理】 【课前回顾】 1.按下图装置进行实验， 并回答下列问题 ⑴判断装置的名称： A池为___________ B池为______________ ⑵锌极为______极，电极反应式为______________ 铜极为______极，电极反应式为________________ 石墨棒C1为____极，电极反应式为_____________________ 石墨棒C2附近发生的实验现象为_________________________ ⑶当C2极析出224mL气体（标准状态）时，锌的质量变化_________（变大、不变或变小）了_________g，CuSO4 溶液的质量_________（增加、不变或减少_________g。mol/L,B中OH-浓度____mol/L 2．依据放电顺序,采用惰性电极从NO3－、SO42－、H+、Cu2+、Ba2+、Ag+、Cl－等离子中，选出适当的离子组成电解质，对其溶液进行电解： （1）两极分别放出H2和O2时，电解质的化学式可能为； (2)若阴极析出金属，阳极放出O2，电解质的化学式可能是 (3）两极分别放出气体，且体积比为1：1，电解质的化学式可能是。 3.依据放电顺序，用惰性电极电解含0.1mol/LCuSO4和0.4mol/LHCl的溶液，并持续通电，请写出电极反应 (1) (2) (3) 一、电解原理的应用 1．电解饱和食盐水 (1)电极反应式 阳极：阴极： 总 2．电镀 原理在某些金属或非金属材料表面镀上一薄层其他或的过程。 (1)原理：应用电解原理在某些金属或非金属材料表面镀上一薄层其他金属或合金的过程. (2)阴极：待镀材料阳极：镀层金属 (3)电镀液：含镀层金属的离子 4）电镀的结果，电镀液的浓度保持不变 【教材P21——观察与思考】 3．电解精炼铜 粗铜中含Ni,Zn以及一些比铜不活泼的金属 电极反应式 阴极（纯铜）: 阳极（粗铜）: 阳极泥: 相对不活泼的金属以单质的形式沉积在电解槽底,形成阳极泥 【思考】 （1）溶液中Cu2+浓度如何变化 （2）电解质溶液CuSO4还可以用什么物质代替？ 4.电冶金（制取金属铝） 电解熔融状态的氧化铝 阳极： 阴极： 总反应： 【课后巩固练习】 1.用铂电极（惰性）电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是( ) A、稀NaOH溶液 B、HCl溶液 C、酸性MgSO4溶液 D、酸性AgNO3溶液 2.不能用来说明金属X比金属Y还原性强的是……………………………………（） A、把X—Y合金置于潮湿空气中，X先腐蚀 B、X原子最外层电子数比Y原子最外层电子数少 C、X能从Y的盐溶液中把Y置换出来 D、电解X和Y的盐的混合溶液，阴极上先析出Y 3．下列关于实验现象的描述不正确的是……………………………………………（） A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡 B．用锌片做阳极，铁片做做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌 C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁 D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快 4．电解稀H2SO4、Cu(NO3)2、NaCl的混合液,最初一段时间阴极和阳极上分别析出的物质分别是（）A．H2和Cl2B．Cu和Cl2 C．H2和O2D．Cu和O2 5．用石墨作电极,电解1 mol/L下列物质的溶液,溶液的pH保持不变的是……（） A．HCl B．NaOH C．Na2SO4 D．NaCl 6．将两个铂电极插入500mLCuSO4溶液中进行电解,通电一定时间后，某一电极增重0.064g (设电解时该电极无氢气析出,且不考虑水解和溶液体积变化)。此时溶液中氢离子浓度约为…（） A．4×10-3mol/L B．2×10-3 mol/L C．1×10-3 mol/L D．1×10-7 mol/L 7．以石墨棒作电极，电解氯化铜溶液，若电解时转移的电子数是3.01×1023，则此时在阴极上析出铜的质量是（A．8g B．16g C．32g D．64g 8．镍镉充电电池，电极材料是Cd和NiO(OH)，电解质是KOH，电极反应分别是： Cd+2OH--2e-＝Cd(OH)2；2NiO(OH)+2H2O+2e-＝2Ni(OH)2+2OH-。下列说法不正确的是…（） A．电池放电时，负极周围溶液的pH不断增大B．电池的总反应是Cd+2NiO(OH)+2H2O＝Cd(OH)2+2Ni(OH)2 C．电池充电时，镉元素被还原D．电池充电时，电池的正极和电源的正极相连接 9．氢镍电池可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应是 根据此反应式判断，下列叙述中正确的是…………………………………………（） A．电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大B．电池放电时，镍元素被氧化 C．电池充电时，氢元素被还原D．电池放电时，H2是负极 10．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列叙述不正确的是（） A．放电时负极反应为：Zn－2e-＋2OH-＝Zn(OH)2B．充电时阳极反应为：Fe(OH)3－3e-＋5OH-＝ - 2 4 FeO＋4H 2 O C．放电时每转移3 mol电子，正极有1 mol K2FeO4被氧化D．放电时正极附近溶液的碱性增强11．某一学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和NaCl溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示装置，则电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是…………………………………（） A．a为正极，b为负极；NaClO和NaCl B．a为负极，b为正极；NaClO和NaCl C．a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl D．a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl 12．用惰性电极实现电解，下列说法正确的是………………………………………（） A、电解稀硫酸，实质上是电解水，故溶液pH不变 B、电解稀NaOH溶液，要消耗OH-，故溶液pH减小 C、电解Na2SO4溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:2 D、电解CuCl2溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:1 13．用惰性电极电解AgNO3溶液，经一段时间后，余下溶液的体积为2L。H+浓度为0.01 mol/L，（1）写出电解的总的化学方程式_______________________________________________________ （2）阴极上的产物是它的质量是________。 （3）阳极上的产物是它的在标准状况下的体积是________。 14．下图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题： (1)若X、Y都是惰性电极，a是NaOH溶液， ①电解池中X极上的电极反应式为 ②Y电极上的电极反应式为 ③总的电解化学方程式为 ④电解后溶液PH的变化为（变大、不变或变小） (2)若X、Y都是惰性电极，a是H2SO4是溶液， ①电解池中X极上的电极反应式为 ②Y电极上的电极反应式为 ③总的电解化学方程式为 ④电解后溶液PH的变化为（变大、不变或变小） (3)若X、Y都是惰性电极，a Na2SO4是溶液 ①电解池中X极上的电极反应式为 ②Y电极上的电极反应式为 ③总的电解化学方程式为 ④电解后溶液PH的变化为（变大、不变或变小） （4）电解上述三种溶液的实质都是电解了，溶液的浓度都（变大、不变或变小） (5)如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则 ①X电极的材料是，电极反应式为 ②Y电极的材料是，电极反应式为 第三单元金属的腐蚀与防护 【学习目标】 1.能通过多种方式了解金属腐蚀带来的危害，认识防止金属腐蚀的重要意义。 2.了解化学腐蚀及电化学腐蚀的含义，理解电化学腐蚀发生的条件。 3.通过实验探究铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别，并认识不同腐蚀发生的条件。 4.了解常见的防止金属腐蚀的方法，并能解释其中原因。 【基础知识梳理】 一金属的腐蚀： 1定义：是指或与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。 2本质：金属原子失电子被氧化：M - ne- =M n+ 3类型：化学腐蚀和电化学腐蚀。 【活动与探究】教材P23(吸氧腐蚀) 实验现象装置a的导管中水柱; 负极正极 电池反应 （电极反应方程式） 【活动与探究】教材P23（析氢腐蚀） 实验现象装置b的导管中水柱; 负极正极 电池反应（电极反应方程式） 【练习1】1、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察 （1）若试管中液面上升，则溶液呈性，发生腐蚀, 电极反应式为： 负极正极 （2）若试管液面下降，则溶液呈性，发生腐蚀，电极反应式为：负极正极 【思考】钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀,但在潮湿的空气里却很快被腐蚀,这是什么原因呢? 练习2：下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 4.有关金属腐蚀的快慢比较： (1)电解池阳极原电池负极化学腐蚀原电池 正极电解池阴极。 (2) 原电池的腐蚀：两极材料的活动性差别越大，则腐蚀的速度越。 二金属的防护 1改变金属结构 2覆盖保护层 3电化学保护 金属作为原电池的极（牺牲阳极的阴极保护法） 金属作为电解池的极（外加电流的阴极保护法） 练习3：解释下列现象： (1)马口铁(镀Sn铁皮)做的罐头，打开后为什么极易生锈? (2) 轮船船壳的水线以下部分，为什么要装上一定数量Zn块? (3)烧过菜的铁锅未及时洗净(残液NaCl)，第二天便出现红褐色锈斑。 【课后巩固练习】 1．下列试管中的铁钉腐蚀最快的是…………………………………………………( ) 2．下图容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是……………………( ) A．4>2>1>3 B．2>1>3>4 C．4>2>3>1 D．3>2>4>1 3．下列方法不能用于金属防腐处理的是…………………………………………（） A．油漆B．表面打磨C．制成合金D．电镀 4．下列叙述中不正确的是…………………………………………………………（） A．镀锡的铁皮，破损后铁皮反而易被腐蚀B．纯铁比生铁更易被腐蚀 C．金属的电化腐蚀比化学腐蚀普遍D．金属腐蚀的本质是M-ne-=M n+而被损耗 5．以下现象与电化腐蚀无关的是…………………………………………………（） A．黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿B．生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈 C．锈质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈D．银质奖牌久置后表面变暗 6．制印刷电路时常用氯化铁溶液作为―腐蚀液‖，发生的反应为2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2。向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是（） A．烧杯中有铜无铁B．烧杯中有铁无铜C．烧杯中铁、铜都有D．烧杯中铁、铜都无 7．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是………………………………（） A．2H++2e == H2B．Fe2++2e == Fe C．2H2O+O2+4e == 4OH-D．Fe3++e == Fe2+ 负极发生的反应是………………………………………………………………（） A．2H++2e →H2B．2H2O+O2+4e →4OH—C．Fe－2e →Fe2+D．4OH—－4e →2H2O+O2 8．家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生 ．．．的化学反应是……………( ) A．4Fe(OH)2+2H2O+O2＝4Fe(OH)3↓B．2Fe+2H2O+O2＝2Fe(OH)２↓ d c b a C ．2H 2O+O 2+4e -＝４OH － D ．Fe －3e ＝Fe 3+ 9、为了使埋在地下的钢管不易生锈， 有人设计将钢管 ①用导线与铅相连； ②用导线与锌相连； ③用导线与碳棒 相连； ④跟直流电源的负极相连； ⑤跟直流电源的正极相连。其中正确的是（ ） A ①⑤ B ②③ C ②④ D ③④ 10．将铜棒和铁棒用导线连接后插入浓硝酸溶液中，下列叙述正确的是 …………（ ） A ．该装置能形成原电池，其中铁是负极 B ．该装置能形成原电池，其中铜是负极 C ．该装置不能形成原电池 D ．以上说法均不正确 11．按下图装置实验，若x 轴表示流入阴极的电子的物质的量，则y 轴可表示……（ ） （1）c （Ag +） （2）c （NO 3—） （3）a 棒的质量 （4）b 棒的质量 （5）溶液的pH A ．（1）（3） B ．（3）（4） C ．（1）（2）（4） D ．（1）（2）（5） 12．金属腐蚀的本质是 。金属的电化学腐蚀分为 和 。钢铁发生吸氧腐蚀时，正极发生 反 应，负极发生的电极反应式为 。钢铁在潮湿空气中发生原电池反应而发生 腐蚀，此时铁是 极，碳是 极。若其表面吸附水膜显酸性，则电极反应式分别为：正极 ，负极 。 13．银器皿日久表面逐渐变黑色，这是由于生成硫化银，有人设计用原电池原理加以除去，其处理方法为：将一定浓 度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑色会褪去而银不会损失。试回答：在此原电池反应中，负极发生的反应为________；正极发生的反应为_________；反应过程中产生有臭鸡蛋气味的气体，则原电池总反应方程式为___________________________。 14． A 、B 、C 三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。 （1）A 中反应的离子方程式为 。 （2）B 中Sn 极的电极反应式为_______________ ______， Sn 极附近溶液的pH （填―增大‖、―减小‖或―不变‖）_________。 （3）C 中被腐蚀的金属是_______， 总反应式为________________________ _____。 比较A 、B 、C 中铁被腐蚀的速率，由快到慢．．．． 的顺序是_______ ___________。 15．由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉 淀。若用如图所示实验装置可制得纯净的Fe(OH)2沉淀。两极材料分别为石墨和铁。 （1）a 电极材料为___________。其电极反应式为___________。 （2）电解液-d 可以是__________，则白色沉淀在电极上生成；也可以是_______，则白色沉淀在两极之间的溶液中生 成 。 A ．纯水 B 。NaCl 溶液 C 。NaOH 溶液 D 。CuCl 2溶液 （3）液体c 为苯，其作用是_____________________，在加入苯之前，对d 溶液进行加热处理的目的是 __________________。 （4）为了在短时间内看到白色沉淀，可以采取的措施是( ) A ．改用稀硫酸做电解液 B ．适当增大电源电压 C ．适当缩小两电极间距离 D ．适当降低电解液温度 （5）若d 改为Na 2SO 4溶液，当电解一段时间，看到白色沉淀后，再反接电源，继续电解，除了电极上看到气泡外， 另一明显现象为 ___________________。 学习必备欢迎下载 第二节化学能与电能（第一课时）教学设计 一、探究目标 （一）知识技能 1、理解化学能与电能之间转化的实质。 2、掌握化学能是能量的一种形式，它同样可以转化为其他 形式的能量。 （二）过程与方法通过反应物之间电子的转移的探究，理解原电池的形成是氧化还原反应的本质的拓展和运用。 （三）情感价值观感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，形成较为客观、正确的能源观， 提高开发高能清洁燃料的意识。 二、探究重点 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、探究难点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、探究过程 【实验探究引入课题】 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？ 【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？这就让我们用化学知识揭开电池这个谜。 【板书】第二节化学能与电能 【板书】一、化学能与电能的相互转化 【板书】1、燃煤发电的过程 【板书】2、燃烧的本质──氧化还原反应 【分析】氧化还原反应的本质是氧化剂与还原剂之间发生电子转移的过程，电子转移引起化学键的重新组合，伴随着体系能量的变化。要使氧化还原反应释放的能量不通过热能而直接转化为电能，就要设计一种装置，使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。如果要把可产生的电能以化学能的形式储存起来，这就是我们这节课要研究的重要知识点──原电池，这种装置可以将氧化还原反应的能量储存起来，类似于水库的蓄能。 【板书】3、原电池 原电池实验探究 第二节化学能与电能 (第1课时) 一、三维目标 知识与技能 1、获得化学能与电能转化的化学实验的基础知识和基本技能，学习实验研究的方法，能设计并完 成化学能与电能转化的化学实验。 2、形成原电池的概念，探究构成原电池的条件 过程与方法 1、经历对化学能与电能转化的化学实验探究的过程，进一步理解探究的意义，学习科学探究的基 本方法，提高科学探究的能力 2、能对自己探究原电池概念及形成条件的学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自己学习 化学的能力。 情感态度与价值观 1、发展学习化学的兴趣，乐于探究化学能转化电能的奥秘体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学 世界的奇妙与和谐。 2、赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献，关注能源问题，逐步形成正确的能源观。 二、教学重点 原电池的概念与构成条件 三、教学难点 用己经学过的有关知识探究化学能与电能的条件和装置 四、教学过程 [引入]在化学反应中，物质中的化学能的变化通常表现为热量的变化，即化学能转变为热能。那么，物质中的化学能能不能转化为电能呢？请同学们阅读教材中火力发电站工作原理示意图，简要说明火力发电站的工作原理。 [板书]第二节化学能与电能 一、化学能与电能的相互转化 [学生]火力发电是通过化石燃料的燃烧，使化学能转变为电能，加热水使之汽化为蒸汽以推动汽轮机， 然后带动发电机发电。 [板书]化学能→热能→机械能→电能 [讲述]从上面的分析我们可以看出，火力发电的过程中能量的转化还是比较复杂的，化学能首先要转人为热能，热能再转化为机械能，机械能最后再转化为电能，由于在能量转化过程中，每一过程都有能量损失，过程越复杂能量损失越多，所以我们说火力发电过程中化学能转化为电能效率还是比较低的。 [设问]如何克服这一问题呢？由于火力发电过程比较多，造成能量转化效率比较低，如果我们能设计一种装置能够将化学能直接转化为电能，那么化学能转化为电能的效率一定是很高的。下面我们就来探究这种装置，即把化学能直接转化为电能的装置。 [老师]在火力发电中，燃烧是使化学能转化为电能的关键。同学们想一想，我们学过的燃烧反应是氧化还原反应还是非氧化还原反应？ [学生]都是氧化还原反应 [老师]氧化还原反应的本质是什么？ [学生]电子的转移 [老师]在氧化还原反应中电子是如何转移的？ [学生]是还原剂把电子转移给氧化剂 [老师]由于在氧化还原反应中，还原剂是把电子直接转移给氧化剂的，因此不会形成电流，同学们设想一下，如果我们将还原剂和氧化剂中间用一段导线连接起来，使还原剂失去的电子经过导线给氧化剂，在导线上能不能产生电流呢？ [学生]能产生电流 [老师]请同学们来看一个实验。 [实验]将锌片和铜片用导线连接起来，平行地插入盛有稀硫酸的烧杯中，在导线中间接入一个电流表。 [现象]锌片不断溶解，铜片上有气泡产生，电流表发生了偏转。 [老师]电流表发生了偏转，说明在导线中产生了电流，同学们想一想，这个电流是如何产生的？ [学生]由于锌和铜的活动性不同，锌容易失去电子，被氧化成锌离子进入溶液，电子由锌片经过导线流向铜片，溶液中的氢离子从铜片上获得电子被还原成氢原子，两个氢原子再结合成氢气分子，从铜片上逸出。 [老师]这一过程我们可以表示为： 第二节化学能与电能（第一课时）教学设计 一、探究目标 （一）知识技能 1、理解化学能与电能之间转化的实质。 2、掌握化学能是能量的一种形式，它同样可以转化为其他形式的能量。 （二）过程与方法 通过反应物之间电子的转移的探究，理解原电池的形成是氧化还原反应的本质的拓展和运用。 （三）情感价值观 感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，形成较为客观、正确的能源观，提高开发高能清洁燃料的意识。 二、探究重点 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、探究难点 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、探究过程 【实验探究引入课题】 【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？ 【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？这就让我们用化学知识揭开电池这个谜。 【板书】第二节化学能与电能 【板书】一、化学能与电能的相互转化 【板书】1、燃煤发电的过程 【板书】2、燃烧的本质──氧化还原反应 【分析】氧化还原反应的本质是氧化剂与还原剂之间发生电子转移的过程，电子转移引起化学键的重新组合，伴随着体系能量的变化。要使氧化还原反应释放的能量不通过热能而直接转化为电能，就要设计一种装置，使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。如果要把可产生的电能以化学能的形式储存起来，这就是我们这节课要研究的重要知识点──原电池，这种装置可以将氧化还原反应的能量储存起来，类似于水库的蓄能。 【板书】3、原电池 原电池实验探究 化学能与电能的转化课例分析 【教材分析】 本节的内容是化学能与电能。化学反应与能量是最重要的原理性知识之一，也是在社会生产、生活和科学研究中广泛应用的知识，是对人类文明进步和现代化发展有着重大价值的知识，与我们每个人息息相关。化学能对人类的重要性决定了本节学习的重要性。 在上一节已经学习了“化学能与热能”的关系，通过实例和实验，了解化学能与热能的相互转化，了解化学能转化为热能在生产、生活中的应用及其对人类文明发展的贡献。在选修模块“化学反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量、电化学基础。本节内容是对前一节课中“一种能量可以转化为其他形式的能量，如热能和电能等”论述的补充和完善，又是为学习“电化学基础”奠定必要的基础。 【教学目标】 1、知识与技能： 了解常见的化学能与电能的转化方式 理解原电池原理及其形成条件 2、过程与方法： ⑴通过预习培养学生自学能力、独立解决问题、发现问题的能力。 ⑵通过实验探究培养学生主动探索科学规律的精神 ⑶通过思考与交流，让学生学会联系自己已掌握的知识通过比较归纳认识事物的本质特征。 3、情感、态度与价值观 ⑴培养学生主动参与意识。 ⑵经历探究过程，提高学生的创新思维能力，勇于探索问题的本质特征，体验科学过程。 【教学重点】 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 【教学难点】 原电池工作原理 【教学方法】 1、实验探究法——通过实验、分析、讨论、总结应用等过程，诱导学生观察、思考、推理、探究; 2、教学中以教师为主导，学生为主体，教材为主线，思维为中心； 3、利用计算机,化微观、抽象为具体、直观、形象。 【教学过程】 《化学能与电能》的教学设计方案（第一课时） 一、教材内容分析 本节内容位于《普通高中课程标准实验教科书》化学必修2第二章第二节《化学能与电能》第一部分。其教学内容分成四部分：（1）能源的简单分类（2）化学能转化成电能方式（3）原电池的概念及其构成要件。（4）原理池原理的实验探究。本节课内容是学生学习了化学必修1《氧化还原反应》与必修2的《化学能与热能》等内容之后而学习的，学好本节内容能为以后学好化学选修1（化学与生活）中金属腐蚀与防护，以及选修化学的学生学好化学选修4（化学反应原理）中的电解原理等知识打下基础。 二、教学目标分析 （1）知识与技能 ①初步掌握原电池的概念和形成条件，理解原电池的原理。 ②提高实验操作技能。 （2）过程与方法： ①通过教师创设问题情境、学生进行实验探究，帮助学生自主建构原电池的概念，理解和掌握原电池的原理。 ②通过化学史实引导学生以问题为中心发现问题、解决问题的学习方法。 （3）情感态度 ①通过对原电池工作原理及条件的探究，培养浓厚的学习兴趣，养成严谨求实的科学态度。 ②利用实验进行探究，树立绿色化学理念，培养科学发展观，增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。 三 .教学重难点分析 1、教学重点 本节课是学生初次接触原电池的知识，而在后面的选修模块中还会详细介绍原电池原理的不同应用，加深对原电池原理的充分理解。因此我将本节课的重点定位为：理解氧化还原反应与原电池原理之间的联系，了解原电池的形成条件和简单原电池原理的分析。 2、教学难点 学生此时对于氧化还原反应的知识已经有一定程度的储备，但是化学反应原理的实际应用却是第一次接触，而对于将一个氧化还原反应分为两个半反应在两个不同场所发生也十分陌生，因此我将本节课的难点定位为：原电池装置的设计。 四、教学设计理念及方法 根椐课标的要求，在课堂教学中实施以探究为核心的多样化教学方式，本课根据学生已掌握的有关知识入手，通过小组合作学习，实验探究来组织课堂教学。 1、从对“火力发电”进行完整透彻的剖析入手，提出如何将化学能直接转化为电能，引入新课学习。 2、通过的化学实验，帮助学生探究和理解化学能转化为电能的原理，并认识其本质是氧化还原反应。 3、学生根据提供的材料，设计装置示意图，并根据示意图进行分组实验、小组讨论，判断哪些装置可以形成原电池，最终得出构成原电池的条件的结论。 4、通过课本上的实践活动——水果电池的制作，实现本课教学内容的应用和延伸，让学生体验科学探究的艰辛与喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。 五、教学手段 第2章第2节化学能与电能 课前预习学案 一、预习目标 1、了解燃煤发电的流程及关键步骤 2、通过预习尝试填写有关锌铜原电池的基础知识 3、记住化学电池的本质 4、了解常见电源 二、预习内容 1、燃煤发电的流程：_______________________________________________________ 化学能转换为电能的关键 :________ __________________________________________ 3、化学电池的反应本质__________________________________________________________ 4、常见的化学电源有____________________________________________________________ 三、提出疑惑 同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中 一、学习目标 1、了解燃煤发电的流程及关键步骤 2、掌握锌铜原电池的基础知识 3、记住化学电池的本质 4、了解常见电源 二、学习重难点：掌握锌铜原电池的基础知识 三、学习过程 ㈠燃煤发电的流程______________________________________________________________ 化学能转换为电能的关键______________________________________________________ (二) 探究化学能与电能的转化 尝试填写下表： ⑵原电池中如何判断正负极？ ⑶正极金属起啥作用？啥在正极上得电子？ 第二节化学能与电能（第一课时） 一、探究目标 （一）知识技能 1、理解化学能与电能之间转化的实质。 2、掌握化学能是能量的一种形式，它同样可以转化为其他形式的能量。 （二）过程与方法 通过反应物之间电子的转移的探究，理解原电池的形成是氧化还原反应的本质的拓展和运用。 （三）情感价值观 感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，形成较为客观、正确的能源观，提高开发高能清洁燃料的意识。 二、探究重点 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、探究难点 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、探究过程 【实验探究引入课题】 【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？ 【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？这就让我们用化学知识揭开电池这个谜。 【板书】第二节化学能与电能 【板书】一、化学能与电能的相互转化 【板书】1、燃煤发电的过程 【板书】2、燃烧的本质──氧化还原反应 【分析】氧化还原反应的本质是氧化剂与还原剂之间发生电子转移的过程，电子转移引起化学键的重新组合，伴随着体系能量的变化。要使氧化还原反应释放的能量不通过热能而直接转化为电能，就要设计一种装置，使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。如果要把可产生的电能以化学能的形式储存起来，这就是我们这节课要研究的重要知识点──原电池，这种装置可以将氧化还原反应的能量储存起来，类似于水库的蓄能。 【板书】3、原电池 原电池实验探究 第二章第二节化学能与电能（第一课时） 商南县高级中学汪红霞 教材分析：本节内容是属于化学反应原理范畴，化学学科重要的原理性知识之一，也是深入认识和理解化学反应特点和进程的入门性知识，同时本节内容又是在社会生产、生活和科学研究中有广泛应用的知识，是对人类文明进步和现代化发展有重大价值的知识，与我们每个人息息相关，知识的重要性决定了本节学习的重要性。本节内容主要分为三部分，内容清晰：火力发电、原电池实验探究（包括概念、工作原理、组成条件和创造性应用）和技术产品（各种化学电源的设计、工作原理和应用），其中第二部分是重点也是难点，是本节内容的核心部分，应当重点介绍，第三部分中的燃料电池是生活中的新产品，可用于学生扩充视野，提高分析问题解决问题能力典型材料。 学情分析：生活在现代社会，学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识。当学生们刚了解了化学反应中能量转化的原因，并感受了探究化学能与热能的相互转化过程 之后，对化学能与电能之间的转化问题一定会产生浓厚的兴趣。 教学目标 1．知识与技能： (1)了解化学能与电能的转化关系及其应用 (2)知道电池是利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置。 (3)通过制作简易原电池的实验，了解原电池的概念和原理，能够正确判断简单原电池的 正、负极和电子流向，初步掌握构成原电池的条件。 2．过程与方法： (1)采用把课堂演示实验改为学生实验和适当增加趣味性设计实验的方法，充分调动学 生学习的积极性、主动性、激发他们的求知欲和学生兴趣。 (2)采用现代化教学手段，适当利用多媒体，使抽象的知识形象化，帮助学生更好地理 解和掌握抽象知识。 (3)通过设计方案、进行实验、总结解释实验现象、得出结论、应用结论解决问题的过 程，学习科学探究的方法，提高科学探究能力。 (4)通过分组实验培养观察能力与分析思维能力，提高与他人交流、合作的能力。3．情感态度与价值观： (1) 通过原电池实验设计体会到科学探究的艰辛与喜悦，以及化学在生活中的巨大实用 价值，进一步激发学习化学的兴趣和信心 (2)通过电池用途的简单教学，体现化学与社会的密切联系及化学的应用价值，是学生 明确学习的最终目的是服务于社会、造福于人类。 教学重点：理解原电池概念、原理、构成条件、电极反应式及原电池原理的应用。 教学难点：原电池原理、构成条件、原电池原理的应用. 教学方法：多媒体技术与实验探究相结合法——通过实验，分析、讨论、思考、交流、归纳、小结。 教学用具： 实验仪器：烧杯、电流表、导线 实验药品：锌片、铜片、稀硫酸等 化学能与电能的转化 (时间：45分钟满分：100分) 一、选择题(本题共8题，每小题6分，共48分，每小题只有一个选项符合题目要求) 1．以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是( )。 A．未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程 B．因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系 C．电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率 D．镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用 2．下列关于工业冶金的描述中不正确的是( )。 A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，阳极反应式为2O2－－4e－===O2↑ B．电解法精炼铜，用粗铜作为阴极 C．电解冶炼金属钠与电解饱和食盐水的阳极产物相同 D．在电镀件上电镀锌，用锌盐(如硫酸锌)溶液作为电镀液 3．大功率镍氢动力电池及其管理模块是国家“十五”863计划电动汽车专项中一项重要课题。我国镍氢电池居世界先进水平，解放军潜艇将装备国产大功率镍氢动力电池。常见镍氢电池的某极是储氢合金LaNi5H6(LaNi5H6中各元素化合价均为零)，电池反应通常表示为： LaNi5H6＋6NiO(OH) 放电 充电 LaNi5＋6Ni (OH)2 下列有关镍氢电池的说法，不正确的是( )。 A．电池工作时，储氢合金作负极 B．电池充电时，阳极发生氧化反应 C．电池放电时，电子由正极通过外电路流向负极 D．电池工作时，负极反应式：LaNi5H6＋6OH－－6e－===LaNi5＋6H2O 4．(2012浙江高三调研)已知电极上每通过96 500 C的电量就会有1 mol电子发生转移。精确测量金属离子在惰性电极上以镀层形式沉积的金属质量，可以确定电解过程中通过电解池的电量。实际测量中，常用银电量计，如图所示。下列说法不正确的是( )。 A．电量计中的银棒应与电源的正极相连，铂坩埚上发生的电极反应是：Ag＋＋e－===Ag B．称量电解前后铂坩埚的质量变化，得金属银的沉积量为108.0 mg，则电解过程中通过电解池的电量为96.5 C C．实验中，为了避免银溶解过程中可能产生的金属颗粒掉进铂坩埚而导致测量误差，常在银电极附近增加一个收集网袋。若没有收集网袋，测量结果会偏高 D．若要测定电解饱和食盐水时通过的电量，可将该银电量计中的银棒与待测电解池的阳极相连，铂坩埚与电源的负极相连 5．一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( )。 A．检测时，电解质溶液中的H＋向负极移动 B．若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L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－ 6．关于下列装置说法正确的是( )。 《化学能与电能》教学设计 (第2课时) ◆模式介绍 探究式教学是以自主探究为主的教学。它是指教学过程是在教师的启发诱导下，以学生独立自主探究或合作讨论为前提，以现行教材为基本探究内容，以学生周围世界和生活实际为参照对象，为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的一种教学形式。学生对当前教学内容中的主要知识点进行自主学习、深入探究并进行小组合作交流，以自我获取，自我求证的方式深化知识的理解和运用。从而较好地达到课程标准中关于认知目标与情感目标要求的一种教学模式。其中认知目标涉及与学科相关知识、概念、原理与能力的掌握；情感目标注重科学素养与道德品质的培养。 ◆教材分析 本节融合了(1)氧化还原反应(2)能量的转换(3)原电池原理的应用(4)电解质溶液、金属的活泼性(5)物理中的电学等知识。并彼此结合、渗透。通过本节课的学习，学生将会形成一个氧化还原反应、能量转换、元素化合物知识、电解质溶液，物质的量有关计算等知识联系起来的知识网络。对培养学生从实践到理论，又从理论到实践的认知规律的提高有很大的作用。而且原电池在实际生活、工农业生产、科学研究中应用十分广泛，因此学好本节知识，具有重要的理论意义和现实意义。 ◆思路分析 在教学过程中重点是通过铜锌电池实验的分析使学生理解原电池的工作原理，和通过学生自己动手进行实验探究来总结原电池的形成条件。并且难点是通过铜锌电池实验的分析让学生理解原电池的工作原理。原电池是对金属与电解质溶液知识的结合。通过学生学习要求达到对有关“电解质溶液的酸碱性、化学反应的能量变化、氧化还原反应、金属的性质及活动强弱比较”等知识的整和。从学生认知发展的需要分析，学生达到由认识纯金属的性质到认识不纯金属的性质的要求。在此前学习的是纯金属的性质，日常生活中接触的金属制品都是不纯金属成合金，如何解释常温下金属制品生锈的现象呢？通过本节学习学生实现书本知识与生活实践的结合，再由生活实践的感性认识向书本知识的认识的飞跃，提高学生关注自然，社会和生活现象的热情。 ◆教学目标 【知识与技能】 1、复习原电池原理； 2、掌握简单的电极反应的书写； 《化学能与电能》第一课时教学设计 一、设计思想 根椐课标的要求，在课堂教学中实施以探究为核心的多样化教学方式，本课根据学生已掌握的有关知识入手，通过小组合作学习，实验探究来组织课堂教学。 1、从对“火力发电”进行完整透彻的剖析入手，提出如何将化学能直接转化为电能，引入新课学习。 2、通过的化学实验，帮助学生探究和理解化学能转化为电能的原理，并认识其本质是氧化还原反应。 3、学生根据提供的材料，设计装置示意图，并根据示意图进行分组实验、小组讨论，判断哪些装置可以形成原电池，最终得出构成原电池的条件的结论。 4、通过课本上的实践活动——水果电池的制作，实现本课教学内容的应用和延伸，让学生体验科学探究的艰辛与喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。 二、教材分析 1、本节在教材中的地位及作用 本节课是新课标人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》的教学内容，是电化学中的重要知识。初中化学已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在选修模块“化学反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量。该节内容既是对 初中化学相关内容的提升与拓展，又为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。该节分为两课时教学，本课为第一课时。通过本课的学习，能使学生清楚地认识原电池的工作原理和构成条件，初步形成原电池的概念，并能够写出电极反应式和电池反应方程式。 生活在现代社会，学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识。当学生了解了化学反应中能量转化的原因，并感受了探究化学能与热能的相互转化过程之后，会对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。正是基于学生的这种心理特征，教材开始的几个设问，把学生带进了“化学能与电能之间相互转化”研究之中。从能量转换角度看，本节课程内容是对前一节课中“一种能量转化为另一种能量，能量也是守恒的；化学能是能量的一种形式，它同样可以转化为其他形式的能量，如热能和电能等”论述的补充和完善。从反应物之间电子转移角度看，原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用；从思维角度看，“将化学能直接转化为电能”的思想，是对“化学能→热能→机械能→电能”思维方式的反思和突破。 2、教学目标 （1）知识与技能 ①初步掌握原电池的概念和形成条件，理解原电池的原理。 ②训练学生的实验操作技能。 （2）过程与方法 《化学能与电能的转化》 班级________ 姓名____________ 1 ?将氢气、甲烷、乙醇等物质在氧气中燃烧时的化学能直接转化为电能的装置叫燃料电池。 燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。此种电池能量利用率可高达80% （一般柴油发电机只有40%左右），产物污染也少。下列有关燃料电池的说法错误的是（） A ?上述燃料电池的负极反应材料是氢气、甲烷、乙醇等物质 B ?氢氧燃料电池常用于航天飞行器，原因之一是该电池的产物为水，经过处理之后可供宇 航员使用 C.乙醇燃料电池的电解质常用KOH，该电池的负极反应为：C2H5OH —12e「= 2CO2 T+ 3H2O D .甲烷燃料电池的正极反应为：O2+ 2H2O + 4e—= 4OH 2 ?固体氧化物燃料电池是由美国西屋（West-i nghouse ）公司研制开发的。它以固体氧化锆一 氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子（O2—）在其间通过。该电池的工 作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是（ ） A . O2—向电池的负极移动 B .有H2放电的b极为电池的正极 C. a极对应的电极反应为C b+2H2O+4e =4OH D .该电池的总反应方程式为2H2+O2輕2H2O 3.类推是在化学学习和研究中常用的思维方法，但类推出的结论最终要经过实践的检验才能 决定其正确与否，下列几种类推结论中不正确的是（ ） A .钠、镁都是活泼金属，由金属钠和镁引起火灾都不能用干冰灭火器灭火 B. NaHSO3溶液能与NaAIO2反应生成白色沉淀，NaHCO3溶液也能与NaAIO 2反应生成白色沉淀 C. NH4CI、NH4I结构相似，将两种固体分别加热，都分解生成HX和NH3 D .原电池中通常是活泼金属做负极，不活泼金属做正极，用铜和铝与浓硝酸构成原电池 时，铝是负极 4 .一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通人乙烷和 氧气，其总反应为：2C2H6+7O2+8KOH = 4K2CO3+10H2O，有关此电池的推断正确的是 A .负极反应为：14H2O+7O2+28e-= 28OH-（ ） B .放电一段时间后，负极周围pH升高 《化学能与电能》(第2课时)探究式教学是以自主探究为主的教学。它是指教学过程是在教师的启发诱导下，以学生独立自主探究或合作讨论为前提，以现行教材为基本探究内容，以学生周围世界和生活实际为参照对象，为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的一种教学形式。学生对当前教学内容中的主要知识点进行自主学习、深入探究并进行小组合作交流，以自我获取，自我求证的方式深化知识的理解和运用。从而较好地达到课程标准中关于认知目标与情感目标要求的一种教学模式。其中认知目标涉及与学科相关知识、概念、原理与能力的掌握；情感目标注重科学素养与道德品质的培养。 ◆教材分析 本节融合了(1)氧化还原反应(2)能量的转换(3)原电池原理的应用(4)电解质溶液、金属的活泼性(5)物理中的电学等知识。并彼此结合、渗透。通过本节课的学习，学生将会形成一个氧化还原反应、能量转换、元素化合物知识、电解质溶液，物质的量有关计算等知识联系起来的知识网络。对培养学生从实践到理论，又从理论到实践的认知规律的提高有很大的作用。而且原电池在实际生活、工农业生产、科学研究中应用十分广泛，因此学好本节知识，具有重要的理论意义和现实意义。 ◆思路分析 在教学过程中重点是通过铜锌电池实验的分析使学生理解原电池的工作原理，和通过学生自己动手进行实验探究来总结原电池的形成条件。并且难点是通过铜锌电池实验的分析让学生理解原电池的工作原理。原电池是对金属与电解质溶液知识的结合。通过学生学习要求达到对有关“电解质溶液的酸碱性、化学反应的能量变化、氧化还原反应、金属的性质及活动强弱比较”等知识的整和。从学生认知发展的需要分析，学生达到由认识纯金属的性质到认识不纯金属的性质的要求。在此前学习的是纯金属的性质，日常生活中接触的金属制品都是不纯金属成合金，如何解释常温下金属制品生锈的现象呢？通过本节学习学生实现书本知识与生活实践的结合，再由生活实践的感性认识向书本知识的认识的飞跃，提高学生关注自然，社会和生活现象的热情。 ◆教学目标 【知识与技能】 1、复习原电池原理； 2、掌握简单的电极反应的书写； 个人收集整理仅供参考学习 2节化学能与电能第二章第课前预习学案一、预习目标 1、了解燃煤发电地流程及关键步骤 2、通过预习尝试填写有关锌铜原电池地基础知 识 3、记住化学电池地本质 4、了解常见电源二、预习内容 _______________________________________________________1、燃煤发电地流程： :__________________________________________________化学能转换为电能地关 键 2、) (有关化学方程式实验现象结论或解释实验顺序金属 Zn片 1.Zn、Cu分别插入 溶液稀HSO42 Cu片 片Zn 2.Zn、Cu导线连接 SO后插入稀H42片Cu 导线连接、Cu3.ZnZn片、后，再接电流表，插 片Cu SOH入稀4 2原电池地电极（正或负）电极反应现象电极材料电子得失 Zn片 Cu片总地离子反应方程式 3、化学电池地反应本质 __________________________________________________________ 4、常见地化学电源有 ____________________________________________________________ 三、提出疑惑 同学们，通过你地自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面地表格中 疑惑点疑惑内容 1 / 6 个人收集整理仅供参考学习 课内探究学案 一、学习目标 1、了解燃煤发电地流程及关键步骤 2、掌握锌铜原电池地基础知识 3、记住化学电池地本质 4、了解常见电源 二、学习重难点：掌握锌铜原电池地基础知识 三、学习过程 ㈠燃煤发电地流程 ______________________________________________________________ 化学能转换为电能地关键 ______________________________________________________ 20XX年高中测试 高 中 试 题 试 卷 科目： 年级： 考点： 监考老师： 日期： 《必修2 第二章·第二节化学能与电能（第一课时）》说课稿 一、教材分析 1．教材的内容、地位和作用 本节课是人教版化学必修2第二章第二节的教学内容，是电化学中的重要知识。从知识体系和思维能力培养角度看，在整个中学化学体系中，原电池原理是中学化学重要基础理论之一，是课标要求的重要知识点，占有十分重要地位。初中化学已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在选修模块“化学反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量。人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》部分既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。 第一课时的主要内容有：原电池的概念、原理、组成原电池的条件。在本章教学中，原电池原理的地位和作用可以说是承前启后，因为原电池原理教学是对前面有关金属性质和用途、电解质溶液、氧化还原反正本质、能量守恒原理等教学的丰富和延伸，同时，通过对原电池原理教学过程中实验现象的观察、实验探究、分析、归纳、总结，是培养学生思维能力、实验能力很好的素材。 2．教学目标 依据新课程理念，本着对教材结构和内容的深刻理解，提出本节教学的目标： ⑴知识与技能 ①初步认识原电池概念、反应原理及构成； ②能举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。 ⑵过程与方法 ①分析火力发电的原理及利弊，建立“将化学能直接转化为电能”的新思路，通过对氧化还原反应的本质的分析，提出实现新思路的各种推测和猜想等，培养创新思维能力； ②通过思考与交流，让学生学会联系自己已掌握的知识通过比较归纳认识事物的本质特征。 ⑶情感、态度与价值观 ①培养学生主动参与和合作意识； ②经历探究过程，勇于探索问题的本质特征，体验科学过程。 3．教学重点、难点 由于学生之前没有电化学的基础，理解原电池原理有一定的难度，而原电池原理是中学化学重要基础理论之一，是课标要求的重要知识点，占有十分重要地位。因此本节教学重点是初步认识原电池概念、原理、构成及应用。教学难点是通过对原电池实验的探究、引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。 二、教法分析 《化学能与电能的转化》教案 疏导引导 知识点1：原电池的工作原理 1.原电池的判定 (1)先分析有无外接电源，无外接电源才有可能为原电源；然后依据原电池的形成条件分析判断，主要是“四看”：看电极——两极为导体且存在活泼性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极)；看溶液——两极插入电解质溶液中；看回路——形成闭合回路或两极直接接触；看本质——有无氧化还原反应发生。 (2)多池相连，但无外接电源时，两极活泼性差异最大的一池为原电池，其他各池可看作电解池。 2.原电池正、负极的判定 (1)由两极的相对活泼性确定：相对活泼性较强的金属为负极(一般地，负极材料与电解质溶液要发生反应)，相对活泼性较差的金属或导电的非金属为正极。如MgAlHCl溶液构成的原电池中，负极为Mg；但MgAlNaOH溶液构成的原电池中，负极为Al。(思考：AlCuHCl，AlCu 浓HNO3溶液构成的原电池中的负极分别是什么？) (2)由电极变化情况确定：某一电极若不断溶解或质量不断减少，该电极发生氧化反应，则此电极为负极；若某一电极上有气体产生，电极的质量不断增加或不变，该电极发生还原反应，则此电极为正极，燃料电池除外。如：ZnCCuSO4溶液构成的原电池中，C电极上会析出紫红色固体物质，则C为此原电池的正极。 (3)根据某些显色现象确定：一般可以根据电极附近指示剂(石蕊、酚酞、湿润的淀粉等)的显色情况来分析推断该电极发生的反应情况，是氧化反应还是还原反应，是H+还是OH-或I-等放电，从而确定正、负极。 3.电极反应式的书写 (1)负极：负极电极是还原材料失去电子被氧化发生氧化反应。 (2)正极：正极电极反应要分析电极材料的性质；若电极材料是强氧化性材料，则是电极材料得电子被还原，发生还原反应；若电极材料是惰性的，再考虑电解质溶液中的阳离子是否能与负极材料反应，能则是溶液中的阳离子得电子，发生还原反应；若不能与负极材料反应，则考虑空气中的氧气，由氧气得电子，发生还原反应。 (3)原电池反应：电解质溶液中，正负极上发生的两极反应的电子得失要相等，或直接写电极材料与电解质溶液间发生的氧化还原反应。 《化学能与电能》说课稿 辽宁师范大学附属中学刘健华 今天我说课的内容是新课程人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》（第一课时），以下我从四个方面加以阐述。 一、说教材 1、在教材中的地位和作用 化学能与电能属于化学原理范畴，是化学学科的重要原理性知识之一，也是对氧化还原反应原理本质的拓展和应用。初中化学初步学习了“化学与能源”，在选修模块④将系统深入地学习化学反应与能量。本节课既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又为选修奠定必要的基础。起到承前启后的作用。 2、“三维”目标的确定和依据 （1）知识与技能： ①理解并掌握原电池原理。 ②通过实验提高学生设计能力、观察能力、动手能力及思维能力。 （2）过程与方法： ①通过教师创设问题情境、学生进行实验探究，帮助学生自主建构原电池概念，理解和掌握原电池原理。 ②通过化学史实引导学生以问题为中心发现问题、解决问题的学习方法。 （3）情感态度与价值观： ①通过原电池的发明、发展史，培养学生实事求是、勇于探究、创新的科学态度。 ②体验科学探究的艰辛与愉悦，增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。 3、重点、难点的确立 重点：原电池的反应原理、构成条件。 难点：原电池的原理和电极反应式的书写。 二、说教法 1、实验探究法 本节在学习原电池的概念和原理时，实验探究过程可以表示为： 在分析原电池的组成时，实验探究过程如下： 实验探究法的选择意在落实新课改“通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的改变，培养学生的创新精神和实践能力”的基本理念。 2、指导发现式 本节课从科学史的引入到实验探究，再到归纳整理得出结论。整个教学过程中学生的活动都是在教师不断创设问题情境和指导之下完成的，教师的引导帮助学生尽可能排除失败和无效学习。 本节课中原电池中的微观粒子（电子和离子）的运动状况作为难点，我借助两种手段来突破。一是利用灵敏电流计判断电子的运动方向，二是借助电脑动画模拟演示电解质溶液中离子的运动情况。变抽象为具体，帮助学生突破这一难点。 《化学能与电能》教学设计（第一课时） 教材分析： 本节内容是属于化学反应原理范畴，化学学科重要的原理性知识之一，也是深入认识和理解化学反应特点和进程的入门性知识，同时本节内容又是在社会生产、生活和科学研究中有广泛应用的知识，是对人类文明进步和现代化发展有重大价值的知识，与我们每个人息息相关，知识的重要性决定了本节学习的重要性。本节内容主要分为三部分，内容清晰：火力发电、原电池实验探究（包括概念、工作原理、组成集创造性应用）和技术产品（各种化学电源的设计、工作原理和应用），其中第二部分是重点也是难点，是本节内容的核心部分，应当重点介绍，第三部分中的燃料电池是生活中的新产品，可用于学生扩充视野，提高分析问题解决问题能力典型材料。 学情分析： 生活在现代社会，学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识。当学生们刚了解了化学反应中能量转化的原因，并感受了探究化学能与热能的相互转化过程之后，对化学能与电能之间的转化问题一定会产生浓厚的兴趣。 一、教学目标 （一）知识与技能 ⑴了解常见的化学能与电能的转化方式 ⑵能举例说明化学能与电能的转化关系及其应用，认识研制新型电池的重要性，形成科学技术的发展观。 ⑶理解原电池原理及其形成条件 （二）过程与方法 ⑴通过预习培养自学能力、独立解决问题、发现问题的能力。 ⑵通过实验探究培养主动探索科学规律的精神 ⑶通过思考与交流学会联系自己已掌握的知识通过比较归纳认识事物的本质特征。 （三）情感态度与价值观 ⑴培养学生主动参与意识。 ⑵学生经过探究过程，可以提高创新思维能力，勇于探索问题的本质特征，体验科学过程；通过对废旧电池的处理加深环保意识。 二、教学重点初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、教学难点从氧化还原反应电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。 四、教学模式：预习、实验探究、讨论、启发、讲解 五、教学过程 第二节化学能与电能（第1课时）学案 【学习目标】 1、知道化学反应可以实现化学能与其他能量形式的转化，能举出化学能转化为电能的实例。 2、以原电池为例认识化学能可以转化为电能，并能分析简单原电池的工作原理。 【学习过程】 任务一、“看一看” 请观察上述资料中化学电源的反应特点，分析它们均属于哪类反应？这类反应的本质是什么？ 任务二、“试一试”，认识简单原电池的构成要素。 1、判断下列反应是否是氧化还原反应，若是氧化还原反应，用单线桥标出电子转移的情况，并指出氧化 剂、还原剂。 （1）Zn + H2SO4 = ZnSO4 +H2 ↑（2）2NaOH + H2SO4= Na2SO4+ H2O 2、你认为利用哪个反应可以设计一个装置，以实现化学能转化为电能？为什么？ 3、原电池的工作原理及微观解释： （1）电极名称：Zn Cu （2）电极反应及反应类型：Zn Cu （3）电子的流向： （4）离子定向移动的方向： （5）实现的能量转化： 任务三：学以致用（设计原电池） 1：现有如下两个反应： NaOH＋HCl===NaCl＋H2O Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋ (1)根据两反应本质，判断能否设计成原电池__________________________________。 (2)如果可以，画出相应的装置图，标明正负极，电子的流向和离子运动的方向 任务四：原电池的构成条件 下列装置中不能形成原电池的是 课堂练习： 1、下列四个化学反应中，你认为理论上不可用于设计原电池的是( ) A．2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ B．2H2＋O2===2H2O C．Mg 3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋3NH3↑ D．CH4＋2O2 =CO2＋2H2O 2、关于右图所示的原电池，下列说法正确的是（） A．Cu为正极发生氧化反应B．负极反应为 Zn － 2e－=Zn2+ C．电子由铜片通过导线流向锌片 D．该装置能将电能转化为化学能 3、原电池原理的发现极大地推进了现代化的进程，改变了人们的生活方式。 结合右图装置，回答下列问题： （1）该装置将能转化为能，叫做原电池。 （2）该原电池总反应的化学方程式为， 离子方程式为。 （3）该装置使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行 ①锌片做极，电极反应式为，在该电极发生反应； ②铜片做极，电极反应式为，在该电极发生反应；（5）该原电池工作时，电子从极经导线流向极； 溶液中的H+从极向极移动，SO42-从极向极移动。 4、把Cu+2FeCL3=2FeCl2+CuCl2设计成原电池池，并画出装置图，写出正负极的电极反应化学能与电能(第一课时)教学设计
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