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高中化学选修4：第四章第一节原电池教学设计

第四章电化学基础

第一节原电池

一、教材分析

本节内容则以必修2第二章第二节《化学能与电能》所涉及的原电池常识为基础，通过进一步分析原电池的组成和探究其中的原理，引出半电池、盐桥、内电路、外电路等概念，恰能很好地全面体现本册教材的目标特点。同时教师还须把握好教学深度，只要求学生能写出相关的电极反应式和电池反应式，对化学的研究和应用只需有一个概貌性的认识即可。

二、教学目标

1．知识目标：

（1）通过实验探究认识盐桥的作用，进而深入理解原电池的结构和工作原理，增长实验操作的技能。

（2）通过讨论、探究与归纳，全面掌握原电池的结构和工作原理，知道半电池、内电路、外电路等概念。

2．能力目标：

通过动手操作锻炼实验能力；通过对实验现象的分析锻炼分析、抽象、概括、判断等思维能力。

3．情感、态度和价值观目标：

（1）立足于学生适应现代化生活和未来发展的需要，着眼提高学生的科学素养。

（2）进一步领悟和掌握化学的基本原理与方法，形成科学的世界观。

三、教学重点难点

重点：进一步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。

难点：原电池的工作原理。

四、学情分析

通过必修2第二章第二节《化学能与电能》的学习，学生已经初步掌握原电池常识，具备了基本的实验操作能力和观察分析能力，且探索与表现的欲望强烈，抽象和形象思维能力尚有很大的发展空间。

五、教学方法

情境教学模式，讨论法，实验探究法，多媒体手段辅助教学

六、课前准备

多媒体电脑，投影仪，实物投影仪，小功率耳机，构成原电池所需各仪器、药品

七、课时安排：1课时

八、教学过程

（一）借助生活情境引入教学内容

借助语言和图像引入生活情境：假设某天晚上，当你正坐在台灯下做着作业，家人正做在沙发上看着电视，突然间，灯灭了，电视也灭了，这时你想到什么了？

（投影出台灯下做作业和看电视的温馨画面，继而黑屏，暗示断电）

答：停电了。

结论：电视看不成，让人觉得扫兴，看来，现代化的生活不能没有电！

问题情境：如果你是一个不做完事不罢休的人，若你的作业还剩下几行字就能

完

成，你会怎么办？

答：找电筒。

情境持续：电筒需要电池，电池也是现代生活中不可缺少的！电池是不是只有在停电时、应急时才使用呢？如果不是请举例说明！

学生举例：MP3、随身听、笔记本、计算器、数码相机、汽车发动机的点火装置

等都需要电池。

（投影展示相关图片）

强调：看来，电池真的很重要啊！

过渡和引导思维：我们在学习了《化学反应原理》之后，应该学会认清事物的本

质，探索物质及物质变化内在的规律。例如，在化学家和我们化学学习者眼里，

电池是一种怎样的装置？

答：将化学能转变为电能的装置。

（二）以问题和图画再现情境

问题情境：①要产生电能，在电路中应该有什么通过？

②什么样的反应才能转移电子、提供电路的电流？

（学生思考、讨论、回答）

投影图画展现情境：图中装置所示实验是否构成氧化还原反应？现象是什么？如何解释？

学生活动：思考并描述反应现象（投影仪同时播放动画），书写有关化学方程式和离子方程式。

问题情境：是否构成原电池？为什么？是否可能有热量产生？

学生探讨、教师适当引导：从氧化反应和还原反应是否同时发生在同一区域分析，借用物理学中的短路现象来解释。

以实物演示、体会情境：学生亲身感受电池短路后会发烫。（感到热即可，强调节能和安全意识）

投影图画展现问题情境：图中装置所示实验是否构成原电池？内部原理是什么？（进一步解释出电子转移的过程）

引导总结：构成原电池的条件有哪些？

学生活动：回忆旧知，结合刚才探究活动情境，总结出构成原电池的三个条件。（三）以新的问题情境引出新的知识要点

引导进一步探索：将上述实验中的Zn片换成碳棒能否构成原电池。

实物化的情境：学生用实物从事验证活动。

（结果发现电流很微弱，很快衰减）

结论：无实用价值。

学生交流、总结出内在规律：构成实用的原电池的条件还应加上“发生自发的氧化还原反应”一条。

问题情境：如果换成两个烧杯，能否构成原电池？要想构成可以怎么办？如图。（投影图画）

学生活动：否定直接能构成原电池。猜测若用导线将两烧杯用相连，可能可以。实验探究情境：用实验验证猜测，记录电流数据。

（结果电流表虽然偏转，但电流仍很微弱，实际也可看作是形成了原电池与电解池的组合）

展现实物情境：展示几节不同规格的电池，读取上面的数据“**mAh”，即能提供的电流数据。与刚才实验中电流表数据比较，发现实验中的电流没有实用价值。问题情境：怎样才能让自己手中的电池发挥“英雄本色”，展现出更大的“威力”？

顺势引出重点知识——盐桥（投影图画），介绍有关常识。

探究情境：师生共同参与探究活动，研究盐桥的结构，初步分析原理，测试使用

人教版高中化学选修4第四章电化学基础知识归纳

电化学基础知识归纳（含部分扩展内容）（珍藏版）特点：电池总反应一般为自发的氧化还原反应，且为放热反应（△H<0）；原电池可将化学能转化为电能电极负极：一般相对活泼的金属溶解（还原剂失电子，发生氧化反应）正极：电极本身不参加反应，一般是电解质中的离子得电子（也可能是氧气等氧化剂），发生还原反应原电池原理电子流向：负极经导线到正极电流方向：外电路中，正极到负极;内电路中，负极到正极电解质中离子走向：阴离子移向负极，阳离子移向正极原电池原理的应用：制成化学电源（实用原电池）;金属防腐（被保护金属作正极）;提高化学反应速率；判断金属活性强弱一次电池负极：还原剂失电子生成氧化产物（失电子的氧化反应）正极：氧化剂得电子生成还原产物（得电子的还原反应）放电：与一次电池相同二次电池规则：正极接外接电源正极，作阳极;负极接外接电源负极，作阴极（正接正，负接负）充电阳极：原来的正极反应式反向书写（失电子的氧化反应）原电池阴极：原来的负极反应式反向书写（得电子的还原反应）化学电源电极本身不参与反应（一般用多孔电极吸附反应物），总反应相当于燃烧反应负极：可燃物（如氢气、甲烷、甲醇等）失电子被氧化（注意电解质的酸碱性）电极反应正极：O得电子被还原，具体按电解质不同通常可分为4种 2 燃料电池碱性介质：O+4e-+2H O==4OH- 22 酸性介质：O+4e-+4H+==2H O 22 电解质不同时氧气参与的正极反应固体或熔融氧化物（传导氧离子）：O+4e-==2O2- 2 第1页质子交换膜（传导氢离子）：O+4e-+4H+==2H O 22

特殊原电池:镁、铝、氢氧化钠，铝作负极;铜、铝、浓硝酸，铜作负极;铜、铁、浓硝酸，铜作负极，等特点：电解总反应一般为不能自发的氧化还原反应；可将电能转化为化学能活性电极：阳极溶解（优先），金属生成金属阳离子阳极惰性电极一般为阴离子放电，失电子被氧化，发生氧化反应（接电源正极）（石墨、铂等）常用放电顺序是：Cl->OH->高价态含氧酸根（还原性顺序），发生氧化反应，相应产生氯气、氧气电解原理电极反应阴极电极本身一般不参加反应，阳离子放电，得电子被还原，发生还原反应（接电源负极）常用放电顺序是：Ag+>Cu2+>H+>活泼金属阳离子（氧化性顺序），相应产生银、铜、氢气电流方向：正极到阳极再到阴极最后到负极电子流向：负极到阴极，阳极到正极(电解质溶液中无电子流动，是阴阳离子在定向移动）离子流向：阴离子移向阳极（阴离子放电），阳离子移向阴极（阳离子放电）常见电极反应式阳极：2Cl--2e-==Cl↑,4OH--4e-==O↑+2H O或2H O-4e-==O↑+4H+（OH-来自水时适用） 22222 电解池阴极：Ag++e-==Ag,Cu2++2e-==Cu,2H++2e-==H↑或2H O+2e-==H↑+2OH-（H+来自水时适用） 222 电解水型：强碱、含氧强酸、活泼金属的含氧酸盐，如：NaOH、KOH、H SO、HNO、Na SO溶液等 24324 电解溶质型：无氧酸、不活泼金属的含氧酸盐，如：HCl、CuCl溶液等 2 常见电解类型电解溶质+水（放氢生碱型）：活泼金属的无氧酸盐，如：NaCl、KCl、MgCl溶液等 2 电解溶质+水（放氧生酸盐）：不活泼金属的含氧酸盐，如：CuSO、AgNO溶液等 43 氯碱工业的基础：电解饱和食盐水制取氯气、氢气和氢氧化钠第2页

新人教版化学选修4高中《原电池》教案三

新人教版化学选修4高中《原电池》教案三电化学基础第一节原电池一、基本说明 1、教学内容所属模块：高中化学选修模块4-化学反应原理 2、年级：高二 3、所用教材出版单位：人民教育出版社 4、所属的章节：第四章第一节（第一课时） 5、教学时间：40分钟二、教学设计 1、教学目标：知识和技能： 1、.使学生了解原电池的概念和组成条件，理解原电池的化学原理。 2、.初步掌握形成原电池的基本条件。能正确规范书写电极反应方程式。能初步根据典型的氧化还原反应设计原电池。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创新的科学态度。（2）激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。（3）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。 2.内容分析：（1）地位和功能本教科书的第一章着重研究了化学反应与热能的关系，本章着重研究化学反应与电能的关系，二者都属于热力学的范畴。而本节则着重研究原电池，即一种将化学能转化为电能的装置，它的应用十分广泛，在分析，合成等领域应用很广，由此形成的工业也很多。因此，有利于学生了解电化学反应所遵循的规律，知道电化学在生产、生活和科学研究中的作用。同时，本节还设计了一些有趣的实验和科学探究活动，这有利于学生增强探索化学反应原理的兴趣，树立学习和研究化学的志向。教学重点：（2）内容结构原电池是学生在必修化学2中学习了由锌片、铜片和稀硫酸溶液组成的简单原电池，初步了解了原电池原理的基础上，在这里将进一步原电池的构成和原理，了解设计原电池、选用正、负极的原则。（3）教学难点：原电池的形成条件及电极反应；原电池电极名称的判定。 3、设计思路：（1）紧密联系前面学过的原电池的知识，提高运用所学知识解决简单问题的能力，同时特别注意原电池原理的理解与应用。（2）创设问题情境，激发学习兴趣，调动学生内在的学习动力，促使学生主动探究科学的奥妙。努力体现以学生为主体的教学思想。转变学生的学习方式，培养学生的自主学习能力和科学探究能力。（3）利用多媒体的直观性和可控性提高教学效果，丰富教学内容，提高课堂效率。三、教学过程

高二化学选修4化学反应原理第四章电化学练习题

第四章电化学基础练习题 1．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示意图如下，电解总反应：2Cu+H2O==Cu2O+H2O↑。下列说法正确的是: （） A．石墨电极上产生氢气B．铜电极发生还原反应 C．铜电极接直流电源的负极 D．当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成。 2．下列叙述不正确的是（） A．铁表面镀锌，铁作阳极 B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀 C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2 +2H2O+4e-=4OH— D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl一一2e一=C12↑ 3．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I 2设计成如右图所示的原电池。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固定，乙中石墨电极为负极 4．可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为点解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是（） A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al＋3OH－－3e＝Al(OH)3↓ C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变 D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极 5．钢铁生锈过程发生如下反应：①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2；②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；③ 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。下列说法正确的是（） A．反应①、②中电子转移数目相等B．反应①中氧化剂是氧气和水 C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀（） 6．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是 A．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化 B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率 C．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料 D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁 7.右图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是（） A．生铁块中的碳是原电池的正极 B．红墨水柱两边的液面变为左低右高 C．两试管中相同的电极反应式是：Fe－2e－Fe2＋ D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀 8.茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、 Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中①铝合金是阳极②铝合金是负极③海水是电解液 ④铝合金电极发生还原反应（）

人教版高二化学选修四 4.4 金属的电化学腐蚀与防护教案

第四节金属的电化学腐蚀与防护教学目标：知识与技能： 1、了解金属腐蚀的危害及金属腐蚀的本质原因； 2、了解金属腐蚀的种类，发生腐蚀的反应式的书写； 3、掌握金属防护的方法。过程与方法： 1、培养学生依据事实得出结论的科学方法； 2、培养学生的观察能力。情感态度与价值观：增强学生的环保意识教学重点、难点：金属的电化学腐蚀课时安排：1课时教学方法：教学过程：引入]在日常生活中，我们经常可以看到一些美丽的金属器皿使用一段时间后会失去表面的光泽。如：铁器会生锈、铜器会长出铜绿。实际上金属的生锈，其主要原因与原电池的形成有关，下面我们就来分析一下金属腐蚀的原因。板书]第四节金属的电化学腐蚀与防护阅读]请同学们阅读课本P84内容回答下列问题：什么是金属腐蚀？金属的腐蚀有哪几种？学生阅读后回答]金属腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。板书]一、金属的电化学腐蚀 1、金属的腐蚀（1）概念：金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程提问]生活中你所了解的金属腐蚀有哪些？回答]铁生锈、铜长出铜绿、铝锅出现白色的斑点等。提问]金属腐蚀的原因是什么？

回答]金属由单质变成化合物，使电子被氧化。板书]（2）金属腐蚀的本质：M—ne—=M n+ 讲述]金属腐蚀为失电子，是内因。金属越活泼，越易失电子，越易被腐蚀。金属腐蚀还与外因有关，即与金属接触的介质不同，发生的腐蚀情况也不同。板书]（3）金属腐蚀的类型： ①化学腐蚀：金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。例如铁丝在氧气中燃烧、铜在氯气中燃烧等。讲述]上面的腐蚀没有形成原电池，还有一类是在腐蚀过程中形成了原电池。板书]②电化学腐蚀：不纯金属与电解质溶液接触时比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀。引导]请同学们讲述一下钢铁在潮湿的环境中生锈的过程。学生]在潮湿的空气中，，钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜，这层水膜是含有少量H+和OH—还溶解了O2等气体，结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液，它与钢铁里的铁和少量的碳恰好形成无数微小的原电池。投影]钢铁的电化学腐蚀示意图引导]根据以前所学内容，指出钢铁腐蚀时形成的原电池的正负极，写出电极反应方程式：指定学生板书] 负极（Fe）：2Fe—4e—=2Fe2+ 正极（C）：O2+2H2O+4e—=4OH— 总反应：2Fe+ O2+2H2O=2Fe(OH)2 讲解]Fe(OH)2继续被氧气氧化生成Fe(OH)3，Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈(Fe2O3.xH2O）。这种腐蚀是由于电解质溶液中溶有O2造成的。所以把这种腐蚀叫做吸氧腐蚀。这种腐蚀普遍存在，在电化学腐蚀中为主。如果电解质溶液中有CO2气体或H+时，会有H2放出（析出），所以这种电化学腐蚀也叫做析氢腐蚀。总之，无论是哪种腐蚀，其结果都是水膜中OH—浓度相对增加。板书]析氢腐蚀负极（Fe）：Fe—2e—=Fe2+ 正极（C）：2H++2e—=H2↑ 引导]请同学们根据以上学习比较化学腐蚀和电化学腐蚀的区别和联系，并填写下表：投影]（表中内容学生讨论后再显示）

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课时作业1　反应热和焓变时间：45分钟分值：100分一、选择题(每小题4分，共48分) 1．下列说法中，正确的是( ) A．在化学反应中发生物质变化的同时，不一定发生能量变化B．ΔH>0表示放热反应，ΔH<0表示吸热反应 C．放热反应，使体系的温度升高；吸热反应，使体系的温度降低 D．生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量时，ΔH<0 解析：A错，因化学反应都伴随着能量变化。B错，ΔH>0表示吸热反应，ΔH<0表示放热反应。C错，体系的温度高低不仅与吸热放热有关，还与反应条件有关。D正确，ΔH＝反应物吸收的总能量—生成物释放的总能量。答案：D 2．在一化学反应中，其产物的总能量为60kJ，如果该反应是放热反应，那么反应物的总能量应当是( ) A．50kJ B．20kJ C．30kJ D．80kJ 解析：如果是放热反应则反应物的总能量大于生成物的总能量，所以反应物的总能量应大于60kJ。选项中只有80kJ符合。答案：D 3．反应热是( ) A．专指化学反应过程中吸收的热量

B．特指1mol反应物燃烧时放出的热量 C．不论多少物质反应放出的热量都是反应热 D．热化学方程式中标注的“±××kJ/mol” 答案：D 4．下列说法正确的是( ) A．反应热就是反应中放出的能量 B．在任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热 C．由C(s，石墨)===C(s，金刚石)　ΔH＝＋1.9kJ·mol－1可知，金刚石比石墨稳定 D．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多解析：反应过程中所放出或吸收的热量都是反应热，因此A错；等压条件下的反应热在不做其他功的情况下，才等于焓变，故B错；由C(s，石墨)===C(s，金刚石)　ΔH＝＋1.9kJ·mol－1可知，金刚石能量高，不稳定；因为硫固体变为硫蒸气要吸热，所以等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多是正确的。答案：D 5．石墨和金刚石都是碳的单质，石墨在一定条件下可以转化为金刚石。已知12g石墨完全转化为金刚石时，要吸收E kJ的能量，下列说法中正确的是( ) A．石墨不如金刚石稳定 B．金刚石不如石墨稳定 C．等质量的石墨和金刚石完全燃烧，金刚石放出的能量多 D．等质量的石墨和金刚石完全燃烧，石墨放出的能量多解析：石墨比金刚石稳定。答案：BC

高二化学选修4 原电池的知识梳理

原电池的知识梳理 1、原电池是一种将化学能转变成电能的装置。 2、原电池的构成条件：活动性不同的两个电极、电解质溶液、形成闭合回路。韵语记忆：一强一弱两块板，两极必用导线连，同时插入电解液，活动导体溶里边。 3、只有氧化还原反应才有电子的得失，只有氧化还原反应才可能被设计成原电池（复分解反应永远不可能被设计成原电池）。 4、氧化还原反应中还原剂的氧化反应和氧化剂的还原反应同时发生，一个氧化还原反应被设计成原电池后，氧化反应和还原反应被分别设计在负极和正极发生，两极反应式叠加后应该与氧化还原反应式吻合，要求书写电极反应式时，负极失去的电子数与正极得到的电子数相等。 5、无论什么样电极材料、电解质溶液（或熔融态的电解质）构成原电池，只要是原电池永远遵守电极的规定：电子流出的电极是负极，电子流入的电极是正极。 6、在化学反应中，失去电子的反应（电子流出的反应）是氧化反应，得到电子的反应（电子流入的反应）是还原反应，所以在原电池中：负极永远发生氧化反应，正极永远发生还原反应。 7、原电池作为一种化学电源，当它用导线连接上用电器形成闭合回路时就会有电流通过。（1）在外电路： ①电流的流向是从电源的正极出发经用电器流向电源的负极。 ②电子的流向是从电源的负极出发经用电器流向电源的正极。（2）在内电路： ①电解质溶液中的阳离子向正极移动，因为：正极是电子流入的电极，正极聚集了大量的电子，而电子带负电，吸引阳离子向正极移动。 ②电解质溶液中的阴离子向负极移动，因为：负极溶解失去电子变成阳离子，阳离子大量聚集在负极，吸引阴离子向负极移动。（硝酸做电解质溶液时，在H+帮助下，NO3-向正极移动得电子放出NO2或NO） 8、原电池的基本类型：（1）只有一个电极参与反应的类型：负极溶解，质量减小；正极本身不参与反应，但是在正极可能有气体产生或正极质量增大。（2）两个电极都参与反应的类型：例如：充电电池类的：蓄电池、锂电池、银锌电池等。（3）两个电极都不参与反应的类型：两极材料都是惰性电极，电极本身不参与反应，而是由引入到两极的物质发生反应，如：燃料电池，燃料电池的电解质溶液通常是强碱溶液。

【高中】2017人教版高中化学选修4第四章第5课时金属的电化学腐蚀与防护word同步检测

【关键字】高中训练5 金属的电化学腐蚀与防护 [基础过关] 一、金属的腐蚀 1．关于金属腐蚀的叙述中，正确的是 ( ) A．金属被腐蚀的本质是M＋nH2O===M(OH)n＋H2↑ B．马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时，首先是镀层被氧化 C．金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 D．常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀 2．下列事实与电化学腐蚀无关的是 ( ) A．光亮的自行车钢圈不易生锈 B．黄铜(Cu、Zn合金)制的铜锣不易生锈 C．铜、铝电线一般不连接起来作导线 D．生铁比熟铁(几乎是纯铁)容易生锈 3．出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法不正确的是 ( ) A．锡青铜的熔点比纯铜低 B．在自然环境中，锡青铜中的锡可对铜起保护作用 C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快 D．生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程二、铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀 4．下列关于钢铁的析氢腐蚀的说法中正确的是 ( ) A．铁为正极 B．碳为正极 C．溶液中氢离子浓度不变 D．析氢腐蚀在任何溶液中都会发生 5．在铁的吸氧腐蚀过程中，下列5种变化可能发生的是 ( ) ①Fe由＋2价转化成＋3价②O2被还原③产生H2 ④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·xH2O ⑤杂质C被氧化除去 A．①②④ B．③④ C．①②③④ D．①②③④⑤ 6．钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2。以下说法正确的是 ( ) A．负极发生的反应为Fe－2e－===Fe2＋ B．正极发生的反应为2H2O＋O2＋2e－===4OH－ C．原电池是将电能转变为化学能的装置

选修四《原电池》教学设计

选修四《原电池》教学设计宜昌市第七中学龚韦韦一、说教材 (1)教材中的地位与作用本节课内容选至人教版普通高中课程标准实验教科书（化学必修4）第四章第一节《原电池》的第一课时，以必修2“化学能与电能”为基础，进一步介绍原电池的组成和工作原理，增加了盐桥的内容。在此之前学生学习过的氧化还原反应，能量之间转换，电解质，金属活泼性等化学知识及物理电学的相关知识，已为本节课的学习做好了一定知识储备；同时原电池的原理又为后面金属的腐蚀和防护，其它常见电池的原理及电解原理等重要电化学知识的学习奠定了基础。它是电化学学习的基础内容也是核心内容。 (2)三维教学目标化学课程标准中指出高中化学不仅要学习化学基础知识，还应具备一定的化学实验能力，结合这一要求，确定本课的三维目标如下： 1．知识与技能目标（1）在必修2的基础上，进一步学习原电池的工作原理，探究简单原电池的不足和改进。（2）能设计并完成带盐桥的原电池的设计。（3）形成完备的原电池概念，理解构成原电池的条件。 2．过程与方法目标（1）通过实验活动建构原电池模型。（2）实验设计感悟科学探究的思路和方法。 3．情感态度目标通过对实验的交流讨论，培养学生严谨、认真的学习态度，掌握科学的学习方法。 (3)教学重难点教学重点：带盐桥的原电池的工作原理教学难点：根据原电池的工作原理设计原电池二、说学情通过前面的学习，学生已经具备一定的电化学基础知识和分析问题的能力和一定的实验探究能力。但知识迁移能力、发散思维和创新思维能力等方面有待培养和提高。所以本节课学生通过:实验探究—合作讨论—分析推理—比较归纳—实验设计，实现知识的总结和能力的提升。三、说教法本课主要采用情境激学法、问题探讨法、实验探究法，比较归纳法和分析推理法等教学方法，更好地突出本课重点，突破难点，完成教学任务。同时在教学中还合理地运用多媒体等辅助手段，便于达到预期的教学效果。四、说程序本节课的主要流程共分为5步，依次为创设情景巩固复习（3分钟）——发现问题分析原因（5分钟）——实验探究交流讨论（10分钟）——解决问题总结提升（15分钟）——设计实验应用探究（5分钟）五、具体教学过程 1、创设情景，引入课题。【学生活动一】学生观看新能源汽车视频【设计意图】抓住学生兴趣，吸引学生注意,引出学习课题

高中化学选修四第四章原电池电极反应式的书写汇总-练习与答案

高中常见的原电池电极反应式的书写练习一、一次电池 1、伏打电池：（负极—Zn ，正极—Cu ，电解液—H 2SO 4）负极：正极：总反应离子方程式 Zn + 2H + == H 2↑+ Zn 2+ 2、铁碳电池(析氢腐蚀)：（负极—Fe ，正极—C ，电解液——酸性) 负极：正极：总反应离子方程式 Fe+2H +==H 2↑+Fe 2+ 3、铁碳电池(吸氧腐蚀)：（负极—Fe ，正极—C ，电解液——中性或碱性) 负极：正极：总反应化学方程式：2Fe+O 2+2H 2O==2Fe(OH)2 ； (铁锈的生成过程) 4.铝镍电池：（负极—Al ，正极—Ni ，电解液——NaCl 溶液) 负极：正极：总反应化学方程式： 4Al+3O 2+6H 2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池) 5、普通锌锰干电池：(负极——Zn ，正极——碳棒，电解液——NH 4Cl 糊状物) 负极：正极：总反应化学方程式：Zn+2NH 4Cl+2MnO 2=ZnCl 2+Mn 2O 3+2NH 3+H 2O 6、碱性锌锰干电池：（负极——Zn ，正极——碳棒，电解液KOH 糊状物）负极：正极：总反应化学方程式：Zn +2MnO 2 +2H 2O == Zn(OH)2 + MnO(OH) 7、银锌电池：(负极——Zn ，正极－－Ag 2O ，电解液NaOH ) 负极：正极：总反应化学方程式： Zn + Ag 2O == ZnO + 2Ag 8、镁铝电池：（负极－－Al ，正极－－Mg ，电解液KOH ）负极(Al)：正极(Mg ）：总反应化学方程式： 2Al + 2OH － + 2H 2O ＝ 2AlO 2－+ 3H 2↑ 9、高铁电池（负极－－Zn ，正极－－碳，电解液KOH 和K 2FeO 4）正极：负极：总反应化学方程式：3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH 10、镁/H 2O 2酸性燃料电池正极：负极：总反应化学方程式：Mg+ H 2SO 4+H 2O 2=MgSO 4+2H 2O 二、充电电池 1、铅蓄电池：（负极—Pb 正极—PbO 2 电解液— 稀硫酸）负极：正极：总化学方程式 Pb ＋PbO 2 + 2H 2SO 4==2PbSO 4+2H 2O 2、镍镉电池（负极－－Cd 、正极—NiOOH 、电解液: KOH 溶液）放电时负极：正极：总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2O===Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2 三、燃料电池 1、氢氧燃料电池：总反应方程式： 2H 2 + O 2 === 2H 2O （1）电解质是KOH 溶液（碱性电解质）负极：正极：（2）电解质是H 2SO 4溶液（酸性电解质）负极：正极：放电充电

高中化学选修4电化学知识点总结(最新整理)

第四章电化学基础一、原电池： 1、概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池。 2、组成条件：①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路 3、电子流向：外电路：负极——导线—— 正极内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。 4、电极反应：以锌铜原电池为例：负极：氧化反应： Zn－2e＝Zn2＋（较活泼金属）正极：还原反应： 2H＋＋2e＝H2↑（较不活泼金属）总反应式： Zn+2H+=Zn2++H2↑ 5、正、负极的判断：（1）从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。（2）从电子的流动方向：负极流入正极（3）从电流方向：正极流入负极（4）根据电解质溶液内离子的移动方向：阳离子流向正极，阴离子流向负极（5）根据实验现象：①溶解的一极为负极②增重或有气泡一极为正极二、化学电池 1、电池的分类：化学电池、太阳能电池、原子能电池 2、化学电池：借助于化学能直接转变为电能的装置 3、化学电池的分类：一次电池、二次电池、燃料电池（一）一次电池 1、常见一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等（二）二次电池 1、二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池。 2、电极反应：铅蓄电池放电：负极（铅）： Pb－2e- ＝PbSO4↓ 正极（氧化铅）： PbO2＋4H+＋2e- ＝PbSO4↓＋2H2O 充电：阴极： PbSO4＋2H2O－2e- ＝PbO2＋4H+ 阳极： PbSO4＋2e- ＝Pb 两式可以写成一个可逆反应： PbO2＋Pb＋2H2SO4 ? 2PbSO4↓＋2H2O 3、目前已开发出新型蓄电池：银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池（三）燃料电池 1、燃料电池：是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池 2、电极反应：一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同，可根据燃烧反应写出总的电池反应，但不注明反应的条件。负极发生氧化反应，正极发生还原反应，不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。以氢氧燃料电池为例，铂为正、负极，介质分为酸性、碱性和中性。 ①当电解质溶液呈酸性时：负极：2H2－4e- =4H+ 正极：O2＋4e- +4H+ =2H2O

人教版高中化学选修四《电化学》测试题

湖北黄石二中《电化学》测试题满分：110分时限：90分钟高存勇 2011.11 选择题每小题只有一个正确答案 1. 如图所示的装置，通电一段时间后，测得甲池中某电极质量增加2.16 g ，乙池中某电极上析出0.24 g 某金属，下列说法正确的是 A.甲池是b 极上析出金属银，乙池是c 极上析出某金属 B.甲池是a 极上析出金属银，乙池是d 极上析出某金属 C.某盐溶液可能是CuSO 4溶液 D.某盐溶液可能是Mg(NO 3)2溶液 2.（2011山东）以KCl 和ZnCl 2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.镀锌层破损后对铁制品失去保护作用 3.（2011新课标全国）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni 2O 3+3H 2O= Fe(OH)2+2Ni(OH)2 。下列有关该电池的说法不正确．．．的是 A. 电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni 2O 3、负极为Fe B. 电池放电时，负极反应为Fe+2OH --2e -=Fe （OH ）2 C. 电池充电过程中，阴极附近溶液的pH 降低 D. 电池充电时，阳极反应为2Ni （OH ）2+2OH --2e -=Ni 2O 3+3H 2O 4．(2011全国II 卷)用石墨做电极电解CuSO 4溶液。通电一段时间后，欲使用电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的 A ．CuSO 4 B ．H 2O C ．CuO D ．CuSO 4·5H 2O 5．（2011上海）用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是 A ．用铜片连接电源正极，另一电极用铂片 B ．用碳棒连接电源正极，另一电极用铜片 C ．用氢氧化钠溶液吸收阴极产物 D ．用带火星的木条检验阳极产物 6. (2011海南)一种充电电池放电时的电极反应为：H 2+2OH --2e -=2H 2O ；NiO(OH) +H 2O+e - =Ni(OH)2+OH - 。当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是 A. H 2O 的还原 B. NiO(OH)的还原 C. H 2的氧化 D. Ni(OH) 2的氧化 7.（2011海南）根据下图，下列判断中正确的是 A.烧杯a 中的溶液pH 升高 B.烧杯b 中发生还原反应 C.烧杯a 中发生的反应为2H ++2e -=H 2 D.烧杯b 中发生的反应为2Cl --2e -=Cl 2 8.（2010浙江卷）Li-Al/FeS 电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为： 2Li ++FeS+2e -＝Li 2S+Fe 有关该电池的下列中，正确的是 A. Li-Al 在电池中作为负极材料，该材料中Li 的化合价为+1价 B. 该电池的电池反应式为：2Li+FeS ＝Li 2S+Fe C. 负极的电极反应式为Al-3e -=Al 3+ D. 充电时，阴极发生的电极反应式为：2Li s+Fe-22e Li FeS -+=+ 9.（2011安徽高考）研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO 2＋2Ag ＋2NaCl=Na 2Mn 5O 10＋2AgCl ，下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是： A. 正极反应式：Ag ＋Cl －－e －=AgCl B. 每生成1 mol Na 2Mn 5O 10转移2 mol 电子 C. Na ＋不断向“水”电池的负极移动 D. AgCl 是还原产物

高中化学原电池的特点简析新人教版选修4

原电池的特点简析 1.原理认识例1：关于如图所示装置的叙述中，正确的是 A．铜是阳极，铜片上有气泡产生 B．铜片质量逐渐减少 C．铜离子在铜片表面被还原 D．电流从锌片经导线流向铜片解析：这是原电池装置，其反应原理是Zn+CuSO4= ZnSO4+Cu。左池中Zn棒失去电子(通过导线流向Cu棒，是负极)成为Zn2+进入溶液中，使ZnSO4溶液中Zn2+过多，带正电荷。右池中由导线流过来的Cu棒(正极)上富集电子，Cu2+获得电子沉积为Cu，溶液中Cu2+过少，SO42-过多，溶液带负电荷。由于盐桥的存在，其中Cl-向ZnSO4溶液迁移，K+向CuSO4溶液迁移，分别中和过剩的电荷，使溶液保持电中性，反应可以继续进行。答案：C。点拨：与同单池的原电池一样，活泼金属做负极，不活泼的金属做负极；为使溶液保持电中性，盐桥中离子的定向迁移构成了电流通路，盐桥既可沟通两方溶液，又能阻止反应物的直接接触。 2.设计感知例2：控制适合的条件，将反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成如图所示的原电池。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固定，乙中石墨电极为负极

解析：乙中I－失去电子放电，故为氧化反应，A项正确；由总反应方程式知，Fe3＋被还原成Fe2＋，B项正确；当电流计为零时，即说明没有电子发生转移，可证明反应达平衡，C 项正确。加入Fe2＋，导致平衡逆向移动，则Fe2＋失去电子生成Fe3＋，而作为负极，D项错。答案：D。点拨：有盐桥的原电池的两个电极的材料可以不同，也可以相同，但环境绝对不同。一定要从总反应的原理出发，分析原电池的正负极。 3.知识迁移例3：已知反应AsO43-+2I-+2H+AsO33-+I2+H2O，现设计如下实验装置，进行下述操作： (I)向B杯内逐滴加入浓盐酸，发现微安表指针偏转； (II)若改向B烧杯中滴加40%NaOH溶液，发现微安表指针与(I)实验的反向偏转。试回答下列问题： (1)两次操作中指针为什么发生偏转？ (2)两次操作过程中指针偏转方向为什么相反？试用化学平衡移动原理解释之。 (3)(I)操作过程中C1棒上发生的反应为； (4)(II)操作过程中C2棒发生的反应为。解析：由于反应AsO43-+2I-+2H+AsO33-+I2+H2O是可逆的，也是氧化还原反应。而且满足：①不同环境中的两电极（连接）；②电解质溶液（电极插入其中并与电极自发反应）； ③形成闭合回路。构成原电池的三大要素。当加酸时，c(H+)增大，平衡向正向移动；C1：2I--2e-=I2，这是负极；C2：AsO43-+2H+ +2e-=AsO33-+H2O，这是正极。当加碱时，c(OH-)增大，平衡向逆反应方向移动：C1：I2+2e-=2I-，这是正极；C2：AsO33-+ 2OH- -2e-=AsO43-+H2O，这是负极。答案：(1)两次操作中均能形成原电池，化学能转变成电能。 (2)(I)加酸，c(H+)增大，平衡向正向移动，AsO43-得电子，I-失电子，所以C1极是负极， C2极是正极。(II)加碱，c(OH-)增大，平衡向逆反应方向移AsO33-失电子，I2得电子，此时，C1极是正极，C2极是负极。故化学平衡向不同方向移动，发生不同方向的反应，电子转移方向不同，即微安表指针偏转方向不同。 (3) 2I-2e-=I2 (4)AsO33-+2OH- -2e-=AsO43-+H2O

人教版高中化学选修4第四章《电化学基础》单元测试题(解析版)

第四章《电化学基础》单元测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案) 1.下列叙述中，正确的是() ①电解池是将化学能转变成电能的装置①原电池是将电能转变成化学能的装置①金属和石墨导电均为物理变化，电解质溶液导电是化学变化 ①不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理有可能实现①Cu＋ 2Ag＋===Cu2＋＋2Ag，反应既可以在原电池中实现，也可以在电解池中实现，其他条件相同时，二种装置中反应速率相同 A． ①①①① B． ①① C． ①①① D． ① 2.铅蓄电池的工作原理为Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O，研读下图，下列判断不正确的是() 2? A． K闭合时，d电极反应式：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO 4 B．当电路中转移0.2 mol电子时，①中消耗的H2SO4为0.2 mol 2?向c电极迁移 C． K闭合时，①中SO 4 D． K闭合一段时间后断开，①可单独作为原电池，d电极为正极 3.一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下：下列说法不正确的是() A．在pH＜4溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀 B．在pH＞6溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀 C．在pH＞14溶液中，碳钢腐蚀的正极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O

D．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓 4.锌溴液流电池是一种新型电化学储能装置(如图所示)，电解液为溴化锌水溶液，电解液在电解质储罐和电池间不断循环。下列说法不正确的是() A．充电时电极a连接电源的负极 B．放电时负极的电极反应式为Zn—2e－===Zn2＋ C．放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大 D．阳离子交换膜可阻止Br2与Zn直接发生反应 5.下图为铜锌原电池示意图，下列说法正确的是() A．锌片逐渐溶解 B．烧杯中溶液逐渐呈蓝色 C．电子由铜片通过导线流向锌片 D．锌为正极，铜为负极 6.下列关于金属的防护方法的说法不正确的是() A．我们使用的快餐杯表面有一层搪瓷，搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用 B．给铁件通入直流电，把铁件与电池负极相连接 C．轮船在船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极的阴极保护法 D．钢铁制造的暖气管管道外常涂有一层较厚的沥青 7.锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是() A．铜电极上发生氧化反应 2?)减小 B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO 4

正版高中化学选修4课后习题标准答案-人教版

人教版高中化学选修四——《化学反应原理》课本习题参考答案第一单元第一节化学反应与能量的变化 1. 化学反应过程中所释放或吸收的能量，叫做反应热，在恒压条件下，它等于反应前后物质的焓变，符号是ΔH，单位是kJ/mol。例如1 mol H2(g)燃烧，生成1 mol H2O(g)，其反应热ΔH=-241.8 kJ/mol。 2. 化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂，形成新的化学键，重新组合成生成物的分子。旧键断裂需要吸收能量，新键形成需要放出能量。当反应完成时，若生成物释放的能量比反应物吸收的能量大，则此反应为放热反应；若生成物释放的能量比反应物吸收的能量小，反应物需要吸收能量才能转化为生成物，则此反应为吸热反应。第二节

第三节燃烧热能源 1. 在生产和生活中，可以根据燃烧热的数据选择燃料。如甲烷、乙烷、丙烷、甲醇、乙醇、氢气的燃烧热值均很高，它们都是良好的燃料。 2. 化石燃料蕴藏量有限，不能再生，最终将会枯竭，因此现在就应该寻求应对措施。措施之一就是用甲醇、乙醇代替汽油，农牧业废料、高产作物（如甘蔗、高粱、甘薯、玉米等）、速生树木（如赤杨、刺槐、桉树等），经过发酵或高温热分解就可以制造甲醇或乙醇。由于上述制造甲醇、乙醇的原料是生物质，可以再生，因此用甲醇、乙醇代替汽油是应对能源危机的一种有效措施。 3. 氢气是最轻的燃料，而且单位质量的燃烧热值最高，因此它是优异的火箭燃料，再加上无污染，氢气自然也是别的运输工具的优秀燃料。在当前，用氢气作燃料尚有困难，一是氢气易燃、易爆，极易泄漏，不便于贮存、运输；二是制造氢气尚需电力或别的化石燃料，成本高。如果用太阳能和水廉价地制取氢气的技术能够突破，则氢气能源将具有广阔的发展前景。 4. 甲烷是一种优质的燃料，它存在于天然气之中。但探明的天然气矿藏有限，这是人们所担心的。现已发现海底存在大量水合甲烷，其储量约是已探明的化石燃料的2倍。如果找到了适用的开采技术，将大大缓解能源危机。 5. 柱状图略。关于如何合理利用资源、能源，学生可以自由设想。在上述工业原材料中，能源单耗最大的是铝；产量大，因而总耗能量大的是水泥和钢铁。在生产中节约使用原材料，加强废旧钢铁、铝、

人教版高中化学选修4教案：第四章第一节原电池

第四章电化学基础第一节原电池一、教材分析本节课选取人教版化学选修4《化学反应原理》第四章第一节，本课以必修化学2第二章第二节“化学能与电能”为基础，进一步介绍原电池的组成和工作原理。教材的设置体现了学习知识的阶梯性，更加关注学生的化学专业知识和科学素养的提升。在必修部分只要求学生能举例说明化学能与电能之间的转化，在选修部分则进一步要求学生指导原电池的工作原理并能设计原电池。本节课教学内容中，从双液锌铜原电池入手，通过一个盐桥的设置，将氧化反应和还原反应分离开来。这对学生而言不仅仅是装置的改进，更是对氧化还原反应思维方式的转变，也是学生学习最困难的地方。学生通过将原电池的工作原理进行应用，设计原电池，加深了学生对原电池的理解。学生对电化学知识，对原电池的工作原理有神秘感和探索欲望，要充分利用学生的好奇心和求知欲，设计层层实验和问题情境，使学生在自主实验、积极思考和相互讨论中自己发现问题、分析问题和解决问题。原电池是将化学能转化为电能的重要装置，小到手机、心脏起搏器，大到交通工具、人造卫星、宇宙飞船都离不开原电池。原电池的工作原理不仅再现了氧化还原反应中能量的转化和守恒规律，也为金属的防护提供了理论依据。因此本节是电化学的基础知识，也是本章的重点内容，学好本节知识，具有比较重要的现实意义和理论意义。二、教学目标 1、知识与技能 (1)知道原电池的工作原理。 (2)能够根据原电池的形成条件设计原电池。 (3)能书写简单的电极反应和电池反应方程式。 2、过程与方法 (1)通过对原电池模型的建立，让学生体会原电池的工作原理并加以简单应用。 (2)通过对原电池的了解，进一步深化对原电池构成条件和工作原理的理解。 (3)通过实验探究，使学生学会科学的研究方法，善于在体验过程中发现问题。 3、情感态度价值观 (1)通过对能量之间的转换的学习和了解，使学生了解化学对我们的生产、生活带来的便利，激发学生学习化学的兴趣。 (2)通过能量的守恒和电子的守恒等守恒思想的建立，使学生进一步体验守恒的思想。

高中化学选修4：第四章第一节 原电池 教学设计