高中化學選擇性必修一 4.1.1原電池原理 教案

1、人教版（2019） 選擇性必修1 第四章 化學反應與能量 課時1 原電池原理教學設計教學目標1、以鋅銅原電池為例，理解原電池的工作原理。2、學會判斷原電池的正、負極。3、掌握原電池反應方程式和電極反應式的書寫。教學重難點重點：原電池的工作原理；電極反應式的書寫難點：原電池的工作原理；電極反應式的書寫教學過程一、導入新課電能是現(xiàn)代社會中應用最廣泛，使用最方便、污染最小的一種二次能源，又稱電力。例如，日常生活中使用的手提電腦、手機、相機、攝像機這一切都依賴于電池的應用。那么，電池是怎樣把化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿哪兀慷?、新課講授【師】銅片、鋅片、硫酸都是同學們很熟悉的物質(zhì)，利用這三種物質(zhì)我們再現(xiàn)了1799

2、年意大利物理學家伏打留給我們的歷史閃光點！【實驗4-1】【問題探究】1、鋅片和銅片分別插入稀硫酸中有什么現(xiàn)象發(fā)生？2、鋅片和銅片用導線連接后插入稀硫酸中，現(xiàn)象又怎樣？為什么？3、鋅片的質(zhì)量有無變化？溶液中c (H+)如何變化？4、鋅片和銅片上變化的反應式怎樣書寫？5、電子流動的方向如何？【師】一原電池的概念、實質(zhì)和構成條件【提問】在原電池裝置中鋅發(fā)生怎樣的化學變化？【學生】 Zn+2H+=Zn2+H2【講解】為什么會產(chǎn)生電流呢？【回答】其實鋅和稀硫酸反應是氧化還原反應，有電子的轉(zhuǎn)移，但氧化劑和還原劑熱運動相遇發(fā)生有效碰撞電子轉(zhuǎn)移時，由于分子熱運動無一定的方向，因此電子轉(zhuǎn)移不會形成電流，而通常以

3、熱能的形式表現(xiàn)出來，激烈的時候還伴隨有光、聲等其他的形式的能量。顯然從理論上講，一個能自發(fā)進行的氧化還原反應，若能設法使氧化與還原分開進行，讓電子的不規(guī)則轉(zhuǎn)移變成定向移動，便能形成電流。所以原電池的實質(zhì)就是將氧化還原的電子轉(zhuǎn)移變成電子的定向移動形成電流?！編煛繉嵸|(zhì)：將一定的氧化還原反應的電子轉(zhuǎn)移變成電子的定向移動。即將化學能轉(zhuǎn)化成電能的形式釋放?！緦W生】計算【提問】在鋅銅原電池中哪種物質(zhì)失電子？哪種物質(zhì)得到電子？【學生】活潑金屬鋅失電子，氫離子得到電子【提問】導線上有電流產(chǎn)生，即有電子的定向移動，那么電子從鋅流向銅，還是銅流向鋅？【學生】鋅流向銅 【講解】當銅上有電子富集時，又是誰得到了電子？

4、【學生】溶液中的氫離子【講解】整個放電過程是：鋅上的電子通過導線流向用電器，從銅流回原電池，形成電流，同時氫離子在正極上得到電子放出氫氣，這就解釋了為什么銅片上產(chǎn)生了氣泡的原因。【講解】我們知道電流的方向和電子運動的方向正好相反，所以電流的方向是從銅到鋅，在電學上我們知道電流是從正極流向負極的，所以，鋅銅原電池中，正負極分別是什么？【學生】負極（Zn） 正極（Cu）【實驗】我們用干電池驗證一下我們分析的正負極是否正確！【講解】我們一般用離子反應方程式表示原電池正負極的工作原理，又叫電極方程式或電極反應。一般先寫負極，所以可表示為： 負極（Zn）：Zn2eZn2 （氧化） 正極（Cu）：2H2e

5、H2（還原）【師】我們在制作原電池的時候應該注意幾點呢？【學生】討論回答【師】1、活潑性不同的兩電極2、電解質(zhì)溶液3、形成閉合回路（導線連接或直接接觸且電極插入電解質(zhì)溶液4、自發(fā)的氧化還原反應(本質(zhì)條件)【思考】如何根據(jù)氧化還原反應原理來設計原電池呢？請將氧化還原反應 Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+設計成電池【師】二原電池的工作原理正極反應：得到電子 （還原反應）負極反應：失去電子 （氧化反應）總反應：正極反應+負極反應【原電池設計】此電池的優(yōu)點：能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流?！咎釂枴葵}橋的作用是什么？鹽橋中裝有飽和的KCl溶液和瓊脂制成的膠凍，膠凍的作用是防止管中溶液流出。鹽橋可使由它連接的兩溶液保持電中性，否則鋅鹽溶液由于鋅溶解成為Zn2+而帶上正電，銅鹽溶液會由于銅的析出減少了Cu2+而帶上了負電。鹽橋保障了電子通過外電路從鋅到銅的不斷轉(zhuǎn)移，使鋅的溶解和銅的析出過程得以繼續(xù)進行。導線的作用是傳遞電子，溝通外電路。而鹽橋的作用則是溝通內(nèi)電路。 【師】三原電池原理的應用1加快氧化還原反應的