4.1.1 原電池的工作原理教案- 高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修一

第四章化學(xué)反應(yīng)與電能第一節(jié)原電池第1課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)目標(biāo)】1.以銅鋅原電池為例，理解原電池的工作原理及應(yīng)用。2.學(xué)會(huì)判斷原電池的正負(fù)極。3.掌握原電池的電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式的書寫?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】1.重點(diǎn)：（1）初步認(rèn)識(shí)原電池概念、原理、組成及應(yīng)用（2）能夠?qū)懗鲭姌O反應(yīng)方程式2.難點(diǎn)：（1）原電池的工作原理（2）電極反應(yīng)式的書寫【教學(xué)過(guò)程】1.新課導(dǎo)入[投影]利用多媒體展示車用燃料電池及其內(nèi)部簡(jiǎn)單構(gòu)造，由此引出本節(jié)內(nèi)容原電池的工作原理。通過(guò)化學(xué)原理在生活中的應(yīng)用第一時(shí)間讓學(xué)生體會(huì)生活中的化學(xué)無(wú)處不在。[師]現(xiàn)代生活離不開方便實(shí)用的化學(xué)電源。各種各樣的化學(xué)電源都是依據(jù)原電池的原理制造的。[引入]那么原電池的工作原理具體是怎樣的，就讓我們通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)來(lái)一探究竟吧！2.新課講授[復(fù)習(xí)設(shè)問(wèn)]我們?cè)谥暗膶W(xué)習(xí)中已經(jīng)知道，將鋅片、銅片置于稀硫酸中并以導(dǎo)線連接起來(lái)組成原電池，可以獲得電流。那么根據(jù)所學(xué)，哪位同學(xué)能告訴老師，什么是原電池，在整個(gè)過(guò)程中，電子的流向以及發(fā)生的反應(yīng)具體是什么樣的呢？[學(xué)生活動(dòng)]學(xué)生分小組討論，并由小組代表回答。[板書]一、原電池的工作原理1、定義：化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。2、電極：負(fù)極：電子流出，發(fā)生氧化反應(yīng)，電流流入。正極：電子流入，發(fā)生還原反應(yīng)，電流流出。3、本質(zhì)：發(fā)生氧化還原反應(yīng)4、溶液中陰陽(yáng)離子移動(dòng)方向：陰離子移向負(fù)極；陽(yáng)離子移向正極。[師]我們對(duì)于原電池已經(jīng)有了初步的了解，下面大家來(lái)判斷一下，下列哪些是原電池。[投影]展示A~G的7套裝置。[師]我們已經(jīng)判斷出了哪些是原電池，那么大家來(lái)看一看，這些原電池有什么共同點(diǎn)，形成原電池需要具備什么樣的條件呢？[學(xué)生活動(dòng)]學(xué)生思考并回答。[板書]5.原電池的構(gòu)成條件：①兩個(gè)電極（可以是兩種活潑性不同的金屬或金屬與非金屬等）②能導(dǎo)電的電解質(zhì)（可以是溶液或熔融電解質(zhì)或固態(tài)電解質(zhì)）③形成閉合電路（或兩極直接接觸）④一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)[過(guò)渡]那請(qǐng)同學(xué)們一起來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)原電池。[師]請(qǐng)根據(jù)反應(yīng)：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu設(shè)計(jì)一個(gè)原電池,思考為什么有電流產(chǎn)生？[教師活動(dòng)]教師引導(dǎo)學(xué)生分析反應(yīng)，選擇兩極材料和電解質(zhì)溶液材料。[過(guò)渡]請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)原理預(yù)測(cè)下它的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)際實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鋅片Zn-2e-=Zn2+鋅片被紅色物質(zhì)覆蓋銅片Cu2++2e-=Cu銅片上有紅色物質(zhì)析出電流表電流表讀數(shù)不斷減小[師]那實(shí)際現(xiàn)象是不是這樣呢？我們一起實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證下。(教師演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生分組實(shí)驗(yàn))[投影]預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)際實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鋅片Zn-2e-=Zn2+鋅片被紅色物質(zhì)覆蓋鋅片腐蝕，不斷溶解銅片Cu2++2e-=Cu銅片上有紅色物質(zhì)析出銅片上有紅色物質(zhì)析出電流表電流表讀數(shù)不斷減小電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)[問(wèn)題討論]大家根據(jù)實(shí)驗(yàn)思考以下兩個(gè)問(wèn)題1.鋅片上的紅色物質(zhì)是什么？為什么鋅片上有紅色物質(zhì)生成？2.為什么電流表讀數(shù)不斷減?。縖教師活動(dòng)]教師引導(dǎo)學(xué)生，得出結(jié)論。1.因?yàn)殇\與CuSO4溶液直接接觸，發(fā)生置換反應(yīng)，所以鋅片表面有銅析出。2.因?yàn)殂~在鋅表面析出后，與CuSO4溶液一起形成了原電池，產(chǎn)生的電流并沒(méi)有經(jīng)過(guò)電流表，所以電流表的讀數(shù)不斷減小。當(dāng)鋅片表面完全被銅覆蓋后，相當(dāng)于兩個(gè)電極都是銅，已不能發(fā)生原電池反應(yīng)，所以最后沒(méi)有電流產(chǎn)生。[過(guò)渡]所以針對(duì)這種情況我們必須對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。[師]設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，如教材P94圖4-1所示。[設(shè)疑]在這個(gè)裝置中，鋅與硫酸銅溶液并未接觸，能不能反應(yīng)呢？我們一起實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證下。[實(shí)驗(yàn)探究]如圖教師進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)。引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象。[講解]實(shí)驗(yàn)表明，接通電路，有鹽橋存在時(shí)電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即有電流通過(guò)電路。取出鹽橋，電流計(jì)指針即回到零點(diǎn)，說(shuō)明沒(méi)有電流通過(guò)。[投影]PPT展示鹽橋原電池工作原理動(dòng)態(tài)示意圖[問(wèn)題討論]思考一下，什么是鹽橋？鹽橋的作用又是什么？[生]1.鹽橋中裝有飽和的KCl溶液（NH4NO3溶液）和瓊脂制成的膠凍，膠凍的作用是防止管中溶液流出。2.（1）溝通內(nèi)電路,形成閉合回路；（2）保持溶液電中性。[師]剛剛我們?cè)O(shè)計(jì)的原電池叫做鋅銅原電池，改進(jìn)后的這種電池優(yōu)點(diǎn)就在于能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。依據(jù)同樣的原理，可以將其他自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池。原電池輸出電能的能力，就取決于組成原電池的反應(yīng)物的氧化還原能力?！景鍟?.1.1原電池的工作原理一、原電池的工作原理1、定義：化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。2、電極：負(fù)極：電子流出，發(fā)生氧化反應(yīng)，電流流入。正極：電子流入，發(fā)生還原反應(yīng)，電流流出。3、本質(zhì)：發(fā)生氧化還原反應(yīng)4、溶液中陰陽(yáng)離子移動(dòng)方向：陰離子移向負(fù)極；陽(yáng)離子移向正極。5.原電池的構(gòu)成條件：①兩個(gè)電極（可以是兩種活潑性不同的金屬或金屬與非金屬等）