第一篇:電解池 原電池 教案
輕輕家教
化學反應原理
第二節 電解池
一.電解池
1.電解、電解池
2.電解池的構成和工作原理(1)構成條件
①有與外接直流電源相連的兩個電極。②電解質溶液(或熔融電解質)。③形成閉合回路。
(2)電解池工作原理(以電解CuCl2溶液為例)
(3)電解池中電子、電流和離子的移向 ①電子:負極→陰極,陽極→正極 ②電流:正極→陽極→陰極→負極 ③離子:陽離子→陰極,陰離子→陽極(4)兩極放電(氧化或還原)順序
①陰極:陽離子放電順序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2>Na>Ca2>K。+++
+陽極:金屬(Au、Pt除外)電極>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根離子。注:①陰極不管是什么材料,電極本身都不反應,一定是溶液(或熔融電解質)中的陽離子放電。
②陽極材料若是金屬電極(Au、Pt除外),溶液中的陰離子不反應,電極金屬失電子被氧化。
輕輕家教
化學反應原理
3.電極反應式:
4.原電池與電解池相連 輕輕家教
化學反應原理
第二篇:高中化學原電池和電解池教學方法探討
高中化學原電池和電解池教學方法探討
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? 來源:科教導刊 2013年18期
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摘 要 原電池和電解池是高中化學一個重要的知識點,也是歷年高考常考重點、難點內容之一。在日常的教學中,老師可以通過原電池和電解池對比教學、歸納教學以及直擊考點教學的方法,詳盡解析原電池和電解池相關概念,提高學生對本知識點綜合運用能力。
關鍵詞 原電池 電解池 電極反應
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
0 引言
化學是一門實踐性很強的學科。電化學當中原電池和電解池廣泛應用于工業、農業、國防、通信、照明、醫療等部門,與我們日常生活密切相關、不可缺少,成為高考常考的知識點。①②③從高考題型來看,主要涉及選擇、填空、判斷、推斷、計算等形式。從知識內容來看,主要涉及四個方面:原電池、電解池、電鍍池和金屬防腐的概念;氧化還原反應;得失電子;反應方程式及電極反應式書寫。命題過程中,題目呈現方式千變萬化,涉及領域廣泛,且與我們日常生活緊密相連,在未來高考中仍是考試的熱點和難點問題,我們在日常教學活動中要注
意激發學生的多向思維、推理判斷思維、逆向解題思維,規范學生的解題方法,讓學生真正意義上理解概念,做到知己知彼,方可百戰不殆。本文總結了原電池和電解池對比教學,原電池和電解池知識點概念歸納教學以及直擊考點教學,為廣大同行以后的日常教學提高參考。④⑤原電池和電解池對比教學
原電池和電解池問題是新課程標準要求必須重點掌握的內容,也是學生學習的一個難點。為了使學生更好地學習理解掌握這部分內容,老師可以采用對比教學方法進行教學,相關比較如表1。
從表1中,可以看出原電池和電解池差異,主要是概念上理解的差異,我們教師要在教學中引導學生對原電池和電解池進行系統比較,讓學生清楚認識原電池和電解池的本質差別,從而最終達到提升學生對知識點綜合運用的能力,從容面對高考試題當中原電池和電解池的綜合考查題型。原電池和電解池知識點概念歸納教學
每年高考化學考試大綱原電池和電解池是命題的熱點,各地的模擬題中這類考試題目比較多,難度差別也很大,有些甚至比較偏、怪,給學生學習帶來了不必要的負擔。高考題目形式千變萬化,而對知識點理解萬變不離其宗。我們在教學中要以近五年高考命題知識點為指導,針對一些常見的題型做詳盡的歸納總結,減輕學生的負擔。在教學工作中,教師要處理好以下四個方面的問題歸納。(1)概念的理解:找出原電池與電解池、正極與陽極、負極和陰極、電子流向與電流流向等概念的異同點,更好地把握知識點的運用;(2)化學方程式、離子方程式和電極反應式的書寫:電極反應的書寫一直是教師教學的重點,也是學生學習的薄弱環節,丟分最多,經常失誤;(3)計算:常見的有生成物分子式、結構
式、物質的量、化學方程式配平等相關計算的形式,通過計算,可以了解考生掌握化學基礎知識程度,考查考生對知識點綜合運用能力;(4)緊密聯系生活:化學跟我們日常生活息息相關,手機、筆記本電腦電池充電放電,家用電器生銹等等,都跟電化學有關聯。
對原電池和電解池知識點概念歸納總結,能幫助學生更好地理解基礎知識,由局部知識向網絡知識發展,促使學生注重相關學科的聯系和滲透,廣泛閱讀課外知識,能有效提高學生的學習效率。原電池和電解池直擊考點教學
原電池和電解池是高中化學的一個重要理論知識點,也是歷年高考必考的一個重點。直擊考點教學法就是拿歷年高考試題作為典例的教學方法,歷年的高考試題也是考生復習最好的資料,通過對歷年試題分析,針對性安排教學內容,做到知己知彼,百戰不殆。
原電池和電解池的教學,關鍵是原電池和電解池辨析。下面就從試題區別是原電池還是電解池,電極反應、離子方程式的書寫兩個方面做教學介紹。在實例中判定是原電池還是電解池:具體理解滿足原電池或電解池的形成條件;是化學能轉換電能還是電能轉換化學能;有沒有活潑金屬失去電子;有無金屬單質電解析出等試題給出的信息,教師引導學生判斷電化學裝置是屬于原電池還是電解池。最終由學生總結:①電解池是一定要有外接電源,所以有外接電源的為電解池,無外接電源的必定為原電池。多池組合時,一般是含活潑金屬的池為原電池,其余都是在原電池帶動下工作的電解池;最活潑的電極相同時,則兩極間活潑性差別較大的為原電池,其余為電解池;②陰陽極的判斷,根據電極與電源兩極相連的順序判斷,陰極與直流電源負極相連電解池中的電極。其反應時,溶液中氧化能力強的離子首先在陰極上得到電子,發生還原反應。陽極與直流電源正極直接相連,該極上,溶液中還原性強的陰離子失去電子被氧化,或者電極材料本身失去電子被氧化溶于溶液當中;③兩種活動性不同的金屬構成的原電池的兩極,活潑金屬做負極,負極金屬是電子流出極,正極金屬是電子流入極。用惰性電極時,電解多種陽離子共存的混合鹽溶液時,較不活潑的金屬的陽離子在陰極首先獲得電子而析出。盡管這兩部分內容教材中都安排了演示實驗,但這兩個演示實驗的外形相似,操作簡單,因此印象不深,記憶不牢。對于基本概念的考查,沒有竅門可供選擇,只要能牢記和深入理解基本的概念,各種概念的考查都會迎刃而解。結語
化學作為一門基礎性學科,又有著自己獨特的學科特點。它與其他各科看似不同,其實相通,不同在于內容,相通在于教與學的方法,究其根本,殊途同歸,都應以學生為本,激發起積極性、創造性、主動性,再輔以合適的教學方法,同時也要補充盡可能多的課外相關知識,開闊視野,從而達到培養人才的目的。本文所述,通過對原電池和電解池工作原理的對比教學、知識點概念歸納教學、直擊考點教學方法,讓學生更加容易理解電化學相關的概念,掌握基礎知識。我們在日常教學中,教學的方法是多樣的,無固定的模式,我們可以有多種的嘗試,在一定的大框架下,我們應追求教學的不拘一格,不限一法,把教學的多樣性、穩定性、靈活性與獨特性有機地結合和統一。根據學生學習的實際情況教學,合理安排教學,安排演示實驗,指導學生掌握扎實基礎知識,理解概念,總結解題方法,提升知識點的綜合運用能力。
注釋
① 楊顯維.談談如何區別高中化學中原電池和電解池[J].現代閱讀(教育版),2011(15).② 馮雁.原電池及電解池電極方程式的書寫技巧[J].電大理工,2008(1).③ 徐自文.電化學考點解析[J].科學咨詢(教學研究),2008(S1).④ 張淼玲.原電池電解池的區別與判斷[J].教育教學論壇,2011(7).⑤ 岳長在.原電池電極的判斷、方程式的書寫及其應用[J].新課程(教研版),2009
第三篇:原電池電解池教學案
化學能與電能的轉化
【課前預習區】
分析圖一和圖二,回答以下問題
一、1、圖一表示的是 池,是將 能轉換成 能的裝置。它的基本構成條件是①
;② ; ③。圖一裝置中鐵做
極,電子,發生
反應;碳棒做
極,在碳棒上
電子而發生
反應。請在圖一上標注出電子的移動方向和溶液中離子的移動方向
2、寫出兩極反應式和電池反應式
若將稀硫酸溶液換成硫酸銅溶液寫出正極反應式和電池反應式
若將稀硫酸溶液換成氯化鈉溶液寫出正極反應式
3、比較以上兩極反應式,小結:
原電池負極反應的實質是氧化反應,是金屬被腐蝕、被氧化的過程:
M-ne = M正極反應的實質是還原反應,具體由溶液的性質決定: ①酸性溶液發生析氫反應,即 ;
②中性或弱酸性或堿性溶液發生吸氧腐蝕,即 ;
③若溶液中有氫后金屬離子則發生析出金屬的反應,即。
二、1、圖二表示的是 池,是將 能轉換成 能的裝置。與電源正極相連的是
,與電源負極相連的是
極。溶液中
移向陽極,電子,發生
反應;溶液中
移向陰極,電子,發生
反應。請在圖二上標注出電子的移動方向和溶液中離子的移動方向 2.寫出兩極反應式和電池反應式
若將食鹽溶液換成氫氧化鈉溶液寫出兩極反應式和電池反應式
若將石墨電極改為鐵電極,兩極反應式有變化嗎?
寫電解反應式時,要先注意電極材料(若活潑電極作陽極會先放電),再看離子放電順序 陽離子放電順序:
陰離子放電順序:
-n+ 【課堂互動區】
板塊一 原電池、電解池電極的判定及工作原理分析
例
1、分析以下裝置,回答問題
(1)圖中表示原電池的是
,表示電解池的是
,你的判斷依據是
。(2)(工作原理分析)在圖1和圖2中表示出外電路電子及溶液中離子的移動方向(3)在圖1—圖4中標注出原電池的正、負極,并思考判斷依據(友情提示:圖1的兩極是如何判斷的?圖3的呢?你還可以根據什么來判斷電極?原電池的電極反應中可能觀察到哪些現象?)
(4)在圖中標注出電解池的陰、陽極,并思考判斷依據
規律總結1 原電池、電解池工作原理小結:
(原電池和電解池中電子和離子如何移動并形成閉合回路?請用文字和箭頭表示。)
原電池 電解池
規律總結2 電極的判定方法
原電池①
② 電解池①
②
板塊二 電極反應式和電池反應式的書寫
例
2、寫出電池反應式和電極反應式
(1)兩極反應式:
電池反應式:(書寫電極反應式和電池反應式時,要注意什么問題?當反應中出現-2價氧(2)兩極反應式:
電池反應式:
若將電源正負極反接,電極反應有何變化? 元素時,環境不同,產物有何不同?)規律總結3
電極反應式及電池反應式書寫規律及注意事項
原電池:①
②
(原電池的哪些書寫規律符合電解池?)電解池:①
②
變式練習
1.(09福建14)控制合適的條件,將反應2Fe3++2I-==2Fe2++I2設計成如下圖所示的原電池。下列判斷不正確的是()...
A.甲池中石墨為正極
B.乙池中石墨為陰極
C.反應開始時,乙中石墨電極上發生氧化反應
D.反應開始時,甲中石墨電極上Fe3+被還原
2、〔07上海,16〕某學生設計了一個“黑筆寫紅字”的趣味實驗,如右圖。濾紙先用氯化鈉、無色酚酞的混合液浸濕,然后平鋪在一塊鉑片上,接通電源后,用鉛筆在濾紙上寫字,會出現紅色字跡。據此,下列敘述正確的是
A.鉛筆端作陽極,發生還原反應
B.鉑片端作陰極,發生氧化反應 C.鉛筆端有少量的氯氣產生
D.a點是負極,b點是正極
3.(09山東29)Zn-MnO2干電池應用廣泛,其電解質溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。(1)該電池的負極材料是
。電池工作時,電子流向
(填“正極”或“負極”)。(2)MnO2的生產方法之一是以石墨為電極,電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反應式是。
4、如圖,E為沾有Na2SO4溶液的濾紙,并加入幾滴酚酞。A,B分別為Pt片,壓在濾紙兩端,R、S為電池的電極。M、N是用多微孔的Ni的電極材料,它在堿溶液中可以視為惰性電極。G為電流計,K為開關。C、D和電解池中都 充滿濃KOH溶液。若在濾紙中央點上一滴紫色的KMnO4液,K打開,接通電源一段時間后,C、D中有氣體產生。(1)外電源的正、負極分別是R為____,S為_____。
(2)A附近溶液的現象是
,B附近發生的電極反應式為
。(3)濾紙上的紫色點向哪方移動____。
(4)當C、D里的氣體產生到一定量時,切斷外電源并接通開關K,經過一段時間,C、D中氣體逐漸減少,主要因為,有關的反應式為。
溶本節小結【課后鞏固區】
1、(08上海卷)取一張用飽和的NaCl溶液浸濕的pH試紙,兩根鉛筆芯作電極,接通直流電源,一段時間后,發現a電極與試紙接觸處出現一個雙色同心圓,內圈為白色,外圈呈淺紅色。則下列說法錯誤的是()A.b電極是陰極 B.a電極與電源的正極相連 C.電解過程中水是氧化劑
D.b電極附近溶液的pH變小
2.(08寧夏卷)一種燃料電池中發生的化學反應為:在酸性溶液中甲醇與氧作用生成水和二氧化碳。該電池負極發生的反應是()
A.CH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H(aq)+2eB.O2(g)+4H(aq)+4e=2H2O(1)C.CH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H+(aq)+6e-
D.O2(g)+2H2O(1)+4e-=4OH-
3.(08重慶卷)如題圖所示,將緊緊纏繞不同金屬的鐵釘入培養皿中,再加入含有適量酚酞和NaCl的瓊脂熱溶液,卻后形成瓊膠(離子在瓊膠內可以移動),下列敘述正確的是()
A.a中鐵釘附近呈現紅色
B.b中鐵釘上發生還原反應 C.a中銅絲上發生氧化反應
D.b中鋁條附近有氣泡產生
4、對右圖中電極加以必要的連接并填空:
(1)在A圖中,使銅片上冒氣泡,請加以必要的連接,則連接后的裝置叫
。電極反應式:
鋅板:
;銅板:
。(2)在B圖中,使a極析出銅,則b極析出
。加以必要的連接后,該裝置叫
。電極反應式:a極:
;b極:
。經過一段時間后,停止反應并攪勻溶液,溶液的pH
(填“升高”“降低”或“不變”)。
(3)將A、B圖中Cu板與a極,Zn板與b極用導線連接,則連接后的A裝置叫
,B裝置叫
。Zn板為
極,a極為
極。A圖發生的總反應的化學方程式為
,B圖發生的總反應的離子方程式為。
放冷
+
-
+
- 4
第四篇:原電池和電解池全面總結(2014年高考預測)
原電池和電解池
6考點解說
1.電化腐蝕:發生原電池反應,有電流產生(1)吸氧腐蝕
負極:Fe-2e-==Fe2+
正極:O2+4e-+2H2O==4OH-總式:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)
24Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O
(2)析氫腐蝕: CO2+H2OH2CO3H++HCO3-
負極:Fe -2e-==Fe2+ 正極:2H+ + 2e-==H2↑
總式:Fe + 2CO2 + 2H2O = Fe(HCO3)2 + H2↑
Fe(HCO3)2水解、空氣氧化、風吹日曬得Fe2O3。2.金屬的防護
⑴改變金屬的內部組織結構。合金鋼中含有合金元素,使組織結構發生變化,耐腐蝕。如:不銹鋼。⑵在金屬表面覆蓋保護層。常見方式有:涂油脂、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等;使表面生成致密氧化膜;在表面鍍一層有自我保護作用的另一種金屬。⑶電化學保護法
①外加電源的陰極保護法:接上外加直流電源構成電解池,被保護的金屬作陰極。②犧牲陽極的陰極保護法:外加負極材料,構成原電池,被保護的金屬作正極 3。常見實用電池的種類和特點
⑴干電池(屬于一次電池)
①結構:鋅筒、填滿MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊狀物。②電極反應 負極:Zn-2e-=Zn2+
正極:2NH4++2e-=2NH3+H2+++
NH3和H2被Zn2、MnO2吸收:MnO2+H2=MnO+H2O,Zn2+4NH3=Zn(NH3)42 ⑵鉛蓄電池(屬于二次電池、可充電電池)① 結構:鉛板、填滿PbO2的鉛板、稀H2SO4。
②A.放電反應 負極: Pb-2e+ SO42-= PbSO
4正極: PbO2 +2e-+4H+ + SO42-= PbSO4 + 2H2O
B.充電反應陰極:PbSO4 +2e-= Pb+ SO42-
陽極:PbSO4-2e-+ 2H2O = PbO2 +4H+ + SO42-總式:Pb + PbO2 + 2H2SO4
===
放電充電
2PbSO4 + 2H2O
注意:放電和充電是完全相反的過程,放電作原電池,充電作電解池。電極名稱看電子得失,電極反應式的書寫要求與離子方程式一樣,且加起來應與總反應式相同。
⑶鋰電池
① 結構:鋰、石墨、固態碘作電解質。②電極反應負極: 2Li-2e-= 2Li+
正極: I2 +2e-= 2I-總式:2Li + I2 = 2LiI
⑷A.氫氧燃料電池
① 結構:石墨、石墨、KOH溶液。
②電極反應H2-2e-+ 2OH-= 2H2O
正極: O2 + 4e-+ 2H2O = 4OH-總式:2H2+O2=2H2O
(反應過程中沒有火焰,不是放出光和熱,而是產生電流)注意:還原劑在負極上反應,氧化劑在正極上反應。書寫電極反應式時必須考慮介質參加反應(先常規后深入)。若相互反應的物質是溶液,則需要鹽橋(內裝KCl的瓊脂,形成閉合回路)。
B.鋁、空氣燃料電池以鋁—空氣—海水電池為能源的新型海水標志燈已研制成功。這種燈以取之不盡的海水為電解質溶液,靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而源源不斷產生電流。只要把燈放入海水中,數分鐘后就會發出耀眼的閃光,其能量比干電池高20~50倍。電極反應:鋁是負極4Al-12e-== 4Al3+;
石墨是正極3O2+6H2O+12e-==12OH-
4.電解反應中反應物的判斷——放電順序
⑴陰極A.陰極材料(金屬或石墨)總是受到保護。B.陽離子得電子順序 — 金屬活動順序表的反表:
K+ 陰離子失電子:S2-> I-> Br-> Cl-> OH-> NO3-等含氧酸根離子 >F-B.陽極是活潑電極時:電極本身被氧化,溶液中的離子不放電。 5.電解反應方程式的書寫步驟:①分析電解質溶液中存在的離子;②分析離子的放電順序;③確定電極、寫出電極反應式;④寫出電解方程式。如: 解NaCl溶液:2NaCl+2H2O ====H2↑+Cl2↑+2NaOH,溶質、溶劑均發生電解反應,PH增大 ⑵電解CuSO4溶液:2CuSO4 + 2H2O====2Cu + O2↑+ 2H2SO4溶質、溶劑均發生電解反應,PH減小。⑶電解CuCl2溶液:CuCl2==== Cu+Cl2 ↑ 電解鹽酸: 2HCl ==== H2↑+Cl2↑溶劑不變,實際上是電解溶質,PH增大。 ⑷電解稀H2SO4、NaOH溶液、Na2SO4溶液:2H2O==== 2H2↑ + O2↑,溶質不變,實際上是電解水,PH分別減小、增大、不變。酸、堿、鹽的加入增加了溶液導電性,從而加快電解速率(不是起催化作用)。 ⑸電解熔融NaOH: 4NaOH ====4Na + O2↑ + H2O↑ 電解 電解 電解 電解 電解 電解 ⑹用銅電極電解Na2SO4溶液:Cu +2H2O==== Cu(OH)2 + H2↑(注意:不是電解水。) 6.電解液的PH變化:根據電解產物判斷。口訣:“有氫生成堿,有氧生成酸;都有濃度大,都無濃度小”。(“濃度大”、“濃度小”是指溶質的濃度) 7.使電解后的溶液恢復原狀的方法: 先讓析出的產物(氣體或沉淀)恰好完全反應,再將其化合物投入電解后的溶液中即可。如:①NaCl溶液:通HCl氣體(不能加鹽酸);②AgNO3溶液:加Ag2O固體(不能加AgOH);③CuCl2溶液:加CuCl2固體;④KNO3溶液: 加H2O;⑤CuSO4溶液:CuO(不能加Cu2O、Cu(OH) 2、Cu2(OH)2CO3)等。8.電解原理的應用 A、電解飽和食鹽水(氯堿工業)⑴反應原理 陽極: 2Cl--2e-==Cl2↑陰極: 2H+ + 2e -== H2↑ 總反應:2NaCl+2H2O====H2↑+Cl2↑+2NaOH ⑵設備(陽離子交換膜電解槽) ①組成:陽極—Ti、陰極—Fe ②陽離子交換膜的作用:它只允許陽離子通過而阻止陰離子 和氣體通過。 ⑶制燒堿生產過程(離子交換膜法)①食鹽水的精制:粗鹽(含泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等)→加入NaOH溶液→加入BaCl2溶液→加入Na2CO3溶液→過濾→加入鹽酸→加入離子交換劑(NaR)②電解生產主要過程(見圖20-1):NaCl從陽極區加入,H2O從陰極區加入。陰極H+ 放電,破壞了水的電離平衡,使OH-濃度增大,OH-和Na+形成NaOH溶液。 B、電解冶煉鋁 ⑴原料:(A)、冰晶石:Na3AlF6=3Na++AlF63- (B)、氧化鋁: 鋁土礦 ——→ NaAlO2——→Al(OH)3 —→Al2O 3過濾 過濾 NaOH CO 2△ 電解 電解 ⑵ 原理陽極2O2 - 4e-=O2↑ + 陰極Al3+3e-=Al - 總反應:4Al3++6O2ˉ====4Al+3O2↑ ⑶ 設備:電解槽(陽極C、陰極Fe)因為陽極材料不斷地與生成的氧氣反應:C+O2 → CO+CO2,故需定時補充。 C、電鍍:用電解的方法在金屬表面鍍上一層金屬或合金的過程。 ⑴鍍層金屬作陽極,鍍件作陰極,電鍍液必須含有鍍層金屬的離子。電鍍鋅原理: 陽極Zn-2eˉ = Zn2+ 陰極Zn2++2eˉ=Zn ⑵電鍍液的濃度在電鍍過程中不發生變化。⑶在電鍍控制的條件下,水電離出來的H+和OHˉ一般不起反應。⑷電鍍液中加氨水或 NaCN的原因:使Zn2+離子濃度很小,鍍速慢,鍍層才能致密、光亮。 D、電解冶煉活潑金屬Na、Mg、Al等。 E、電解精煉銅:粗銅作陽極,精銅作陰極,電解液含有Cu2+。銅前金屬先反應但不析出,銅后金屬不反應,形成 “陽極泥”。 大家可以參照課本進行復習謝謝下載 電解 [導入新課] 故事:在倫敦的上流社會,有一位貴族夫人格林太太,她有一口整齊潔白的牙齒。但其中鑲有兩顆假牙:一顆是黃金的-這是格林太太富有的象征;另一顆是不銹鋼的—這是一次車禍留下的痕跡。 令人百思不解的是:打從車禍以后,格林太太經常頭疼,夜間失眠,心情煩躁……盡管一些國際上知名的專家教授絞盡腦汁但格林太太的病癥未能有絲毫的減輕,而且日趨嚴重……她的病真的就沒治了嗎? 后來是一位化學家解除了她的痛苦。藥方:換掉一顆假牙。 病因:口腔內產生了微弱的電流,刺激神經,導致人體生理系統紊亂,引發一系列病癥。 大家可能會產生疑問:格林太太的口中怎么會有電流產生呢?下面我們通過以下的類比實驗進行進一步的探究來揭穿其中的奧妙。[演示實驗] 1.內容:把鋅片和銅片平行地浸入盛有稀硫酸溶液的燒杯中。現象:鋅片表面有氫氣泡生成銅片表面無氣泡生成 解釋:鋅排在氫前能置換出氫氣 銅排在氫后不能置換出氫氣 2.內容:把鋅片和銅片用導線連接起來再平行地浸入盛有稀硫酸溶液的燒杯中。大家觀察到一個很奇怪的現象:鋅片表面無氣泡生成,銅片表面有氣泡生成 3.內容:在鋅片與銅片連接的導線中間接入一個電流計,再把鋅片與銅片平行地浸入盛有稀硫酸的燒杯中。 現象:電流計指針偏轉 疑問:2實驗中銅片表面為什么有氣泡生成?3實驗中電流計指針為什么偏轉? 分析:Zn、Cu用導線連接一同浸入稀硫酸時,Zn比Cu活潑,易失去電子,電子從Zn片流出通過導線流向Cu片,電子定向移動形成電流,故電流計指針有偏轉; 溶液中的H+ 從Cu片獲得電子,2H+ +2e-=H2,生成氫氣,故Cu片表面有氣泡生成。從能量變化的角度分析這套裝置:我們知道,物質發生反應時,常伴有化學能與熱能、光能等的相互轉化, 比如鎂帶燃燒發光、放熱是化學能轉化為光能和熱能。那么,我們做的這個實驗是化學能轉變為哪種能量形式呢? 這是以Zn和稀H2SO4反應為基礎,將此反應的化學能轉變為電能的裝置。 我們把這種將化學能轉變為電能的裝置稱為原電池。 1、原電池定義:將化學能轉化為電能的裝置。 這一現象早在1799年被意大利的物理學家伏打捕捉到并加以研究,發明了世界上第一個電池——伏打電池,即原電池 過度:回顧剛才所做實驗,我們就是因為組合成了一個原電池才使得電流計指針有偏轉,下 面我們以此原電池為例進一步分析原電池內部結構,得出其供電原理 2、原電池原理: 先進行理論分析: 外電路(導線上):鋅片上Zn失去電子,電子通過導線流向Cu片,電子定向移動形成電 流 內電路(溶液內):由電性作用,溶液中帶正電荷的離子H+、Zn2+ 移向Cu片;帶負電荷離子移向Zn片,溶液中帶電離子定向移動形成電流 內外電路形成閉合回路,電路中有電流通過便可向外供電。 此原電池所涉及到的反應是: 鋅片:Zn-2e-= Zn2+ (氧化反應) 銅片:2H+ +2e-= H2(還原反應) 我們把鋅片和銅片稱為此原電池的兩個電極 此原電池以Zn和稀硫酸反應為基礎,將氧化反應和還原反應分別設置在兩個電極上進行,從而產生了電流,實現了Zn和稀硫酸反應的化學能向電能的轉化。 由此我們得出了原電池的原理: 原電池以氧化還原反應為基礎,將氧化反應和還原反應分別設置在兩個電極上進行,從而產生電流,實現化學能轉變為電能。以上是理論分析,下面再用動畫演示其變化過程,加深對原電池原理的理解。 過渡:我們可以通過原電池的兩個電極上發生的反應來理解原電池的原理,人們把原電池的兩個電極分別叫做正極和負極,在電極上進行的反應稱為電極反應,下面我們討論原電池的電極和電極反應 3、原電池的電極和電極反應 規定:原電池中電子流出的一極為負極,電子流入的一極為正極 負極:電子流出的一極,(在此電極上物質失電子)發生氧化反應 正極:電子流入的一極,(在此電極上物質得電子)發生還原反應 以Zn、Cu-稀H2SO4原電池為例表示出此原電池的電極反應和電池總反應(由學生根據正負極的規定判斷出此原電池的正負極)負極:Zn-2e-= Zn2+ 正極:2H++2e-=H2 將負極反應和正極反應相加,并消去電子就得到電池總反應:Zn+2H+= Zn2++ H2 過渡:在書寫電極反應時有一點需要特別注意,那就是準確判斷出原電池的正負極,下面討論原電池正負極的判斷方法(1)活潑金屬作負極(由電極的活潑性判斷)(2)電子流出的一極為負極(由電子的流向判斷)(3)發生氧化反應的一極為負極(由發生反應的類型判斷)過渡:由以上我們知道了原電池的組成中需要有正負兩個電極,那么它的構成還需要哪些條件?下面我們討論構成原電池的條件 4、構成原電池的條件: 討論以下裝置是否能構成原電池:圖略 【通過討論】構成原電池的條件總結為:(1)有活潑性不同的兩個電極。 ① 兩種活潑性不同的金屬 ② 一種金屬與一種能導電的非金屬。 (2)兩個電極(直接或間接)連接在一起,并插入電解質溶液中,形成閉和回路(3)能自發地進行氧化還原反應 注意:三個基本條件相互聯系,不能孤立、片面的看待某一個條件,核心是氧化還原反應。根據以上我們總結出的構成原電池的條件判斷下面一個裝置是否能形成原電池,若能形成寫出電極反應和電池總反應 提問:格林太太口中的電流究竟是怎么產生的? 格林太太口中兩顆不同金屬的假牙與口腔唾液中電解質形成了原電池,雖然產生的電流很微弱,但長時間刺激神經,導致人體生理系統紊亂,引發一系列病癥。所以,格林太太應該將兩顆假牙換成同一種材料。過渡:我們說學以致用,下面請你根據所學的知識來設計一組趣味實驗: 實驗目的:使已取出電池的音樂卡發出響聲 實驗器材:連有導線的鋅片、銅片,西紅柿,已取出電池的音樂卡 實驗方法:由同學們自己設計(提問) 設計思路:鋅片、銅片可以和西紅柿內的酸液形成原電池,向外供電進而帶動音樂卡,使其發出響聲。 下面我按照大家的設計方案做一下這個實驗看能否成功。由于一個西紅柿電池的電流可能會很微弱,所以我串聯了3個西紅柿,相當于3節電池。 由實驗結果,證明大家的設計思路是正確的。這就是人們常說的水果電池。 小結:以上是本節課主要內容,學完本節課要求大家熟練掌握原電池原理,會應用原電池原理及其構成條件設計簡單的原電池第五篇:原電池教案