归纳与整理设计意图

原电池复习课

【教学目标：】

知识目标：理解原电池的工作原理，掌握正负极的判断方法，能写出简单原电池电极反应和电池反应；了解常见化学电源的种类及其工作原理；并能运用所学方法分析和解决问题。

过程与方法：引导学生回扣教材，通过由易到难的变式训练，培养学生的知识的应用迁移能力。通过对三种化学电源工作原理的再认识，为学生解电化学试题奠定知识基础和能力基础。

情感态度价值观：通过电极反应式的书写，认识电解质溶液对电极反应的影响，培养“透过现象看本质”的辩证唯物主义的思想；通过废旧电池危害的认识，提高学生环保意识。

【复习重难点及命题趋势】

1、原电池的原理、构成及应用。

2、常见原电池：能判断电极名称、产物，能正确写出电极反应式、正确判断电子及离子的移动方向。

【教学方法】

通过复习回顾——变式训练，构建并深化原电池的原理；通过对不同原电池的分析和判断，掌握电极反应书写的一般方法；再通过各种化学电源反应的分析和书写，形成规律性的认识，提高解题的能力。

【教学过程】

[课前练习] 试一试：画一个你最熟悉的原电池装置，标出电极名称、电子和离子的迁移方向，写出电极反应式和反应类型。

[梳理双基] 1、

原电池的作用？

2、

构成原电池的条件？

3、

原电池的工作原理？

4、

正、负极的判断方法？

[巩固双基] 现有（1）铁片、铜片、碳棒、稀硫酸溶液、稀硝酸溶液、浓硝酸溶液、硫酸铜溶液、氯化钠溶液（2）镁条、铝片氢氧化钠溶液、稀硫酸溶液和烧杯、导线若干，请设计原电池，画出装置图，标出电池正负极、外电路电子流动方向并写出电极反应式和电池总反应方程式。

课堂中全班同学分成两个大组，分别完成两组不同要求的原电池设计。（先在小组中进行讨论，然后，各个小组分别由学生上黑板板演一个问题的答案，如有错误，则由同组或其他小组同学上黑板订正。通过学生自评、互评、修正，完成这一部分内容的复习和提高。

[知识点拨] 1、正负极的判断应注意考虑电解质溶液与电极存在的自发氧化还原反应。

2、提出你在书写上述电极反应时遇到的困难？有什么方法解决困难？

3、师生共同小结原电池的电极反应式的书写技巧。

[能力提升] 燃料电池是原电池中一种比较特殊的电池。燃料电池是一种不经燃烧，将燃料中的化学能经过电化学反应直接转变为电能的装置。燃料电池的类型，按电解质类型可分为碱性燃料电池（AFC）、酸性燃料电池（PAFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）等。根据给出的燃料电池工作原理示意图（如右图所示）。

（1）指出电极a是______极，选用什么材料做电极？

电极b是______极，选用什么材料做电极？

（2）在示意图上标出外电路中电子流动方向

（3）常用的燃料气体有哪些？

（4）以H2、CH4作燃料气，分别写出在下列电解质情况下的电池总反应方程式、正负电极的电极反应式：①酸性（H+）②碱性（OH-）③固体氧化物（O2-）

注：根据前面的双基知识有学生讨论燃料电池正负极判断、电极材料的选择、电极方程式的书写。

[拓展训练] 铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：

Fe + Ni2O3 + 3H2O= Fe(OH)3 + 2 Ni(OH)2，请根据原电池工作原理设计成一个原电池装置。学生设计中思考的问题有电极材料的选择、电解质溶液的选择、电极反应式的书写、电子移动方向、电流方向、电解质溶液中离子移动方向等等。

注：有学生探讨这类正极为金属氧化物的原电池的正负极判断、电极材料的选择、电极方程式的书写。

[归纳整理] 总结上述复习一共有几类原电池、它们正负极的区别有哪些？在书写电极反应方程式中有何步骤、方法及注意事项。

[反馈练习]（还没有选定，觉得前面内容太多可能上不完，只能选一些题作为课后巩固用）

1、下列关于原电池的叙述，正确的是

（

）

A．构成原电池的正极和负极必须是两种活泼性不同的金属

B．电子从负极流向正极，电流从正极流向负极

C．在电解质溶液中，阴离子从负极向正极移动，阳离子从正极向负极移动

D．原电池工作时，正极发生还原反应，负极发生氧化反应

解题体会：

2、把铁钉和碳棒用铜线联接后，浸入0.01 mol / L的食盐溶液中，可能发生的现象是

－A．碳棒上放出氯气

B．碳棒近旁产生OH

(

) C．碳棒上放出氧气

D．铁钉上放出氢气

E．铁钉被氧化

解题体会：

3、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（ZrO3）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

A．在熔融电解质中，O2-由负极移向正极

－

B．电池的总反应是：2C4H10+13O2

→ 8CO2+10H2O

C．通入空气的一极是正级，电极反应为：O2+4e

2O2-－－

－

D．通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10+26e-+13O2-

4CO2+SH2O 解题体会：

【反馈练习】

1．下列各组金属和溶液，能组成原电池的是





A

Cu、Cu、稀硫酸

B

Zn、Cu、稀硫酸

C

Cu、Zn、酒精

D

Zn、Cu、CuSO4溶液

2．一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+══Zn2++Cu，该反应的原电池的组成正确的是

（

）

－

正极

负极

电解质溶液

（A）

Zn Cu CuCl2

（B）

Ag Cu H2SO4

（C）

Cu Zn CuSO4

（D）

Cu Zn FeCl2

3．由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH怎样变化

（

）

A

不变

B

先变小后变大

C

逐渐变大

D

逐渐变小

4．将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中，并经过一段时间后，下列各叙述正确的是

（

）

A

负极有Cl2逸出，正极有H2逸出

B

负极附近Cl的浓度减小

C

正极附近Cl的浓度逐渐增大

D

溶液中Cl的浓度基本不变

5．关于如图所示装置的叙述，正确的是

（

）

A

铜是阳极，铜片上有气泡产生

B

铜片质量逐渐减少

C

电流从锌片经导线流向铜片

D

氢离子在铜片表面被还原

6．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：

Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)==Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)

，下列说法错误的是

（

）

．．A

电池工作时，锌失去电子

B

电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq) C

电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极

D

外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减小6.5 g 7．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：

3Zn+2K2FeO4+8H2O

放电

3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH

下列叙述不正确的是

．．．充电

－－

（

）

A

放电时负极反应为：Zn－2e+2OH====Zn(OH)2

－－－

B

充电时阳极反应为：Fe(OH)3－3e+5OH====FeO42+4H2O

C

放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化

D

放电时正极附近溶液的碱性增强

8．锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为

负极反应：C6Li－xe-

C6Li1-x+x Li+

（C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）

正极反应：Li1-xMO2+xLi++xe-

LiMO2

（LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物）

下列有关说法正确的是

(

)

A

锂离子电池充电时电池反应为C6Li+Li1-xMO2

LiMO2+C6Li1-x

B

电池反应中，锂、锌、银、铅各失去1 mol电子，金属锂所消耗的质量小

C

锂离子电池放电时电池内部Li+向负极移动

D

锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1-x+x Li++x e-

C6Li 9．如图所示的装置，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬吊在盛水的烧杯中，使之平衡。小心地向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是

（

）

A

铁圈和银圈左右摇摆不定

B

保持平衡状况

C

铁圈向下倾斜

D

银圈向下倾斜

10．将等质量的两份锌粉a、b，分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加少量CuSO4溶液，下列各图中产生H2的体积v(L)与时间t(min)的关系如图，其中正确的是

(

)

11．根据右图所示的装置，回答下列问题：

（1）

铁片与铜片不用导线连接，现象是

，

反应的化学方程式为

。

（2）

用导线把金属片连接起来，现象是

，

电极反应式为：负极

，正极

，

反应的化学方程式为

。

12．（1）将两铂片插入KOH溶液中作为电极，在两极区分别通入甲烷(或氢气、一氧化碳等可燃性气体)和氧气构成燃料电池，则通入甲烷气体的极是原电池的

，该极的电极反应是

，电池工作时的总反应的离子方程式是

。

（2）熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气体为正极助燃气，制得650℃下工作的燃料电池，完成下列反应式：正极：

，

－负极：2CO＋2CO32-==4CO2＋4e。总反应：

。

（3）铅蓄电池（原电池）工作时，总反应为：PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O由此可以判断。

A 原电池的电极材料：①

正极

；②

负极

。

B 电极反应式：正极PbO2+4H++SO42-+2e-==PbSO4+2H2O，

负极电极反应式为

。

C 工作后，蓄电池里电解质溶液的pH（填“变大”“变小”或“不变”）

。

理由是

。

13．如右图所示组成一种原电池，试回答下列问题（灯泡功率合适）。

（1）电解质溶液为稀硫酸时，灯泡

（填“亮”或“不亮”，填“亮”做a题，填“不亮”做b题）。

a．若灯泡亮，则Mg电极上发生的反应为

；

Al电极上发生的反应为

。

b．若灯泡不亮，其理由为

。

（2）电解质溶液为NaOH溶液时，灯泡

（填“亮”或“不亮”，填“亮”做a题，填“不亮”做b题）。

a．若灯泡亮，则Mg电极上发生的反应为

；

Al电极上发生的反应为

。

b．若灯泡不亮，其理由为

。

14．化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。

（1）目前常用的镍（Ni）镉（Cd）电池，其电池总反应可以表示为：

Cd＋2NiO(OH)＋2H2O2Ni(OH)2＋Cd(OH)2

已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸，以下说法中正确的是

①

以上反应是可逆反应

②

以上反应不是可逆反应

③

充电时化学能转变为电能

④

放电时化学能转变为电能

A

①③

B

②④

C

①④

D

②③

（2）废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物，有资料表明一节废镍锡电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为

(3)另一种常用的电池是锂电池（很是一种碱金属元素，其相对原子质量为7，由于它的比容量（单位质量电板材料所能转换的电量）特别大而广泛应用于心脏起搏器，一般使用时间可长达十年。它的负极用金属锂制成；电池总反应可表示为：Li＋MnO2→LiMnO2 试回答：锂电池比容量特别大的原因是

锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂配制，为什么这种电池不能使用电解质的水溶液？请用化学方程式表示其原因

15．由铜片、锌片和200mL稀H2SO4组成的原电池，当在铜片上共放出3.36L（标准状况）气体时，H2SO4恰好全部用完。（假设锌片不放出气体）求：

（1）消耗锌的质量；（2）通过导线的电子数；（3）稀H2SO4的物质的量浓度。