原電池的工作原理

原電池的工作原理第二單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化【重點(diǎn)】：進(jìn)一步了解原電池的工作原理，能夠?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式和原電池反應(yīng)方程式?！倦y點(diǎn)】：原電池的工作原理【教學(xué)目標(biāo)】1、讓學(xué)生體驗(yàn)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的探究過(guò)程；2、使學(xué)生進(jìn)一步了解原電池的工作原理和構(gòu)成原電池的條件；3、能夠?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式.原電池習(xí)題原電池構(gòu)成條件（鹽橋與半電池）原電池工作原理原電池概念[情境引入][引言]同學(xué)們，各種形式的能量，在一定條件下是可以相互轉(zhuǎn)變的，例如：通過(guò)電動(dòng)機(jī)可以將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能等。[學(xué)生活動(dòng)]舉出各種能量相互轉(zhuǎn)變的實(shí)例。[提問(wèn)]通常情況下，化學(xué)反應(yīng)中能量的變化主要是化學(xué)能和什么能之間的轉(zhuǎn)化？化學(xué)能和電能之間是否能相互轉(zhuǎn)變？[展示]生產(chǎn)、生活中常見(jiàn)的、必不可少的電池圖片。[學(xué)生活動(dòng)]觀看圖片，思索“電池”確實(shí)與我們的生活息息相關(guān)。[提問(wèn)]在怎樣的條件下可以實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變？實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化：設(shè)計(jì)成原電池。[講述]這一現(xiàn)象早在1799年被意大利的物理學(xué)家伏打捕捉到并加以研究，發(fā)明了世界上第一個(gè)電池：伏打電池，即原電池。【展示】《伏特電池》的發(fā)明[情境引入]【創(chuàng)設(shè)情景】“我家的水果會(huì)唱歌”【探究原電池的工作原理】1、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，探究原電池的構(gòu)成?！緦?shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)觀察的有序性?！居懻摻涣鳌?.實(shí)驗(yàn)2中銅片上的氣體經(jīng)分析其成分為氫氣，為什么銅片上有氫氣生成？2.H+在銅片上得到的電子是從哪里來(lái)的？是不是銅片上失去的？【討論歸納】1.結(jié)合元素的去向分析,氫氣應(yīng)是在銅片上發(fā)生如下反應(yīng)生成的:2H++2e-→H2↑2.由實(shí)驗(yàn)2可知電子不是銅失去的。猜測(cè)：可能是電子從鋅片上失去經(jīng)導(dǎo)線流到銅片上?！締l(fā)引導(dǎo)】如果是電子從鋅片上失去經(jīng)導(dǎo)線流到銅片，那么導(dǎo)線上必然有電流通過(guò)？如何判斷是否有電流通過(guò)呢？【自由發(fā)言】學(xué)生各抒己見(jiàn)【實(shí)驗(yàn)探究】

以銅、鋅(兩種活動(dòng)性不同的金屬)和稀硫酸為主角的“聲、光、電”小實(shí)驗(yàn)。(將實(shí)驗(yàn)3中的換成①賀卡/石英鐘；②小電珠；③靈敏電流計(jì)中的任意一種。每一排同學(xué)任選一種)(賀卡、石英鐘、小電珠等實(shí)驗(yàn)材料學(xué)生課前準(zhǔn)備)

【匯報(bào)分享】學(xué)生代表匯報(bào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象【問(wèn)題分享】【引出概念】把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。【動(dòng)畫(huà)模擬】原電池工作原理的微觀動(dòng)畫(huà)模擬?！居懻摻涣鳌?.討論學(xué)生提出問(wèn)題：電流產(chǎn)生的原因，及影響因素。2.根據(jù)原電池原理的微觀動(dòng)畫(huà)模擬嘗試解釋實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的現(xiàn)象。3.嘗試用氧化還原反應(yīng)的知識(shí)分析鋅片、銅片上發(fā)生反應(yīng)的情況?！拘〗Y(jié)歸納】1.由于鋅比銅活潑，鋅失去電子由導(dǎo)線流到銅上從而在導(dǎo)線上產(chǎn)生了電流，H+在銅片上得到電子生成氫氣。2.電極反應(yīng)式:銅片:2H++2e-→H2↑(還原反應(yīng))鋅片:Zn-2e-→Zn2+(氧化反應(yīng))原電池知識(shí)小結(jié)(以銅—鋅—稀H2SO4原電池為例)電極電子得失反應(yīng)類(lèi)型電極反應(yīng)式電池反應(yīng)式銅正極得電子還原反應(yīng)2H++2e-==H2↑Zn+2H+=Zn2++Cu鋅負(fù)極失電子氧化反應(yīng)Zn-2e-==

Zn2+【總結(jié)歸納】一、原電池1、原電池：2、工作原理：氧化—還原反應(yīng)把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。3、原電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)注意事項(xiàng)（1）確定原電池正負(fù)極，以及兩極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)（3）將兩極電極反應(yīng)式相加即得原電池的總反應(yīng)式（2）重視介質(zhì)是否參加反應(yīng)，注意兩極得失電子總數(shù)相等【質(zhì)疑】

1.你認(rèn)為構(gòu)成原電池的條件是什么？

2.請(qǐng)你判斷下列裝置能否產(chǎn)生電流？是否是原電池？并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的判斷。[探究原電池構(gòu)成條件]【實(shí)驗(yàn)探究】引導(dǎo)學(xué)生交流實(shí)驗(yàn)結(jié)論及發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象修正對(duì)“原電池的構(gòu)成條件”的認(rèn)識(shí)。4、原電池的構(gòu)成條件(3)三看是否形成閉合回路，形成閉合回路需三個(gè)條件：①電解質(zhì)溶液；②兩電極直接或間接接觸；③兩電極插入電解質(zhì)溶液。(1)一看反應(yīng)：看是否有能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)發(fā)生(一般是活潑性強(qiáng)的金屬與電解質(zhì)溶液反應(yīng))。(2)二看兩電極：一般是活潑性不同的兩電極。銅鋅原電池鹽橋動(dòng)畫(huà)1.組成——兩個(gè)半電池、鹽橋②使兩個(gè)燒杯中的溶液連成一個(gè)通路鹽橋的作用①讓溶液始終保持電中性使電極反應(yīng)得以繼續(xù)進(jìn)行鹽橋：飽和KCl溶液(以瓊膠制作成凍膠)鹽橋原電池2、工作原理外電路：Zn失去電子沿導(dǎo)線通過(guò)電流表進(jìn)入銅片內(nèi)電路：Zn原子失去電子成為Zn2+進(jìn)入溶液，使ZnSO4溶液因Zn2+增加而帶正電，鹽橋中的Cl—會(huì)移向ZnSO4溶液；同時(shí)Cu2+獲得電子成為金屬沉淀在銅片上，使CuSO4溶液因SO42—相對(duì)增加而帶負(fù)電，鹽橋中的K+移向CuSO4溶液，從而形成閉合回路。Zn——負(fù)極3、電極反應(yīng)Cu——正極Zn-2e-=Zn2+總反應(yīng)方程式：Zn+Cu2+=Zn2++Cu小結(jié)：將原電池反應(yīng)中的氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)分開(kāi)在兩個(gè)不同區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，再以適當(dāng)?shù)姆绞竭B接起來(lái)，從而獲得了穩(wěn)定持續(xù)的電流。

[原電池構(gòu)成條件習(xí)題]動(dòng)畫(huà)資料abcd知識(shí)梳理總結(jié)I電極名稱(chēng)負(fù)極正極電極材料鋅片銅片電極反應(yīng)Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu反應(yīng)類(lèi)型氧化反應(yīng)還原反應(yīng)電子流向由Zn沿導(dǎo)線流向Cu鹽橋中離子移向鹽橋含飽和KCl溶液，K＋移向正極，Cl－移向負(fù)極2．原電池的構(gòu)成條件1、原電池概念及其工作原理3、半電池和鹽橋知識(shí)梳理4、原電池正、負(fù)極判斷方法*說(shuō)明原電池的正極與負(fù)極與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)，不要形成活潑電極一定作負(fù)極的思維定勢(shì)。知識(shí)梳理·題型構(gòu)建題組一原電池工作原理的考查B題組一題組二1234知識(shí)梳理·題型構(gòu)建

D題組二題組一題組二1234題組一原電池工作原理的考查知識(shí)梳理·題型構(gòu)建(3)無(wú)論在原電池還是在電解池中，電子均不能通過(guò)電解質(zhì)溶液。規(guī)避原電池工作原理的4個(gè)易失分點(diǎn)(1)只有放熱的氧化還原反應(yīng)才能通過(guò)設(shè)計(jì)成原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。(2)電解質(zhì)溶液中陰、陽(yáng)離子的定向移動(dòng)，與導(dǎo)線中電子的定向移動(dòng)共同組成了一個(gè)完整的閉合回路。(4)原電池的負(fù)極失去電子的總數(shù)等于正極得到電子的總數(shù)。知識(shí)梳理·題型構(gòu)建

D題組二原電池正、負(fù)極的判斷題組一題組二1234知識(shí)梳理·題型構(gòu)建題組二原電池正、負(fù)極的判斷題組一題組二1234知識(shí)梳理·題型構(gòu)建題組一題組二1234答案B題組二原電池正、負(fù)極的判斷【課后作業(yè)】把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時(shí)，a為負(fù)極；c、d相連時(shí)，電流由d到c；a、c相連時(shí)，c極上產(chǎn)生大量氣泡，b、d相連時(shí)，b上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱的為()

A．a(chǎn)>b>c>dB．a(chǎn)>c>d>b

C．c>a>b.>dD．b>d>c>a【課后反思】1.查漏知識(shí)點(diǎn)：2.主要錯(cuò)題：1．根據(jù)自己的實(shí)際設(shè)計(jì)一個(gè)切實(shí)可行的原電池，同時(shí)請(qǐng)同學(xué)們?cè)俅尾檎蚁嚓P(guān)資源，了解我國(guó)的能源分布和利用情況2．課外探究：普通干電池的組成、工作原理。搜