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【新教材】2.2.2 化学电池 学案-鲁科版高中化学必修第二册

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第二章 第二节 化学反应与能量转化

第二课时 化学电池

1.从氧化还原反应的角度认识原电池的工作原理。

2.能分析简单原电池的工作原理,能辨识原电池的构成要素。并能设计简单的原电池。

原电池的工作原理和构成要素;原电池电极材料和电解质溶液的选择。

1.根据能量变化,可将化学反应分为 和 。

2.破坏化学键吸收的能量大于形成化学键释放的能量的反应为 反应,反应物的总能量 生成物的总能量。

3.破坏化学键吸收的能量小于形成化学键释放的能量的反应为 反应,反应物的总能量 生成物的总能量。

二、化学反应能量转化的重要应用——化学电池

【观察思考】观察“简易氢氧燃料电池的实验”思考完成以下问题:

(1)简易氢氧燃料电池是如何将化学能转化成电能的?

(2)组装电池需要满足哪些基本条件?

氢氧燃料电池中发生的反应为: 。氢分子中的氢原子在石墨电极上 电子,氢气作为电池的 ;氧气分子中的氧原子在石墨电极上 得到电子,氧气作为电池的 ;稀硫酸中存在的自由移动的离子起到 的作用,导线

起到 的作用。简易氢氧燃料电池能够给用电器提供电势差,是由于在两个石墨电极上有 不同的物质——氢气和氧气。 【总结】

1.原电池的基本工作原理是 和 分别在两个不同的区域发生氧化反应和还原反应,并通过 形成闭合回路产生电流。其中, 在负极上 电子,是负极反应物; 在正极上 电子,是正极反应物;电极材料(如石墨电极)通常是 。此外,还要有能传导电荷的 作为离子导体;而导线则作

为 ,起到传导电子形成闭合回路的作用。

2.原电池的构造:(1) ;(2) ; (3) ;(4) ;

【交流研讨】生活中平常使用的 5 号电池或 7 号电池都是锌锰干电池。锌锰干电池分为酸性锌锰干电池和碱性锌锰干电池两种。酸性锌锰干电池的组成如图所示。请根据原电池原理和构造思考以下问题。

在酸性锌锰干电池中,负极反应物是 ,正极反应物分别是 。负极材料是 ,正极材料是 。离子导体是 。 【活动探究】小组合作,根据要求设计一个简单的原电池

设计思路及依据 Zn+2H+====Zn2++H2↑ 确定 负极 确定 正极 构成闭 合回路 【思考】 (1)尝试分析如图 2-2-12 所示的原电池的工作原理。

锌原子 电子被氧化成 Zn 2+ 进入溶液,反应式为 ,锌片上的电子通过导线流向铜片,溶液中的 离子移向正极铜片,在铜片上 电子而被还原形成氢分子逸出,反应式为 。电解质溶液中 离子移向负极锌片。

(2)在如图 2-2-12 所示的装置中,锌片、铜片与稀硫酸,哪些可以替换为其他物质却同样能产生电流?

正极铜可用 替换,硫酸可用 替换。

选择负极反应物:_ ___ 选择负极材料:___ _ 选择正极反应物:___ ___ 选择正极材料:___________ 选择离子导体:____________ 选择电子导体:___ _ 实验装置 实验现象 【总结】3.原电池正负极材料和离子导体的选择

负极材料选择 : 正极材料选择 : 离子导体选择:

【迁移运用】根据原电池原理和设计思路,将反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu设计成原电池,画出装置图,并写出正负极反应式。

4.化学电池的分类: 、 和 。 【课堂小结】

工作原理 化学电池 构成 设计方法

1.列说法中正确的是

( )

A.原电池是把电能转化为化学能的装置

B.原电池中电子流出的一极是正极,发生氧化反应 C.原电池中电流从负极流出,从正极流入 D.原电池中的阳离子向正极移动

2.X、Y两根金属棒插入Z溶液中构成如图所示装置,实验中电流表指针发生偏转,同时X棒变粗,Y棒变细,则X、Y、Z可能是下列中的( )

编号 A B C D X Zn Cu Cu Ag Y Cu Zn Ag Zn Z 稀硫酸 稀硫酸 硫酸铜溶液 硝酸银溶液 3.氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上,其反应原理示意图如下所示。下列有关氢氧燃料电池的说法,正确的是( )

【新教材】2.2.2 化学电池 学案-鲁科版高中化学必修第二册

第二章第二节化学反应与能量转化第二课时化学电池1.从氧化还原反应的角度认识原电池的工作原理。2.能分析简单原电池的工作原理,能辨识原电池的构成要素。并能设计简单的原电池。原电池的工作原理和构成要素;原电池电极材料和电解质溶液的选择。1.
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