《化学能与电能的转化》教案1.doc

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1、《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

2、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

3、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

4、，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。综上所述：负极氧化反应失去电子的反应正极还原反应得到电子的反应4.原电池的设计方法以氧化还原反应为基础，确定原电池的正负极、电解质溶液及电极反应，参考ZnCuH2SO4原电池模型处理问题。如根据反应Cu+2FeCl3====CuCl2+2FeCl2设计一个原电池。即Cu作

5、负极，C(或Pt)作正极，FeCl3作电解质溶液，负极反应Cu-2e-Cu2+，正极反应为2Fe3++2e-2Fe2+。知识点2：化学电源1.一次电池与二次电池有何不同一次电池的活性物质(发生氧化还原反应的物质)消耗到一定程度，就不能使用了；如普通的锌锰电池，碱性锌锰电池等都是一次电池。二次电池又称为充电电池或蓄电池，放电后可以再充电使活性物质获得再生。这类电池可以多次重复使用，如铅蓄电池等。2.一次电池(1)锌银电池锌银电池的负极是锌，正极是Ag2O，电解质是KOH，其电极反应为：负极：Zn+2OH-

6、-2e-====ZnO+H2O正极：Ag2O+H2O+2e-====2Ag+2OH-总反应方程式：Zn+Ag2O====2Ag+ZnO在使用过程中，电池负极区溶液pH减小。特点：此种电池能量大，电压稳定，储存时间长，适宜小电流连续放电。(2)锂电池锂电池用金属锂作负极，石墨作正极，电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯(SOCl2)中组成。锂电池的主要反应为：负极：8Li-8e-8Li+正极：3SOCl2+8e-+2S+6Cl-总反应式为：8Li+3SOCl2====6LiCl+Li2S

7、O3+2S特点：锂电池是一种高能电池，具有质量轻，电压稳定，工作效率高和贮存寿命长的优点。3.二次电池铅蓄电池的特点是：电压稳定使用方便、安全、可靠，又可以循环使用。规律小结：电化学上把发生氧化反应的电极叫做阳极，发生还原反应的电极叫做阴极。4.燃料电池燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能转换成电能的化学电池。燃料电池的电极本身不参与氧化还原反应，只是一个催化转化元件。它工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极上不断地进行反应，生成物不断地被排除，于是电池就连续不断地提供电能。CH4燃料电池用

8、导线相连的两个铂电极插入KOH溶液中，然后向两极分别通入CH4、O2。负极：CH4+10OH--8e-+7H2O正极：2O2+4H2O+8e-8OH-总离子方程式：CH4+2O2+2OH-====+3H2O特点：能量转化高，可持续使用，无噪音，不污染环境。规律小结：负极氧化反应还原剂正极还原反应氧化剂知识点3：电解池的工作原理及应用1.电解池的工作原理(1)电解的原理我们已知道，离子在电场中的定向移动是电解质溶液和熔融电解质导电的原因。在电