2.2化学反应能量转化的重要应用-化学电池 导学案 2023-2024学年高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册

必修二 第二章 化学键化学反应规律 编制人：赵鹏远 审核人：张友祥 姓名： 班级： 编号15 编号15 第二章 第2节 化学反应与能量转化 第2课时：化学反应能量转化的重要应用-化学电池 课程标准 以原电池为例认识化学能可以转化为电能，从氧化还原角度初步认识原电池的工作原理。体会提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。 学习目标 1.以原电池为例认识化学能可以转化为电能。 2.从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理。 3.体会提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和硏制新型电池的重要性 学习重难点 原电池原理及应用。 ----------------------------------[情境素材:导]------------------------------------------- 现在,化学电池已成为人类生产和生活的重要能量来源之一,各式各样的化学电池的发明也是化学科学对人类的一个重大贡献。化学电池是根据原电池原理制成的。原电池是一种利用氧化还原反应将化学能直接转化成电能的装置。那么,原电池是由哪些部分组成的?原电池中各部分的作用是什么? ----------------------------------[必备知识:学]-------------------------------------- 任务一.原电池的构造及原理 问题1：认真阅读课本第54-55页，思考下列问题： (1) 原电池定义：一种根据 原理，利用 将 的装置 (2) 原电池原理，以氢氧燃料电池为例，了解原电池工作原理并完成下表。 实验装置 原电池原理 还原剂和氧化剂分别在两个不同的区域发生 反应和 反应，并通过能导电的物质形成 产生 两极反应 负极 氢气 ，发生 反应 正极 氧气 ，发生 反应 电子转移 电子由 极通过导线流向 极形成电流 (3) 原电池的构造 (4) 原电池设计，以反应：Zn+2H+=Zn2++H2为例设计原电池 依据 Zn+2H+=Zn2++H2 实验现象 确定负极 选择负极反应物： 锌片 ; 正极材料 选择负极材料： 确定正极 选择正极反应物： 选择正极材料： 构成闭合回路 选择离子导体： 选择电子导体： 请画出实验装置图，并写出电极反应 负极反应： 正极反应： 电池反应： -----------------------------------[关键能力:议、练]------------------------------------- 任务二.探究原电池的工作原理 问题2：原电池正负极的判断方法 某兴趣小组设计如右图所示装置进行原电池原理的探究,下列叙述错误的是 A.a和b用导线连接时,电子由Zn经导线流向Cu,再经稀硫酸流回Zn B.a和b用导线连接时铜片为正极,电极反应式为2H++2e-=H2 C.a和b不连接时,锌片上有气体生成,该装置不能形成原电池 D.无论a和b是否连接,稀硫酸均参与反应 问题3：原电池工作原理 某同学用下图所示装置研究原电池原理，下列说法错误的是 A.若将图1置的Zn、Cu直接接触,Cu片上能看到气泡产生 B.图2装置中SO42-向Cu片移动 C.若将图2中的Zn片改为Mg片,Cu片上产生气泡的速率加快 D.图2与图3中正极生成物的质量比为1:32时,Zn片减轻的质量相等 问题4：原电池工作原理的应用 (1)加快氧化还原反应的速率 将等质量的两份锌粉a、b分別加入两支相同的试管中,然后加入过量的稀硫酸 同时向a中加少量CuSO4溶液,下图为产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系 其中正确的是 (2) 比较金属活动性强弱 有a、b、c、d四个金属电极，有关实验装置及部分实验现象如下： 实验装置 部分实验现象 a极质量减