高中化學(xué)-原電池的工作原理教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

第一章第二節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

第1課時(shí)原電池的工作原理

核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)

1.宏觀辨識(shí)與微觀探析：以簡(jiǎn)單原電池為例，從宏觀和微觀的角度，分析理解原電池的

工作原理，能正確判斷原電池的正極和負(fù)極，會(huì)書寫其電極反應(yīng)式,

2.變化觀念與平衡思想：進(jìn)一步理解化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化，認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單原電池發(fā)展變

化過程。

復(fù)習(xí)回顧：

自行組裝原電池觀察現(xiàn)象（5分鐘）

I可顧原電池的工作原理

學(xué)習(xí)任務(wù)一

實(shí)驗(yàn)探究：（5分鐘）

1.現(xiàn)實(shí)中的原電池現(xiàn)象與理論中的原電池現(xiàn)象有何不同？

2.產(chǎn)生不同現(xiàn)象的原因是什么？

3.改進(jìn)的思路是什么？

4.如何改進(jìn)呢？

成果展示：請(qǐng)同學(xué)上黑板為我們展示鹽橋原電池的工作原理示意圖：

電子沿導(dǎo)線由負(fù)極向iE極傳遞產(chǎn)生電流

發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)

負(fù)極正極

陽(yáng)

陰

向

向?yàn)榛顫娊饘贋椴换顫娊饘?/p>

子

子且不斷溶解或?qū)щ姺墙饘?/p>

移

移V

向

向

離子導(dǎo)體（電解質(zhì)溶液）

深度思考

某學(xué)生利用如圖實(shí)驗(yàn)裝置探究鹽橋式原電池的

工作原理，按照要求依次回答下列問題：

⑴裝置中鹽橋除添加瓊脂外，還要添加KCI的飽

和溶液，電池工作時(shí)，對(duì)鹽橋中的K+、Q—的移

動(dòng)方向的表述正確的是―（填字母）。

A.鹽橋中的K+向左側(cè)燒杯移動(dòng)、CI一向右側(cè)燒杯移動(dòng)

B.鹽橋中的K+向右側(cè)燒杯移動(dòng)、CI一向左側(cè)燒杯移動(dòng)

C.鹽橋中的K+、CI-都向左側(cè)燒杯移動(dòng)

D.鹽橋中的K+、CI-幾乎都不移動(dòng)

⑵裝置中鹽橋的作用是（填字母）。

A.使電子通過

B.使兩個(gè)燒杯中的溶液連成一個(gè)通路

C.使ZnS04溶液和CuS04溶液均保持電中性

歸納總結(jié)：

原電池中鹽橋的作用

任務(wù)二：交流研討：鹽橋原電池如何進(jìn)一步改進(jìn)？

鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子和水分子通過

ZnF^-lcu

中乙

7

1mol,L-1/骷1mol-L-'

父換膜CuSO,(aq)

ZnSOt(aq)

⑴銅電極上的電極反應(yīng)式：_________________

反應(yīng)類型：__________

⑵鋅電極的名稱為

⑶電池工作一段時(shí)間后，甲池溶液的總質(zhì)量（填“增加”“減小”或“不變”,下

同）,乙池溶液的總質(zhì)量

突破原電池的核心考點(diǎn)一高考鏈接

10.微生物脫曲電池足一種高效、經(jīng)濟(jì)的能源裝用.利JH微生物處理有機(jī)吸水獲得電能.同

時(shí)可實(shí)現(xiàn)海水淡化.現(xiàn)以NaCl溶液模擬海水,采用惰性電極.用下圖裝置處理有機(jī)度

水（以含CHQ8的涪淞為例兀下列說法錯(cuò)識(shí)的是

A.負(fù)極反應(yīng)為CH,COO+2H;O-?c=2CO,t+7H*

B.隔膜1為陽(yáng)國(guó)子交換腺i,廂腴2為陰肉子交換膜

C.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移Imol電子時(shí)，模擬海水理論上除鹽58.5g

D.電池工作一段時(shí)間后.正、仇極產(chǎn)士氣體的物幀的城之比為2:1

II.熔融訥-哪電池性能優(yōu)艮，是具有應(yīng)用前毋的儲(chǔ)能電池，下圖中的電池反應(yīng)為

2Na+xSV^Na5

（戶5~3,難溶于熔融硫）.下列說法曲狹的是

T開二一不僑例容露

~二——Na-￡-AlQ,固體

--------熔融鈾

——焙融布（含碳粉）

A.Na￡，的電子式為Na1:S:S:S:S:]"Na.

B.放電時(shí)正極反應(yīng)為依+2Na'+2e=Na,Sx

C.Na和NazS,分別為電池的負(fù)極和正極

D.該電池是以Zu-/?-AI：。、為隔膜的二次電池

總結(jié)：突破原電池的核心考點(diǎn)

核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)

1.宏觀辨識(shí)與微觀探析：以簡(jiǎn)單原電池為例，從宏觀和微觀的角度，分析理解原電池的

工作原理，能正確判斷原電池的正極和負(fù)極，會(huì)書寫其電極反應(yīng)式C

2.變化觀念與平衡思想：進(jìn)一步理解化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化，認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單原電池發(fā)展變

化過程。

復(fù)習(xí)回顧：

自行組裝原電池觀察現(xiàn)象（5分鐘）

回顧原電池的工作原理

學(xué)習(xí)任務(wù)一

實(shí)驗(yàn)探究：（5分鐘）

5.現(xiàn)實(shí)中的原電池現(xiàn)象與理論中的原電池現(xiàn)象有何不同？

6.產(chǎn)生不同現(xiàn)象的原因是什么？

7.改進(jìn)的思路是什么？

8.如何改進(jìn)呢？

成果展示：請(qǐng)同學(xué)上黑板為我們展示鹽橋原電池的工作原理示意圖：

電子沿導(dǎo)線由負(fù)極向iE極傳遞產(chǎn)生電流

發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)

負(fù)極正極

陽(yáng)

陰

向

曲為活潑金屬為不活潑金屬

子

子且不斷溶解或?qū)щ姺墙饘?/p>

移

移

向

向

離子導(dǎo)體（電解質(zhì)溶液）

深度思考

某學(xué)生利用如圖實(shí)驗(yàn)裝置探究鹽橋式原電池的

工作原理，按照要求依次回答下列問題：

⑴裝置中鹽橋除添加瓊脂外，還要添加KCI的飽

和溶液，電池工作時(shí)，對(duì)鹽橋中的K+、CI一的移

動(dòng)方向的表述正確的是一（填字母）。

A.鹽橋中的K+向左側(cè)燒杯移動(dòng)、CI—向右側(cè)燒杯移動(dòng)

B.鹽橋中的K+向右側(cè)燒杯移動(dòng)、CI一向左側(cè)燒杯移動(dòng)

C.鹽橋中的K+、Q—都向左側(cè)燒杯移動(dòng)

D.鹽橋中的K+、CI—幾乎都不移動(dòng)

⑵裝置中鹽橋的作用是（填字母）。

A.使電子通過

B.使兩個(gè)燒杯中的溶液連成一個(gè)通路

C.使ZnS04溶液和CuS04溶液均保持電中性

歸納總結(jié)：

原電池中鹽橋的作用

任務(wù)二：交流研討：鹽橋原電池如何進(jìn)一步改進(jìn)？

鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子和水分子通過

（2）銅電極上的電極反應(yīng)式：___________________________

反應(yīng)類型：__________

⑵鋅電極的名稱為

⑶電池工作一段時(shí)間后，甲池溶液的總質(zhì)量（填“增加”“減小”或“不變”，下

同）,乙池溶液的總質(zhì)量

突破原電池的核心考點(diǎn)一高考鏈接

10.微生物脫砧電池是一種冏效、經(jīng)濟(jì)的能源裝置.利川微牛.物處理先機(jī)廢水獲得電能.同

時(shí)可實(shí)現(xiàn)海水淡化.現(xiàn)以NaCl溶液模擬海水,采用惰性電極.用下圖裝配處理行機(jī)廢

B.陶膠1為陽(yáng)離子文換膜，隔膠2為陰得子交換膠

C.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移Imol電子時(shí),模擬海水理論上除曲58.5g

D.電池工作一段時(shí)間后,正、他極產(chǎn)生氣體的物順的斌之比為2:1

II.熔融鈉-硫電池性能優(yōu)良，是具有應(yīng)用前景ffj儲(chǔ)能電池，下圖中的電池反應(yīng)為

2Na+xSV^NaS

（戶5-3,難溶于脂融硫）.下列說法中談的足

T訴二一f僑例容露

■二——Na-￡-AlQ,固體

--------熔融鈾

——焙歌破（含碳粉）

A.Na￡,的電子式為Na[S:S:S:S:rNa，

B.放電時(shí)正極反應(yīng)為xS+2Na'+北一

C.Na和NazS,分別為電池的負(fù)極和正板

D.該電池是以Zu-Al,（J、為網(wǎng)膜的二次電池

總結(jié)：突破原電池的核心考點(diǎn)

課堂小結(jié)：（2分鐘）

作業(yè)：

1.探究新型電池的構(gòu)造

2.完成課后練習(xí)

B.Zn和Cu既是電極材料又是反應(yīng)物

C.工作過程中，電子均由Zn經(jīng)導(dǎo)線流向Cu

D.相同條件下，圖乙比圖甲的能量利用效率高

2.某化學(xué)興趣小組將鋅片和銅片插入番茄中制成水果電池(如圖)。下列說法中正確的是

()

電流表

鋅銅

番茄

A.一段時(shí)間后，鋅片質(zhì)量會(huì)變小

B.銅片上發(fā)生還原反應(yīng)

C.電子由銅片通過導(dǎo)線流向鋅片

D.鋅電極是該電池的正極

3.甲、乙兩位同學(xué)均想利用原電池檢測(cè)金屬的活動(dòng)性順序，兩人均月鎂片與鋁片做電極，

甲同學(xué)將電極插入6moiLiH2s。4溶液中，乙同學(xué)將電極放入6moiNaOH溶液中(如

圖所示)。

鋁~~片鋁叨匚他片

H2soi溶液NaOH溶液

甲

請(qǐng)回答下列問題:

(1)甲池中的正極是(填元素符號(hào)，下同)，負(fù)極反應(yīng)式為O

(2)乙池中的負(fù)極是，總反應(yīng)的離子方程式為

(3)如果甲、乙同學(xué)均認(rèn)為“構(gòu)成原電池的電極材料如果都是金屬，則構(gòu)成負(fù)極材料的金屬

應(yīng)比構(gòu)成正極材料的金屬活潑”，則甲會(huì)判斷出____________________的活動(dòng)性更強(qiáng)，而乙

會(huì)判斷出的活動(dòng)性更強(qiáng)。

(4)由實(shí)驗(yàn)可得到的結(jié)論有(填字母)。

a.利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動(dòng)性順序時(shí)，應(yīng)注意選擇合適的電解質(zhì)

b.鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強(qiáng)

c.該實(shí)驗(yàn)說明金屬活動(dòng)性順序已過時(shí)，已沒有實(shí)用價(jià)值

d.該實(shí)驗(yàn)說明化學(xué)研究對(duì)象復(fù)雜，反應(yīng)受條件影響較大，因此應(yīng)具體問題具體分析

e.直接利用金屬活動(dòng)性順序判斷原電池中的正負(fù)極是不準(zhǔn)確的

4.鋰電池是一代新型高能電池，它以質(zhì)量輕、能量高而受到重視，目前已研制成功多種鋰

電池。某種鋰電池的總反應(yīng)方程式為L(zhǎng)i+MnO2=LiMnO2,下列