第一篇：選修四原電池教案

第四章 電化學基礎 第一節(jié)

原電池

一、教材分析

本節(jié)內(nèi)容則以必修2第二章第二節(jié)《化學能與電能》所涉及的原電池常識為基礎，通過進一步分析原電池的組成和探究其中的原理，引出半電池、鹽橋、內(nèi)電路、外電路等概念，恰能很好地全面體現(xiàn)本冊教材的目標特點。同時教師還須把握好教學深度，只要求學生能寫出相關的電極反應式和電池反應式，對化學的研究和應用只需有一個概貌性的認識即可。

二、教學目標

1．知識目標：

（1）通過實驗探究認識鹽橋的作用，進而深入理解原電池的結構和工作原理，增長實驗操 作的技能。

（2）通過討論、探究與歸納，全面掌握原電池的結構和工作原理，知道半電池、內(nèi)電路、外電路等概念。2．能力目標：

通過動手操作鍛煉實驗能力；通過對實驗現(xiàn)象的分析鍛煉分析、抽象、概括、判斷等思維能力。

3．情感、態(tài)度和價值觀目標：

（1）立足于學生適應現(xiàn)代化生活和未來發(fā)展的需要，著眼提高學生的科學素養(yǎng)。（2）進一步領悟和掌握化學的基本原理與方法，形成科學的世界觀。

三、教學重點難點

重點：進一步了解原電池的工作原理，能夠?qū)懗鲭姌O反應式和電池反應方程式。難點：原電池的工作原理。

四、教學方法

情境教學模式，討論法，實驗探究法，多媒體手段輔助教學

五、課時安排：1課時

六、教學過程

引入新課

教師做一個興趣實驗：以可樂為電解質(zhì)溶液的銅鋅原電池。

指出：生活處處有化學，我們要善于將學到的化學知識應用于生活中。

推進新課

Ppt展示以稀硫酸為電解質(zhì)溶液的銅鋅原電池裝置圖

提出問題：將稀硫酸換成硫酸銅溶液依然能構成原電池嗎？

探究實驗——教師演示實驗

學生活動：1.觀察并記錄實驗現(xiàn)象。2.嘗試寫出電極反應式 教師演示實驗，提示學生觀察電流表指針和電極的改變。完成實驗，讓學生回答觀察到的實驗現(xiàn)象，再教師總結歸納。

現(xiàn)象：電流表指針偏轉(zhuǎn)，鋅片上有黑色物質(zhì)析出，一段時間過后，電流表讀數(shù)偏小。讓學生上講臺書寫電極反應式，教師給予判斷。教師提出疑問：鋅片上的黑色物質(zhì)是什么？

教師指出：這個黑色物質(zhì)的主要成分是銅，為什么是黑色的呢？由于析出的銅的體積很小，對光的吸收能力很強，反射回來的光很少，故看著顯黑色。教師繼續(xù)提出問題：

2+?Cu得到電子是在正極的銅片上，為什么在負極會有Cu析出呢？能解釋其中的原因嗎？ ?這套裝置還存在哪些不足？ ?如何改進？

Ppt打出提示點，幫助同學們思考。

教師帶領學生一起解決以上的三個問題。

?Zn的活潑性比Cu強，能從CuSO4溶液中置換出Cu，就會在鋅片上構成一個小的原電池，從而就會有越來越多的Cu在鋅片上析出。

?存在的缺點：不能形成穩(wěn)定的電流、能量轉(zhuǎn)換率低。改進方法：

引起這些缺點的主要原因：Zn和CuSO4溶液直接接觸。解決方法：將Zn和CuSO4溶液分開。如圖：

接著思考：兩支燒杯中應該盛裝什么溶液呢？

一般加入與金屬相對應的鹽溶液，分別加入ZnSO4溶液和CuSO4溶液。思考：上述改進后的裝置就能構成原電池嗎？如果不能如何改進？ 不能，沒有形成閉合回路。

改進方法:在兩燒杯間加一個鹽橋連接，鹽橋：含瓊膠的KCl飽和溶液。

改進完成，這樣的一個原電池能正常工作嗎？

分小組實驗探究

提示學生應該完成的任務： 觀察、記錄實驗現(xiàn)象 思考鹽橋的作用

嘗試解釋這套裝置的工作原理

分組實驗完成，請學生代表回答相關問題： 1.你看見了什么？ 2.鹽橋的作用？

3.嘗試解釋一下這套裝置的工作原理

實驗現(xiàn)象:電流表指針偏轉(zhuǎn)，讀數(shù)穩(wěn)定，且鋅片上沒有黑色物質(zhì)析出。鹽橋的作用: 結合教材P72 1.溝通內(nèi)電路

2.平衡電荷，使溶液呈電中性。鹽橋的選擇： 要不與兩個半電池中的電解質(zhì)溶液反應

如：含Ag+，不選用飽和的KCl溶液，而選用飽和的NH4NO3溶液。3.雙液原電池的工作原理：

-2+2+外電路：Zn－2e=Zn，發(fā)生氧化反應，作負極，失去的電子經(jīng)導線流向正極銅片上，Cu

2+-在銅片上得到電子變成Cu,Cu+2e=Cu。

2+2+內(nèi)電路:Zn進入到ZnSO4溶液，使溶液的陽離子增多，帶正電荷，Cu在銅片上得到電子變2-成Cu，使SO4相對增多，帶負電荷，這兩種因素就會使得電子不能正常的由負極流向正極。那么鹽橋中帶負電荷的Cl-就進入ZnSO4溶液，帶正電荷的K+就進入CuSO4溶液，起到中和電荷的作用，這樣就使得電子能夠源源不斷地由負極流向正極，形成穩(wěn)定的電流。討論與交流

請將反應Cu+2Ag+ = Cu2++2Ag設計成一個持續(xù)穩(wěn)定的原電池裝置。（新課完）

學完本課你應該知道：

1.帶鹽橋的原電池的優(yōu)點：

能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流，能量轉(zhuǎn)換率高，能防止自放電。2.能產(chǎn)生穩(wěn)定、持續(xù)電流的原電池應具備的條件： ?要有活潑性不同的兩個電極 ?兩個半反應在不同的區(qū)域進行

?用導線和鹽橋分別將兩個半電池連接在一起

3.能根據(jù)給定的氧化還原方程式，設計出相對應的原電池。作業(yè)：《一遍過》課時1

第二篇：原電池教案

[導入新課]

故事：在倫敦的上流社會，有一位貴族夫人格林太太，她有一口整齊潔白的牙齒。但其中鑲有兩顆假牙：一顆是黃金的-這是格林太太富有的象征；另一顆是不銹鋼的—這是一次車禍留下的痕跡。

令人百思不解的是：打從車禍以后，格林太太經(jīng)常頭疼，夜間失眠，心情煩躁……盡管一些國際上知名的專家教授絞盡腦汁但格林太太的病癥未能有絲毫的減輕，而且日趨嚴重……她的病真的就沒治了嗎？

后來是一位化學家解除了她的痛苦。藥方：換掉一顆假牙。

病因：口腔內(nèi)產(chǎn)生了微弱的電流，刺激神經(jīng)，導致人體生理系統(tǒng)紊亂，引發(fā)一系列病癥。

大家可能會產(chǎn)生疑問：格林太太的口中怎么會有電流產(chǎn)生呢？下面我們通過以下的類比實驗進行進一步的探究來揭穿其中的奧妙。[演示實驗]

1.內(nèi)容：把鋅片和銅片平行地浸入盛有稀硫酸溶液的燒杯中?，F(xiàn)象：鋅片表面有氫氣泡生成銅片表面無氣泡生成 解釋：鋅排在氫前能置換出氫氣

銅排在氫后不能置換出氫氣

2.內(nèi)容：把鋅片和銅片用導線連接起來再平行地浸入盛有稀硫酸溶液的燒杯中。大家觀察到一個很奇怪的現(xiàn)象：鋅片表面無氣泡生成，銅片表面有氣泡生成

3.內(nèi)容：在鋅片與銅片連接的導線中間接入一個電流計，再把鋅片與銅片平行地浸入盛有稀硫酸的燒杯中。

現(xiàn)象：電流計指針偏轉(zhuǎn)

疑問：2實驗中銅片表面為什么有氣泡生成？3實驗中電流計指針為什么偏轉(zhuǎn)？ 分析：Zn、Cu用導線連接一同浸入稀硫酸時，Zn比Cu活潑，易失去電子，電子從Zn片流出通過導線流向Cu片，電子定向移動形成電流，故電流計指針有偏轉(zhuǎn)；

溶液中的H+ 從Cu片獲得電子，2H+ +2e-=H2，生成氫氣，故Cu片表面有氣泡生成。從能量變化的角度分析這套裝置：我們知道，物質(zhì)發(fā)生反應時，常伴有化學能與熱能、光能等的相互轉(zhuǎn)化, 比如鎂帶燃燒發(fā)光、放熱是化學能轉(zhuǎn)化為光能和熱能。那么，我們做的這個實驗是化學能轉(zhuǎn)變?yōu)槟姆N能量形式呢？

這是以Zn和稀H2SO4反應為基礎，將此反應的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。

我們把這種將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置稱為原電池。

1、原電池定義：將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。

這一現(xiàn)象早在1799年被意大利的物理學家伏打捕捉到并加以研究，發(fā)明了世界上第一個電池——伏打電池，即原電池

過度：回顧剛才所做實驗，我們就是因為組合成了一個原電池才使得電流計指針有偏轉(zhuǎn)，下

面我們以此原電池為例進一步分析原電池內(nèi)部結構，得出其供電原理

2、原電池原理： 先進行理論分析： 外電路（導線上）：鋅片上Zn失去電子，電子通過導線流向Cu片，電子定向移動形成電 流

內(nèi)電路（溶液內(nèi)）：由電性作用，溶液中帶正電荷的離子H+、Zn2+ 移向Cu片；帶負電荷離子移向Zn片，溶液中帶電離子定向移動形成電流

內(nèi)外電路形成閉合回路，電路中有電流通過便可向外供電。

此原電池所涉及到的反應是：

鋅片：Zn-2e-= Zn2+

（氧化反應）

銅片：2H+ +2e-= H2（還原反應）

我們把鋅片和銅片稱為此原電池的兩個電極

此原電池以Zn和稀硫酸反應為基礎，將氧化反應和還原反應分別設置在兩個電極上進行，從而產(chǎn)生了電流，實現(xiàn)了Zn和稀硫酸反應的化學能向電能的轉(zhuǎn)化。

由此我們得出了原電池的原理：

原電池以氧化還原反應為基礎，將氧化反應和還原反應分別設置在兩個電極上進行，從而產(chǎn)生電流，實現(xiàn)化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。以上是理論分析，下面再用動畫演示其變化過程，加深對原電池原理的理解。

過渡：我們可以通過原電池的兩個電極上發(fā)生的反應來理解原電池的原理，人們把原電池的兩個電極分別叫做正極和負極，在電極上進行的反應稱為電極反應，下面我們討論原電池的電極和電極反應

3、原電池的電極和電極反應

規(guī)定：原電池中電子流出的一極為負極，電子流入的一極為正極 負極：電子流出的一極，（在此電極上物質(zhì)失電子）發(fā)生氧化反應 正極：電子流入的一極，（在此電極上物質(zhì)得電子）發(fā)生還原反應

以Zn、Cu-稀H2SO4原電池為例表示出此原電池的電極反應和電池總反應（由學生根據(jù)正負極的規(guī)定判斷出此原電池的正負極）負極：Zn-2e-= Zn2+ 正極：2H++2e-=H2

將負極反應和正極反應相加，并消去電子就得到電池總反應：Zn+2H+= Zn2++ H2

過渡：在書寫電極反應時有一點需要特別注意，那就是準確判斷出原電池的正負極，下面討論原電池正負極的判斷方法（1）活潑金屬作負極（由電極的活潑性判斷）（2）電子流出的一極為負極（由電子的流向判斷）（3）發(fā)生氧化反應的一極為負極（由發(fā)生反應的類型判斷）過渡：由以上我們知道了原電池的組成中需要有正負兩個電極，那么它的構成還需要哪些條件？下面我們討論構成原電池的條件

4、構成原電池的條件：

討論以下裝置是否能構成原電池：圖略 【通過討論】構成原電池的條件總結為：（1）有活潑性不同的兩個電極。

① 兩種活潑性不同的金屬

② 一種金屬與一種能導電的非金屬。

（2）兩個電極（直接或間接）連接在一起，并插入電解質(zhì)溶液中，形成閉和回路（3）能自發(fā)地進行氧化還原反應

注意:三個基本條件相互聯(lián)系，不能孤立、片面的看待某一個條件，核心是氧化還原反應。根據(jù)以上我們總結出的構成原電池的條件判斷下面一個裝置是否能形成原電池，若能形成寫出電極反應和電池總反應

提問：格林太太口中的電流究竟是怎么產(chǎn)生的？

格林太太口中兩顆不同金屬的假牙與口腔唾液中電解質(zhì)形成了原電池，雖然產(chǎn)生的電流很微弱，但長時間刺激神經(jīng)，導致人體生理系統(tǒng)紊亂，引發(fā)一系列病癥。所以，格林太太應該將兩顆假牙換成同一種材料。過渡：我們說學以致用，下面請你根據(jù)所學的知識來設計一組趣味實驗： 實驗目的：使已取出電池的音樂卡發(fā)出響聲

實驗器材：連有導線的鋅片、銅片，西紅柿，已取出電池的音樂卡 實驗方法：由同學們自己設計（提問）

設計思路：鋅片、銅片可以和西紅柿內(nèi)的酸液形成原電池，向外供電進而帶動音樂卡，使其發(fā)出響聲。

下面我按照大家的設計方案做一下這個實驗看能否成功。由于一個西紅柿電池的電流可能會很微弱，所以我串聯(lián)了3個西紅柿，相當于3節(jié)電池。

由實驗結果，證明大家的設計思路是正確的。這就是人們常說的水果電池。

小結：以上是本節(jié)課主要內(nèi)容，學完本節(jié)課要求大家熟練掌握原電池原理，會應用原電池原理及其構成條件設計簡單的原電池

第三篇：高中化學《原電池》教案2 新人教版選修4

第一節(jié) 原電池

教學目標： 知識與技能：

1、了解原電池原理；

2、掌握原電池正、負極的判斷及構成原電池的條件；

3、理解銅鋅原電池的原理與結構，初步學會制作水果電池。過程與方法：

1、培養(yǎng)學生的探究精神和依據(jù)實驗事實得出結論的科學方法；

2、培養(yǎng)學生的觀察能力；

3、培養(yǎng)學生的實驗設計能力。情感態(tài)度與價值觀：

感悟研制新型電池的重要性以及化學電源可能會引起的環(huán)境問題，初步形成較為客觀、正確的能源觀，增強學生的環(huán)保意識。教學重點：原電池原理 教學難點：原電池設計 實驗準備：

鐵片、鋅片、銅片、稀硫酸、電流計、帶夾子的導線若干、燒杯、試管、酒精、橘子、小燈泡、碳棒、CuSO4溶液。課時安排：1課時 教學方法：

利用演示實驗，啟發(fā)學生的思維 實驗——思考——討論——總結 教學過程：

[引言]我們已經(jīng)知道，鐵是比較活潑的金屬，能溶于稀硫酸；而銅是不活潑的金屬，不能溶于稀硫酸，下面我們先來觀察兩組實驗現(xiàn)象。

[實驗演示]①把鐵片與銅片分別插入盛有銹硫酸的燒杯中；

②把鐵片與銅片用導線連接后，插入盛有稀硫酸的燒杯中，讓學生觀察回答現(xiàn)象。[學生回答]在燒杯中分別插入一根鐵片或銅片后，鐵片上有氣泡產(chǎn)生，而銅片上沒有；

把鐵片與銅片連接后放入燒杯，銅片上有氣泡放出，而鐵片逐漸溶解，但無氣泡。

[討論]為什么銅片上會有氣泡生成？ [學生回答]H在銅片上得到了電子。

[設問]同學們推測的非常正確，但我們必須清楚，H在銅片上得到的電子是銅本身提供的還是從鐵絲上傳過來的呢？這又是為什么呢？這一節(jié)我們就來揭穿其中的奧妙。[板書]第一節(jié) 原電池

[實驗探究]下面請同學們做如下實驗：

①將鋅片與銅片平行插入盛有稀硫酸的燒杯里； ②用導線把鋅片和銅片連接起來；

③在導線中間接入一個電流計，讓學生認真觀察，回答實驗現(xiàn)象。[學生回答]①鋅片逐漸溶解，且鋅片上有氣泡產(chǎn)生，銅片上無氣泡產(chǎn)生； ②銅片上有氣泡，而鋅片上沒有氣泡，但鋅片仍在溶解； ③電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

[教師]很好，電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明導線中有電流通過。那么電流是如何產(chǎn)生的呢？我們來思考下面幾個問題： [投影]①形成電流的條件是什么？

②在該體系中，電子從哪里來，到哪里去？

③鋅片和銅片用導線連接后，插入稀硫酸中，Cu片上為什么有氣泡產(chǎn)生？ ④鋅片的質(zhì)量有無變化？溶液中c(H)如何變化？

⑤從能量變化的角度分析這是什么裝置？寫出鋅片和銅片上變化的離子方程式。（分小組回答后教師板書補充）

[講述]以上實驗早在1799年就被意大利物理學家伏打捕捉并加以研究，于是發(fā)明了世界上第一個原電池——伏打電池。

[板書]

1、原電池：將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置

[過渡]那么原電池的正負極如何確定呢？首先同學們想一想常見的干電池哪一極是負極，哪一極是正極？

[學生回答]干電池是鋅筒為負極，有銅帽的碳棒為正極。

[講述]根據(jù)物理上的規(guī)定，電子流出的極是 極，電子流入的極是 極，那么正負極發(fā)生了什么反應？電子流向與電流方向是否一致？

+

++ 2

[講述]由以上分析可以看出，原電池是通過氧化反應和還原反應分別在兩極進行來實現(xiàn)化學能到電能的轉(zhuǎn)化的。請同學們寫出剛才用銅、鋅和稀硫酸組成的原電池的兩極反應式和電池的總反應方程式。

[學生練習]負極：Zn—2e=Zn 正極：2H+2e=H2↑

總反應方程式：Zn+H= Zn+ H2↑ 請同學們討論一下裝置是否為原電池？

+

2+

—

2+

+

—

[引導]通過電流計指針偏轉(zhuǎn)情況分析以上裝置哪些可形成原電池，并結合所給裝置圖來分析組成原電池的條件和原理。（學生討論后回答教師板書）[板書]原電池的形成條件

（1）有活潑性不同的兩種金屬（或一種是非金屬導體，如石墨）作電極；

（2）要有電解質(zhì)溶液；

（3）要形成閉合回路。

[投影練習]下列裝置能形成原電池的是（）

答案：CD [講述]具備了以上條件，就能構成原電池。我們可用梨、西紅柿、鐵絲、鋁絲、鉛筆等構成原電池，我們不妨自己試驗一下。[思考]什么類型的化學反應可設計成原電池？

[小結]常溫下可自發(fā)進行的氧化還原反應能設計成原電池。[練習]給出下列物質(zhì)可設計出幾組原電池？ Zn、Cu、C稀硫酸、AgNO3溶液

教學反思：

本節(jié)課充分利用實驗，改教為導，變學為思，不僅可以加深學生對原電池的理解，而且可以促進學生主動思維，自求理解從而培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，活躍了課堂氣氛，收到了較好的效果。

這是一節(jié)典型的實驗探究課。通過實驗產(chǎn)生一個奇怪的問題：銅的表面竟然出現(xiàn)了氣泡，學生非常樂于思考這樣的難題。他們絞盡腦汁，提出五花八門的“合理”假設：銅片不純；硫酸中有雜質(zhì)，雜質(zhì)與Cu反應；鋅失去的電子跑到銅上。當對這些假設進行討論時，有贊成有反對，贊成派會陳述贊成的理由，反對派會提供反駁的證據(jù)，課堂氣氛熱烈，學生思維處于亢奮。經(jīng)過一番交鋒后，同學們的意見趨于一種最合理的假設，此時再放手讓學生通過實驗驗證假設，學生情緒回落平靜，個個靜靜地思考，一絲不茍地做實驗。實驗結果驗證了假設的正確性。再通過問題串，步步引領學生揭開電流產(chǎn)生的秘密。

第四篇：原電池教案（精選2篇）

篇1：原電池教案

原電池教案

[課前準備：學生課桌上放有盛稀硫酸的玻璃缸、電流汁、鋅片、銅片、導線。（兩人一組）] [上課] 師：工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防、科研、日常生產(chǎn)中，常常使用哪些電池？××同學。[指定學生] 生（1）：蓄電池、干電池、溫差電池、氧化銀電池、高能電池等。 師：××同學[指生（1）]參加區(qū)里少年科技站活動，因此他解得很多，講得很好。 化學電池一般都是根據(jù)原電池原理制成的。為了更好地使用各種電池，并創(chuàng)造出更多更好的新電池，必須學習最簡單的電池，也就是學習原電池的構造和它的工作原時。[板書：一、原電池]化學反應時常伴隨著光、熱這樣一些現(xiàn)象?；瘜W反應是否有電流效應呢？如果有的話，電流又是怎樣產(chǎn)生的呢？我們一起做一個實驗，請大家把書翻到154頁（實驗5－3）。大家都經(jīng)過預習，具體操作不必多講，做實驗時請觀察三個現(xiàn)象，并認真思考產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因，也可適當?shù)卣归_一些討論。第一，鋅片、銅片平行插入盛有衡硫酸的玻璃缸里，仔細觀察鋅片上有沒有氣體？其次，拿導線把鋅片、銅片連接起來，再看一看銅片有沒有氣體產(chǎn)生？鋅片上現(xiàn)象有無變化？最后我們把鋅片、銅片連接一個電流計、看看電流計的指針有沒有偏轉(zhuǎn)？實驗結束以后，鋅片和銅片用自來水沖洗沖洗，放在塑料燒杯里。盛衡硫酸的玻璃缸仍放在桌子上。下面大家開始做實驗。[教師在黑板上畫上原有電池示意圖（圖1）] [學生邊實驗邊開展討論；教師邊巡視邊進行個別指導。] 注意！連接電流計時，銅片上的導線接在電流計刻有正0．6處，鋅片上的導錢接在電池計刻有負的地方。[稍待片刻]好，全部結束，請大家迅速把鋅片、銅片用水沖洗一下，放在塑料燒杯里，玻璃缸、電流計、燒杯都放在桌子的正上方。 現(xiàn)在我們請同學匯報一下，在實驗時看到一些什么現(xiàn)象？××同學。[指定學生] 生（2）：看到鋅片上面有氣泡，用導線連接起來，銅片上有氣泡。 師：連接導線前后，鋅片和銅片的現(xiàn)象各有什么不同？ 生（2）：連接導線前，鋅片上有氣泡，銅片上無氣泡；連接導線后，鋅片上氣泡減少，銅片上出現(xiàn)比較多的氣泡。 師：然后在導線中連接電流計，又看到什么現(xiàn)象？ 生（2）：電流計的指針有一些偏轉(zhuǎn)。 師：鋅片、銅片插入稀硫酸中，鋅片有氣泡產(chǎn)生，銅片上沒有氣泡產(chǎn)生，這是什么原因？×××同學，[指定學生]你講講看。 生（3）：鋅的活動性大，所以有氣泡；銅的活動性小，所以沒有氣泡產(chǎn)生。 師：大家想想，這樣回答完整嗎？×××同學。[指定學生] 生（4）：在金屬活動性順序表中，鋅排在氫的前面，容易失去電子，能置換酸中的氫。 師：銅呢？ 生（4）：銅排氫的后面，不能置換酸中的氫。 師：在金屬活動順序表中，鋅排氫的`前面，鋅的化學性質(zhì)比氫活潑，鋅原子易失電子給硫酸溶液中的氫離子。鋅不斷溶解，鋅原子變成鋅離子，氫離子得到電子變成氫離子。兩上氫原子結合成氫分子，鋅片上有氣體即氫氣逸出。[板書]現(xiàn)在再考慮：為什么鋅片、銅片連接了導線以后，如果鋅片很純的話，鋅片上的氣泡很少。幾乎沒有，而銅片上的氣泡卻很多，什么道理？××同學。[指定學生] 生（5）：鋅被氧化成鋅離子進入溶液，溶液中的氫離子從銅片獲得電子，被還原成氫原子。 師：同學們能回家預習，很好。但回答問題要針對題意，經(jīng)過思考后用自己的語言來回答。大家看到銅片上氣泡很多，鋅片上氣泡少了，這是什么道理呢？××。[指定學生] 生（6）：鋅原子失電子變成鋅離子，電子通過導線流向銅片上，氫離子在銅片上得電子，變成氫原子再組成氫分子。銅片上有很多氫氣泡。 [評述：在這類探索性實驗中，操作并不困難，重要的是觀察現(xiàn)象要細微，否則無收獲。在觀察到現(xiàn)象后，分析電子的流動和轉(zhuǎn)移的路線是重要的課題。一定要讓學生得到如下結論：鋅片與稀硫酸接解反應時，電子是在鋅和氫離子之間直接轉(zhuǎn)換；而在鋅片用導線與插在稀硫酸時的銅片接連時，電子是由鋅片通過導線到達銅片后，在銅片上向氫離子轉(zhuǎn)移。在學生的回答中，有一句話最重要：“鋅原子失去的電子通過導線流到銅片上”，要特別強調(diào)。在電子通路得到控制后，原電池的使用才成為可能。] 師：鋅是比較活動的金屬，鋅片的鋅原子失電子變成鋅離子，溶解在溶液里。鋅原子失去電子通過導線流到銅片上，而溶液中的氫離子從銅片上得到電子變成氫原子，二年氫原子組成了氫分子。因此，在銅片上就有氣體出發(fā)。大家也可以考慮一下：鋅原子失電子變成二價鋅離子，氫離子得電子變成氫原子都是一些什么反應呀？×××同學。[指定學生] 生（7）：鋅原子失電子發(fā)生氧化反應，氫離子得電子發(fā)生還原反應。 師：鋅原子失去電子變二價鋅離子的反應為氧化反應；氫離子得電子變氫原反應是還原反應。在導線中連接了電流計，大家都看到電流計的指針有偏轉(zhuǎn)的。說明導線里有電流通過，考慮一下上述實驗裝置，怎么會產(chǎn)生電流的？電子流動的方向，又是怎樣的呢？請同學們討論。 生（8）：電流的產(chǎn)生是由于電子從鋅片流向銅片。 師：有誰補充？××[指定學生] 生（9）：因為鋅片上電子多，鋅片、銅片之間有電勢差 師：產(chǎn)生電流的根本原因是什么？ [評述：產(chǎn)生電流的根本原因，在化學里是無法弄明白的。學生回答的產(chǎn)生電勢差的事實，也是根本原因之一，如果學生在高中電學里已學過這個原理，教師可提醒一下。如果學生的尚未學到，則化學教師可以輕輕帶過，待學生到物理學習中再深究。這里，也許只需突出氧化－還原反應的自動變化。] 生（10）：鋅片上鋅原子發(fā)生氧化反應，銅片上的氫離子得電子發(fā)生還原反應，使導線中的電子從鋅片流向銅片。 師：鋅片、銅片上發(fā)生了氧化－還原反應，使電子從鋅片不斷地流向銅片而形成電流，這是上述裝置產(chǎn)生電流的根本原因。鋅比銅活動，容易失去電子，鋅片上的電子比銅片多，鋅片與銅片間有電勢差，電子從鋅片流向銅片。我們再看看上面的實驗裝置有什么特點？請大家翻開書，第155頁，第四行：“把化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫原電池?！蔽覀儎偛抛鰧嶒灥难b置就是原, 鋅、銅、衡硫酸組成的一個鋅銅原電池?，F(xiàn)在大家可以搞清楚了，什么是原電池。 原電池中電子流出的這一極稱為負極；原電池電子流入的這一極稱為正級。鋅、銅原電池中鋅和銅各是什么極？ 生（集體）：鋅片是負極；銅片是正極。 師：鋅、銅原電池中，鋅片是電子流出的稱為負極，銅片是電子流入的稱為正極。負極鋅片，正極銅片，各發(fā)生什么反應？ 生（集體）：負極鋅片上發(fā)生氧化反應；正極銅片上的H＋發(fā)生還原反應。 師：負極鋅片，電極鋅本身被氧化正極銅片，H＋在電極銅上被還原。鋅銅原電池中的電子，從負極鋅片流向正極銅片。 為了更好地學習原電池的工作原理，我們可以用電極方程式，表示原電池兩電極上所發(fā)生的反應。電極方程怎樣寫法呢？寫電極方程式時，[指黑板上所寫的電極方程式應寫清楚正極、負極；在電極后面括一個括號，寫電極材料名稱；然后再書寫原子（分子）或離子的符號，以及得失電子的數(shù)目；最后配平并在反應物、生成物的符號間寫等號。] [評述：電極方程式的書寫一定要規(guī)范，這有利于鞏固對電極反應的氧化還原本質(zhì)的理解。] [教師將放有的盛稀硫酸的玻璃缸，硫酸銅溶液的玻璃缸，酒精溶液的玻璃缸，鋅片、銅片、銀片、石墨棒以及導線的示教盤和大型電流計擺在講臺上。] 師：下面我再來做幾個實驗，請大家仔細觀察。這是鋅片、石墨棒，在玻璃缸里的是稀硫酸[出示實物]，現(xiàn)在如果我把鋅片和石墨棒放在稀硫酸里，鋅片上有氣泡嗎？ 生：有氣泡。 師：石墨棒上有氣泡嗎？ 生：沒有。 師：現(xiàn)在我用一根導線，把鋅片和石墨棒連接起來。[教師演示]請×××同學[指定學生]代表大家來看一下，并向大家匯報看到的現(xiàn)象。 生（11）：鋅片上氣泡減少，石墨棒上有氣泡產(chǎn)生。 師：把電流計連接在鋅片和石墨棒中間[教師演示]，大家看看講臺上電流計指針，電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 下面我們做第二個實驗。這里有兩塊鋅片，玻璃缸里是稀硫酸[出示實物]把兩塊鋅片插入稀硫酸里[教師演示]，兩塊鋅片有什么現(xiàn)象？ 生：都有氣泡。 師：如果在兩塊鋅片間，連接一電流計[教師演示]，大家看看，電流計的指針是否有偏轉(zhuǎn)？ 生：沒有偏轉(zhuǎn)。 師：兩塊鋅片插入稀硫酸連接電流計，兩塊鋅片都有氣泡產(chǎn)生，電流計指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 下面我們做第三個實驗。這是一塊鋅片，這是一塊銀片，玻璃缸是硫酸銅溶液[出示實物]，把鋅片、銀片插入硫酸銅溶液中，放置片刻后，取出銀片[教師演示]，大家看看，銀片上有什么現(xiàn)象？ 生（部分）：變暗了；（部分）：有暗紅色。 師：如果在鋅片、銀片中，連接一個電流計[教師演示]，大家看看，電流計的指針是否有偏轉(zhuǎn)？ 生：有偏轉(zhuǎn)。 師：鋅片、銀片插入硫酸銅溶液，連接電流計，鋅不斷溶解，銀片有暗紅色物色析出，電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 最后一個實驗，也就是第四個實驗。這是一塊鋅片、一塊銅片，玻璃缸里是酒精溶液[出示實物]。 現(xiàn)在我們把鋅片和銅片插入酒精溶液[教師演示]，大家仔細觀察，有什么現(xiàn)象？ 生：沒現(xiàn)象。 師：鋅片、銅片插入酒精溶液，鋅片、銅片都沒有現(xiàn)象。如果用導線把鋅片、銅片連接起來，鋅片、銅片上仍然沒有現(xiàn)象?，F(xiàn)在我在鋅片、銅片間， 連接一個電流計[教師演示]，大家看看，電流計指針是否有偏轉(zhuǎn)？ 生：沒有偏轉(zhuǎn)。 師：鋅片、銅片插入酒精溶液，連接電流計，鋅片、銅片上沒有現(xiàn)象，電流計指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 現(xiàn)在請大家考慮：這四個實驗中，哪幾個既發(fā)生化學反應，又能產(chǎn)生電流？請×××同學回答。 生（12）：第一和第三。 師：第一和第三個實驗。既發(fā)生化學反應，又能產(chǎn)生電流，這些裝置是原電池；第二個實驗發(fā)生化學反應，但無電流產(chǎn)生；第四個實驗既不發(fā)生化學反應，也沒有電流產(chǎn)生，這些裝置都不是原電池。 現(xiàn)在請大家考慮：原電池由哪幾部分構成？每部分用什么材料？材料有什么要求？也就是說，請臧克家總結歸納一下，構成原電池要哪些條件？請×××同學講講看。 [評述：在了解原電池作用的 ，分析原電池的構造。而且，教師對構造的教學是

篇2：化學原電池教案

化學原電池教案

化學電源

1. 普通鋅錳電池——干電池

干電池是用鋅制筒形外殼作負極，位于中央的頂蓋有銅帽的石墨作正極，在石墨周圍填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作電解質(zhì)，還填有MnO2黑色粉末，吸收正極放出的H2，防止產(chǎn)生極化現(xiàn)象。

電極反應為：

負極：Zn-2e-=Zn2+

正極：2NH4++2e-=2NH3+H2

H2+2MnO2=Mn2O3+H2O

4NH3+Zn2+=2+

淀粉糊的作用是提高陰、陽離子在兩極的遷移速率。

電池的總反應式為：

2Zn+4NH4Cl+4MnO2=Cl2+ZnCl2+2Mn2O3+2H2O

干電池的電動勢通常約為1.5V，不能充電再生。

2. 鉛蓄電池

鉛蓄電池可以放電亦可充電，它是用硬橡膠或透明塑料制成長方形外殼，在正極板上有一層棕褐色的PbO2，負極板是海綿狀的金屬鉛，兩極均浸入硫酸溶液中；且兩極間用微孔橡膠或微孔塑料隔開。

放電時起原電池的作用，電極反應為：

當放電進行到硫酸的濃度降低，溶液的.密度達1.18g 時應停止使用，需充電，充電時起電解池的作用，電極反應為：

陽極：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-

陰極：PbSO4+2e-=Pb+SO42-

當溶液的密度增加至1.28 時，應停止充電。

蓄電池充電和放電的總化學方程式為：

3. 銀鋅電池——鈕扣式電池

它是用不銹鋼制成的一個由正極殼和負極蓋組成的小圓盒，形似紐扣，盒內(nèi)正極殼一端填充由Ag2O和石墨組成的正極活性材料，負極蓋一端填充鋅汞合金組成的負極活性材料，電解質(zhì)溶液為KOH濃溶液。電極反應為：

負極：Zn+2OH—-2e-=ZnO+H2O

正極：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-

電池的總反應式為：Ag2O+Zn=2Ag+ZnO

電池的電動勢為1.59V，使用壽命較長。

4. 微型鋰電池

常用于心臟起搏器的一種微型電池叫鋰電池，它是用金屬鋰作負極，石墨作正極，電解質(zhì)溶液由四氯化鋁鋰（LiAlCl4）溶解在亞硫酸氯（SOCl2）中組成。電池的總反應式為：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO4+2S

這種電池容量大，電壓穩(wěn)定，能在-56.7~71.1℃溫度范圍內(nèi)正常工作。

5. 氫氧燃料電池

氫氧燃料電池是一種高效低污染的新型電池，主要用于航天領域。它的電極材料一般

為活性電極，具有很強的催化活性，如鉑電極，活性炭電極等。電解質(zhì)溶液為40%的KOH溶液。電極反應為：

負極：2H2+4OH—-4e=4H2O

正極：O2+2H2O+4e-=4OH-

電池的總反應式為：2H2+O2=2H2O

6. 海水電池

1991年，我國首創(chuàng)以鋁—空氣—海水為能源的新型電池，用作航海標志燈。該電池以取之不盡的海水為電解質(zhì)，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流。電極反應式為：

負極：4Al-12e-=4Al3+

正極：3O2+6H2O+12e-=12OH-

電池的總反應式為：

這種海水電池的能量比“干電池”高20~50倍。

7. 新型燃料電池

該電池用金屬鉑片插入KOH溶液中作電極，又在兩極上分別通甲烷和氧氣。電極反應為：

負極：CH4+10OH—-8e-=CO32-+7H2O

正極：2O2+4H2O+8e-=8OH-

電池的總反應式為：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O

電解時電極產(chǎn)物的判斷

1. 陽極產(chǎn)物判斷

首先看電極，如果是活動性電極（金屬活動順序表Ag以前），則電極材料失電子，電極被溶解，溶液中的陰離子不能失電子。如果是惰性電極（Pt、Au、石墨），則要再看溶液中的離子的失電子能力。此時根據(jù)陰離子放電順序判斷。

陰離子放電順序：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-

2. 陰極產(chǎn)物判斷

直接根據(jù)陽離子得電子能力進行判斷，陽離子放電順序：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na2+>Ca2+>K+

3. 電鍍條件，由于陽極不斷溶解，由鍍液中陽離子保持較高的濃度，故在此條件下Zn2+先于H+放電。

原電池、電解池、電鍍池之比較

原電池

電解池

電鍍池

定義

將化學能轉(zhuǎn)變成電能的裝置

將電能轉(zhuǎn)變成化學能的裝置

應用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其他金屬的裝置

裝置舉例

形成條件

① 活動性不同的兩電極（連接）

② 電解質(zhì)溶液（電極插入其中并與電極自發(fā)反應）

③ 形成閉合電路

①兩電極接直流電源

②兩電極插入電解質(zhì)溶液

③形成閉合電路

①鍍層金屬接電源正極，待鍍金屬接電源負極

②電鍍液必須含有鍍層金屬的離子（電鍍過程濃度不變）

電極名稱

負極：氧化反應，金屬失電子

正極：還原反應，溶液中的陽離子得電子或者氧氣得電子（吸氧腐蝕）

陽極：氧化反應，溶液中的陰離子失電子，或電極金屬失電子

陰極：還原反應，溶液中的陽離子得電子

陽極：金屬電極失電子（溶液）

陰極：電鍍液中鍍層金屬陽離子得電子（在電鍍控制的條件下，水電離產(chǎn)生的H+及OH-一般不放電）

電子流向

負極 正極

電源負極 陰極

電源正極 陽極

同電解池

⑴同一原電池的正、負極的電極反應得、失電子數(shù)相等。⑵同一電解池的陽極、陰極電極反應中得、失電子數(shù)相等。⑶串聯(lián)電路中的各個電極反應得、失電子數(shù)相等。上述三種情況下，在寫電極反應式時得、失電子數(shù)要相等；在計算電解產(chǎn)物的量時，應按得、失電子數(shù)相等計算。

用惰性電極電解電解質(zhì)溶液時的規(guī)律

1. 電解水型：含氧酸、強堿、活潑金屬的含氧酸鹽（如NaOH、H2SO4、K2SO4等）的電解。

陰極：

陽極：

總反應：

2. 分解電解質(zhì)型：無氧酸（除HF外）、不活潑的無氧酸鹽（氟化物除外）（如HCl、CuCl2等）溶液的電解。

陰極：

陽極：

總反應：

3. 放氫生堿型：活潑金屬的無氧酸鹽（氟化物除外）（如NaCl、MgBr2）溶液的電解。

陰極：

陽極：

總反應：

4. 放氧生酸型：不活潑金屬的含氧酸鹽（如CuSO4、AgNO3等）溶液的電解。

陰極：

陽極：

總反應：

第五篇：第四章 原電池教案

第四章 電化學基礎

第一節(jié)原電池

一、教學目標：

知識與技能：

1、體驗化學能與電能相互轉(zhuǎn)化的探究過程；

2、進一步了解原電池的工作原理和構成原電池的條件；

3、能夠?qū)懗鲭姌O反應式和電池反應方程式；

4、學習實驗研究的方法，能設計并完成一些基本的化學實驗。

過程與方法：

1、分組實驗提高觀察能力與分析思維能力；

2、實驗引導以問題為中心的學習方法，學會發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的方法；

3、加深理解實踐→認識→再實踐→再認識的辨證唯物主義的思維方法。

情感態(tài)度與價值觀：

1、在化學學習的過程中體驗并享受探究帶來的快樂，感受化學世界的奇妙；

2、增強聯(lián)系實際學習化學并將化學知識應用于生活的意識；

3、關注與化學有關的社會熱點問題和科技前沿問題，增強環(huán)境保護的意識，逐步形成可持續(xù)發(fā)展的思想。

二、教學重點：

1、進一步了解原電池的工作原理和構成條件；

2、能夠?qū)懗鲭姌O反應式和電池反應方程式。

3、鹽橋的作用。

三、教學難點：原電池的工作原理

四、教學方法：實驗探究法

五、教學過程：

一、引入

介紹電化學

播放圖片，幫助學生對電化學的研究領域形成一些感性認識，了解電化學是研究化學能與電能的相互轉(zhuǎn)換裝置、過程和效率的科學。

二、復習原電池的形成條件、電極反應式以及總反應式的書寫、電子流向等。

三、實驗探究Ⅰ：探究簡單原電池的能量轉(zhuǎn)化效率

將Cu片、Zn片分開，分別通過導線與電流計連接，浸入盛有CuSO4溶液的燒杯中。

觀察：電流計指針是否偏轉(zhuǎn)；若電流計指針若偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)角度的大小在短時間內(nèi)怎樣變化。一段時間后還有什么現(xiàn)象。

學生匯報實驗現(xiàn)象：

電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。隨時間的推移，電流計指針的偏轉(zhuǎn)角度逐漸減小。銅片表面有有銅產(chǎn)生，鋅片表面有也有銅產(chǎn)生。教師引導設疑：

1、該簡單原電池對外提供的電流是穩(wěn)定、持久的嗎？

2、造成原電池提供電能的能力減弱的原因是什么？

得到結論：

1、這是一個低效率的原電池，不能持續(xù)對外提供電能。

原因：Zn與CuSO4溶液直接接觸，在鋅片上有銅產(chǎn)生。

四、分析、解決問題

教師引導設疑：怎樣設法使原電池持續(xù)、穩(wěn)定地產(chǎn)生電流呢？

學生教師共同討論，結果：把氧化劑和還原劑分開，不直接接觸。

教師引導學生設想解決矛盾的思路，共同構建新的原電池，1、探究實驗Ⅲ（實驗4-1）

學生匯報實驗現(xiàn)象：長時間形成穩(wěn)定電流，且指針偏轉(zhuǎn)角度大。該裝置的優(yōu)點：⑴形成電流穩(wěn)定

；⑵能源的利用率高。

五、分析所設計的帶鹽橋的原電池的工作原理

鹽橋的作用：

1．補充電荷。

2．使裝置形成閉合回路。

3．提高了能量轉(zhuǎn)化率。電極反應：

負極（鋅片）： Zn－2e-=Zn2+（氧化反應）正極（銅片）： Cu2+ +2e-=Cu（還原反應）電池反應：Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu

六、練習

1、設計原電池：Cu + 2Fe3＋

= Cu2＋

+ 2Fe2＋

⑴將上述反應設計成普通原電池裝置。⑵將上述反應設計成帶鹽橋的原電池裝置。并畫出裝置圖，寫出電極反應。