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1、原電池原理及其應(yīng)用教學(xué)重點(diǎn): 原電池的化學(xué)工作原理; 原電池的形成條件及電極反應(yīng)式;電子流和電流的運(yùn)動(dòng)方向; 培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心科學(xué)、研究科學(xué)和探索科學(xué)的精神。教學(xué)難點(diǎn):原電池的化學(xué)工作原理和金屬的腐蝕。教學(xué)過程:i復(fù)習(xí)捉問化學(xué)反應(yīng)通常伴冇能量的變化,能量?jī)幽切┺D(zhuǎn)換(或傳遞)能量的形式?ii新課:§ 3-4原電池原理及其應(yīng)用學(xué)牛實(shí)驗(yàn),教師指導(dǎo)l©設(shè)計(jì)四個(gè)小實(shí)驗(yàn):反應(yīng)情況對(duì)比:學(xué)生思考的問題刪9稀鋅氣成應(yīng)有生反1 片俗1快 銅氣成應(yīng)稀硫酸銅片有氣 體生成, 電流計(jì)指 針偏轉(zhuǎn),皮血快。(1)鋅和稀氏soi宜接反應(yīng)的買質(zhì)是什么?(2)插入銅絲接觸到鋅粒后,為什么在銅絲上出氣泡?(3)銅
2、絲上的電子山何處而來,出來的是什么氣體?學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn),建議討論步驟:現(xiàn)象(易)解釋(難)一結(jié)論(難)一、原電池對(duì)比銅鋅原電池與宜流電源或干電池的實(shí)驗(yàn),得出冇關(guān)的電極名稱,電流流動(dòng)方向,電子流 動(dòng)方向等。fi電源稀硫酸電極反應(yīng):負(fù)極(鋅片)zn - 2e二zn'(氧化反應(yīng))正極(銅片)2ip + 2e二il t (還原反應(yīng))原電池反應(yīng):zn + 2ip = zn2t + il t定義:把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池。原電池中:電子流入的-極是正極(較不活潑金屬),電子流出的一極是負(fù)極(較活潑金屬)。原理:較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng),電子從較活潑的金屬(負(fù)極)流向較不活潑的金屬(止 極)
3、。原電池組成:兩塊相連的活潑性不同的金屬(或可以導(dǎo)電的其它材料);電解質(zhì)溶液(屮 學(xué)只局限活潑金屬與電解質(zhì)溶液能白發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的情況)。原電池形成電流的條件:兩塊相連的活潑性不同的金屬(或可以導(dǎo)電的其它材料)與電解質(zhì) 溶液接觸構(gòu)成閉合冋路。經(jīng)常川做惰性電極材料的物質(zhì)是仇(鈉)或c (石墨),如下圖兩個(gè)裝置的電極反應(yīng)是相同 的。i正極練習(xí)判斷下列裝置那些能構(gòu)成原電池,標(biāo)出電極名稱,寫岀電極反應(yīng)。銅鋅硫酸銅溶液鐵釘銅絲石墨鋅塊稀硫酸銅棒鋁棒稀鹽酸二. 化學(xué)電源(教師町以布置課外文獻(xiàn)檢索,課堂時(shí)間冇限,不可能涉及過多內(nèi)容,局限于教材即町)1、干電池家庭常用電池。常見的是鋅-鎰干電池。如圖:j
4、鋅筒2、鉛蓄電池口前汽車上使用的電池。鉛蓄電池的構(gòu)造是用含怫5%8%的鉛怫合金鑄成格板。pbo?作為陽極,pb作為陰極,二者 交替排列而成。電極z間充有密度為1.25%1.28%gcnf的硫酸溶液。3、鋰電池鋰電池是一種髙能電池,鋰作為負(fù)極,技術(shù)含量高,有質(zhì)量輕、體積小、電壓髙、工作效率 高和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。常用于電腦筆記本、手機(jī)、照相機(jī)、心臟起卿器、火箭、導(dǎo)彈等的動(dòng)力電源。4、新型燃料電池述原劑(燃料)在負(fù)極失去電子,氧化劑在正極得到電子。目前常見的有,氮?dú)狻⒓淄?、煤氣、鋁等燃料與空氣、氯氣、氧氣等氧化劑組成的燃料電池。特點(diǎn)是能量大、使川方便、不污染環(huán)境和能耗少等。三、金屬的腐蝕和防護(hù)(1)金
5、屬的腐蝕金屬腐蝕是指金屬或合金跟周圍接觸到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。析氫腐t蟲電化腐蝕(原電j也反應(yīng))彳金屬的腐蝕彳l吸氧腐t蟲i化學(xué)腐蝕(直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng))o析氫腐蝕(在酸性條件卞)鋼鐵在潮濕的空氣中,鋼鐵表面吸附的水膜由于溶入二氧化碳,使ii增多。ilo + c02山cosii + iic0:;構(gòu)成的原電池:鐵(負(fù)極)一碳(止極)一一酸性電解質(zhì)薄膜負(fù)極(鐵)fe - 2e二f/ (被氧化)正極(碳)2+ 2e = ii2f (被還原)o吸氧腐蝕(在弱酸件或中性條件下)鋼鐵在潮濕的空氣中,鋼鐵表面水膜溶解了氧氣。構(gòu)成的原電池:鐵(負(fù)極)一碳(正極)電解質(zhì)薄膜負(fù)極(鐵)2fe - 4e = 2fe2+ (被氧化)正極(碳)2氏0 + 02 + 4e = 40h(被還原) 析氫腐蝕和吸氧腐蝕往往同時(shí)發(fā)生,一般情況下,鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕。討論析氫腐蝕或吸氧腐蝕鋼鐵表面水膜溶液的ph值會(huì)冇什么變化?(2)金屬的防護(hù)通過研究討論學(xué)習(xí)1、改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)。2、在金屬表面覆蓋保護(hù)層。涂油脂、油漆,覆蓋捕瓷、塑料,電鍍、熱鍍、噴鍍,在鋼鐵表面形成致密而穩(wěn)定的氧化膜。3、
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