資源簡介

化學能轉化為電能
【學習目標】
1.初步認識原電池的原理和一般構成條件；
2.培養實驗操作能力、觀察能力、科學的學習方法和創造性思維和探究能力，以及提出問題、分析問題和解決問題的能力；
3.應用辯證唯物主義的思維方法，抓住氧化還原反應是原電池工作原理的本質。通過實驗不斷體現出由實踐—認識—再實踐—再認識的認知過程。
【學習重難點】
重點：初步認識原電池的原理和一般構成條件。
難點：培養實驗操作能力、觀察能力、科學的學習方法。
【學習過程】
[課前準備]
生活中常用到電池，電池怎樣把化學能轉化為電能呢？
[學海導航]
一、化學能轉化為電能
（一）原電池原理探究
分組進行下列實驗并完成表格
實驗1 將一塊鋅片和一塊銅片分別插入裝有稀硫酸溶液的燒杯中，觀察實驗現象。
實驗2 將一塊鋅片和一塊銅片同時插入裝有稀硫酸溶液的燒杯中，觀察實驗現象。
實驗3 用導線把鋅片和銅片連接，再同時插入裝有稀硫酸溶液的燒杯中，觀察實驗現象。
實驗4 在鋅片和銅片之間連接一個電流計后，再同時插入裝有稀硫酸溶液的燒杯中，觀察實驗現象。
實驗現象 結論
實驗1 鋅片上_____________。 銅片上_____________。 化學方程式：_____________， 說明金屬活動性性：Zn________Cu。
實驗2 鋅片上_____________。 銅片上_____________。
實驗3 銅片上_____________。
實驗4 電流計指針________。 產生了_____________。
原電池的定義：我們稱__________________________的裝置為原電池
（二）原電池工作原理：以Zn、Cu原電池為例
項目 Zn Cu
電極反應
電子得失
反應類型
電極性質
總反應
能量轉化
（三）原電池的構成條件
1.必須是_______________溶液；
2.兩個電極，其中一個相對較___________的金屬為負極，另一個相對較__________的金屬或非金屬導體為正極。兩個電極直接或間接地連接在一起，并插入電解質溶液中去。
3.能自發地發生_____________反應。
4.形成閉合回路。
說明：①構成原電池的四個基本條件是相互聯系的，不能孤立、片面地理解，在四個基本條件當中，氧化還原反應是核心；
②判斷某裝置是否為原電池，要以構成原電池的基本條件為判斷標準，不能僅憑裝置的外形下結論；
③構成原電池的基本條件是進行原電池設計的基本依據。
①下列哪些裝置可以構成原電池？并寫出電池總反應。
__________________________________________
逐一分析不能構成原電池的裝置的原因。②把a、b、c、d 4塊金屬片浸入稀硫酸中，用導線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時，a為負極；c、d相連時，d極上產生大量氣泡；a、c相連時，電流由c經導線流向a；b、d相連電子由d經導線流向b，則此4種金屬的活動性由強到弱的順序為（ ）
A．a＞b＞c＞d B．a＞c＞d＞b C．c＞a＞b＞d D．b＞d＞c＞a
③在倫敦上流社會，有一位貴族夫人格林太太，幼年時因蛀牙補過一顆不銹鋼的假牙。不料后來，她又因為車禍掉了一顆牙，為了顯示她的富有，她裝了一顆黃金假牙。自此以后，她就經常出現頭痛、失眠、心情煩躁等癥狀。更奇怪的是，眾多的醫學專家為她檢查后，都找不到病因。格林太太的病因到底是什么呢？你能用今天所學的知識幫她解決嗎？
（四）原電池原理的應用--金屬的腐蝕及防護
吸氧腐蝕 析氫腐蝕
負極反應
正極反應
總反應
鐵銹的形成：Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe2O3
[精練反饋]
1.對于原電池的電極名稱敘述錯誤的是（ ）
A.發生氧化反應的為負極 B.正極為電子流入的一極
C.比較不活潑的金屬為負極 D.電流的方向由正極到負極
2.茫茫黑夜中，航標燈為航海員指明了方向。航標燈的電源必須長效、穩定。我國科技工作者研制出以鋁合金、Pt Fe合金網為電極材料的海水電池。在這種電池中（ ）
①鋁合金是正極　②鋁合金是負極　③海水是電解液　④鋁合金電極發生還原反應
A.②③ B.②④ C.①② D.①④
3.下列燒杯中盛放的都是稀硫酸，在銅電極上能產生氣泡的是（ ）
4.如圖所示，兩電極一為碳棒，一為鐵片，若電流表的指針發生偏轉，且a極上有大量氣泡生成，則以下敘述正確的是（ ）
A.a為負極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸
B.b為負極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液
C.a為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸
D.b為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液
5.如右圖所示，燒杯中盛的是水，鐵圈和銀圈直接相連，在接頭處用一根絕緣細絲吊住，并使之平衡。小心地從燒杯中央滴入CuSO4溶液，反應一段時間后，觀察到的現象是（ ）
A.兩圈仍保持平衡 B.有氣泡產生，兩圈搖擺不定
C.鐵圈向下傾斜 D.銀圈向下傾斜
6.有甲、乙兩位學生均想利用原電池反應檢測金屬的活動性順序，兩人均使用鎂片與鋁片作電極，但甲同學將電極放入6 mol/L H2SO4溶液中，乙同學將電極放入6 mol/L的NaOH溶液中，如下圖所示。
（1）寫出甲池中正極的電極反應式：
正極：__________________________________________________________。
（2）寫出乙池中負極的電極反應式和總反應的離子方程式：
負極：______________________________________________________________。
總反應的離子方程式：__________________________________________________。
（3）如果甲與乙同學均認為“構成原電池的電極材料如果都是金屬，則構成負極材料的金屬應比構成正極材料的金屬活潑”，則甲會判斷出________活動性更強，而乙會判斷出________活動性更強（填寫元素符號）。
（4）由此實驗，可得到如下哪些正確結論？（ ）
A.利用原電池反應判斷金屬活動順序時應注意選擇合適的介質
B.鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強
C.該實驗說明金屬活動順序表已過時，已沒有實用價值
D.該實驗說明化學研究對象復雜、反應受條件影響較大，因此應具體問題具體分析
（5）上述實驗也反過來證明了“直接利用金屬活動順序表判斷原電池中的正負極”這種做法________(“可靠”或“不可靠”)。如不可靠，請你提出另一個判斷原電池正負極的可行實驗方案__________________________________________________________（如可靠，此空可不填）。

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