归纳与整理第二课时教学设计

原电池电极反应式的书写

雅礼中学 罗永恒

【教学目标】

知识目标：

1、理解原电池原理，了解化学电源；

2、掌握原电池电极名称的判断方法；

3、掌握原电池电极反应式的书写。

能力目标

1、培养学生总结、归纳知识的能力；

2、培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。

情感目标：

培养学生的科学探究精神

【教学重点难点】原电池电极反应式的书写

【教学方法】对比法、归纳法、讲练结合法

【教学准备】多媒体设备

【教学过程】

教师活动

〖投影〗 展示生活中的电池

〖提问〗

它们的放电工作原理是什么？

〖提问〗不同的原电池中，发生在两个电极上的电极反应是否相同呢？你能否快速地写出这些电极反应式来？

〖小结〗正确书写原电池的电极反应式，在生产生活中很有意义；同时这也是高考中的一个重点、热点问题。今天我们就来探讨这个专题

〖板书〗原电池电极反应式的书写。

〖板书〗构成原电池的条件是什么？

学生活动

思考、回答

观察、了解

学生回答：都是原电池原理，都发生了原电池反应。

思考

识记、理解

学生小结

设计意图

引入课题

引发兴趣

温故知新

引发学生思考

激发求知欲

阅读、思考

学生回答

出示课题

新课学习

巩固复习

1

〖投影〗题型一、简单原电池电极反应式的书写

例1：A1和Cu作电极,电解质溶液为稀硫酸所构成的原电池。

问：A1作 极，Cu作

极，电极反应式是: 负极 正极 总反应式:

〖提问〗如何判断正负极？

解题、回答：

A1作负极，Cu作正极

负极：2Al-6e=2Al-3+

正极：6H++6e-=3H2

总反应式：2Al+6H=2Al+3H2

正负极判断方法：负氧正还

+3+

由浅入深解答问题，由学生解答。突出学生主体地位

启发学生思考

〖投影〗变式一：如图

电解质溶液为浓硝酸。

Al作 极 ,Cu作 极

电极反应式是: 负极: 正极： 总反应式:

〖提问〗为什么电极相同，正负极却不同？

阅读、思考、解题。

学生解答: Al作正极,Cu作负极

负极: Cu2eCu正极: 4H+2

+2NO3--2e-=2H20+2N02

总反应式: Cu+4HNO3==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

思考,发现问题.

总结解题方法：先写总反应式，然后根据氧化还原反应判断正负极，最后写出电极反应式。

培养学生的自主探究精神

渗透事物的变化发展的哲学观点

启发式教学，培养学生归纳、总结能力

2

〖投影〗变式二、如图,电解质溶液为NaOH溶液。

Al作 极，Cu作 极，电极反应式：

正极 负极 总反应式 〖引导〗引导学生运用上述方法解题. 〖投影〗变式三，如图：电解质溶液为NaCl溶液。

Al作 极，Cu作 极

电极反应式：

负极： 正极： 总反应式：

〖小结〗初步小结原电池电极反应式的书写方法

思考,回答：

Al作负极,Cu作正极

负极：

2Al8OH-6e2AlO24H2O

正极：

6H2O6e6OH3H2

总反应式：

2Al2NaOH2H2O2NaAlO23H2

培养学生灵活多变的思维能力

培养学生积极动脑、积极回答问题的习惯

巩固练习，信息反馈

讨论，学生思考回答：

Al作负极，Cu作正极。

负极：4Al12e4Al3

正极：

3O26H2O12e12OH

总反应式： 4Al3O26H2O4Al(OH)3

（1）负氧正还。

（2）要注意溶液的酸碱性，适当的在电+-极方程式两边添加H、OH、H2O，以遵循电荷守恒和质量守恒。

（3）要注意电极反应产物是否与电解质溶液发生反应。

了解，识记。

阅读、思考。

3

培养学生的变式思维能力和协作能力

培养学生归纳思维能力

〖投影〗题型二：燃料电池电极反应式的书写。先简单介绍氢氧燃料电池的相关知识。

加强环保意识的培养，提高学生科学素养

〖例2〗

今有2H2O2KOH2H2O总反应，若构成燃料电池，则负极

通入 ，正极通入 。

电极反应式为：

负极 正极 【解题】教师引导学生分析并解答。 〖投影〗变式一：若把KOH溶液改为稀H2SO4作电解质溶液。则电极反应式分别为：

负极 正极

〖投影〗变式二：把H2改为CO，KOH溶液作电解质溶液，则电极反应式分别为：

负极： 正极： 总反应式：

〖投影〗变式三、把H2改为CH4，KOH溶液作电解质溶液，则电极反应式分别为：

负极： 正极： 总反应式：

〖小结〗燃料电池的电极反应式的书写规律

〖投影〗小结

答案：H2、O2 启发式教学

2H24OH4e4H2O

O22H2O4e4OH

思考、讨论、答题

负极：2H24e4H

正极：O24H4e2H2O

阅读、思考、讨论，得出结论。

负极：

培养灵活运用知识的能力

巩固练习，信息反馈

2CO4e8OH2CO324H2O

启发思维、突破正极：

难点

O24e2H2O4OH

总反应式：

2COO24KOH2K2CO32H2O

讨论后回答：

负极：CH4+10OH--8e-=CO32+7H2O

培养运用知识解正极：2O24H2O8e8OH 决实际问题的能总反应式：

力

CH42O22KOHK2CO33H2O

学生讨论小结：燃料电池的电极反应式

书写规律:

①写出燃烧反应的化学方程式；

②根据电解液改写燃料电池总反应；

培养归纳总结能③写出正极的电极反应式(一般较简力

单)；

④由燃料电池总反应减去正极的电极反应式得负极的电极反应式。

_

4

题型三、可充电电池电极反应式的

书写。

〖简介〗简单介绍可充电电池

思考、解答

〖例3〗已知爱迪生蓄电池在碱性

条件下的电池反应式为：

Fe+NiO2+2H2O

放电Fe(OH)+Ni(OH)试写22充电

出放电时的正、负极的电极反应

式,充电时的阴、阳极的电极反应

式。

--放电时，正极： NiO2+2e+2H2O=Ni(OH)2+2OH

--负极： Fe-2e+2OH= Fe(OH)2

--充电时，阴极： Fe(OH)2+2e= Fe+2OH -- 阳极： Ni(OH)2+2OH-2e= NiO2+2H2O

〖本节课小结〗教师引导

〖作业布置〗见下页

讨论、小结：

先总后分，负氧正还，注意介质

思考、练习

拓展课题，为下节课作准备

培养学生的归纳能力和语言表达能力

知识反馈

【板书设计】

原电池电极反应式的书写

1、简单原电池电极反应式的书写

2、燃料电池电极反应式的书写

3、可充电电池电极反应式的书写

5

原电池电极反应式的书写 （学案）

〖复习巩固〗

〖新课内容〗

1、简单原电池的电极反应式书写 [例题1]Al和Cu作电极，电解质溶液为稀硫酸所构成的原电池 ①Al作____极, ②Cu作____极，电极反应式是：

负极 正极 总反应式 变式一、电解质溶液为浓硝酸

① Al作____极, ② Cu作____极，电极反应式是：

负极 正极 总反应式 变式二、电解质溶液为NaOH溶液

① Al作____极, ② Cu作____极，电极反应式是：

负极

正极 总反应式 变式三、电解质溶液为NaCl溶液

① Al作____极, ②Cu作 ____极，电极反应式是：

负极 正极 总反应式 方法小结:

2：燃料电池的电极反应式书写

[例题2]航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。

氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可以表示为2H2+O2=2H2O；

碱式电池中电解质是碱，其正极反应式为 负极反应式为 变式一、酸式电池中电解质是酸，其负极反应式为 正极反应式为 变式二、如把H2改为CO，KOH溶液作电解质溶液，则电极反应式分别为: 其正极反应式为 负极反应式为 总电池反应式为 变式三、如把H2改为CH4，KOH溶液作电解质溶液，则电极反应式分别为: 其正极反应式为 负极反应式为 总电池反应式为 方法小结:

6

3、可充电电池电极反应式的书写（简介）

〖本课小结〗

〖习题设计〗

1、（04江苏，16，4分）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)+2MnO 2(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：2MnO- 2(s)+H2O(1)+2eMn-

2O3(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0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g. 2、(04天津，12，6分)图15-4为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，

下列叙述不正确的是（ ）

A、a电极是负极

B、b电极的电极反应为：4OH--4e- 2H2O+O2↑

C、氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源。

D、氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置。

3、（05广东，15，4分）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（ ）

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极，电极反应为：

O- 2O2-2+4e

D、通入丁烷的的一极是正极，电极反应为：

C2-- 4H10+13O+26e4CO2+5H2O 4、（05江苏，14，4分）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+2K放电2FeO48H2O3Zn(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+2OH--2e-

Zn(OH)2

B、充电时阳极反应为：Fe(OH)-C、放电时每转移3mol电子，正极有3+5OH-3e- ===FeO2-1molK4+4H2O

2FeO4被氧化

D、放电时正极附近溶液的碱性增强。

5、（06天津理综，12，6分）我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为：

4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3，下列说法不正确的是（ ）

A、正极反应式为：O- -2+2H2O+4e4OH

B、电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极

C、以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积

D、该电池通常只需更换铝板就可以继续使用

6、（06广东化学，16，4分）某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li+导电固体为电解质。放电时的电池反应为：Li+ LiMn 2O4 Li2Mn2O4。下列说法正确的是（ ）

A、放电时，LiMn2O4发生氧化反应

B、放电时，正极反应为：

Li++ LiMn- 2O4+e Li2Mn2O4 C、充电时，LiMn2O4发生氧化反应

D、充电时，阳极反应为：Li++

e- Li 7、（06江苏化学，14，4分）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：C- C+6Li-xe6Li1-x+xLi( C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料) 正极反应Li++xe- 1-xMO2+xLiLiMO2(LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物) 下列说法正确的是（ ）

A、锂离子电池充电时电池反应为：

CLi + Li 61-xMO2LiMO2+ C6Li1-x B、电池反应中，锂、锌、银、铅各失去1mol电子，金属锂所消耗的质量最小

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：

C+- 6Li1-x+ xLi+xeC6Li 8、（06重庆理综，27，14分）铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是惰性材料，电池总反应式为：

Pb+PbO2+4H++2SO2-放电4充电2PbSO42H2O请回

答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）：

（1）放电时：正极的电极反应式是 ；电解液中H2SO4的浓度将变 ；当外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加 g。

（2）在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按图15-12连接，电解一段时间后，则在A电极上生成 、7

B电极上生成 ，此时铅蓄电池的正负极的极性将 。

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