原电池
鹤壁高中 高丹
教学目标
知识与技能目标
了解原电池的工作原理，能写出其电极反应和电池反应方程式。
过程与方法目标
通过进行化学能转化为电能的探究活动，体验原电池的工作原理，熟练书写电极反应和电池反应方程式。
情感态度与价值观目标?
通过化学能与电能相互转化关系的学习，使学生从能量的角度比较深刻地了解化学科学对人类的贡献，体会化学与生活密切相关。
教学重点
原电池的工作原理，能够写出电极反应式和电池反应方程式。
教学难点
原电池的工作原理。
教学方法：采用情景教学法、讨论式教学法和实验探究等多种教学方法的相互补充。
教学准备：
1.对学生进行分组：四人为一个小组。
2.实验准备：灵敏电流计，铜片、锌片、硫酸溶液、托盘等。
教学过程
【引入】
苹果是一种富含多种元素、香甜可口的水果，今天，我们让这个改装过的音乐贺卡也来“品尝”一下它的美味吧。
演示实验：将和音乐贺卡相连的铜片和锌片一起插入苹果中。
讲：苹果让贺卡奏起了美妙动听的音乐，这是为什么呢？为了解决我们的疑惑，我们先来进行两个实验：
首先将锌片和铜片分别浸泡在稀硫酸中，看看有什么现象。
然后我们再用导线将铜片和锌片连接起来之后浸泡在稀硫酸中，又有什么样的现象呢？现在摆在大家面前的实验托盘中有我们今天需要的实验药品和器材，现在大家可以试验了。
【学生实验】
实验装置
现象
结论或解释
1、锌片和铜片一起插入稀硫酸
2、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸
问：做完这个实验之后，我们发现相关的现象，有什么不同？
实验装置
现象
结论或解释
1、锌片和铜片一起插入稀硫酸
锌片上有气泡生成，铜片上没有气泡生成。
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2
铜不与稀硫酸反应
2、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸
铜片上有气泡生成
溶液依然无色透明
？
问：那么为什么H2会在铜片上生成？氢离子生成氢气需要什么条件？
答：氢离子生成氢气需要得电子，溶液中的氢离子在铜片上得电子生成了H2
问：电子是金属铜提供给氢离子的吗？
答：不是，如果是铜原子失去电子，那么会生成Cu2+，溶液会变成蓝色，现在溶液依然澄清无色，说明金属Cu没有参与反应。
问：那么铜片上的电子来自哪里？
答：因为铜通过导线与锌相连，所以铜片表面的电子是锌传递给它的。
问：如果锌通过导线将电子传递给铜，那也就是说导线中有电流通过，那么如何证明这个装置中有电流产生呢？
答：用电流计，如果电流计指针发生偏转，证明有电流产生。
讲：那么现在大家用电流计检验一下，看看指针有没有偏转。
【学生实验】
学生在连接起来的铜片和锌片导线之间接入一个电流计，并发现电流计指针有偏转。
讲：电流计的指针发生了偏转，这样就证明了刚才的过程中确实有电流通过导线，这个装置产生了电能，化学上将这样将化学能转化为电能的装置称为原电池。
【板书】原电池
讲：原电池和干电池一样有正极、负极，那么铜锌原电池中谁是正极谁是负极呢？
答：电子从锌片流向铜片，而电流的方向和电子运动的方向正好相反，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，铜是正极，锌是负极。
讲：我们从理论上分析是这样，到底事实是不是这样呢？下来我们用干电池测一下今天实验中用到的电流计，看看它的指针偏转向哪一极，然后再对照铜锌原电池，找出原电池的正极和负极。
学生实验得出结论：电流计的指针偏转向干电池的正极。
问：那刚才我们将铜片、锌片和电流计连接在一起浸泡在稀硫酸中时，电流计的指针偏转向那边金属？
答：铜片
讲：所以我们可以得出在铜锌原电池装置中，铜是正极，锌是负极。
讲：在清楚了正负极之后，那么我们现在来分析一下，原电池是怎样工作的呢？同学们能不能总结一下呢？
学生小组讨论后得到结论：
锌原子失去电子变成Zn2＋，溶解在稀硫酸中，锌原子失去的电子沿着导线流向铜片，这时，铜片上聚集了较多的带负电的电子，溶液中的氢离子移向铜片，得到电子放出氢气，这就解释了为什么铜片上产生了气泡。
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。所以
【板书】原电池的工作原理可表示为：
负极（Zn）：Zn－2e＝Zn2＋ （氧化反应）
正极（Cu）：2H＋＋2e＝H2↑（还原反应）
讲：将氧化反应和还原反应两个半反应加起来就是电池总反应，即：
【板书】 电池反应：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在不同的区域发生电子转移就形成了原电池。
讲：我们现在对原电池的工作原理有了一定的了解，下来一起做一道改编的高考题来测试一下我们对这个知识点的了解情况。
多媒体投影：
(2011年广东高考 12题改编)
某小组为研究电化学原理，设计如图装置，
下列叙述不正确的是（ ）
A、a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出。
B、a和b用导线连接时，铜片上发生的反应是
Cu2＋+2e-= Cu
C、无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
D、a和b用导线连接时，铜片上发生的反应是
Cu-2e-= Cu2＋
学生分析讨论后选择出了正确答案：D。
【探究延伸】
1、我们上课前用苹果形成了一个原电池，其他许多水果也能制作电池，大家可以试试，看看哪种水果、电极组合好些？
2、试试我们身边的材料，如：酱油、食醋、饮料和铅笔芯、钥匙 、铁钉、硬币等，看看它们是否可以作成原电池。
板书设计
原电池
原电池：将化学能转化为电能的装置。
原电池的原理
负极：Zn – 2e- = Zn2+ (氧化反应) 正极：2H+ + 2e- = H2↑(还原反应)
电池总反应式：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
苹果是一种富含多种元素、香甜可口的水果，今天，我们让这个改装过的音乐贺卡也来品尝一下它的美味吧。
实验
苹果让贺卡奏起了美妙的音乐，这是为什么呢？为了解决我们的疑惑，我们先来进行两个实验：首先将锌片和铜片分别浸泡在稀硫酸中，看看有什么现象，然后我们再用导线将铜片和锌片连接起来之后浸泡在稀硫酸中，又有什么样的现象呢？现在摆在大家面前的实验托盘中有我们今天需要的实验药品和器材，现在大家可以试验了。
做完这个实验之后，我们发现相关的现象，锌片和铜片分别浸泡在稀硫酸中，有什么现象？
【锌片上有气泡生成，铜片上没有气泡生成。】
我们该怎么解释这种现象呢？
【Zn + 2H+ = Zn2+ + H2】
用导线将他们连接起来之后浸泡在稀硫酸中，又有什么样的现象呢？
【铜片上有气泡生成。】
气体经过检验后是H2，为什么H2会在铜片上生成？
【溶液中的氢离子在铜片上得电子生成了H2】
是铜片与稀硫酸反应生成了H2吗？
【不是】
如何证明铜没有反应？
【溶液没有变蓝，没有生成铜离子】
那么铜片表面的电子是从哪里获得的呢？
【铜通过导线与锌相连，所以铜片表面的电子是锌传递给它的。】
如果锌通过导线将电子传递给铜，那也就是说导线中有电流通过，那么如何证明这个装置中有电流产生呢？
【电流计】
好，那么大家用电流计检验一下，看看指针有没有偏转。
【有】
偏转向哪边金属？
【铜】
那这样就证明了刚才的过程中确实有电流通过导线，这个装置产生了电能，化学上将这样将化学能转化为电能的装置称为原电池。板书：
刚才我们看到铜锌原电池中电流计指针偏向铜片这一边，那么铜片是正极还是负极呢？
下来我们用干电池测一下今天实验中用到的电流计，看看它的指针偏转向哪一极，然后再对照铜锌原电池，找出原电池的正极和负极。
电流计的指针偏转向干电池的哪一极？【正极】
所以原电池中铜片是哪一极？【正极】
在清楚了正负极之后，那么我们现在来分析一下，原电池是怎样工作的呢？同学们能不能总结一下呢？
【锌原子失去电子变成Zn2＋，溶解在稀硫酸中，锌原子失去的电子沿着导线流向铜片，这时，铜片上聚集了较多的带负电的电子，溶液中的氢离子移向铜片，得到电子放出氢气。】
这就解释了为什么铜片上产生了气泡。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。所以原电池的工作原理可表示为：
【板书】 负极（Zn）：Zn－2e＝Zn2＋ （氧化反应）
正极（Cu）：2H＋＋2e＝H2↑（还原反应）
讲：将氧化反应和还原反应两个半反应加起来就是电池总反应，即：电池反应：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在不同的区域发生电子转移就形成了原电池。
讲：我们现在对原电池的工作原理有了一定的了解，下来一起做一道改编的高考题来测试一下我们对这个知识点的了解情况。
正确答案：D。
我们上课前用铜片、锌片和苹果制作了一个水果电池，大家可以试试其他水果和导体，橙子，柠檬，铅笔芯、钥匙、硬币，看看哪种水果、电极组合好些？
课件9张PPT。原 电 池鹤壁高中 高 丹实验探究1.实验分组：
四人为一个小组
2.实验准备：
灵敏电流计、铜片、锌片、硫酸溶液、导线等。锌片表面有气泡
铜片表面无明显现象铜片表面出现气泡？A问题1: H2为什么会在铜片上生成？ 铜是正极 ， 锌是负极，电子从锌流向铜 H+在铜片上得电子生成H2 问题2: 电子从哪里来？CuZnZn2+H+H+Zn－2e－=Zn2+2H++2e－=H2↑ 氧化反应还原反应负极正极电子沿导线从锌流向铜SO42-原电池工作原理原电池工作原理负极(Zn):2H+ + 2e- = H2↑Zn – 2e- = Zn2+ 正极(Cu):(氧化反应)(还原反应)总反应：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑原 电 池1、宁夏高考 26．
(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。
锌片上发生的电极反应：
银片上发生的电极反应：
牛刀小试2H+ + 2e- = H2↑Zn – 2e- = Zn2+ 牛刀小试(2011年广东高考 12题改编)
某小组为研究电化学原理，设计如图装置，
下列叙述不正确的是（ ）
A、a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出。
B、a和b用导线连接时，铜片上发生的反应是
Cu2＋+2e-= Cu
C、无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
D、a和b用导线连接时，铜片上发生的反应是
Cu-2e-= Cu2＋ D谢谢
