原電池復(fù)習(xí)課教案

選修Ⅳ第1章第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能—原電池復(fù)習(xí)課【教材分析】原電池是在必修教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上的進(jìn)一步拓寬和加深，也是對氧化還原反應(yīng)的拓展。及工業(yè)生產(chǎn)、人們的生活聯(lián)系密切。通過對蓄電池、燃料電池、干電池的分析，探討化學(xué)能及電能相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系和對人類社會的重要意義。通過對金屬腐蝕的原因的學(xué)習(xí)，從本質(zhì)上弄清金屬的腐蝕，找到金屬防護(hù)的方法，認(rèn)識防止金屬腐蝕的重要意義?！窘虒W(xué)目標(biāo)】一知識及能力1、進(jìn)一步加深學(xué)生對原電池原理的理解。2、能正確的書寫原電池的極反應(yīng)方程式。2、能用原電池原理解釋金屬的腐蝕及防護(hù)問題。二過程及方法通過學(xué)生的交流、合作，體現(xiàn)運用原電池解決實際問題的過程，學(xué)會分析解決實際問題的方法。三情感及價值觀1、發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，感受化學(xué)世界的奇妙。2、認(rèn)識化學(xué)對于社會、生活和生產(chǎn)的意義?！窘虒W(xué)重點】1、原電池原理的進(jìn)一步理解。2、電極反應(yīng)方程式的書寫?！窘虒W(xué)難點】電極反應(yīng)方程式的書寫【教學(xué)方法】練習(xí)法、講授法、討論法【教學(xué)手段】學(xué)生分組實驗多媒體教學(xué)課件【設(shè)計思路】先通過原電池原理實際應(yīng)用的兩個練習(xí)題，讓學(xué)生進(jìn)一步領(lǐng)會原電池的實際意義。并通過對這兩個練習(xí)的歸納、總結(jié)深化對原電池原理的理解，總結(jié)出電極反應(yīng)方程式書寫的方法。最后再由一個綜合性訓(xùn)練題，對本節(jié)和本章的關(guān)系進(jìn)行總結(jié)。以達(dá)到整合本章，深化本節(jié)的目的?！窘虒W(xué)過程】教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖練習(xí)導(dǎo)入展示：練習(xí)1、如圖：水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：試管內(nèi)液面下降，則溶液呈現(xiàn)_____性，電極反應(yīng)方程式：負(fù)極：______，正極：______。若試管內(nèi)液面上升，則溶液呈_____性，發(fā)生_____腐蝕，電極反應(yīng)方程式，負(fù)極：__________，正極：______________。此時的原電池反應(yīng)為答案：酸

析氫Fe―2e-=Fe2+

2H++2e-=H2↑弱酸性、中性或堿

2Fe―4e-=2Fe2+

2H2O+O2+4e-=4OH-

2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2練習(xí)2、航天技術(shù)中使用的氫氧燃料電池具有高能，輕便和不污染環(huán)境等優(yōu)點。氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種，它們放電時的電池中總反應(yīng)方程式都可表示為:2H2+O22H2O,酸式氫氧燃料電池的電解質(zhì)是酸,其負(fù)極反應(yīng)式：2H2-4e-4H+，則正極反應(yīng)為：__________________；堿式氫氧燃料電池的電解質(zhì)是堿,其正極反應(yīng)為：O2+4H2O+4e-4OH-，則負(fù)極反應(yīng)為_________。答案：O2+4H++4e-2H2O2H2+4OH--4e-4H2O做練習(xí)1、鞏固原電池的基本知識。2、培養(yǎng)學(xué)生知識的運用能力。3、進(jìn)一步領(lǐng)會原電池的實際意義。問題討論展示：1、一個原電池的構(gòu)成，需要哪些要素？2、你畫出練習(xí)1中的原電池裝置圖？并指出電極材料，標(biāo)出正、負(fù)極。3、原電池反應(yīng)及電極材料、電解質(zhì)溶液之間有什么關(guān)系？4、你認(rèn)為原電池電極反應(yīng)方程式的書寫應(yīng)注意什么問題？交流討論深化知識、培養(yǎng)能力、指導(dǎo)方法歸納討論結(jié)果板書：一原電池原理（一）原電池的構(gòu)成要素1、△H＜0的氧化還原反應(yīng)2、兩個導(dǎo)體3、電解質(zhì)溶液4、構(gòu)成閉合回路回答交流歸納檢查上節(jié)課的知識掌握情況展示食鹽水、氧氣展示學(xué)生的答案：食鹽水、氧氣分析判斷形成結(jié)論總結(jié)討論結(jié)果歸納總結(jié)：1、電極反應(yīng)、電極材料、電解質(zhì)溶液之間沒有必然的聯(lián)系。2、電極反應(yīng)方程式的書寫要受電解質(zhì)的影響?；卮鸾涣鳉w納形成結(jié)論（二）電極反應(yīng)方程式的書寫方法指導(dǎo)分析講解：1、標(biāo)價態(tài)找變價2、定反應(yīng)找物質(zhì)3、定電極找對應(yīng)4、定電子找守恒5、補微?？慈芤貉趸磻?yīng)0+4+2Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O還原反應(yīng)還原劑氧化劑氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物負(fù)極：Pb＋SO42－PbSO4＋2e－正極：PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－PbSO4＋2H2O思考交流回答理解指導(dǎo)電極反應(yīng)的書寫方法鞏固練習(xí)練習(xí)3、一種燃料電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：在酸性溶液中甲醇及氧作用生成水和二氧化碳。該電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是()A．CH3OH(g)＋O2(g)H2O(l)＋CO2(g)＋2H＋(aq)＋2e－B．O2(g)＋4H＋(aq)＋4e－→2H2O(l)C．CH3OH(g)＋H2O(l)→CO2(g)＋6H＋(aq)＋6e－D．O2(g)＋2H2O(l)＋4e－→4OH－解析：該燃料電池的總反應(yīng)為：2CH3OH(g)＋3O2(g)→4H2O(l)＋2CO2(g)，正極反應(yīng)為：O2(g)＋4H＋(aq)＋4e－→2H2O(l)，根據(jù)電子守恒則負(fù)極反應(yīng)為：CH3OH(g)＋H2O(l)→CO2(g)＋6H＋(aq)＋6e－。答案：C做練習(xí)鞏固電極反應(yīng)的書寫方法板書二原電池的應(yīng)用（一）化學(xué)電源（二）金屬的腐蝕及防護(hù)回憶知識復(fù)習(xí)練習(xí)復(fù)習(xí)練習(xí)4、A、B、C三個燒杯中分別盛有相同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸，如圖所示：(1)A中反應(yīng)的離子方程式是_____________(2)B中Sn極的電極反應(yīng)式為_________________，Sn極附近溶液的pH________(填“增大”、“減小”或“不變”)。(3)C中被腐蝕的金屬是____________，總反應(yīng)離子方程式是______________________，比較A、B、C中鐵被腐蝕的速率由快到慢的順序是____________________。解析：(1)A中發(fā)生Fe及稀H2SO4間的置換反應(yīng)。(2)B中Sn為正極，H＋放電生成H2：2H＋＋2e－→H2↑，導(dǎo)致Sn附近溶液中[H＋]減小，pH增大。(3)C中Zn為負(fù)極被腐蝕。答案：(1)Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(2)2H＋＋2e－→H2↑增大(3)ZnZn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑B>A>C做練習(xí)復(fù)習(xí)金屬的腐蝕及防護(hù)知識檢查展示：1、金屬的腐蝕有哪些類型？2、怎樣防止金屬的腐蝕？思考回答知識復(fù)習(xí)練習(xí)展示：練習(xí)5、（1）3.2克液態(tài)甲醇完全燃燒，生成液態(tài)水時放出72.65kJ的熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式（2）在下圖所示裝置中（3）圖中甲池的裝置是

。乙池A電極的名稱是

。寫出通入CH3OH的電極的電極反應(yīng)式是

。（4）乙池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。（5）當(dāng)乙池中B（Ag）極的質(zhì)量增加5.40g時，甲池中理論上消耗O2

mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）；此時丙池某電極析出0.60g某金屬，則丙中的鹽溶液可能是

（填序號）A．MgSO4

B．CuSO4

C．NaCl

D．AgNO3答案：（1）2CH3OH（l）+3O2（g）＝2CO2（g）+4H2O（l）△H=-726.5kJ/mol（2）原電池陽極（3）CH3OH+8OH――6e－＝CO32－+6H2O（4）4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3（5）280B、D做練習(xí)鞏固深化整合問題展示展示：1、通過本章的學(xué)習(xí)，你只有什么收獲？2、本節(jié)及這一章有什么關(guān)系？你能否用一個簡單說的示意圖表示。思考總結(jié)整合本章課堂小結(jié)展示：△H＜0放熱反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化△H＞0吸熱反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)非氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移非自發(fā)反應(yīng)電解池氧化還原反應(yīng)（△H＞0）自發(fā)反應(yīng)原電池（△H＜0)回答思考討論形成知識結(jié)構(gòu)板書提綱一原電池原理（一）原電池的構(gòu)成要素1、△H＜0的氧化還原反應(yīng)2、兩個導(dǎo)體3、電解質(zhì)溶液4、構(gòu)成閉合回路（二）電極反應(yīng)方程式的書寫二原電池的應(yīng)用（一）化學(xué)電源（二）金屬的腐蝕及防護(hù)△H＜0放熱反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化△H＞0吸熱反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)非氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移非自發(fā)反應(yīng)電解池△H＞0氧化還原反應(yīng)自發(fā)反應(yīng)原電池△H＜0教后記1、課堂的容量較大，課堂進(jìn)度要打緊，否則要拖堂。2、進(jìn)行電極反應(yīng)方程式的書寫方法教學(xué)時要慢一些，要給學(xué)生消化的時間。3、最后的課堂小結(jié)部分最好，加深了學(xué)生對這一章的理解，學(xué)生表現(xiàn)比較積極。跟蹤練習(xí)1．我國某大城市今年夏季多次降下酸雨。據(jù)環(huán)保部門測定，該城市整個夏季酸雨的pH平均為3.2。在這種環(huán)境中的鐵制品極易被腐蝕。對此條件下鐵的腐蝕的敘述不正確的是()A．此腐蝕過程有化學(xué)腐蝕也有電化學(xué)腐蝕B．發(fā)生電化學(xué)腐蝕時的正極反應(yīng)為2H2O＋O2＋4e－=4OH－C．在化學(xué)腐蝕過程中有氫氣產(chǎn)生D．發(fā)生電化學(xué)腐蝕時的負(fù)極反應(yīng)為Fe－2e－=Fe2＋2．關(guān)于如圖所示裝置的敘述，正確的是()A．銅是陽極，銅片上有氣泡產(chǎn)生B．銅片質(zhì)量逐漸減少C．電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片D．銅離子在銅片表面被還原3．化學(xué)用語是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具，下列用來表示物質(zhì)變化的化學(xué)用語中，正確的是()A．電解飽和食鹽水時，陽極的電極反應(yīng)式為：2Cl－－2e－=Cl2B．氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式：O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．粗銅精煉時，及電源正極相連的是純銅，電極反應(yīng)式為：Cu－2e－=Cu2＋D．鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的負(fù)極反應(yīng)式：Fe－3e－=Fe3＋4．燒杯A中盛放0.1mol·L－1的H2SO4溶液，燒杯B中盛放0.1mol·L－1的CuCl2溶液(兩種溶液均足量)，裝置如圖所示，下列說法不正確的是()A．A為原電池，B為電解池B．A為電解池，B為原電池C．當(dāng)A燒杯中產(chǎn)生0.1mol氣體時，B燒杯中產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量也為0.1molD．一段時間后，B燒杯中溶液的濃度增大5．將金屬a放入b(NO3)2溶液中發(fā)生如下反應(yīng)：a＋b2＋=a2＋＋b，則下列說法正確的是()A．常溫下，a或b可以及水發(fā)生反應(yīng)B．a(chǎn)及b用導(dǎo)線連接插入稀H2SO4中，則形成原電池且b極上有H2放出C．a(chǎn)及b用導(dǎo)線連接插入b(NO3)2中一定構(gòu)成原電池D．用惰性電極電解a(NO3)2及b(NO3)2的混合液，在陽極先析出b6．燃料電池是燃料(如CO、H2、CH4)等跟O2(或空氣)起反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，電解質(zhì)溶液是強堿(如KOH)溶液，下列關(guān)于甲烷燃料電池的說法中不正確的是()A．通入氧氣的一極發(fā)生還原反應(yīng)，通入甲烷的一極發(fā)生氧化反應(yīng)B．負(fù)極的電極反應(yīng)式為CH4＋10OH－－8e－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2OC．隨著反應(yīng)的進(jìn)行，電解質(zhì)溶液的pH保持不變D．甲烷燃料電池的能量利用率比甲烷燃燒的大7．某蓄電池放電、充電時的反應(yīng)為Fe＋Ni2O3＋3H2Oeq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))Fe(OH)2＋2Ni(OH)2下列推斷中正確的是()①放電時，F(xiàn)e為正極，Ni2O3為負(fù)極②充電時，陰極上的電極反應(yīng)式是：Fe(OH)2＋2e－=Fe＋2OH－③充電時，Ni(OH)2為陽極④該蓄電池的電極必須是浸在某種堿性電解質(zhì)溶液中A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④8．鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼鐵占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。請回答鋼鐵在腐蝕、防護(hù)過程中的有關(guān)問題。(1)下列哪個裝置可防止鐵棒被腐蝕________________。(2)在實際生產(chǎn)中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕。裝置示意圖如圖。請回答：①A電極對應(yīng)的金屬是________(寫元素名稱)，B電極的電極反應(yīng)式是______________。②鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕，請簡要說明原因_______________________________________________________________________9．某?；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組欲設(shè)計實驗驗證Fe、Cu的金屬活動性，他們提出了以下兩種方案。請你幫助他們完成有關(guān)實驗項目：方案Ⅰ：有人提出將大小相等的鐵片和銅片，分別同時放入稀硫酸(或稀鹽酸)中，觀察產(chǎn)生氣泡的快慢，據(jù)此確定它們的活動性。該原理的離子方程式為__________________________________________________________________。方案Ⅱ：有人利用Fe、Cu作電極設(shè)計成原電池，以確定它們的活動性。試在下面的方框內(nèi)畫出原電池裝置圖，標(biāo)出原電池的電極材料和電解質(zhì)溶液，并寫出電極反應(yīng)式。正極反應(yīng)式：________________________________________________________。負(fù)極反應(yīng)式：________________________________________________________。方案Ⅲ：結(jié)合你所學(xué)的知識，幫助他們再設(shè)計一個驗證Fe、Cu活動性的簡單實驗方案(及方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同)：______________________，用離子方程式表示其反應(yīng)原理：_____________________________________________________________。10．(1)合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.2kJ·mol－1已知合成氨反應(yīng)是一個反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物的反應(yīng)，在某一定條件下，N2的轉(zhuǎn)化率僅為10%，要想通過該反應(yīng)得到92.2kJ的熱量，至少在反應(yīng)混合物中要投放N2的物質(zhì)的量為________mol。(2)肼(N2H4)－空氣