2022-2023學年魯科版新教材選擇性必修一 第1章第2節(jié) 化學能轉(zhuǎn)化為電能-電池 教案

教師學生時間和時段學科化學年級高二教材名稱魯科版授課題目第2節(jié)化學能轉(zhuǎn)化為電能——電池課次第（）次課引言一、引言碘被稱為“智力元素”，科學合理的補充碘可以預防碘缺乏病。碘酸鉀（KIO3）是國家規(guī)定的食鹽加碘劑，它的晶體為白色，可溶于水。碘酸鉀在酸性介質(zhì)中與過氧化氫或碘化物作用均生成單質(zhì)碘。以碘為原料，通過電解制備碘酸鉀的實驗裝置如圖所示。1、惰性電極2、直流電源3、離子交換膜4、冷卻水請回答下列問題：⑴碘是（填顏色）固體物質(zhì)，實驗室常用的方法來分離和提純含有少量雜質(zhì)的固體碘。⑵電解前，先將一定量的精制碘溶于過量的氫氧化鉀溶液，溶解時發(fā)生反應：3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O將該溶液加入陽極區(qū)，另將氫氧化鉀溶液加入陰極區(qū)，電解槽用水冷卻。電解時，陽極上發(fā)生反應的電極方程式為：陰極上觀察到的實驗現(xiàn)象是：（1）紫黑色；升華（2）2I--2e-=I2；有氣泡產(chǎn)生原電池的工作原理二、原電池的工作原理1、銅鋅原電池裝置及實驗現(xiàn)象分析2、實驗現(xiàn)象檢流計指針電極表面變化Ⅰ發(fā)生偏轉(zhuǎn) 鋅片質(zhì)量減少，銅片質(zhì)量增加Ⅱ發(fā)生偏轉(zhuǎn) 鋅片質(zhì)量減少，銅片質(zhì)量增加3、實驗分析Zn極Cu極電子流向由鋅極流向銅極電子得失失電子 得電子（溶液中的Cu2+）電極名稱負極 正極能量轉(zhuǎn)化化學能轉(zhuǎn)化為電能4、原電池的概念，構(gòu)成條件⑴概念將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置⑵構(gòu)成條件活動性不同的兩種金屬（或一種金屬和一種能導電的非金屬）；電解質(zhì)溶液；閉合電路；能自發(fā)的進行氧化還原反應⑶電極的判斷負極：較活潑的金屬，發(fā)生氧化反應正極：不活潑的金屬或非金屬，發(fā)生還原反應化學電源三、化學電源1、常見的電源分類一次電池：只能放電，不能充電二次電池（充電電池）：放電時，原電池反應；充電時，電解池反應。2、常見電源①鋅錳干電池（一次電池）a酸性鋅錳電池總方程式：Zn+NH4Cl=ZnCl2+2NH3↑+H2↑負極：正極：b堿性鋅錳干電池總方程式：Zn+MnO2+H2O=ZnO+Mn（OH）2負極：正極：②鉛蓄電池（二次電池）放電時（原電池）總方程式：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O正極：負極：充電時（電解池）陰極（電池的負極）：陽極（電池的正極）：③氫氧燃料電池a堿性電解液負極：正極：b酸性電解液負極：正極：c中性電解液負極:正極：總方程式：原電池的正負極的判斷方法四、原電池的正負極的判斷方法⑴由組成原電池的電極材料判斷。一般是活潑的金屬為負極，活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬為正極。⑵根據(jù)電流方向或電子流向判斷。電流是由正極流向負極，電子是由負極流向正極。⑶根據(jù)原電池里電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的定向移動方向判斷。陽離子移向的極是正極，陰離子移向的極是負極。⑷根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷。原電池的負極總是失電子發(fā)生氧化反應，正極總是得電子發(fā)生還原反應。⑸根據(jù)電極現(xiàn)象判斷。溶解的為負極，增重的或有氣泡冒出的為正極。特別提醒：原電池的電極類型不僅跟電極材料有關(guān)，還與電解質(zhì)溶液的性質(zhì)有關(guān)。如：鎂鋁電極在稀硫酸中構(gòu)成原電池，鎂是負極，鋁是正極；而鎂鋁電極在氫氧化鈉溶液中構(gòu)成原電池，鋁為負極，鎂為正極。原電池的電極反應式和電池反應式的書寫五、原電池的電極反應式和電池反應式的書寫⑴先確定原電池的正負極，列出正負極上的反應物質(zhì)，并標出相同數(shù)目電子的得失。⑵注意負極反應生成的陽離子與電解質(zhì)溶液的陰離子能否共存。共存：不共存：⑶正負極反應式相加得到電池反應的總反應式。⑷可充電電池反應式的區(qū)別放電：原電池充電：電解池⑸注意事項①注意溶液中離子濃度的改變會引起離子放電順序的改變。②注意電解質(zhì)溶液的改變會引起電極正負的改變。③注意電解質(zhì)溶液的酸堿性的改變會引起電極反應的改變。練習：類型一原電池的原理例1Li-Al/FeS電池是一種正在開發(fā)的車載電池，該電池正極的反應式為：2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe，有關(guān)該電池的下列說法中正確的是（）ALi-Al在電池中作為負極材料，該材料中鋰的化合價為+1價B該電池的電池反應式為2Li+FeS-=Li2S+FeC負極的電極反應式為Al-3e-→Al3+D充電時，陰極發(fā)生的電極反應式為Li2S+Fe-2e-=2Li++FeS【B】變形，電子計算機用紐扣電池的兩極材料為鋅和氧化銀，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其電池電極反應式：Zn+2OH-=ZnO+H2O+2e-，Ag2O+H2O+2e-=Zn+2OH-下列判斷不正確的是（）A鋅為正極，氧化銀為負極B鋅為負極，氧化銀為正極C原電池的總反應為Zn+Ag2O=ZnO+2AgD原電池工作時，負極區(qū)溶液PH減少【B】類型二原電池原理的應用例2依據(jù)氧化還原反應：2Ag+（aq）+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)，該反應設計成能量轉(zhuǎn)化效率更高的原電池裝置，如圖所示，回答下列問題：①電極X的材料是，Y的材料是，電解質(zhì)溶液Z是。②鹽橋的作用是。③外電路中的電子式從電極流向電極。①Zn；Ag；AgNO3②形成通