1.3.3《金属的腐蚀与防护》教学设计
滕州一中
2014-10-12
【教学目标】
一、知识与技能
1、了解金属腐蚀的种类，探究金属发生电化学腐蚀的原因
2、掌握化学腐蚀和电化学腐蚀的区别。
二、方法与过程
通过学习增强保护环境的意识，节约意识。
三、情感与价值观
认识金属腐蚀的危害及防腐措施，感受化学对人类生产和生活的影响。
【教学重点】
吸氧腐蚀、析氢腐蚀的原理
【教学难点】
牺牲阳极保护法、阴极电保护法的原理
【教学过程设计】
【引入】金属曾是人类文明发展 ( http: / / www.21cnjy.com )的历史标志，如铜器时代、铁器时代，在现代社会中，钢铁等金属材料的产量和质量仍是反映国民经济发展水平的重要指标，然而金属腐蚀现象在日常生活中非常常见。
【讲述】请同学们看大屏幕
【投影】我国作为世界上钢铁产量最 ( http: / / www.21cnjy.com )多的国家（2012年全国生产钢材6.60亿吨） ，每年被腐蚀的铁占钢铁年产量的十分之一，因为金属腐蚀而造成的损失占到国内生产总值的2%~4%；约合人民币：10000亿元（ 2012年我国国内生产总值将达50万亿元） 。
因此对金属的防护尤为重要!如何对金属进行防护呢 金属的腐蚀是什么原理呢 带着这些问题我们开始今天的探究和学习.
【板书】1.3金属的腐蚀与防护
【过渡】为了更好的研究金属的防护问题,我们必须仔细研究金属如何被腐蚀的.
【板书】一、金属的腐蚀
【学生活动】大家阅读教材，完成导学案第一部分内容
【提问】1、金属腐蚀的定义：
2、金属腐蚀的分类：化学腐蚀和电化学腐蚀
【投影】图片
( http: / / www.21cnjy.com )
【引导】我们家用的燃气灶在刚使用前是单质铜的颜色，长时间使用后发现变黑了，此时铜变成了什么？
【学生回答】黑色的氧化铜
【投影】化学腐蚀： 金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。
【举例】同样在厨房中,每天洗刷完铁锅以后,第二天都有铁锈生成,这是为什么呢
【提问1】原电池的形成条件
【讲解】此种情况形成了原电池而腐蚀,不同于化学腐蚀,称为电化学腐蚀
【板书】电化学腐蚀
【质疑提问】金属发生电化学腐蚀的原理是什么呢？
【学生活动】
如图所示:向a装置中加入醋酸溶液并加入铁粉和碳粉的混合物，塞上塞子，观察现象。
【分析提问】a装置有何现象？是否也具备了形成原电池的条件？
分析a装置：铁做负极、碳做正极、醋酸溶液做电解质。导管内水柱低于液面。
【分析提问】【学生活动】为什么导管内水柱低于液面？
【投影】示意图
【学生活动】阅读教材28页，完成导学案相关内容
负极： Fe - 2e- = Fe2+
正极：2H++ 2e－ = H2↑
电解质环境：强酸性环境
【总结】由于有氢气析出，则这种腐蚀称为析氢腐蚀
【学生活动】如图所示:向b装置中加入氯化钠溶液并加入铁粉和碳粉的混合物，塞上塞子关闭止水夹，观察现象。
【分析提问】b装置有何现象？是否具备形成原电池的条件
分析b装置：铁做负极、碳做正极、氯化钠溶液做电解质。倒吸一段水柱。
【再次提问】为什么导管会倒吸一段水柱
【投影】示意图
【学生活动】小组讨论,参照示意图并阅读教材28页，完成导学案相关内容
负极： 2Fe - 4e- =2 Fe2+
正极： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-
电池总反应:2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2
【投影】检查小组完成情况，并解决学生存在的问题。
【提问】铁锈的成份是 Fe(OH)2吗？如何变化呢？
后续反应: 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 → (Fe2O3 )铁锈
【提问】有时可以将正极的电极反应写为O2+4H++4e- =2H2O这两种写法反映了反应条件有什么区别？
前者是在中性条件下而后者是在酸性条件下的反应.
【总结】由于空气中的氧气被消耗吸收，则这种腐蚀被称为吸氧腐蚀
【学生活动】分析析电化学腐蚀中氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较
析氢腐蚀 吸氧腐蚀
相同点 负极： Fe - 2e- = Fe2+
不同点 正极C(+) 2H++2e-=H2↑ O2+2H2O+4e-=4OH-
电解质环境 水膜呈强酸性 水膜呈中性或弱酸性
【投影展示】投影展示学生完成情况并加以点评
【巩固练习】
1、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：
（1）若液面上升，则溶液呈 性，发生 腐蚀,电极反应式为：
负极： ,正极： 。
（2）若液面下降，则溶液呈 性，发生 腐蚀，电极反应式为：
负极： ，正极：
2、有5组试管，根据现象3、4、5试管中的铁钉发生腐蚀现象，分析这3个试管分别发生了什么腐蚀？
为什么1、2试管没有发生腐蚀呢？
【学生讨论】
化学腐蚀 电化腐蚀
条件 金属跟氧化剂 （直接/不直接）接触 不纯金属或合金跟 接触，形成
是否产生电流
本质
【过渡】既然我们已经学习了金属腐蚀的原理，金属如何有效防护呢？
【学生活动】【讨论】大家思考一下有哪些措施可以有效地防止金属被腐蚀呢？
【板书】二、金属的防护
【提问】无论化学腐蚀还是电化学腐蚀都是金属失去电子而被腐蚀。
对于化学腐蚀是因为金属跟氧化剂直接接触而发生反应腐蚀。由此我们可以通过什么方式阻止腐蚀的发生？
【过渡】化学腐蚀的原理是金属直接与氧化剂接触而失电子，那么我可以通过什么方法阻止金属不与氧化剂接触呢？
（1）覆盖保护层
【举例】覆盖塑料、油漆、陶瓷、沥青、橡胶、以及电镀的形式保护金属不被氧化而失电子。
【引导】刚才我们一起学习了析氢腐蚀和吸氧腐 ( http: / / www.21cnjy.com )蚀，他们的共同点都是金属作为负极失去电子而被腐蚀，那么请同学们思考一下向金属提供电子能否保护金属不被腐蚀呢？
【提问】我们所熟悉的原电池哪一极是电子流入极？
【展示】
【分析讨论】负极易失电子而正极得电子，如果要保护金属不被腐蚀我们把被保护金属做哪一极？
【展示】
【总结】被保护的金属作为正极，根据活泼 ( http: / / www.21cnjy.com )性，需要连接一块比它活泼的金属做负极，向被保护金属提供电子发生氧化反应，相当于阳极，因此叫做牺牲阳极保护法，也叫牺牲负极保护正极法。
【板书】（2）牺牲阳极保护法（原电池原理）
【应用】1、图示。2、大海航行的轮船
【提问】那我们所熟悉的电解池哪一极是电子流入极？
【展示】
【分析讨论】根据电子的流向，如果要保护金属不被腐蚀我们把被保护金属放在哪一极？
【总结】被保护的金属与外部电源的负极相连让其作为阴极，外部电源提供电子保护金属不失电而发生腐蚀现象称为阴极电保护法。
【板书】（3）阴极电保护法（电解池原理）
【学生活动】阅读教材30页中间部分
（4）其它方法
比如促使金属表面钝化的方式让内部金属不被腐蚀，此外还有改变内部结构形成不锈钢合金等形式。
迄今为止没有哪一种方法是一牢永逸的，金属的防护仍然是一个重大课题，因此还需要我们同学们刻苦学习，研究新的高效方法保护金属材料。
【练习】思考利用电镀原理在铁的表面 ( http: / / www.21cnjy.com )镀上锌保护层（马口铁）和锡保护层（白口铁），请根据三种金属原子失电子能力的大小分析：当镀层局部破损时，锌镀层和锡镀层还能否对铁制品起到保护作用？提示：金属活动性：锌大于铁大于锡
【复习总结】学生自主回忆本节课所学习的内容。其它同学可以补充。
【练习】
1．关于铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀的下列说法中，不正确的是( )
[来源:21世纪教育网.Co
A．正极电极反应式为：2H＋＋2e－―→H2↑
B．此过程中还涉及到反应：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3[来
C．此过程中铜并不被腐蚀
D．此过程中电子从Fe移向Cu[来
2．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是( )
A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护
B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀
C．铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀
D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－3e－===Fe3＋
【板书设计】
1.3金属的腐蚀与防护
一、金属的腐蚀
1、金属腐蚀的定义：
2、金属腐蚀的分类：化学腐蚀和电化学腐蚀
（1）化学腐蚀：
（2）电化学腐蚀 ①析氢腐蚀
②吸氧腐蚀
二、金属的防护
1、覆盖保护层
2、牺牲阳极保护法（原电池原理）
3、阴极电保护法（电解池原理）
4、其它方法
【教后记】
本节课从金属的腐蚀现象入手，引起 ( http: / / www.21cnjy.com )学生的共鸣，如何对金属进行有效防护？带着疑问开始本节课的探究，首先先研究金属如何被腐蚀的， 通过实验探究了解金属腐蚀的原理，并分类比较两者的异同，然后加以应用。利用学生所学知识探讨金属的防护方法，这既是对知识的检验又是对学生化学素养能力的培养。让学生养成化学源于生活，应用于生活的理念 。
e-
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辅助阳极（不溶性）单位：枣庄三中
课题、课时：《化学反应原理》第1章 第3节 原电池 第2课时 化学电源
课型：新授课
授课时间： 2014年 9 月 27 日
教学模式：诱思探究
教学手段：实验用品、多媒体辅助教学
教学目标:
知识与技能
1. 了解电池的一般分类；
2. 了解常见的化学电源的种类及其原理，知道它们在生产生活和国防中的应用；了解其工作的优缺点；
3. 掌握几种典型化学电池的电极反应，如铅蓄电池、燃料电池等；
4. 会判断有关电池的说法：包括溶液酸碱性的判断，电子流向，离子在溶液中移动方向，正负极判断等等。
过程与方法
1. 学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取所需要的信息；
2. 学习常见化学电池的组成和应用，学习科学探究的基本方法，提高科学探究能力；
3. 培养团队合作精神，在活动中学会与人相处。
情感态度与价值观
1. 感悟研制新型电池对社会的重大意义，树立献身科研的精神；
2. 了解化学电源可能会引起的环境问题，初步形成较为客观、正确的能源观和环保意识。
内容分析:
重点：电极反应式的书写
难点：电极反应式和电池反应式的书写，会判断一些关于电源说法
知识地位：
本节内容在学生学习原电池原理的基础上，继 ( http: / / www.21cnjy.com )续学习几种常见的化学电源；这几种电源代表三种电池的种类。教材概要性地介绍了电池的分类、优点以及质量优劣的判断标准，并以三大类型电池――一次电池、二次电池、燃料电池的相关知识为主线，以碱性锌锰电池、铅蓄电池和氢氧燃料电池为代表，简单介绍了电池的基本构造、工作原理、性能和适用范围。通过学习，让学生了解化学电源的发展以及电池对环境造成的污染，增强环保意识。在教学中，还应密切关注能源、环保方面的时事新闻，关注科技发展的动态，适时地为教学补充相关素材。
教学过程:
[课前引入] 播放视频：1. 如何用水果给手机充电
2. “氢氧燃料电池”
3. 简易氢氧燃料电池的制作及演示
[课堂引入] 我们已经学习过原电池的工作原理及形成条件，今天将继续了解常见的几种化学电源，学习电极反应式的书写方法。
[投影] 一、复习旧知，夯实基础
自主复习“原电池的工作原理及形成条件”，然后小组交流，完成下列习题：
1. 画出发生：Fe＋2Fe3+＝3 Fe2+的原电池反应的实验装置示意图。
2. 试判断下列是否为原电池，若是，写出电极反应式及总反应：
3.有关“原电池”说法是否正确：
(1)有电子流出的一极，为负极
(2)若质量减轻，则为负极；若有固体析出，则为正极
(3)粗锌、纯锌分别与稀硫酸反应，前者反应较快
(4)在轮船底部连接锌块，可防止船体被腐蚀
(5)电极反应的反应物不一定来自电极材料或电解质溶液
[教学实录] 学生认真复习“原电 ( http: / / www.21cnjy.com )池的工作原理及形成条件”后，小组成员交流，讨论上述习题内容，气氛热烈。然后学生代表与大家交流答案后，教师点拨，内容如下。
1. 原电池的判断方法，设计实验的思路，例如题1，也可设计成类似下列装置。
2. 题2中第1和第4个装置的区别 ( http: / / www.21cnjy.com )，在于：均为原电池，电解质溶液不同，由此提出离子的浓度影响其得或失电子的能力，如酸性较强时为H+得电子，酸性较弱时或中性、碱性的溶液中O2得电子能力强于H+ 。教师可根据学生的接受情况，提出“析氢腐蚀”“吸氧腐蚀”的概念。
3. 题3的设计目的是帮助学生再次理解记忆“原电池”的原理及应用。学生反映良好。
[过渡问题] 我们生活中有很多的电池，大家了解到的有哪些？其性能怎样呢？
（学生交流：干电池、铅蓄电池、 ( http: / / www.21cnjy.com )纽扣电池、手机锂电池、电动车电池等等，有同学通过预习还说了氢氧燃料电池等。还说了部分电池的优缺点：如干电池不经用，纽扣电池体积小，携带方便，但提供电流小。等等。）
[投影] 二、设置情景，引入新知
常见的化学电源
要求：
仔细阅读教材第23~25页内容，了解常见的化学电源，然后小组交流下列内容。
1.会判断正负极，放电的微粒
2.会写出“铅蓄电池”的电极反应、总反应（注意 PbSO4 溶解度较小）
3.熟练写出“燃料电池”的电极反应、总反应，
注意书写技巧！
[教学实录] 学生通过阅读教材，了解了常见“一次电池”“二次电池”“氢氧燃料电池”的原理及性能，然后小组交流上述各项内容，讨论热烈。
教师点拨关键点，如“电极反应式的书写技巧”，如下：
1. 判断活动性的强弱或化合价变化，确定正、负极，找准放电的物质；
2. 根据微粒与电子的比例，写出得失电子的比例，电子守恒、元素守恒；
3. 结合电解质溶液，分析写出微粒最终稳定的存在形式；
4. 元素守恒、电荷守恒，配平电极反应式。
5. 检查，可将两极相加得到总反应；也可将总反应减去其中一极反应式得另一极反应式。
再练习：试小组交流，写出下列电池的电极反应式。
(1) Mg、Al、稀硫酸 (2) Mg、Al、NaOH溶液 (3) H2、O2、稀硫酸
(4) H2、O2、KOH溶液 (5) CH4、O2、KOH溶液 (6) CH3OH、O2、KOH溶液
[教学实录] 以上再练习的内容可根据学生的反应情况，课上适当点拨，练习2~3个，或要求学生课下思考交流后再给出答案。
[投影] “联系生活”
( http: / / www.21cnjy.com )
[过渡问题] 我们已经学习了“原电池”和“电解池”两种装置及原理，二者有何区别呢？
[投影] 三、概括整合，整体感知
化学能与电能的转化
（1）化学能→电能 ：“原电池” ； （2）电能→化学能 ：“电解池”
要求：试比较下列各方面内容，二者有何异同点？可思考后小组交流。
a.闭合回路
b.电极材料
c.电解质溶液或熔融的电解质
d.是否外接直流电源
e.是否自发的氧化还原反应
f.电极反应式的书写方法
[教学实录] 学生认真思考后，小组交流，代表给出答案。
教师点拨1. 二者的相同点：闭合回路、电解质溶液或熔融的电解质、有电极材料、电极反应式的书写方法与技巧。
教师点拨2. 二者的本质区别：电解池为“有外接直流电源”，强加给的能量；原电池为“自发的氧化还原反应”，即，自身产生的电势差不同。
思考题： 采用下列装置进行实验，一段时 ( http: / / www.21cnjy.com )间后，铁片能被腐蚀的是_________ ，铁片不能被腐蚀的是________；铁片被腐蚀，且速率由快到慢的是_______
[教学实录] 该题为典型题，学生经小组交流，基本能够给出正确的答案。
参考答案： ①②④ ③⑤ ④②①
【反馈练习】
（A层）1、（2006广东）某可充电的锂离 ( http: / / www.21cnjy.com )子电池以LiMn2O2为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li+导电固体为电解质。放电时的电池反应为：Li+ LiMn2O4= Li2Mn2O4 。下列说法正确的是（ B ）
A.放电时， LiMn2O4发生氧化反应
B.放电时，正极反应为： Li++ LiMn2O4+e—= Li2Mn2O4
C.充电时， LiMn2O4发生氧化反应
D.充电时，阳极反应为： Li++ e—= Li
2、如图是2004年批量生产 ( http: / / www.21cnjy.com )的笔记本电脑所用的甲醇燃料电池的结构示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子(H)和电子。电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应。电池总反应式为：2CH3OH＋3O2＝2CO2＋4H2O。下列说法中正确的是（ AC ）
A．左边的电极为电池的负极，a处通入的是甲醇
B．右边的电极为电池的负极，b处通入的是空气
C．电池负极的反应式为：
CH3OH + H2O →CO2+ 6H+ + 6e—
D．电池的正极反应式为：O2+2H2O+4e—→4OH—
（B层）3、有人设计出利用CH4和O2 ( http: / / www.21cnjy.com )的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是（ A ）
①每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole-
②负极上CH4失去电子，电极反应式CH4+10OH-－8e-=CO32-+7H2O
③负极上是O2获得电子，电极反应式为 O2+2H2O+4e-=4OH-
④电池放电后，溶液PH不断升高
①② B.①③ C.①④ D.③④
4、电子表所用的某种纽扣电池的电极材料 ( http: / / www.21cnjy.com )为Zn和Ag2O，电解质溶液是KOH溶液。电池总反应式为：Zn＋Ag2O=ZnO＋2Ag, 下列说法错误的是（ A ）
A．该电池的正极是Zn，负极是Ag2O
B．该电池负极的电极反应式为：Zn＋2OH——2e—=ZnO＋H2O
C．理论上该电池工作一段时间后，溶液中KOH的浓度不变
D．该电池工作时，电解质中的阴离子向负极移动
[作业] 《自主学习丛书》
【课堂评析】
本节课，学生在自主复习原电池的内容基础上 ( http: / / www.21cnjy.com )，进一步研究生活中常见的化学电源，其中的多数常识性内容，我是采取让学生自行研读教材，并结合自己身边的实例，同学间的交流，完成“一次电池”“二次电池”“氢氧燃料电池”等内容的基本了解，课前的视频内容会给同学们一些帮助，如“如何用水果给手机充电”，是一个人通过香蕉、苹果等给ipod充电，再如“氢氧燃料电池的简易制作及演示”，是在实验室内完成的实验探究。学生通过视频联系了生活，开拓了视野，激发了学习化学的兴趣。对于本节的重点及难点，“电极反应式的书写”，通过教师的点拨和学生的练习，多数学生理解了书写技巧，应在常见的电极反应式练习上再抓落实巩固。
本节课的不足，一是化学电源本是生活中的实际内 ( http: / / www.21cnjy.com )容，学生在动手探究实验方面却不能继续钻研，有些遗憾，二是课堂时间毕竟有限，当经点拨后学生仍不能给出答案，教师就会有包办代替的可能，留给学生思考交流的时间往往减少。这些方面，都需要自己再深入反思。
Fe
C
NaCl (aq)
KOH溶液
H2
O2
H2O
a极 b极
Fe
Zn
CuSO4(aq)
Fe
C
H2SO4(aq)
C
FeCl2
Fe
FeCl3
叠层电池
干电池
锂电池
纽扣电池
e
G
e
负极
正极
铁
稀硫酸
C
Fe
稀硫酸
铁
铜
稀硫酸
Fe
C
稀硫酸
铁
锌
稀硫酸
⑤
①
②
③
④第1章 化学反应与能量 第3节 化学能转化为电能——电池（1）
单位
手机号
教学内容 原电池的工作原理
课型 新授课
授课时间 2013年9月23
教学方法 学导结合目标教学法
教学目标 知识目标 1、通过对铜锌原电池的分析，了解原电池的工作原理。2、判断原电池的正负极和电极反应的书写。
能力目标 1、通过对铜锌原电池的分析，了解实验研究和理论研究在科学探究方面的意义。2、在学习过程中，学会运用观察、分析、迁移等思维方法来建构新的概念。
情感态度和价值观 1、体会思考带给人的愉快情感体验，感悟化学学科学习的乐趣。2、养成良好的实事求是的科学态度。3、关注与化学有关的社会热点问题和科技前沿问题，增强环境保护意识，逐步形成可持续发展的思想。
教学重点 原电池的概念、原理、组成及应用。
教学难点 通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。
教学准备 CuSO4溶液、锌粉、锌片、铜片、温度计、检流计、导线、大烧杯多媒体
教材分析 原电池属于电化学的知识范畴，是中学化学理 ( http: / / www.21cnjy.com )论体系中不可缺少的一部分，同时原电池与物理学科中的电学、能量的转换有密切联系，是氧化还原反应、离子反应等知识的综合运用。原电池安排在氧化还原反应、离子方程式和电解知识后教学，符合化学学科知识的逻辑体系和学生认知规律。通过化学能和电能之间的相互转化，能够使学生对氧化还原反应的认识及化学反应中能量变化的认识更加深刻。教学上可用实验探究和交流讨论等进行教学。
学情分析 原电池这一概念学生在高一化学必修2已经初步 ( http: / / www.21cnjy.com )接触过，并能认识简单的原电池及原电池的基本概念。通过本节课学习对电化学知识会有系统的了解，因而无论在知识的深度和广度都有所加深，可用实验探究和交流讨论等进行教学。
教学设计及思路 以学生的发展为本，关注学生科学探究的学习过 ( http: / / www.21cnjy.com )程，以及伴随这一过程产生的积极情感体验和正确的价值观。因此，本节课以学生为中心，以科学探究为主线，采用“实验探究—观察现象—分析讨论—得出结论的实验探究法、动画模拟、分析归纳等学习方式来探索原电池的工作原理及形成条件，从多种感官刺激学生的兴奋度。不仅激发了学生的学习兴趣和求知欲望，而且还唤起了学生的实验意识、思维意识、探究意识，培养了学生的动手能力、团结协作能力等。
教学过程：【引入】 电能是现代社会中 ( http: / / www.21cnjy.com )应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。【板书】§1.3电能转化为化学能——电池一、原电池的工作原理讲：铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质，利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点！【实验探究】(铜锌原电池)实 验 步 骤现 象1、锌片插入稀硫酸 2、铜片插入稀硫酸 3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸 【问题探究】1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？3、锌片的质量有无变化？溶液中c (H+)如何变化？4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？5、电子流动的方向如何？讲：我们发现检流计指针偏转，说明产生了 ( http: / / www.21cnjy.com )电流，这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁，这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。【板书】（1）原电池概念：学能转化为电能的装置叫做原电池。问：在原电池装置中只能发生怎样的化学变化？学生： Zn+2H+=Zn2++H2↑讲：为什么会产生电流呢？答：其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反 ( http: / / www.21cnjy.com )应，有电子的转移，但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时，由于分子热运动无一定的方向，因此电子转移不会形成电流，而通常以热能的形式表现出来，激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。显然从理论上讲，一个能自发进行的氧化还原反应，若能设法使氧化与还原分开进行，让电子的不规则转移变成定向移动，便能形成电流。所以原电池的实质就是将氧化还原的电子转移变成电子的定向移动形成电流。（2）实质：将一定的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。即将化学能转化成电能的形式释放。问：那么这个过程是怎样实现的呢？我们来看原电池原理的工作原理。 （3）原理：（负氧正还）问：在锌铜原电池中哪种物质失电子？哪种物质得到电子？学生：活泼金属锌失电子，氢离子得到电子问：导线上有电流产生，即有电子的定向移动，那么电子从锌流向铜，还是铜流向锌？学生：锌流向铜讲：当铜上有电子富集时，又是谁得到了电子？学生：溶液中的氢离子讲：整个放电过程是：锌上的电子通过 ( http: / / www.21cnjy.com )导线流向用电器，从铜流回原电池，形成电流，同时氢离子在正极上得到电子放出氢气，这就解释了为什么铜片上产生了气泡的原因。讲：我们知道电流的方向和电子运动的方向正好相 ( http: / / www.21cnjy.com )反，所以电流的方向是从铜到锌，在电学上我们知道电流是从正极流向负极的，所以，锌铜原电池中，正负极分别是什么？实验：我们用干电池验证一下我们分析的正负极是否正确！讲：我们一般用离子反应方程式表示原电池正负极的工作原理，又叫电极方程式或电极反应。一般先写负极，所以可表示为： 负极（Zn）：Zn－2e＝Zn2＋ （氧化） 正极（Cu）：2H＋＋2e＝H2↑（还原）讲：其中负极上发生的是氧化反应，正极上发生的是还原反应，即负氧正还。注意：电极方程式要①注明正负极和电极材料 ②满足所有守衡 总反应是：Zn+2H+=Zn2++H2↑讲：原来一个自发的氧化还原反应通过一定的装置让氧化剂和还原剂不规则的电子转移变成电子的定向移动就形成了原电池。转折：可以看出一个完整的原电池包括正负两个电极和电解质溶液，及导线。那么铜锌原电池中的正负极和硫酸电解质能否换成其他的物质呢？过渡：也就是构成原电池要具备怎样的条件？二、原电池的构成条件1、活泼性不同的两电极2、电解质溶液3、形成闭合回路（导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液4、自发的氧化还原反应(本质条件)保证锌铜原电池原理不变，正负极可换成哪些物质？（ C、Fe、 Sn、 Pb、 Ag、 Pt、 Au等）问：锌铜原电池中硫酸能换成硫酸钠吗？判断是否构成原电池，是的写出原电池原理。（1）镁铝/硫酸；铝碳/氢氧化钠；锌碳/硝酸银 ；铁铜在硫酸中短路；锌铜/水；锌铁/乙醇；硅碳/氢氧化钠（2）[锌铜/硫酸（无导线 ( http: / / www.21cnjy.com )）；碳碳/氢氧化钠] 若一个碳棒产生气体11.2升，另一个产生气体5.6升，判断原电池正负极并求锌片溶解了多少克？设原硫酸的浓度是1mol/L，体积为3L，求此时氢离子浓度。（3）银圈和铁圈用细线连在一起悬在水中，滴入硫酸铜，问是否平衡？（银圈下沉） （4）Zn/ZnSO4//Cu/CuSO4盐桥（充满用饱和氯化钠浸泡的琼脂） （5）铁和铜一起用导线相连插入浓硝酸中 镁和铝一起用导线相连插入氢氧化钠中思考：如何根据氧化还原反应原理来设计原电池呢？请将氧化还原反应 Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+设计成电池：此电池的优点：能产生持续、稳定的电流。其中，用到了盐桥，什么是盐桥？盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出。 盐桥的作用是什么？可使由它连接的两溶液保持电中性，否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电，铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电。盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。 导线的作用是传递电子，沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。 三、原电池的工作原理：正极反应：得到电子 （还原反应）负极反应：失去电子 （氧化反应）总反应：正极反应+负极反应想一想：如何书写复杂反应的电极反应式？ 较繁电极反应式=总反应式-简单电极反应式例：熔融盐燃料电池具有高 ( http: / / www.21cnjy.com )的放电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，已制得在6500C下工作的燃料电池，试完成有关的电极反应式：负极反应式为：2CO+2CO32--4e-=4CO2正极反应式为：2CO2+O2+4e-=2CO32-电池总反应式：2CO+O2=2CO2四、原电池中的几个判断1.正极负极的判断：（一般）正极：活泼的一极 负极：不活泼的一极思考：这方法一定正确吗？ 2.电流方向与电子流向的判断电流方向：正→负 电子流向：负→正电解质溶液中离子运动方向的判断阳离子:向正极区移动 阴离子:向负极区移动分层次随堂练习：基础巩固：1、下列关于原电池的叙述正确的是（ ）A.原电池是将电能转化为化学能的装置B.原电池中发生的反应不一定是氧化还原反应C.构成原电池的两个电极必须是两种不同的金属D.在原电池中，由于电子定向移动或离子定向移动，形成闭合回路，从而产生电流 2、下列各图所示装置属于原电池的是（ ） ( http: / / www.21cnjy.com )3、下列有关原电池工作原理的说法中，不正确的是 ( ) A．电池负极发生氧化反应 B. 电池正极发生还原反应 C. 电子流向是从负极流向正极(外电路) D．电流方向是从负极流向正极(外电路)4、原电池反应通常是放热反应，在理论上 ( http: / / www.21cnjy.com )可设计成原电池的化学反应是 理由是 。A．C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g） △H>O B．C（s）+ CO2（g）= 2CO（g） △H>OC．CaC2（s）+2H2O （g）=Ca（OH）2（l）+C2H2（g） △H板书设计：§1.3电能转化为化学能——电池一、原电池的工作原理（1）原电池概念（2）实质：（3）原理：二、原电池的构成条件三、原电池的工作原理： （1）总反应的书写 （2）电极反应的书写四、原电池正负极的判断小结：作业：
教 后 记：本节课学生有强烈的参与意识，有浓厚 ( http: / / www.21cnjy.com )的学习兴趣，创设新奇刺激的前置问题情境，极大地激发调动学生感知兴趣和探究热情。教学中善于设疑，巧于设疑，于无疑处设疑，注重学法指导，鼓励学生大胆质疑。同时通过实验探究和动画模拟探索原电池的工作原理及形成条件(特别是从多种感官刺激学生的兴奋度)，注重知识的产生和发展过程，引导学生从身边走进化学，从化学走进社会。 总之，本节课真正落实了新课程标准中提出的“让学生学得生动、主动；让学生亲自体验、手脑并用；让学生应用新技术、获取新信息；让学生参与教学、尝试成功”的课程理念；让各种层次的学生均能学有所获”。
Zn
Cu
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硫酸铜
硫酸铜
