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)

用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KNO3的U型管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是( )

A．在外电路中，电流由铜电极流向银电极

B．正极反应为：Ag+＋e－＝Ag

C．实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作

D．将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同

【例7】

依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s) ＝Cu2＋(aq) ＋2Ag(s)设计的原电池如图所示。

请回答下列问题：

⑴电极X的材料是_________；电解质溶液Y是_________；

⑵银电极为电池的_________极，发生的电极反应为________________________；X电极上发生的电极反应

为___________________________；

⑶外电路中的电子是从_________电极流向_________电极。

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

高中化学选修4原电池和电解池讲义和习题(附含答案解析)

个性化辅导讲义讲义编号学员编号：年级：高二课时数：学员姓名：辅导科目：化学学科教师：授课课题电化学基础-原电池、电解池授课时间及时段年月日星期时段：— 教学目标1.理解原电池的工作原理，了解组成原电池的条件 2.掌握电极反应和原电池总反应方程式的书写 3.认识化学能与电能的相互转化教学内容与过程 1．原电池和电解池的比较：装置原电池电解池实例原理使氧化还原反应中电子作定向移动，从而形成电流。这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。形成条件①电极：两种不同的导体相连； ②电解质溶液：能与电极反应。 ③能自发的发生氧化还原反应 ④形成闭合回路 ①电源； ②电极（惰性或非惰性）； ③电解质（水溶液或熔化态）。反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应

电极名称由电极本身性质决定：正极：材料性质较不活泼的电极；负极：材料性质较活泼的电极。由外电源决定：阳极：连电源的正极；阴极：连电源的负极；电极反应负极：Zn-2e-=Zn2+ （氧化反应）正极：2H++2e-=H2↑（还原反应）阴极：Cu2+ +2e- = Cu （还原反应）阳极：2Cl--2e-=Cl2↑ （氧化反应）电子流向负极→正极电源负极→阴极；阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极；阴极→电源负极能量转化化学能→电能电能→化学能应用 ①抗金属的电化腐蚀； ②实用电池。①电解食盐水（氯碱工业）；②电镀（镀铜）；③电冶（冶炼Na、Mg、Al）；④精炼（精铜）。 2.原电池正负极的判断： ⑴根据电极材料判断：活泼性较强的金属为负极，活泼性较弱的或者非金属为正极。 ⑵根据电子或者电流的流动方向：电子流向：负极→正极。电流方向：正极→负极。 ⑶根据电极变化判断：氧化反应→负极；还原反应→正极。 ⑷根据现象判断：电极溶解→负极；电极重量增加或者有气泡生成→正极。 ⑸根据电解液内离子移动的方向判断：阴离子→移向负极；阳离子→移向正极。 3.电极反应式的书写：负极：⑴负极材料本身被氧化： ①如果负极金属生成的阳离子与电解液成分不反应，则为最简单的：M-ne-=M n+如：Zn-2e-=Zn2+

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

选修4第四章第一节原电池

× 第四章电化学基础第一节原电池一、探究目标体验化学能与电能相互转化的探究过程二、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、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？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

选修四原电池说课稿

人教版《选修四化学反应原理》电解池（第一课时说课稿）许昌县实验中学李俊华各位评委、各位老师：大家好我今天说课的题目是：《选修四化学反应原理》第四章第一节原电池，我主要从六个方面对本节课进行阐述一、教材的地位和作用本节教材是人教版化学选修4第四章第一节的教学内容，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。二、教学目标知识与技能： 1、理解原电池的化学原理，正确判断原电池的正负极 2、了解盐桥的作用，能设计简单的原电池 3、掌握形成原电池的基本条件，并能将理论应用于实际过程与方法： 1、初步学会设计简单的原电池 2、初步培养学生归纳推理、逻辑推理和思维创造能力情感、态度与价值观：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。三、教学的重、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四、教学方法本课主要采用了实验探究法，再结合问题探讨法、分析推理和比较归纳法等教学方法，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

五、学法指导主要采用对实验现象探究、问题探讨、分析推理和比较归纳等方法，并结合多媒体进行辅助教学。在观察——讨论——分析——总结归纳的过程中，学习和理解原电池的概念、原理及构成条件以及盐桥的作用、工作原理。六、教学过程创设情景巩固复习实验探究完善认识归纳总结加强巩固回忆复习原理形成条件探究分析分池,盐桥双液原理学以致用设计简单原电池

高中化学选修4电解池教案

电解池教案一．电解池的构成条件和工作原理阳极：发生氧化反应，若是惰性中极，则是溶液中阴离子失电子电源负极→阴极，阳极→电源正极以电解CuCl2 溶液为例 1．电极阳极—与电源正极相连阴极—与电源负极相连隋性电极—只导电,不参与氧化还原反应(C/Pt/Au) 活性电极—既导电又参与氧化还原反应(Cu/Ag) 【问】：通电前和通电时分别发生了怎样的过程？通电前：CuCl2=Cu2++2Cl- H2O H++OH- 通电中：阳离子（Cu2+,H+）向阴极移动被还原；阴离子（Cl-,OH-）向阳极移动被氧化【讲】：即在电极上分别发生了氧化还原反应，称电极反应。2．电极反应( 阳氧阴还 ) 【巧记】:阳—氧 yang

阳极：2Cl- -2e-=Cl2 (氧化) 阴极：Cu2++2e-=Cu(还原) 总电极方程式：___________________ 3．电解：电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程叫电解。电解池：借助电流引起氧化还原反应的装置，即把电能转化为化学能的装置叫电解池或电解槽。【问】：构成电解池的条件是什么？【答】电源、电极、电解质构成闭和回路。【思考】：电解CuCl2水溶液为何阳极是Cl-放电而不是OH-放电，阴极放电的是Cu2+而不是H+？二．离子放电顺序：阴极：阳离子放电（得电子）顺序——氧化性 Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阳极:(1)是惰性电极（Pt，Au，石墨）时：阴离子在阳极上的放电顺序（失e-）:S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42->F-(SO32-/MnO4->OH-) (2)是活性电极（在金属活动顺序表中Ag以前）时：电极本身溶解放电【练习】：电解碘化汞、硝酸铜、氯化锌、盐酸、硫酸、氢氧化钠的电极方程式。三．电解规律（1）电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐，实质上是电解

高中化学第四章电化学基础第一节原电池教案(2) 新人教版选修4

第一节原电池【引入】故事：1、意大利解剖学家和医学教授伽伐尼的发现。 2、伏打电池的发明。伏打电池的出现，在化学发展史和人类历史上均具有里程碑式的意义。现在，我们的生活中已离不开各种电池。比如“嫦娥一号”使用的高能电池，手机使用的锂电池。但其原理跟伏打电池是一样的。今天，让我们一起研究一下这个原理。【板书】第四节原电池原理及其应用【老师强调】本节课是一节以实验探究为主的新课，请大家认真阅读实验注意事项。【实验指导】介绍实验桌上的物品，指导学生做以下三个实验： 1、将锌片插入稀硫酸中： 2、将铜片插入稀硫酸中： 3、将锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中：【学生活动】实验并观察现象【学生回答】 1、锌片上有气泡，因为锌能和稀硫酸反应放出氢气。 2、铜片上没有气泡，因为铜不能和稀硫酸反应。 3、铜片上有气泡。【设疑】铜片上的气体是哪里来的？【学生活动】引导学生重点思考： 1 、铜片上的气体是什么？ 2 、氢离子转变为氢气所需的电子从何而来？（分析出各种可能出现的情况）【引导】电子究竟是锌片还是铜片失去的，我们可以用实验来证明。那么，如何通过实验来证明锌片上的电子是否通过导线转移到了铜片上？【学生回答】在铜片和锌片中间连接一个灵敏电流计，检测有无电流【演示实验】如右图所示：指导学生观察现象【学生回答】现象：电流计指针偏转结论：有电流流过，说明导线中有电子流过，说明氢离子得到的电子确实是锌片失去，通过导线传递到铜片上的。【动画演示】由于锌片失去电子后产生锌离子，锌片的周围有许多来不及扩散到溶液中去的锌离子，对氢离子有排斥作用，使氢离子很难在锌片上直接得到电子【老师讲述】用导线连接锌片和铜片后，在锌片和铜片之间存在电位差（即电势差），导致电子的定向移动，形成电流。【学生小结】锌片：较活泼，电子流出，发生氧化反应 Zn － 2e - = Zn 2+ 铜片：较不活泼，电子流入，发生还原反应 2H + +2e - = H 2↑ 能量变化：化学能转变为电能【板书】 1、原电池的概念：简要介绍原电池的组成结构(即装置的构造) 【老师分析】通过对电子的流向，分析电流的方向和铜锌原电池的正负极结论：锌片为负极，铜片为正极【板书】 2、原电池的原理：负极：电子流出，较活泼，（锌片）： Zn － 2e - = Zn 2+（氧化反应）正极：电子流入，较不活泼，（铜片）： 2H + +2e - = H 2↑（还原反应）【引导】比较其与锌片直接跟稀硫酸反应有何异同。相同点：总反应方程式相同，化学反应的实质一样不同点：电子转移途径不同 ,能量的转化不同【过渡】1、原电池的实质是氧化还原反应，氧化还原反应都可以设计成原电池，那么构成原电池要有哪些条件呢？

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

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。

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）

高中化学人教版选修4 第四章第一节原电池教学设计、教案、学案

第一节原电池 1．以锌铜原电池为例，了解原电池的工作原理。 2.学会判断原电池的正、负极，并能正确书写电极反应式和总反应方程式。 3.认识化学能与电能的相互转化，并能设计简单的原电池。原电池的基础知识 1．原电池 (1)概念：将化学能转化为电能的装置。 (2)实质：利用能自发进行的氧化还原反应，把化学能转化为电能。 (3)形成条件 ①两个活泼性不同的电极；②电解质溶液或熔融电解质；③形成闭合回路；④能自发进行的氧化还原反应。 2．工作原理(以锌铜原电池为例) 装置示意图现象锌片逐渐溶解，铜片上有红色物质生成，电流表指针发生偏转电极Zn电极Cu电极电极名称负极正极得失电子失电子得电子电子流向流出流入反应类型氧化反应还原反应电极反应式Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu

总反应式Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu 3.盐桥及其作用 (1)成分：含有琼胶的KCl饱和溶液。 (2)离子移动方向：Cl－移向负极区，K＋移向正极区。 (3)作用 ①通过离子在盐桥中的定向移动，使两个隔离的电解质溶液连接起来，可使电流持续传导。 ②将两个半电池完全隔开，使副反应减至最低程度，可以获得单纯的电极反应，有利于最大程度地将化学能转化为电能。 1．正误判断：正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或列举反例。语句描述正误阐释错因或列举反例(1)在原电池构成的闭合回路中，电子从原电池的正极通过导线流向负极 (2)原电池的正极一定是化学性质较不活泼的金属 (3)原电池工作时，正极上发生氧化反应，负极上发生还原反应 (4)只有自发进行的氧化还原反应才能设计成原电池 (5)反应Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋能以原电池的形式来实现 (2)×不一定，如Mg、Al和NaOH溶液构成原电池时，Al为负极，Mg为正极；导电非金属也可做正极 (3)×原电池工作时，正极上发生还原反应，负极上发生氧化反应 (4)√ (5)√ 2．锌片和铁片紧贴在一起，放置于稀硫酸溶液中，能否形成原电池？答案：能。锌片、铁片两个活泼性不同的金属做电极，稀硫酸做电解质溶液，紧贴在一起即能形成闭合回路，符合原电池形成的条件。训练一原电池的构成

人教选修4《原电池》教学设计Word版

《原电池》教学设计模块：人教版选修4《化学反应原理》课题：第四章第一节《原电池》授课人：德江县第二中学-廖碧荣时间： 2017年12月1日

《原电池》教学设计德江县第二中学廖碧荣一、教材分析与学情分析 1、教材分析：在人教版教材必修2中以铜锌单液电池模型为载体，简单介绍了原电池的工作原理和形成条件；在选修4《化学反应原理》的第四章第一节中以双液电池模型为载体，深化认识原电池原理和形成条件；随之，第二节《化学电源》则在此基础上介绍实用化学电池及其工作原理。因此，本节课在教材内容上起着承上启下的作用。 2、学情分析：【认知基础】对原电池原理有初步认识；具有一定的实验探究能力。【局限认识】氧化剂和还原剂只有接触才可能发生氧化还原反应。【发展方向】通过实验活动对原电池原理形成完整认识，提高解决问题的能力。从单液电池模型到双液电池模型，学生的知识和能力层次需要进行一次较大的跨越。因此，本节课的关键是寻找学生的“最近发展区”，帮助学生主动思考，突破认识的局限性，完成对原电池原理及形成条件的认知跨越。二、教学目标与教学策略： 1、教学目标设计【知识与技能】深入理解原电池的工作原理；完整的认识原电池的形成条件；学会书写电极反应式和电池总反应方程式；能根据反应设计简单的原电池。【过程与方法】通过桔子电池实验活动体验建构原电池模型的过程；通过Zn-CuSO4电池的设计活动，感悟科学探究的思路和方法；体会控制变量在科学探究中的应用。【情感态度与价值观】通过介绍电池发展史，激发学习兴趣，感受原电池原理应用于化学电源的关键作用；通过双液电池模型的建构，渗透对立统一的辩证唯物主义思想。【教学重点】原电池工作原理和形成条件【教学难点】氧化还原反应完全分开在两极发生(分池、分液)

人教版高中化学选修四《电解池》

电解池【知识一览】一、电解原理 1．电极反应 2．离子的放电顺序阴极：（阳离子在阴极上的放电顺序(得e-)） Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 阳极：(1)是惰性电极时：阴离子在阳极上的放电顺序（失e-） S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-) (2) 是活性电极时：电极本身溶解放电 3．电解规律：二、电解原理的应用 1．铜的电解精炼 2．电镀铜 3．电解饱和食盐水——氯碱工业 4．电冶金【知识与基础】 1．下列关于电解池工作原理的说法中，错误的是( ) A．电解池是一种将电能转变成化学能的装置 B．电解池中使用的液体只能是电解质溶液 C．电解池工作时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应 D．与原电池不同，电解池放电时，电极本身不会参加电极反应 2．如图中X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现，a极板质量增加，b极板处有无色无味气体放出，符合这一情况的是( )

3．①电解是将电能转化为化学能；①电能是将化学能转变成电能；①电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化；①不能自发进行的氧化还原反应可通过电解的原理实现； ①任何物质被电解时，必导致氧化还原反应发生。这五种说法中正确的是( ) A．①①①① B．①①① C．①① D．①①4．电解100 mL含c(H＋)＝0.30 mol/L的下列溶液，当电路中通过0.04 mol电子时，理论上析出金属质量最大的是( ) A．0.10 mol/L Ag＋B．0.20 mol/L Zn2＋ C．0.20 mol/L Cu2＋D．0.20 mol/L Pb2＋ 5．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1①2 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1①1 6．将两个铂电极插入500 mL CuSO4溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重0.064 g(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．4×10－3 mol/L B．2×10－3 mol/L C．1×10－3 mol/L D．1×10－7 mol/L 7．把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，用惰性材料作电极在一

【河东教育】山西省永济中学2014-2015化学新人教版选修4教案第四章电化学基础分析

第四章电化学基础第一节原电池教学目的知识与技能 1、让学生体验化学能与电能相互转化的探究过程； 2、使学生进一步了解原电池的工作原理和构成原电池的条件； 3、能够写出电极反应式和电池反应方程式. 过程与方法 1.通过分组实验培养学生观察能力与分析思维能力。 2.实验引导学生以问题为中心的学习方法，学会发现问题、解决问题的方法。 3、加深理解实践→认识→再实践→再认识的辨证唯物主义的思维方法情感价值观通过一些实验和科学探究过程，使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。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结构与板书第四章电化学基础第一节原电池一、原电池工作原理锌片（－）：Zn-2e-＝Zn2＋氧化反应；铜片（＋）：Cu2＋＋2e-＝Cu 还原反应总反应式：Cu2＋＋Zn＝Cu＋Zn2＋二、设计原电池教学过程备注［复习投影］原电池的概念：化学能转化为电能的装置组成原电池的条件： (1)有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极，活泼性强的做负极 (2)电极材料均插入电解质溶液中，电极可能与电解质溶液反应也可能不反应 (3) 两极相连形成闭合回路，可以是导线相连接也可以是两电极接触第四章电化学基础第一节原电池 [讲]我们已所学过的原电池，是为了便于说明原电池化学原理的一种最简单

的装置。如果用它作电源，不但效率低，而且时间稍长，电流就不断减弱，因此不适合于实际应用。这是什么原因呢？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内阻，使电流不能畅通。为了避免发生这种现象，我们来设计一种更为科学的原电池装置。 [设计实验]在两个烧杯中分别放入锌片和锌盐溶液、铜片和铜盐溶液，将两个烧杯中的溶液用一个装满电解质溶液的盐桥（如充满KCl饱和溶液和琼脂制成的胶冻）连接起来，再用导线将锌片和铜片联接，并在导线中串联一个电流计，观察现象。［学与问］什么是盐桥？盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出。盐桥可使由它连接的两溶液保持电中性。 [现象]（1）电流表指针发生偏转，根据指针偏转方向，可以判断出锌片为负极、铜片为正极。（2）铜片上有铜析出，锌片则被溶解。（3）取出盐桥，指针回到零点，说明盐桥起了沟通电路的作用。 [讲]发生上述现象的原因是由于锌比铜活泼，容易失去电子变成Zn2＋进入溶液，电子通过导线流向铜片，硫酸铜溶液中的Cu2＋从铜片上获得电子变成铜原子沉积在铜片上。由于电子从锌片流到铜片，所以锌片上发生氧化反应，铜片上发生还原反应。锌片（－）：Zn-2e-＝Zn2＋氧化反应；铜片（＋）：Cu2＋＋2e-＝Cu 还原反应总反应式：Cu2＋＋Zn＝Cu＋Zn2＋ [讲]一定时间后，溶液会因带电离子的积累（ZnSO 4 溶液中的Zn2＋离子过多， CuSO 4溶液中的SO 4 2-离子过多）而阻碍电子的转移。但有盐桥存在，允许溶液中离子迁移，以中和过剩的电荷，起了沟通电路的作用，使传递电子的反应能继续进行。于是，锌和CuSO 4 的氧化还原反应的化学能转变成外电路上电子流动的电能。一、原电池工作原理锌片（－）：Zn-2e-＝Zn2＋氧化反应；铜片（＋）：Cu2＋＋2e-＝Cu 还原反应总反应式：Cu2＋＋Zn＝Cu＋Zn2＋ [讲]从分析铜--锌原电池的组成可以看出，原电池是由两个半电池组成的。锌和锌盐溶液组成一个半电池，铜和铜盐溶液组成另一个半电池。中间通过

人教版高中化学选修4-4.1《原电池》名师教学设计

第一节原电池核心素养通过对原电池和工作原理的深入学习，通过自主探究、自主求解的学习方式，培养学生科学探究和创新意识的化学素养。简单说课本节内容为高中化学新课程(人教版)选修4的第四章电化学的重要内容之一。该内容学生在必修2已有一定的了解，本节是该内容的加深，主要是增加了一个盐桥内容。本节课试图以“教师实验引导，学生自主探究，自主分析设计”的学习方式学习。本节课大致分为：回顾原电池，设计原电池，改良原电池等几个基本环节，完成了复习基本概念，总结单池原电池的设计思路，过度盐桥原电池的设计思路，还探讨了盐桥的作用。在课程实施过程中，学生亲手实验，观察现象，提出疑问，自主解答，自主设计，自主评价。在自主提问的过程中推动课的前进，旨在培养学生的动手能力、问题意识，学会实验，学会提问、学会探究、学会设计、学会评价。教学目标知识与技能： 1．掌握原电池的概念和盐桥电池的工作原理； 2．学会设计原电池； 3．体会盐桥电池的优点和应用技能与方法： 1．通过实验探究原电池原理，学会观察、学会提问、学会思考； 2．通过对单池原电池与盐桥原电池的设计对比，学会比较，评价设计方案；情感与价值观： 1．通过自主探究根据现象设疑，根据疑问求解的模式，进行自主学习，激发学生的学习兴趣，培养科学探究态度和科学创新精神： 2．在小组合作的过程中，培养团结合作的探究学习观念，强化合作意识；教学重点设计锌铜原电池，由一锌三用到一锌一用建构过程教学难点

原电池中盐桥的作用分析教学方案教师引导实验探究与学生自主提问推进相结合教学用品多媒体设备：多媒体电脑及显示屏实验仪器每组电流表，导线两根，烧杯两个，铜电极，锌电极，温度计，砂纸，盐桥。(共8组，2人一组) 化学药品硫酸铜溶液、硫酸锌溶液。(共8组) 其它用品手机教学设计