原电池原理及应用教案

2023-04-23

教案是教师授课的依据,是课堂活动内容、步骤设计的蓝图,是最重要的教学文件,也是教学管理、教学评价、教学改进的重要材料。教案就如同编剧写的剧本、建筑用的图纸,不仅有备忘的作用,而且是重要的资料积累。以下是小编收集整理的《原电池原理及应用教案》，供需要的小伙伴们查阅，希望能够帮助到大家。

第一篇：原电池原理及应用教案

原电池原理的解读与应用

一、构成原电池的条件构成原电池的条件有：

(1)电极材料。两种金属活动性不同的金属或金属和其它导电性(非金属或某些氧化物等); (2)两电极必须浸没在电解质溶液中;

(3)两电极之间要用导线连接，形成闭合回路。说明：

①一般来说，能与电解质溶液中的某种成分发生氧化反应的是原电池的负极。 ②很活泼的金属单质一般不作做原电池的负极，如K、Na、Ca等。

二、原电池正负极的判断：

(1)较活泼的或能和电解质溶液反应的金属一般作负极。 (2)有气泡产生一极一般是正极。

(3)电子流出的一极是负极，电子流入的一极是正极。 (4)被腐蚀的一极是负极。

(5)发生氧化反应的一极是负极，发生还原反应的一极是正极。 (6)溶液中阳离子移向的一极是正极，阴离子移向的一极为负极。

三、电极反应式的书写

(1)准确判断原电池的正负极是书写电极反应的关键

如果原电池的正负极判断失误，电极反应式的书写一定错误。上述判断正负极的方法是一般方法，但不是绝对的，例如铜片和铝片同时插入浓硝酸溶液中，由于铝片表明的钝化，这时铜失去电子，是负极，其电极反应为：负极：Cu -2e- = Cu2+

正极：NO3- + 4H+ + 2e- = 2H2O + 2NO2↑

再如镁片和铝片同时插入氢氧化钠溶液中，虽然镁比铝活泼，但由于镁不与氢氧化钠反应，而铝却反应，失去电子，是负极，其电极反应为：负极：2Al + 8OH--2×3e- =2AlO2- + 2H2O 正极：6H2O + 6e- = 6OH- + 3H2↑ (2)要注意电解质溶液的酸碱性

在正负极上发生的电极反应不是孤立的，它往往与电解质溶液紧密联系，如氢氧燃料电池有酸式和碱式，在酸溶液中，电极反应式中不能出现OH-，在碱溶液中，电极反应式中不能出现H+，像CH

4、CH3OH等燃料电池，在碱溶液中碳(C)元素以CO32-离子形式存在，而不是放出CO2气体。

(3)要考虑电子的转移数目

在同一个原电池中，负极失去电子数必然等于正极得到的电子数，所以在书写电极反应时，一定要考虑电荷守恒。防止由总反应方程式改写成电极反应式时所带来的失误，同时也可避免在有关计算中产生误差。

(4)要利用总的反应方程式

从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池，而两个电极反应相加即得总反应方程式。所以只要知道总反应方程式和其中一个电极反应，便可以写出另一个电极反应方程式。

四、原电池原理的应用

1. 化学电源：人们利用原电池原理，将化学能直接转化为电能，制作了多种电池。如干电池、蓄电池、充电电池以及高能燃料电池，以满足不同的需要。在现代生活、生产和科学研究以及科学技术的发展中，电池发挥的作用不可代替，大到宇宙火箭、人造卫星、飞机、轮船，小到电脑、电话、手机以及心脏起搏器等，都离不开各种各样的电池。

2. 加快反应速率：如实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气，用纯锌生成氢气的速率较慢，而用粗锌可大大加快化学反应速率，这是因为在粗锌中含有杂质，杂质和锌形成了无数个微小的原电池，加快了反应速率。

3. 比较金属的活动性强弱：一般来说，负极比正极活泼。

4. 防止金属的腐蚀：金属的腐蚀指的是金属或合金与周围接触到的气体或液体发生化学反应，使金属失去电子变为阳离子而消耗的过程。在金属腐蚀中，我们把不纯的金属与电解质溶液接触时形成的原电池反应而引起的腐蚀称为电化学腐蚀，电化学腐蚀又分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀：在潮湿的空气中，钢铁表面吸附一层薄薄的水膜，里面溶解了少量的氧气、二氧化碳，含有少量的H+和OH-形成电解质溶液，它跟钢铁里的铁和少量的碳形成了无数个微小的原电池，铁作负极，碳作正极，发生吸氧腐蚀：

负极：2Fe -2×2e- =2Fe2+ 正极： O2 + 4e-+ 2H2O = 4OH-

电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因。因此可以用更活泼的金属与被保护的金属相连接，或者让金属与电源的负极相连接均可防止金属的腐蚀。

1.下列各种镀有金属保护层的铁板，当镀层破损时相同的普通环境中，最易被腐蚀的是( )

A. 镀锌铁(白铁) B. 镀锡铁(马口铁) C. 镀铜铁 D. 镀银铁

答案：D

解析：考察金属保护的原理判断。

2.Zn-Ag原电池常用作电子表的电源，其工作原理为：Zn+Ag2O+H2O=2Ag+

Zn(OH)2，下列说法正确的为( )

A. 电解质溶液PH变小 B. OH-向负极作定向移动

C. 正极的氧化产物为Ag D. 电解质溶液质量增大

答案：B

解析：考察基本的化学电源的判断。

3.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↓

C. 2H2O+O2+4e―=4OH- D. Fe-3e―=Fe3+ 答案：D

解析：考察钢铁吸氧腐蚀的原理。

第二篇：《原电池原理及其应用》教学设计

长沙市第二十九中学曾燕

一、教学目标

(一)、认知目标

1.掌握原电池原理，组成原电池的必要条件及其原电池的能量变化。 2.了解几种新型化学电池，拓展学生的视野。

3.自制瓜果电池，激发学生对化学的学习兴趣，巩固原电池原理。

(二)、能力目标

1.培养学生设计实验、动手观察实验的能力。 2.培养学生重视过程的研究。 3.培养学生表达和逻辑推理能力。 4.引导学生学会探究学习的方法。

二、教学重点和难点

重点：原电池原理，电极方程式的书写。难点：原电池原理。

三、教学过程

[导入]：

教师出示干电池提出设问：干电池中的电是怎样产生的呢?今天我们来探究这个问题。 [学生实验]：

(1)将锌片和铜片分别放入盛有稀硫酸的烧杯里。

(2)将用导线连接的锌片和铜片同时放入盛有稀硫酸的烧杯里。 (3)在上述实验(2)的导线中间连接一个电流计。 [学生描述实验现象]：

(1)锌片和铜片单独放入稀硫酸中，锌片上有气泡产生，而铜片上没有。

(2)用导线相连接的锌片和铜片同时放入稀硫酸中，铜片上有气泡产生。

(3)实验(3)中电流计指针发生偏转。 [教师提问]：产生这些现象的原因是什么? [思考]：

(1)锌片的质量有什么变化?

(2)锌片的电子为什么会流向铜片? (3)铜片上为什么有气泡产生?

(4)从氧化-还原反应的角度来分析两极各发生什么变化? (5)从能量转变的角度来分析原电池是一种什么装置?

学生在教师指导下阅读课文，共同讨论，寻找答案，探究原电池的原理。

播放多媒体动画，使学生直观的理解电子转移这一微观现象。 [电极方程式]：负极：锌片：Zn-2e→Zn2+ (氧化反应)

正极：铜片：2H++2e→H2↑(还原反应) 总的离子方程式：Zn+2H+→Zn2++ H2↑

[教师提问]：用其它金属或石墨作为电极,将导线相连同时放入其它溶液中，能否产生电流，组成原电池?

学生分组讨论，设计实验，通过实验加以验证，从而找出规律。 [提供的实验药品及仪器]：

铝片、锌片、铁片、铜片、石墨、稀盐酸、氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、导线、电流计、小电珠、音乐集成块、酒精溶液、烧杯等。

学生通过共同讨论，设计出如下的实验并进行操作。 [学生实验]：(1)铁片和铜片用导线连接放入稀盐酸中。

(2)铁片与石墨用导线连接放入硫酸铜溶液中。 (3)铝片和铁片用导线连接放入氢氧化钠溶液中。 (4)锌片和铜片用导线连接放入酒精溶液中。

每组实验的导线中间可随意连接一个电流计、一个小电珠或一个音乐集成块。 [实验现象]：实验(1)、(2)、(3)中电流计指针偏转了，小电珠亮了，悦耳的音乐响起了;实验(4)没有现象，说明没有电流产生。

[学生书写电极方程式]：略。

学生通过进行有趣的探究性实验，仔细观察实验现象，师生共同讨论，得出准确结论。(1)形成原电池的必要条件：a、两个相连的电极(较活泼的金属是负极，较不活泼的金属或非金属石墨是正极。)b、电解质溶液。(2)原电池的原理：较活泼的金属作负极，发生氧化反应;较不活泼的金属或非金属石墨作正极，发生还原反应;电子由负极经过外电路流向正极。(3)原电池的能量变化：化学能转变成电能。

[教师陈述]：干电池就是原电池，将化学能转变成电能，干电池中的电流就是这样产生的。

[巩固练习]：

1、有A、B、C、D四种金属作电极，将A与B用导线连接浸入硫酸铜溶液中， B上析出铜;将C、D用导线连接浸入稀硫酸中，C上有气泡产生;将A、D用导线连接浸入稀硫酸中，电流从A沿导线流向D;将B浸入C的盐溶液里，B上有C析出。据此判断它们的活泼性由强到弱的顺序是(

)

(A)D C A B

(B)D B A C

(C)D A B C (D) B A D C

2、有A、B两个电极，用导线连接一个电流计，放入盛有C溶液的烧杯中，B棒质量增加，则装置中可能的情况是(

) (A)A作负极，C是硫酸铜溶液

(B)A作阴极，C是硫酸铜溶液

(C)A作负极，C是硫酸溶液

(D)A作正极，C是硫酸铜溶液

3、在盛有稀硫酸的烧杯中，有锌片和石墨两个电极，用导线连接一个电流计，关于此装置的下列说法正确的是(

) (A)石墨为负极

(B)锌片上有气体放出，溶液PH值增大 (C)电子由锌片沿导线流向石墨

(D)H+向正极移动，发生氧化反应

4、下列叙述中：①锌跟稀硫酸反应制取氢气，加少量硫酸铜溶液能加快反应速度;②生铁跟稀硫酸反应比纯铁慢;③镀层破坏后，白铁皮(镀锌铁)比马口铁(镀锡铁)更易被腐蚀，正确的是( ) (A)①②③

(B)①③

(C)①② (D)①

[拓展知识]：联系生活，介绍几种新型的化学电池：如燃料电池、银锌电池(纽扣电池)、海水电池等扩大学生的视野，激发学生的求知欲。 [家庭实验]]：每个学生回家设计一个瓜果电池，并通过实验巩固原电池原理。

板书设计

第四节

原电池原理及其应用

一、电池的工作原理

概念：把化学能转化为电能的装置叫做原电池。负极锌片：Zn-2e-=Zn2+(氧化反应) 正极铜片：2H++2e-=H2(还原反应) 总反应式：Zn+2H+=Zn2++H2↑

二、组成原电池的条件

1.有活泼性不同的两个电极。 (1)一种金属与一种能导电的非金属。 (2)两种活泼性不同的金属。 2.两极均插入电解质溶液中。 3.两极相连形成闭合回路。

第三篇：原电池原理及其应用说课稿（推荐）

《原电池原理及其应用》第一课时说课稿

说课人：张军贵

《原电池》，其内容主要包括原电池原理、原电池的组成条件以及原电池的用途，本节内容属于理论知识课。接下来我将从教材分析、教法学法分析、教学过程、三个方面进行说课。

一、教材分析 1.教材的作用和地位

原电池原理是中学化学的重要基础理论之一，它的地位和作用可以说是承前启后，因为原电池原理教学是建立在氧化还原反应，能量转化及有关金属的性质、用途等教学基础之上的，是氧化还原反应知识的应用，是能量转化的具体体现，是有关金属性质和用途等教学内容的丰富和延伸，同时，为后续金属的腐蚀和防护，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.因此，原电池原理教学在整个中学化学教学中占有十分重要的地位。

2.教学目标

根据大纲和教材要求，我制定了以下教学目标 (1)知识与技能

a.理解原电池原理。 b.初步掌握电极判断。 c.掌握原电池的组成条件，能设计简单的原电池。 (2)过程与方法

能对电池概念及形成条件的学习过程进行反思、评价和调控，提高自主学习化学的能力

(3)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成电能的奥秘，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界和奇妙与和谐。

3.教学重难点分析

根据教学目标以及电化学的基础和核心地位，我制定本节课的教学重点是：原电池原理和原电池的组成条件。

由于原电池原理理论性强、抽象、难理解，学生很难在头脑中建立电子在原电池正负两极转移的微观模式，故本节课的教学难点是：原电池的反应原理。

二、教法、学法分析 1.学情分析

知识方面：学生已掌握氧化还原反应、能量转化及金属与酸反应规律的基本知识，是学习本节重要的知识基础。

能力方面：通过高一，高二的学习，学生具备了一定的能力、但分析与归纳能力还很欠缺。

情感方面：中学生普遍对新鲜事物感兴趣，求知欲旺盛，因此，本节课教学通过①情境激学法，②讨论教学法，③CAI辅助教学法进行教学，可以充分调动学生的积极性和主动性，并在让学生自主探究中，提高学生分析、解决问题的能力。而作为课堂主体的学生，主要通过讨论法和归纳、总结法自主建构知识体系，增强合作意识，并掌握从实践到理论，以理论指导实践的科学方法。

三、教学过程

我的教学流程主要分为五个部分，分别是

(一);重点剖析

(二)考点精讲;

(三)巩固练习;

(四)课堂小结;

(五)布置作业。

(一)重点剖析教学重点一：原电池工作原理

2 在归纳出原电池定义之后，由于原电池的化学原理比较抽象，是本节课的难点，所以我采用动画模拟锌铜原电池的微观反应，使学生更加容易从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，在教学中达到直观、形象、生动的效果，从而突破教学难点。

教学重点二：构成原电池的一般条件。

通过总结得出正确结论后，适当的增加课堂练习巩固加深学生对于本知识点的理解与应用。

教学重点三：原电池正负极的判断

(二)考点精讲讲练结合，让学生掌握原电池常见考点。

(三)巩固练习。这几道作业的设计意图是让学生能运用所学知识解决与生活密切相关的问题，并感受这个过程中的快乐。

(四)课堂小结以板书进行。

第四篇：《原电池原理及其应用》多媒体教学设计

常乐春 2012年12月11日

高中化学新授课课堂教学模式

――――《原电池原理及其应用》多媒体教学设计冠县一中

汤增军

摘要：随着我国的改革开放，基础教育也在不断的发展、实施课程的改革。为适应新的课程改革，课程改革要求教学方式的不断更新，教学手段不断完善，拓宽教学思路，发挥化学学科的优势，以化学教学为载体贯彻全面发展的方针，提高全体学生的素质。

关键词：新课程、课堂教学模式、改革、探究。

那么，在化学教学中，如何重视探究学习,转变学生过于依靠接受式学习的学习方式?我在高二<<原电池的原理及其应用>>这节课的教学中进行了探索和尝试：

本节课课堂教学模式结构如下：

一、

明确学习目标，做到有的放矢

二、

设计相关画面，创设学习情景

三、放映动画故事，激发学习兴趣

四、展示实验内容，指导学生活动

五、演示原理动画，突破知识难点

六、投影演示实验，增强观察效果

七、投影板书内容，强化知识重点

八、演示卫星发射，拓展学生视野

九、阅读材料，引起思考

十、开展研究性学习十

一、练习和作业：本模式的课程实录：

一、明确学习目标，做到有的放矢 建构主义的教学原则：教学目标应该与学生学习环境中的目标相符，教师确定的问题应该使学生感到就是他本人的问题。从这个意义上讲，教师应该在课前组织学生商讨本节课的目标，学生不可能是全班同学，力求让各种程度的学生都有参与的机会，当然老师也是其中的一员，最后统一本节课的目标。因此，在新知识学习前，将学习目标呈现给学生是很必要的，尽量使不同的学生根据这个目标，做到有的放矢，都得到不同程度的发展。本节课的学习目标(Powerpoint制作)： ①知识目标：能够理解原电池原理，掌握组成原电池的条件。 ②能力目标：通过亲自动手参与实验，分析讨论实验现象，解决问题，得出结论的过程，培养自己的探索精神及分析问题、解决问题的能力。另外，在培养正向思维的同时，注意逆向思维、发散思维的训练，以培养创造能力为目的。 ③德育目标：形成辩证唯物主义观点，培养科学态度和训练科学方法。④情感目标：培养自己的主体性，积极参与，合作精神和环境保护意识。

二、

设计相关画面，创设学习情景建构主义认为，学习者的知识是在一定的情境下，借助他人的帮助，如人与人之间的协作、交流，利用必要的信息等等，通过意义建构而实现。理想的环境应当包括情景、协作、交流、意义建构四个部分。其中情景的创设对于知识的建构是很重要的，现在以计算机多媒体为核心的信息传播系统的出现，更有利于创设理想的学习环境。本节课的知识重点是原电池的工作原理，在用字幕显示的同时，设计一个典型的原电池装置，例如，在盛有稀硫酸的烧杯中，插入Zn片与Cu片，然后接到电流计上。

在装置下面写出离子方程式： Zn+2H+=Zn2++H2↑ 为了增加学习的趣味性，还可以选择合适的背景，可以添加有趣并且符合化学特点的标志，使学习情景中信息更加丰富，以便为知识的意义建构做好准备。这适合于学生课前的一小段时间。

三、放映动画故事，激发学习兴趣 在化学教学中，结合知识的传授，根据化学史料，有针对性地运用一些化学故事，可以收到意想不到的效果，故事导入法更不失为一种好方法。本节课的导入，可以根据《格林太太的假牙》这个故事，利用Flash(或者Photoshop)编制成动画。

这种方法能够有效调动学生的积极性，使其产生急切探究知识的欲望。

四、展示实验内容，指导学生活动 在本节课的学习过程中，其重点是原电池的工作原理与原电池的构成条件。为了使学生掌握重点，应该从不同的角度来学习新知识。另外，化学学科的特点是实验性，我们也应该特别重视实验教学。这里的两个实验均可以设计成学生分组实验，不仅能够为理解原电池的原理，掌握组成原电池的条件提供丰富的经验材料，而且通过亲自动手参与实验，分析讨论实验现象，解决问题，得出结论的过程，培养其探索精神及分析问题、解决问题的能力。同时，也能够培养学生的主体性与合作精神。投影如下(Powerpoint制作)：实验一：

1.实验内容：Zn片与Cu片分别插入盛有稀硫酸的烧杯中。  实验现象：

Zn片______________， Cu片______________，

溶液的颜色______________。 2.实验内容：Zn片与Cu片平行插入盛有稀硫酸的烧杯中。实验现象：Zn片______________， Cu片______________，

溶液的颜色______________。 3.实验内容：Zn片与Cu片插入盛有稀硫酸的烧杯中，

并用导线相连。

实验现象：Cu片______________，

溶液的颜色______________。实验二：

1.Zn片与Cu片分别插入不同的

盛有稀硫酸的烧杯中，并用导线相连，接到电流计上。指针(偏转、不偏转) ______________。

2.两块Zn片插入一个盛有稀硫酸的

烧杯中，并用导线相连，接到电流计上。指针______________。

3.将碳棒与Zn片插入一个盛有稀硫酸

的烧杯中，并用导线相连，接到电流计上。指针______________。

五、演示原理动画，突破知识难点 微观的知识不能直接观察到，在这种情况下，用Flash做成的动画就可以弥补这种不足。原电池的工作原理是这节课的学习重点和难点，通过以上的分组实验，学生对原电池的原理已经有了初步的了解，在此基础上，用动画的形式给以演示会有助于突破难点。动画可以这样设计：标题是铜-锌，稀硫酸原电池的工作原理，在盛有稀硫酸的玻璃槽中，插入铜片和锌片，用导线接到电流计上，并且设置一个能开、关的电键，

溶液中不能观察到的离子，也以形象、可见的小球形式展现给大家。电键断开，锌片溶解，并且此处有气泡产生。电键闭合，锌片溶解，铜片上有气泡冒出，并且电流计的指针发生偏转，有电流产生。同时，学生可以通过观看动画，看到锌片溶解成为锌离子，氢离子得到电子以氢气泡的形式冒出，当电键闭合的时候，可以看到电子的定向移动。

六、投影演示实验，增强观察效果 学生在学习原电池的工作原理之前，用一个

有趣的演示实验，可以让学生明确原电池的定义。利用水果、锌片、铜片组成的装置，用导线接到电流计上，然后，将这一装置放到实物投影仪上。

当然，这个实验也可以直接演示给学生，但考虑到不可能所有的学生都能够观察清楚，这个时候，用投影仪的效果会更好一些。

七、投影板书内容，强化知识重点 本节课的板书内容，也体现了所学知识的重点和难点。所以在学习过程接近尾声的时候，非常有再现的必要，使学生对于知识的掌握更加牢固。投影板书内容(Powerpoint制作)： 

第四节原电池原理及其应用

一、电池的工作原理  概念：把化学能转化为电能的装置叫做原电池。 负极锌片：Zn-2e-=Zn2+(氧化反应) 正极铜片：2H++2e-=H2(还原反应) 总反应式：Zn+2H+=Zn2++H2↑

二、组成原电池的条件 1.有活泼性不同的两个电极。 (1)一种金属与一种能导电的非金属。 (2)两种活泼性不同的金属。 2.两极均插入电解质溶液中。 3.两极相连形成闭合回路。

八、演示卫星发射，拓展学生视野 对于电池的应用，在这里可以利用Flash做成的动画来演示我国的实验一号卫星，风云二号卫星，东方红三号卫星的发射，也可以演示航空航天飞机、雷达、气象卫星等。以动画的形式展现给大家，学生会非常感兴趣，使学生体会到电池应用的广泛，同时，也能够让学生深深感到拥有高科技祖国的伟大，激发其爱国之情，也从而拓展了学生的视野。

九、阅读材料，引起思考

材料1：1780年意大利著名生物学家伽伐尼。解剖青蛙时，已死去的青蛙竟然发生了抽搐。伽伐尼做了如下实验：

实验1: 用一枝铜钩插入死青蛙的脊髓中，再挂在铁栏杆上，当青蛙腿碰到铁栏杆时，就发生颤抖。

实验2:将青蛙放到铜制的解剖盘里，当解剖刀接触蛙腿时，蛙腿发生抽搐。他根据实验得出：青蛙自身肌肉和神经里的“生物电”是导致抽搐的原因。1791年，伽伐尼发表了《论肌肉中的生物电》论文，引起广泛关注。

善于质疑的意大利物理学家伏打，提出了疑问：为什么只有青蛙腿和铜器和铁器接触时才发生抽搐?实验如下：

实验1:将青蛙腿放在铜盘里，用解剖刀去接触，蛙腿抽搐实验2:将青蛙腿放在木盘里，用解剖刀去接触，蛙腿不动

伏打用实验推翻了伽伐尼的结论，认为要有两种活泼性不同的金属同时接触蛙腿，蛙腿就会抽搐。联想到肌肉、神经保存在类似生理盐水的溶液中，那么，生理盐水与活泼性不同的金属作用会不会产生电流呢?

材料2：

十、开展研究性学习：

调查日常所用电池的种类及用途;

搜集废干电池并拆开，研究其构造和原理。十

一、练习和作业：课后习题、基础训练册

教学感想：众所周知，现代社会需要具有鲜明个性的，富有创新精神与实践能力的高素质人才。化学课程标准将教学目标的维度增加，要求更为全面和人文化，突破了学科本位，注重社会、学生发展的需求，教给学生在用化学知识解决生产生活实际问题时应有的观察视野，思考角度和解决问题的策略，提供开放和主动思考的空间，让学生发现和提出问题，发表自己的见解，培养学生以辨证的观点认识科学技术与社会的问题。

一、教师在化学教学的同时，应加强化学教育的重视

高中化学新教材学科难度明显下降，知识面和新科技的介绍有大幅度的增加，课时大幅下降、与此同时新大纲所赋予化学教学的任务明确指出：化学教学的第一任务，就是要贯彻全面发展的方针，提高学生的素质，为国家培养合格的公民、为此承担化学新课程改革的具体实施者——教师的教学观念必须转变。不能只注重化学学科本身的知识结构,而要帮助学生理解化学对社会发展的作用，使学生可以从化学的视角去认识科学、技术、社会和生活中的有关问题，了解化学制品对人类的贡献，学会运用化学知识和方法治理污染、合理开发和利用化学资源，使化学教学更清醒，充分体现化学教育的功能。

二、课程改革要求教学方式的不断更新

化学学科本身有自己的优势。化学现象的千变万化、化学产品的丰富多彩、实验手段的多样性„„而学生本身就生活在充满化学产品的时代，新的化学科技产品不断出现„„这一切作为进行化学教学的材料和内容很容易激起学习化学的兴趣，也可以成为化学问题的探究对象。

1、课堂形式多样化

根据化学学科的特点和不同知识内容的特点，化学课的课堂教学必须改变传统的教学方法。采取灵活多样的形式方能取得事半功倍的效果。课堂教学可以采取的教学方法很多，如：探究——讨论式教学法、启发——讨论式教学法、程序教学法、单元结构教学法、发现法、自学辅导法、实验探究法等多种形式并举。

2、检测方法多样化

为了巩固和检测课堂效果，考试和作业是必不可少的形式。在平时的教学中，很多同学听见考试就头疼，作业抄袭的现象也时有发生。为了转变这种现象，教师应该多动脑筋，尽量使作业和检测改变过去单一呆板的模式，采取灵活多样的方法.比如，采取课前五分钟小测验，分组竞赛等形式，化学小论文，化学实验竞赛，化学通讯使学生对化学感兴趣，增长知识面，同时自觉地掌握相关的化学知识，学得愉快，学得轻松，在学习中掌握获得知识的方法，为今后更好的学习奠定基础。

3、化学实验功能的多样性

化学教学中学生获取化学知识和能力的重要途径是实验，实验能力对于一个人终身的发展意义重大，有利于培养学生科学态度和科学方法。新教材中增加了很多学生实验，演示试验，在教学可多发挥实验的功能，不仅做好大纲要求的实验，还可以包括活动与探究中的探究实验和需要探究的实验。可以采取多样的形式充分发挥实验的功能，包括可以实验现象展开问题的讨论，以实验检验某个结论的正确或错误，设计某一实验使现象更加完美或解决环境污染等问题„„总之，实验可以激起学生化学学习兴趣的同时，培养学生综合素质，应当充分发挥其优势。

4、学习内容的丰富性

教学中不但要完成基本化学知识的教学，要尽量使化学知识存在于生活的背景中，能够使之成为为人类服务的手段和方法、为此要开阔学生的知识视野，引发学生的学习欲望。新教材为我们提供了许多与生活实际相联系的内容，教师要在此基础上，搜集地方资料或新科技、新发现的相关内容，还要发挥学生的主动性，分内容、分小组的研究相关领域，在共同交流中共同提高，增长知识开拓视野，增强应用知识解决问题的意识和能力，获得化学科学教育。

三、完善教学手段

随着时代的发展，多媒体技术的广泛应用，赋予化学课堂教学更广阔的空间，通过模拟试验过程使学生获得仿真操作的技能和体验，使教学活动更形象、更直观、更生动。从而极大的调动了学生学习化学的积极性，也极大的提高了教学效率。

1、重视教学的直观性

如果只用语言讲述既费时又费力，学生还觉得难理解。采用多媒体手段可以使抽象问题跃然于荧屏之上，并且把其用生动形象的动画表示出来，学生感到生动有趣，同时对知识的理解也更加深入。

2、重视利用现代教育技术手段

化学是一门以实验为基础，与实际生产和生活相联系的学科随着科技的进步和发展，各种现代化的教学设备日益完善，应用于课堂教学已成为可能，同时也是当今科技发展的必然趋势。如自制和利用现有的化学课件、截取电视相关资料，利用录像、投影等。还可建立习题库、实验录像、课件库等。作为化学教师要努力创造条件，充分利用现代化教学手段，根据本学科的特点拓宽教学思路，完善教学手段，从而使化学课堂生动活泼、引人入胜。

总之，新形势下的化学教学必须改革传统的教学思路，使教师从思想上提高认识，从行动上赶上时代教育新发展的步伐.这就要求我们中学化学教师转变观念，拓宽思路，改变方法，以全新的思路，全新的方法投入到化学新课程改革中，使化学课堂成为学生喜闻乐见增长知识才于的所在。

第五篇：第2讲原电池原理及其应用[随堂练习]

第2讲原电池原理及其应用

1.(2012安徽黄山高三七校联考)根据右图,判断下列说法中错误的是( )

A.石墨电极为正极,Ag电极为负极 B.负极电极反应式:FeC.盐桥中阴离子移向D.总反应为:Fe33e Fe2

AgNO3溶液

Fe2Ag + Ag

2.关于下列各装置图的叙述中,不正确的是( )

CuSO42A.用装置①精炼铜,则a极为粗铜,电解质溶液为B.装置②的总反应是:Cu2Fe3溶液

Cu22Fe

C.装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连 D.装置④中的铁钉几乎没被腐蚀

3.一种光化学电池的结构如图所示,当光照在表面涂有氯化银的银片上时,AgCl(s) 〔Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化银表面〕,接着复至初始状态。下列说法正确的是( )

Cl(AgCl)eAg(s)+Cl(AgCl),

Cl(aq)若将光源移除,电池会立即回

A.光照时,电流由Y流向X B.光照时,Pt电极发生的反应为:2Cl 2eC.光照时Cl向Ag电极移动 D.光照时,电池总反应为:AgCl(s) Cu(aq)Cl2↑

Ag(s)Cu2(aq)Cl(aq)

4.某同学利用家中废旧材料制作一个可使玩具扬声器发出声音的电池,装置如图所示。下列说法正确的是 „( )

A.电流方向为:铝质易拉罐导线扬声器导线碳棒 B.铝质易拉罐将逐渐得到保护 C.电池总反应为:4Al3O26H2O

4Al(OH)3H2

D.碳棒上发生的主要反应为:2H4e

↑

5.(2011山东理综,29改编)如图为钠硫高能电池的结构示意图,该电池的工作温度为320 ℃左右,电池反应原理为:2Na+xSNa2Sx。

(1)放电时正极反应式为 ;若该电池为可充电电池,则充电时阴极反应式为  。 (2)充电时Na所在电极与直流电源的电极相连。 (3)M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用是。

(4)与铅蓄电池相比,当消耗相同质量的负极活性物质时,钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的倍。

课后作业

(时间:45分钟满分:100分)

一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题意) 1.(2012安徽合肥一模)一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇

(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2。下列对该燃料电池说法正确的是( ) 2A.在熔融电解质中O由负极移向正极

OB.通入空气的一极是正极,电极反应为:22H2O4e

4OH

C2C.通入丁烷的一极是负极,电极反应为:

4H1026e13O

4CO25H2O

1792D.在电池反应中,每消耗1 mol氧气,理论上能生成标准状况下CO2气体

13 L 2.说明Al的金属活动性比Cu强的事实是( ) A.以铝为阳极、铜为阴极电解硫酸铜溶液时,阳极铝溶解 B.与氯气反应时,铝失去3个电子,而铜失去2个电子 C.常温下,铝在浓硝酸中钝化而铜不发生钝化

D.常温下将铝与铜用导线连接放入到稀盐酸中,铝为负极

3.下图表示的是钢铁在海水中的锈蚀过程,以下有关说法正确的是( )

A.该金属腐蚀过程为析氢腐蚀 B.正极为C,发生的反应为氧化反应 C.在酸性条件下发生的是吸氧腐蚀 D.正极反应为:O22H2O4e

4OH

4.甲醇空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染的车载电池,其工作原理如下图。下列有关叙述正确的是 ( )



A.H从正极区通过交换膜移向负极区 B.负极的电极反应式为:C.d导出的是CO2CH3OH(l)H2O(l)6e

CO2(g)6H

O2D.图中b、c分别是、甲醇

5.(改编题)2011年7月16日国际动力传输巨头SEW中国公司在天津开发区集中发布了由中国研发中心与德国研发中心共同合作专为中国市场开发的多款新型产品。其中LiAl/FeS电池是一种正在开发的车载电池,该电池总反应式为: 2Li+FeSLi2SFe。有关该电池的下列说法中,正确的是( ) A.LiAl在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价为+1价 B.该电池的正极反应式为:2LiFeS2e C.负极的电极反应式为Al3eLi2SFe

Al3

D.充电时,阴极发生的电极反应式为:Li2SFe2e

2LiFeS

6.锂离子电池已经成为应用最广泛的可充电电池。如图是某种锂离子电池的结构示意图,其中两极区间的隔膜只允许Li通过。电池充电时的总反应化学方程式为:

LiCoO2

Li1xCoO2 +xLi。关于该电池的推论错误的是 ( )

A.放电时Li主要从负极区通过隔膜移向正极区

B.放电时,负极反应xLi-xexLi

C.充电时,由电能转化为化学能 D.充电时,负极(C)上锂元素被氧化

7.普通水泥在固化过程中自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一物理化学特点,科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示,反应的总方程式为:

2CuAg2O

Cu2O2Ag。下列有关说法正确的是( )

A. 铜电极附近有黑色沉淀生成

B.负极的电极反应式为:2Cu2OH2e Cu2OH2OAg2O

C.测量原理示意图中,电流方向从 Cu 经过导线流向 D.电池工作时,溶液中 OH向正极移动 

8.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均为零),电池反应通常表示为: LaNi5H66NiO(OH)LaNi56Ni(OH)2LaNi5H6(LaNi5H6中各元素化合价

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

9.如图是一种可充电的锂离子电池充放电的工作示意图。放电时该电池的电极反应式为:负极:极:LixC6xeC6x

Li(LixC6表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料)正表示含锂原子的二氧化锰)下列有关说法错误的是( ) Li1xMnO2xLixeLiMnO2(LiMnO2

A.该电池的反应式为Li1xMnO2LixC6LiMnO2C6

B.K与M相接时,A是阳极,发生氧化反应 C.K与N相接时 Li由A极区迁移到B极区

D.在整个充、放电过程中至少存在3种形式的能量转化

10.2011年7月19日,美国能源部西北太平洋国家实验室的科学家和来自中国武汉大学访问学者组成的研究小组合作开发钠离子充电电池,研究人员采用廉价的钠离子同时使用纳米氧化锰和锂材料作电极制作出了钠离子充电电池,其工作示意图如下。关于该电池的说法中正确的是( )

A.放电时A极作正极 B放电时Na向负极移动 C.充电时是将化学能转化为电能 D充电时阳极反应为:Lie Li



二、非选择题(本题包括4个小题,共50分) 11.(12分)钢铁工业是国家工业的基础,请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。

(1)生产中可用盐酸来除铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中,当铁锈被除尽后,溶液中发生的化合反应的化学方程式为。

(2)下列哪些装置可防止铁被腐蚀(填字母) 。

(3)在实际生产中,可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置如图:

①A电极对应的金属是 (写元素名称),B电极的电极反应式是。

②若电镀前铁、铜两电极的质量相同,电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量,二者质量之差为5.12 g,则电镀时电路中通过的电子为 mol。

③镀层破损后,镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀,请简要说明原因。 12.(12分)某反应中反应物与生成物有:(1)已知FeCl3FeCl

2、

FeCl

3、

CuCl

2、Cu。

在反应中得到电子,则该反应的还原剂是。

(2)将上述反应设计成的原电池如图甲所示,请回答下列问题: ①电解质溶液中X是 ; ②Cu电极上发生的电极反应式为 ; ③原电池工作时,盐桥中的离子(填”K”或”Cl”)不断进入X溶液中。



(3)将上述反应设计成的电解池如图乙所示,乙烧杯中金属阳离子的物质的量与电子转移的物质的量的变化关系如图丙,请回答下列问题: ①将该反应设计成电解池可 (加快或减慢)反应的速率,M为电源的极。

②图丙中的②线是离子的变化,当电子转移2 mol时,向乙烧杯中加入 L 5 molL NaOH溶液才能使所有的金属阳离子沉淀完全。

13.(12分)(2012安徽省城名校高三联考)我省合肥市大力发展清洁能源产业,以太阳能为代表的新能源产业规模占全省的一半以上。试完成下列问题: (1)现在电瓶车所用电池一般为铅蓄电池,如图所示,这是一种典型的可充电电池,电池总反应式

1为:PbPbO24H2SO42

2PbSO42H2O。则电池放电时,溶液的pH 会 (填”增大”或”减小”),写出负极反应式为 ,充电时,铅蓄电池的负极应与充电器电源的极相连。

(2)为体现节能减排的理念,中国研制出了新型燃料电池汽车,该车装有”绿色心脏”——质子交换膜燃料电池。如图是某种质子交换膜燃料电池原理示意图。该电池的正极是 (填”a”或”b”,下同)极,工作过程中,质子(H)透过质子交换膜移动到极。写出该电池的负极反应式为: 。



(3)最近,合肥开工建设大型太阳能电池板材料生产基地,这种材料主要是高纯度的硅,下面关于硅的叙述中,正确的是。

A.硅的非金属性比碳弱,只有在高温下才能跟氢气发生化合反应 B.C.SiO2SiO2与碳酸钠固体高温条件下反应,说明硅酸的酸性强于碳酸是酸性氧化物,它不溶于任何酸

D.虽然硅的化学性质不活泼,但在自然界中以化合态存在

E.硅是构成矿物和岩石的主要元素,硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位 14.(14分)某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。

(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应:(用离子方程式表示) 设计的原电池装置,反应前,电极质量相

等,一段时间后,两电极质量相差12 g,导线中通过 mol电子。 (2)其他条件不变,若将CuCl2溶液换为

NH4Cl溶液,石墨电极反应式为 ,这是由于

NH4Cl溶液显 (填”酸性”“碱性”或”中性”)。用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中,向其中滴加少量的氯水,然后滴加几滴硫氰化钾溶液,溶液变红,继续滴加过量新制饱和氯水,颜色褪去,同学们对此做了多种假设,某同学的假设是:”溶液中的+3价铁被氧化为更高价态。”如果+3价铁被氧化为式。

(3)其他条件不变,若将盐桥换成弯铜导线与石墨连成n型,如图所示,一段时间后,在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液,现象是 ,电极反应为 ;乙装置中石墨(1)为 (填正、负、阴、阳)极。

FeO42试写出反应的离子方程

答案详情

【解析】根据图中电子的流向,可知Ag电极失电子为负极,则石墨电极为正极;负极的电极反应式:

Age

Ag ;由原电池的工作原理可知:电池工作时,电解质溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,所以盐桥中阴离子向负极移动,总反应为:【答案】 B 【解析】电流的方向是正极通过外电路到负极,故①中a为阳极,电解精炼铜时,粗铜作阳极,A项正确;铁比铜活泼,②中铁作负极,发生失电子的氧化反应:Fe2e

3Fe2Fe3Ag Fe2Ag。

Fe2铜作正极

Fe3在正极得电子,②中总反应为:Fe2Fe3

B项错误;C项为外接电源的阴极保护,被保护的金属与电源负极相连作阴极,C项正确;装置④中铜和铁虽然相连接,但所处环境非常干燥,很难形成原电池,金属不易被腐蚀,D项正确。【答案】 B 【解析】由题意,光照时,Cl原子在Ag极得到电子形成

ClCl由Ag极向Pt极迁移,电子来源于Pt极上的Cu失去的

电子,经导线流入Ag极,光照时电流的方向与电子的流向相反,综上分析,A、B、C错误,只有D项正确。【答案】 D 【解析】铝质易拉罐发生的是吸氧腐蚀,碳棒作正极,电极反应式为0反应式为4Al12OH 3O26H2O12e12OH4Al(OH)3铝作负极,电极电流方向应由12e4Al(OH)3故电池总反应为:

4Al3O26H2O

正极(碳棒)流向负极(铝质易拉罐),故C项正确。【答案】 C 【解析】 (1)电池放电时为原电池,负极发生氧化反应:2Na2e 应:xS2e2Na正极发生还原反

Sx2;(2)充电时为电解池,两极发生的反应为原电池的逆反应,故Na所在的电极发生还原反2Na,因此,充电时Na所在电极与直流电源的负极相连。(4)在铅蓄电池中,铅作负极,当铅蓄电池消2a207应:2Na2e

耗a g Pb时转移电子的物质的量为放电量是铅蓄电池的4.5倍。【答案】 (1)xS2e mol,而钠硫电池消耗a g Na时转移电子的物质的量

a23 mol,故钠硫电池的理论Sx2 (或2NaxS2eNa2Sx) 2Na2e2Na (2)负 (3)离子导电(导电或电解质)和隔离钠与硫 (4)4.5 【解析】该电池反应的氧化剂为O2还原剂为丁烷,故

O2应通入电池的正极,丁烷应通入电池的负极,由原电池的工作原理可知:电池工作时,电解质溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,故A选项错。D选项错,通入空气的一极是正极,电极反应为:确。【答案】 D 【解析】电解时,金属作阳极,阳极优先失电子,A项不符合题意;比较金属性的强弱,应该根据得失电子的能力,而不是得失电子的多少,B项不符合题意;铝和铁在浓硝酸中钝化,是铝和铁的特性,不能说明铝的金属性强于铜,C项不符合题意。D项符合题意。【答案】 D 【解析】钢铁在酸性条件下发生析氢腐蚀,在弱酸性、中性或碱性条件下发生吸氧腐蚀,A、C项错误;钢铁腐蚀的本质就是铁失去电子被氧化,作负极,而氧气在正极(钢铁中的碳)发生还原反应,D项正确。【答案】 D 【解析】由H的迁移方向(从负极到正极),可知甲为负极,乙为正极,故b、c分别通入甲醇、H2OO24e 2O2通入丁烷的一极是负极,负极是失去电子,B、C错;根据得失电子守恒可得D正

O2;a、d分别导出

2、。

【答案】 B 【解析】根据题中给出的总反应可知,负极为Li,其电极反应式为LieLi故A、C项错误;利用总反应式减去负极反应式可得正极反应式,可判断B项正确;充电时应当是阳极发生失电子氧化反应,D项错误。【答案】 B 【解析】充电时,电能转化为化学能,C项正确;充电时,负极(此时作阴极,即C极)发生还原反应,D项错误;放电时,Li作



负极被氧化,生成的Li从负极移向正极,A、B项正确。【答案】 D 【解析】由反应的总方程式看出,铜化合价升高,失去电子被氧化,作负极,形成的Cu与碱性介质中的OH反应,B项正确;原电池中阳离子移向正极,阴离子移向负极,D项错误;电子的流向与电流的流向相反,C项错误;铜电极附近有生成,不是黑色沉淀,A项错误。【答案】 B 【解析】电池工作时储氢合金中的氢气失去电子,储氢合金作负极,电子由负极通过外电路流向正极,A项正确,C项错误;电池充电时,阳极(即原电池的正极)发生氧化反应,阴极(即原电池的负极)发生还原反应,B项正确;根据题中所给总反应式可写出电池工作时负极反应式为6NiO(OH)6H2O6eCu2OLaNi5H66OH6eLaNi56H2O正极反应式为6Ni(OH)26OHD项正确。

【答案】 C 【解析】将放电时的正负极电极反应式相加可得总反应式

Li1xMnO2LixC6LiMnO2C6充电时反应逆向进行,A项正确;电池充电时,电池正极与电源正极相连接,电池负极与电源负极相连接,B项正确;K与N相接时,为电池放电,负极(B极)发生氧化反应,生成阳离子向正极迁移,C项错误;在整个过程中,能量在光能、化学能、电能、机械能等之间转换,D项正确。【答案】 C 【解析】放电时A极失电子作负极,放电时Na向正极移动,A、B错;充电时是将电能转化为化学能,C错。【答案】 D 【解析】 (1)溶液中当铁锈除尽后发生的反应有:Fe+2HCl

FeCl2H2↑和

2FeCl3Fe3FeCl2。

(2)A、C发生钢铁的吸氧腐蚀,B是牺牲阳极的阴极保护法,D是外加电源的阴极保护法。 (3)①电镀时镀层金属作阳极,故A电极对应的金属是Cu,B电极的电极反应式为Cu22eCu。

②当两极质量之差为5.12 g,阳极溶解的铜和阴极析出的铜均为2.56 g,物质的量为0.04 mol,故电路中通过的电子为0.08 mol。【答案】 (2)BD (3)①Cu Cu2(1)2FeCl3Fe3FeCl2

2eCu ②0.08 ③铁比铜活泼,镀层破坏后,在潮湿环境中形成原电池,铁为负极,加速铁的腐蚀(答案合理即可)

【解析】 (1)根据氧化还原反应规律,可知发生的反应为:(2)Cu电极为原电池的负极,电极反应式为Cu2e的K向正极移动进入X溶液中。 Cu2FeCl3

2FeCl2CuCl2 Cu是还原剂。

Cu2;负极产生了阳离子,故阳离子应由负极移向正极,盐桥中(3)电解时Cu溶解发生氧化反应,故Cu电极为阳极,N为电源的正极,M为电源的负极;电解时阳极:Cu2e 阴极:2Fe3Cu22e 222Fe电解质溶液中Fe2、Cu的物质的量不断增大,电解开始时Cu的物质的量为0,由②2线表示的离子的物质的量的变化等于转移的电子的物质的量可知其表示Fen(Fe)4 mol-2 mol=2 mol,n(Fe322的变化;当电子转移2 mol时,溶液中

)1mol+2 mol=3 mol,n(Cu2)1 mol,要使所有的金属阳离子沉淀完全,则

14mol1233mol225需NaOH的物质的量为:2 mol mol=14 mol,故NaOH溶液的体积为molL.8 L。

【答案】 (1)Cu (2)①FeCl3 ②Cu2e2Cu2 ③K

(3)①加快负 ②Fe 2.8

Pb2eSO42【解析】 (1)铅蓄电池在放电时负极为Pb,失去电子发生氧化反应

PbSO4正极为

PbO2得到电子发生还原反应;铅蓄电池在充电时,是电解池的装置,与充电器电源负极相连的是阴极,即它放电时的负极,阳极失去电子转移到充电器电源的正极,阳极反应是(2)阳极即为原电池的负极,发生的反应为(3)B中SiO2PbSO4

2e2H2OPbO2SO44H2。

H22e2H阴极为正极,反应为

O24e4H2H2O。是酸性与碳酸钠固体高温条件下反应,由于不是水溶液中的反应,不能说明硅酸的酸性强于碳酸;C中

SiO2氧化物,它可溶于氢氟酸;E中,硅是构成矿物和岩石的主要元素,硅在地壳中的含量在所有的元素中居第二位。【答案】 (1)增大 (2)b b (3)AD 【解析】 (1)根据电池示意图可知该原电池总反应为FeCuFeCu22Pb2eSO42PbSO4 负极

H22e2H Fe2Cu。