苏教版必修2第三单元《化学能与电能的转化学案》教案

最新苏教版必修2 第三单元化学能与电能的转化学案教案课题 1：化学能转化为电能班级姓名学号【学习目的】1、掌握原电池的形成过程和形成条件2、能熟练地识别原电池的正负极,书写电极反应和原电池方程式。【学习重点】 原电池的工作原理【学习难点】 电极的反应式的书写【学习过程】活动与探究 1、铜片、锌片分别插入稀硫酸中,有何现象？2、铜片、锌片同时插入稀硫酸中,有何现象？3、铜片、锌片用导线连接起来,再插入稀硫酸中 ,又有何现象？4、在导线中间连接一个灵敏电流计, 将出现什么现象？实验现象结论实验 1实验 2实验 3实验 4 解释 当用导线把锌和铜连接起来时,由于锌比铜活泼 ,锌失去电子变成离子而进入溶液,电子则通过导线流向铜片 ,溶液中的H + 从铜片上获得电子,变成氢原子 ,进而形成氢分子从铜片上放出。上述氧化还原反应因电子的转移而产生电流。一、原电池1、概念 ：。2、工作原理 ：（锌铜原电池）-2+（氧化反应）负极（ Zn）： Zn 2e =Zn正极（ Cu）： 2H +2e- =H2（还原反应）原电池反应： Zn+2H +=Zn2+H23、反应本质 ：4、电极名称及判断 ：,发生氧化反应）负极：较活泼的金属（失去电子正极：较不活泼金属或非金属或氧化物（得到电子,发生还原反应）5、电极反应 ： 负极： M-ne M n+ 活泼金属失去电子而被氧化腐蚀正极：酸性溶液2H+ +2e H2 , 不活泼金属的盐溶液 M n+ne M6、电子流向 ：7、形成条件 ：、活动性不同的金属（或金属与非金属）、相互接触 ,并插入电解质溶液中形成闭合回路。、能够自发进行的氧化还原反应。8、应用1、金属的腐蚀与防护2、改变化学反应速率3、金属活动性的强弱判断4、制化学电源【交流与讨论】阅读课本P41 资料卡 小结：钢铁的电化学腐蚀负极（ Fe）： 2Fe 4e-=2Fe2+（氧化反应）-正极（ C）： 2H 2O+ O 2+4e =4OH （还原反应）4Fe（ OH） 2+O2+2 H 2O= 4Fe （ OH ） 31 / 6基础过关1、下列组合能否形成原电池,判断出正负极,写出电极反应方程式（ 1） Cu、 Fe 用导线连接放入硫酸铜溶液中。（ 2） Fe、 Ag 放入盛有稀硫酸 的烧杯中 ,但两者不接触。2、下列装置中能够发生原电池反应的是（）CuZnCuCuPtCCuH2SO4NaOHHClNaClABCD3、某原电池总反应离子方程式为：2Fe3+Fe=3Fe2+ ,不能实现该反应的原电池是（）A 正极为铜 ,负极为铁 ,电解质溶液为FeCl3 溶液B 正极为C,负极为 Fe,电解质溶液为Fe(NO 3)3 溶液C正极为Fe,负极为 Zn,电解质溶液为Fe2 (SO4)3 溶液D 正极为银 ,负极为铁 ,电解反溶液为CuSO4 溶液4、下列关于原电池的叙述正确的是()A 构成原电池的两极材料必须是两种不同的金属.B 原电池是将化学能转化为电能的装置C原电池工作时总是负极溶解,正极上有物质析出.D 原电池的正极是还原剂,总是溶液中的阳离子在此被还原.5把a、 b、c 三种金属片浸泡在稀硫酸中,用导线两两相连可以组成各种原电池。若a、 b相连时 ,a 为负极； a、 c 相连时 ,c 为正极；将 b 浸入 c 的盐溶液里 ,能置换出 c。则这三种金属的活动顺序为 （ ）A a b cB a cbC c a bD b c a6铁在下列情况下腐蚀最快的是（）A铁放在海水中B 铁和锌连接放入水中C铁和锡连接放入海水中D 铁和锡连接放入淡水中7实验室欲制氢气,所用稀盐酸和稀硫酸的物质的量浓度相同,反应速率最快的是（）A纯锌与稀硫酸反应B大快的锌与稀硫酸反应C纯锌与稀盐酸反应D 粗锌（含铅、铜等杂质）与稀硫酸反应课题 2 化学电源【学习目的】1、巩固有关原电池的原理2、了解常见的原电池【学习重点 】常见的原电池【学习过程 】复习 1。 回忆原电池知识,完成下表电极 电极材料 反应类型 电子流动方向负极正极2 把铜、锌放入硫酸或硫酸铜溶液中,分别写出其电极方程式和总方程式？活动与探究课本P42 活动与探究1、 2、 3可见 ,日常生活中 ,很多场合都使用了化学电源 , 这些化学电源按其使用寿命可分为一次电池、二次电池和燃料电池。2 / 6二、化学电源（一）、一次电池：用过以后不能复原的电池。锌锰干电池1、结构及材料：锌、碳棒、MnO 2、 ZnCl 2、 NH 4Cl 。2、电极反应：负极：锌正极：碳棒电解质： ZnCl 2、 NH 4Cl 、淀粉湖总反应式： Zn NH 4Cl + MnO 2 = Zn（ NH 3） 2 Cl 2+2MnO （ OH）3、用于手电筒等的电源（二）、二次电池：充电后能继续使用的电池。1、铅蓄电池（ 1）结构及材料：铅锑合金板、Pb、 PbO2、1.25g/cn3 1.28g/cn3 的 H2SO4（ 2）电极反应： 负极（ Pb）： Pb + SO42 2e- = PbSO4+2正极（ PbO2 ）： PbO2 + 4H+SO4+ 2e= PbSO4 + 2H 2O（3）用于汽车等2、银锌纽扣电池3、镍氢电池4、镍镉电池5、锂离子电池（三）、燃料电池：1、酸性氢氧燃料电池材料：氢气、氧气、稀酸等2H 2-4e- = 4H +电极反应：负极（碳棒）：正极（碳棒）： O2 +4H + +4e- = 2H 2O总反应式： 2H2+O 2 =2H 2O2、碱性氢氧燃料电池材料： H2、 O2、 KOH 溶液2H 2+4OH -4e- =4H 2O电极反应：负极（碳棒）：正极（碳棒）： O2+2H 2O+4e- =4OH -总反应式： 2H 2+O2 = 2H 2O3、甲烷燃料电池材料： CH 4、O2、碱-2-电极反应：负极：CH4 -8e+10OH =CO3 +7H 2O；正极： 2O2+8e+4H 2O=8OH -2-总反应式： CH4 +2O2+2OH=CO 3+3H 2O【练习巩固】1下列化学电池不易造成环境污染的是（）A氢氧燃料电池B锌锰电池C镍镉电池D锂电池2日常所用的干电池的电极分别为碳棒（上面有铜帽）和锌皮,以糊状 NH 4Cl 和 ZnCl 2 作电解质（其中加入MnO 2 氧化吸收H 2） ,电极反应可简化为：Zn-2e-=Zn 2+, 2NH 4+ + 2e-=2NH 3 +H 2（ NH 3 与 Zn2+能生成一种稳定的物质）,根据上述叙述判断下列说法正确的是（ ）A 、干电池中锌为正极 ,碳为负极B 、干电池工作时 ,电子由锌极经外电路流向碳极C、干电池长时间连续工作时,内装糊状物可能流出腐蚀用电器D 、干电池可实现化学能向电能的转化和电能向化学能的转化3镍镉（ Ni Cd ）可充电电池在现代生活中有广泛应用,它的充放电反应按下式进行：Cd(OH) 2 2Ni(OH) 2Cd 2NiO(OH) 2H 2O 由此可知 ,该电池放电时的负极材料是（）3 / 6A Cd(OH) 2B Ni(OH) 2C CdD NiO(OH)4实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气,已知铅蓄电池放电时发生如下反应:负极（ Pb）：Pb + SO42 2e- = PbSO 4今若制得 Cl正极（ PbO2 ）： PbO2 + 4H + +SO42 + 2e = PbSO4 + 2H 2O0.050摩 ,这时电池内消耗的 H SO 的物质的量至少是 （）224A 0.025摩B 0.050摩C 0.10摩D 0.20摩5电子计算器和电子表的电池常用银锌原电池,其电极分别为Zn 和 Ag 2O、电解质溶液为KOHaq, 负极反应为： Zn +2OH - - 2e- = ZnO+H 2O,总反应为： Zn+Ag 2O = ZnO+2Ag 。（ 1）该电池工作时 ,负极区溶液的 pH_ （上升、下降、不变）；（ 2）该电池工作时 ,电子由 _(Zn 、 Ag 2O)极经外电路流向 _( 正极、负极 )。（ 3）正极上发生的反应为 _。第三节电能转化为化学能班级姓名学号【学习目的】1、了解电解池和原电池的区别和联系2、理解电离和电解的区别与联系3、认识电解池和电镀池的反应原理,学会电极反应式的书写【学习重点 】电解池的反应原理【学习过程 】思考与回顾例举我们已学过的涉及利用电解反应来制取新物质的例子。实例被电解物质电解产物化学方程式观察与思考 P44 按图 2 14 完成实验 ,观察阴极（与电源负极连接的石墨棒）表面的颜色,用湿润的淀粉碘化钾试纸检验阳极（与电源正极相连的石墨棒）上放出的气体。阴极现象：,电极反应：；阳极现象：,电极反应：；电解反应的化学方程式：；在上述电解反应中,被氧化的物质是, 被还原的物质是；在化学反应中发生的能量转化形式是。三、电解1、电解池：。2、电解：使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。3、比较：（ 1）原电池和电解池原电池电解池电极电极确定电极反应电子流向能量转变4 / 6举例反应自发性反应一般不能自发进行,需通电装置特点相似之处均能发生氧化还原反应,且同一装置中两个电极在反应过程中得失电子总数相等练习写出制备 Na、 Al 、 Mg 的电极反应式和电解总反应式。（ 2）电离和电解电 离电解条件阳阴离子定向移动,在两极上得失电子形过程电解质电离为自由移动的离子成原子或分子CuCl 2=Cu 2+2Cl -通电Cu+Cl 2CuCl 2特点只产生自由移动的离子发生氧化还原反应生成新物质联系电解建立在电离的基础上4 应用： 5 实例： 氯碱工业（电解饱和氯化钠溶液）电极反应：阴极（石墨）：2H+-2Cl-+2e =H 2 阳极（石墨）： 2e =Cl 2总反应式：铜的电解精炼 ,电解质溶液为CuSO4 溶液阴极（纯铜）： Cu 2+2e-=Cu ,阳极（粗铜）： Cu 2e-= Cu2+（ Zn 溶解 ,金、银在阳极沉积形成阳极泥）【练习巩固 】1、在原电池和电解池的电极上所发生的反应,同属氧化反应或同属还原反应的是（）A 原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应B 原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应C 原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应D 原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应2 、 下 列 过 程 需 通 电 后 才 能 进 行 的 是 电 离 电 解 电 镀 电 泳 电 化 学 腐 蚀A （ 1）（ 2）（ 3）B（ 2）（ 3）（ 4）C（ 2）（ 4）（ 5）D全部3、火法炼铜中得到的粗铜中含多种杂质（如锌、金和银等）,其性能远不能达到电气工业的要求 ,工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯。在电解精炼铜时（）精炼时粗铜接电源负极精炼时纯铜做阴极杂质都将以单质形式沉积在池底纯铜片增重2.56g,电路中通过电子为 0.08mol4、某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液 ,通电时 ,为使 Cl 2 被完全吸收 ,制得有较强杀菌能力的消毒液,设计了如图的装置,则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（）A a 为正极 ,b 为负极； NaClO 和 NaCl B a 为负极 ,b 为正极； NaClO 和 NaClC a 为阳极 ,b 为阴极； HClO 和 NaClD a 为阴极 ,b 为阳极； HClO 和 NaCl5 、 下 列 关 于 铜 电 极 的 叙 述 正 确 的 是（）A 、铜锌原电池中铜是正极B、用电解法精炼粗铜时纯铜作阳极C、在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D、电解稀硫酸制H 2、 O2 时铜作阳极()11、随着人们生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程,其首要原因是5 / 6A 、利用电池外壳的金属材料B、防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C、不使电池中渗泄的电解质腐蚀其他物品D、回收其中的石墨电极()12 、一种新型燃料电池,它以多孔镍板为电极插入KOH 溶液中 ,然后分别向两极上通乙烷和氧气 ,其电极反应式为： C2H6+18OH- 14e-=2CO32-+12H2O,7H2O+7/2O2+14e-=14OH-,有关此电池的推断正确的是（A ）电解质溶液中CO32- 向正极移动（ B）放电一段时间后,KOH 的物质的量浓度不变（C）通乙烷的电极为负极（D ）参加反应的 O2 和 C2H6 的物质的量比为7 1()13 、碱性氢氧燃料电池的电极反应：负极：2H2+4OH-4e-=4H2O正极：O2+2H2O+4e- =4OH-, 则生成3.6ml 的水 ,电池中转移的电子数为( )molA 、 0.1B 、0.2 C 、 0.3D 、 0.415、氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH 的工艺流程示意图如下：粗盐H2O NaOH Na2CO3Cl2H210%NaOH、 16%NaCl 溶液化 盐精 制电 解脱 盐沉渣NaCl 晶体50%NaOH 溶液依据上图 ,完成下列填空：（1）在电解过程中 ,与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为, 与电源负极相连的电极附近,溶液 pH 值（选填：不变、升高或下降 ） （ 2 ） 工 业 食 盐 含 Ca2+ 、 Mg2+ 等 杂 质 。 精 制 过 程 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式为,（ 3）如果粗盐中 SO42-含量较高 ,必须添加钡式剂除去 SO42-,该钡试剂可以是a Ba(OH)2 b Ba(NO3)2 C BaCl2(4) 为有效除去 Ca2+、 Mg2+ 、 SO42-,加入试剂的合理顺序为（选填 a,b,c多选扣分）a 先加 NaOH, 后加 Na2CO3,再加钡试剂 b 先加 NaOH, 后加钡试剂 ,再加 Na2CO3c 先加钡试剂 ,后加 NaOH, 再加 Na2CO3 （ 5）脱盐工序中利用NaOH 和 NaCl 在溶解度上的差异 ,通过、冷却、（填写操作名称）除去NaCl （ 6）在隔膜法电解食盐水时,电解槽分隔为阳极区和阴极区,防止 Cl2与 NaOH 反应；采用无隔膜电解冷的食盐水时,Cl2 与NaOH 充分接触 ,产物仅是NaClO 和 H2, 相应的化学方程式为6 / 6