课件27张PPT。第四章 电化学基础第1节 原电池 视频原电池工作原理导入，归纳总结原电池形成条件、设计原电池、用盐桥改良原电池等几个基本环节，完成了复习基本概念，总结单池原电池的设计思路，总结双池原电池的设计思路，还借助微课形式展示盐桥的作用。接下来探讨原电池电极方程式的书写，原电池的设计，原电池的作用。在课程实施过程中，学生亲手实验，观察现象，提出疑问，自主解答，自主设计，自主评价。在自主提问的过程中推动课的前进，旨在培养学生的动手能力、问题意识，学会实验，学会提问、学会探究、学会设计、学会评价。 原电池的工作原理形成原电池的条件结论：有两种活泼性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极形成原电池的条件一结论：有两种活泼性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极形成原电池的条件二结论：两极相连形成闭合电路形成原电池的条件三结论：一个自发进行的氧化还原反应形成原电池的条件四形成原电池的条件1.原电池是 的装置。 原电池反应的本质是发生_____________反应。（1）有两种活泼性不同的金属(或其中一种为非金属导体)
（2）电解质溶液
（3）构成闭合回路
（4）能自发地发生氧化还原反应将化学能转变为电能氧化还原2.原电池的构成条件：3.原电池正、负极规律 （1）负极——电子 的极。通常是活泼性______的金 属，发生 反应 （2）正极——电子 的极。通常是活泼性 的 金属或非金属导体，发生 反应流出较强氧化流入较弱还原请根据反应：
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
设计一个单液原电池，并进行实验。 电流表指针发生偏转，但不稳定
两个电极上都有红色物质生成如何才能得到持续稳定的电流？ 分析：由于锌片与硫酸铜溶液直接接触，锌片失去的电子一部分经导线传递到铜片表面，另一部分电子直接传递给硫酸铜溶液中的Cu2+,铜在锌片表面析出，锌片表面也构成了原电池，进一步加速铜在锌表面析出，致使向外输出的电流强度减弱。当锌片表面完全被铜覆盖后，不再构成原电池，也就没有电流产生。在原有实验基础上进行改进，设计成一个能产生持续稳定电流的原电池。此电池的优点：
能产生持续、稳定的电流。盐桥制法：1)将热的琼胶溶液倒入U形管中(注意不要产生裂隙)，将冷却后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的饱和溶液中即可。2)将KCl或NH4NO3的饱和溶液装入U形管，用棉花都住管口即可。原电池盐桥微课http://www.jtyhjy.com/edu/ppt/ppt_playVideo.action?mediaVo.resId=54795cc8956ef31d104f4730 盐桥的作用：
（1）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。 由于盐桥（如KCl）的存在，其中阴离子Cl-向ZnSO4溶液扩散和迁移，阳离子K+则向CuSO4溶液扩散和迁移，分别中和过剩的电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行，一直到锌片全部溶解或 CuSO4溶液中的 Cu2+几乎完全沉淀下来。若电解质溶液与KCl溶液反应产生沉淀，可用NH4NO3代替KCl作盐桥。 （2）平衡电荷。
在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠离子迁移完成的。取出盐桥，Zn失去电子形成的Zn2+进入ZnSO4溶液ZnSO4溶液因Zn2+增多而带正电荷。同时，CuSO4则由于Cu2+变为Cu，使得SO42-相对较多而带负电荷。溶液不保持电中性，这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造成电流中断。请同学们思考：上述原电池装置是将什么反应的化学能转换成电能的？指出电池的正负极，并分别写出其中负极和正极的电极反应式以及该电池的总反应方程式。ZnSO4溶液 CuSO4溶液负极（锌片）： Zn－2e- =Zn2+ （氧化反应）正极（铜片）： Cu2+ +2e-=Cu （还原反应）电池反应（总化学方程式）：Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu 电池符号： Zn ︱ ZnSO4‖ CuSO4 ︱ Cu
负极 盐桥 正极由两个半电池组成原电池的工作原理（1）把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，再以适当方式连接，可以获得电流。①在这类电池中，用还原性较强的物质作为负极，负极向外电路提供电子；用氧化性较强的物质作为正极，正极从外电路得到电子。
②在原电池的内部，两极浸在电解质溶液中，并通过阴阳离子的定向运动而形成内电路。原电池的正负极的判断方法 微观判断电子流出的极
电子流入的极——负极
——正极较活泼的电极材料
较不活泼的电极材料 质量增加的电极
工作后
质量减少的电极——负极
——正极——正极
——负极工作后，有气泡冒出的电极为正极发生氧化反应的极
发生还原反应的极宏观判断：
①根据电极材料
②根据原电池电极发生
的反应
③根据电极增重还是减重
④根据电极有气泡冒出：——负极
——正极①判断右边原电池的正、负极，并写出电极反应式。 Cu CFeCl3溶液负极： Cu 失电子 Cu - 2e- = Cu2+
正极： Fe3+得电子 2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+ Cu+2FeCl3 =CuCl2 +2FeCl2先写出总反应：即负极与电解质溶液反应拆成离子方程式：Cu + 2Fe3＋ = Cu2＋ + 2Fe2＋根据化合价升降判断正负极电极方程式的书写1.简单原电池电极方程式的写法②请写出右边原电池的电极方程式。总反应方程式：负极：Al，失e-
2Al - 6e－ ＝ 2Al3+2Al3+ + 8OH- =2AlO2- + 4H2O 负极总反应： 2Al +8OH- －6e－ ＝2AlO2- + 4H2O 正极：总反应－负极反应6H2O ＋6e－ ＝6OH—＋ 3H2↑拆成离子方程式：2Al + 2OH－ + 2H2O = 2AlO2－ + 3H2↑根据化合价升降判断正负极2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑负极总反应: 2H2 - 4e- + 4OH- ＝4H2O正极: 总反应－负极反应 总反应：2H2+ O2＝2H2O负极: H2 失e－4H+ + 4OH- ＝4H2O2H2 - 4e- ＝ 4 H＋O2 + 2H2O + 4e- ＝4OH- Pb ＋SO42－ － 2e－ ＝ 2PbSO4↓正极： PbO2 得电子＋4H＋ ＋ 2H2O 正极： PbO2＋SO42－ ＋ 2e－ ＝PbSO4↓银锌电池（电解质为KOH）的电池总反应为：
Zn＋ Ag2O ＝ ZnO＋ 2Ag
写出其正、负极反应。 Zn － 2e－ ＝ ZnO ＋2 OH－ ＋ H2O Ag2O ＋2e－ ＝ 2Ag＋H2O ＋2OH－负极：正极：原电池的设计①活泼性不同 的两种金属。如锌铜原电池，锌作负极，铜作正极
②金属和非金属。如锌锰干电池，锌作负极，石墨棒作正极
③金属和化合物。如铅蓄电池，铅版作负极，PbO2作正极
④惰性电极。如氢氧燃料电池中，两根电极均可用Pt（电池的电极必须导电）电解质溶液一般要能够与负极发生反应。但若是两个半反应分别在两个烧杯中进行，则左右两个烧杯中的电解质溶液应 与电极材料具有相同的阳离子。请根据氧化还原反应 :Cu +2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+
设计成原电池。你有哪些可行方案?Cu Cu – 2e- = Cu2+比Cu不活泼的金属或石墨
2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+ Fe2(SO4 )3、FeCl3等负极：
正极：
电解质溶液：若是采用烧杯和盐桥装置图，采用的电解质溶液又是什么？试画出原电池的装置简图。1.利用原电池原理设计新型化学电池；2.改变化学反应速率，如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气；3.进行金属活动性强弱比较；4.电化学保护法，即将金属作为原电池的正极而受到保护。如在铁器表面镀锌。原电池的主要应用：5.解释某些化学现象教学设计
教学主题
《原电池》教学设计
一、教材分析
本部分的主要任务是引领学生学习化学反应的基本原理，认识化学反应中能量转 化的基本规律，了解化学反应原理在生产、生活和科学研究中的应用。而本节内容则以必修Ⅱ第二章第二节《化学能与电能》所涉及的原电池常识为基础，通过进一 步分析原电池的组成和探究其中的原理，引出半电池、盐桥、内电路、外电路等概念，恰能很好地全面体现本册教材的目标特点。同时教师还须把握好教学深度，只 要求学生能写出相关的电极反应式和电池反应式，对化学的研究和应用只需有一个概貌性的认识即可。
二、学生分析
【认知基础】对原电池原理有初步认识；具有一定的实验探究能力。?【局限认识】氧化剂和还原剂只有接触才可能发生氧化还原反应。
【发展方向】通过实验活动对原电池原理形成完整认识，提高解决问题的能力。?从单液电池模型到双液电池模型，学生的知识和能力层次需要进行一次较大的跨越。因此，本节课的关键是寻找学生的“最近发展区”，帮助学生主动思考，突破认识的局限性，完成对原电池原理及形成条件的认知跨越。
三、教学目标
【知识与技能】深入理解原电池的工作原理；完整的认识原电池的形成条件；学会书写电极反应式和电池总反应方程式；能根据反应设计简单的原电池。?
【过程与方法】通过桔子电池实验活动体验建构原电池模型的过程；通过Zn-CuSO4电池的设计活动，感悟科学探究的思路和方法；体会控制变量在科学探究中的应用。?
【情感态度与价值观】通过介绍电池发展史，激发学习兴趣，感受原电池原理应用于化学电源的关键作用；通过双液电池模型的建构，渗透对立统一的辩证唯物主义思想。
四、教学环境
□简易多媒体教学环境?? □交互式多媒体教学环境?? √网络多媒体环境教学环境?? □移动学习? ?□其他
五、信息技术应用思路（突出三个方面：使用哪些技术？在哪些教学环节如何使用这些技术？使用这些技术的预期效果是？）200字
1、《原电池》教学单元信息技术与课程整合的教学设计；2、《原电池》学习资源的建设；3、信息技术条件下教师的教学方式和学生的学习方式的研究；4、信息技术与课程整合教学模式与传统教学模式之下学生学习效果的评价；5、贫困地区农村学校在现有条件下开展信息技术与课程整合的有效途径；6、教师信息技术素养的提高和应用研究。将信息技术作为获取知识的手段，如基于网络的研究性学习、综合实践课；?7、将信息技术作为知识传授的载体，如多媒体演示教学，网络课程；8、?将信息技术作为组织教学的手段：多功能教室、多媒体教室（分组教学、讨论、电子答疑等）。?9、将信息技术作为辅助评价手段：在线考试、无纸化考试等。
六、教学流程设计（可加行）
教学环节
（如：导入、讲授、复习、训练、实验、研讨、探究、评价、建构）
教师活动
学生活动
信息技术支持（资源、方法、手段等）
借助生活情境引入教学内容
借助语言和图像引入生活情境：假设某天晚上，当你正坐在台灯下做着作业，家人正做在沙发上看着电视，突然间，灯灭了，电视也灭了，这时你想到什么了？
答：停电了。
结论：电视看不成，让人觉得扫兴，看来，现代化的生活不能没有电！
利用多媒体播放一些生活中的素材
过渡和引导思维：我们在学习了《化学反应原理》之后，应该学会认清事物的本质，探索物质及物质变化内在的规律。例如，在化学家和我们化学学习者眼里，电池是一种怎样的装置？
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答：将化学能转变为电能的装置。
引导进一步探索：将上述实验中的Zn片换成碳棒能否构成原电池。
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实物化的情境：学生用实物从事验证活动。
学生交流、总结出内在规律：构成实用的原电池的条件还应加上“发生自发的氧化还原反应”一条。
动画播放
以问题和图画再现情境
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问题情境：①要产生电能，在电路中应该有什么通过？
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②什么样的反应才能转移电子、提供电路的电流？
学生思考、讨论、回答
多媒体投影
以新的问题情境引出新的知识要点
问题情境1：取走盐桥，发现没有电流了，为什么？
探究情境：①学生分析：除了盐桥对电流大小有影响外，电极材料和电解质溶液对电流都有影响。②实验验证：限于课堂时间有限，仅探究其中的电极材料因素。记录下更换电极材料后的电流数据。
多媒体动画模拟
创设贯穿课堂始终的探究情境，完成主体教学内容
①回归生活，用从家中带来的水果制作水果电池，用刚才初步得出的影响电流（电压） 的因素来设计电池，比谁的电池电流（电压）最大。
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②将采用金属铜作为材料的耳机两根导线同时插入电解质溶液中，发现耳机中有轻微电流声。这是为什么？与原电池的原理矛盾吗？
引导：有兴趣的同学，课后可以再试着做一做，再一起讨论其中的原因。
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（鼓励、欢迎学生继续参与共同感兴趣的探究活动）
多媒体教学支持
课堂尾声，让探究的情境在学生头脑中延续
引导：有兴趣的同学，课后可以再试着做一做，再一起讨论其中的原因。
对一堂课的活动从提问的质量、思维的活跃度、创新度以及学习收获等方面给予自评和相互评价。
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布置作业
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七、教学特色（如为个性化教学所做的调整，为自主学习所做的支持、对学生能力的培养的设计，教与学方式的创新等）200字左右
本节课期望通过实际教学很好地体现新课程理念，尤其要培养学生的科学素养、探究精神和人文精神。从学生的质疑、假设、探究热情、过程操作与评价等环节来看，应该能很好地达到预期目标。
本节课主要运用了情境教学的思想，即期望通过持续的情境创设来吸引学生的兴 趣，激起学生的情感，引导学生的思考，启发学生的创新意识。通过实物情境的创设，本次教学体现出了情境教学所具有的“形真”特点；通过生活情境的创设，突 出了“以培养兴趣为前提，诱发主动性”的要领；通过问题情境和实验探究情境的创设，体现了“情切”的特点，体现了“以指导观察为基础，强化感受性”和“以 发展思维为重点，着眼发展性”的两种要求；通过适时的点拨、引导与阐发（例如节能意识），体现了“意远”、“理寓其中”的两个特点，突出了“以情感因素为 动因，渗透教育性”的理念。另外，学生的自主提问，探讨、交流与总结，还是“以训练语言为手段，贯穿实践性”的体现。而且，在这堂课中，现代化的教学手段 如多媒体电脑结合投影仪、实物投影仪等，帮助了预期情境的创设，促使了学生的全面参与。
总之，在对新课程学习与探索的过程中，在对新的教学模式、方法的研究与实践中，本课的教学将是一个有益的尝试。不论是对于教师还是对于学生，收获都将颇多！
