课件14张PPT。第四章 第一节 原电池环节1：巩固复习此铜锌原电池装置中正负极分别发生了什么反应？
电流是如何产生的？
构成原电池的条件？环节2：橘子实验提炼模型仪器和药品：灵敏电流计、铜片、锌片、导线、培养皿、橘子 蘸氯化钠溶液的滤纸 注意：铜片、锌片使用前要用砂纸打磨。请利用所给材料设计橘子电池，观察实验现象并提炼出原电池模型。学生小组实验：设计橘子电池环节2：橘子实验提炼模型（1）单瓣橘子能产生电流吗？如果能，请提炼模型
（2）两瓣分开的橘子能产生电流吗？如果不可以，如何改进才能产生电流？
（3）改进的方法为何能产生电流？请提炼模型？探究实验环节2：橘子实验提炼模型建立盐桥模型介绍盐桥盐桥中通常装有含琼胶的KCl饱和溶液环节2：橘子实验提炼模型分析盐桥模型的工作原理此装置中正负极分别发生了什么反应？
电流是如何产生的？电解质溶液中阴阳离子如何移动？盐桥中K+ Cl-如何移动？盐桥的作用？环节3：实验探究完善认识根据反应Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu设计原电池，说说你的设计思路。思考交流，根据反应设计电池。氧化还原反应拆分成电极反应根据电极反应选择电极和电解质溶液环节3：实验探究完善认识仪器和药品：灵敏电流计、铜片、锌片、导线、培养皿、ZnSO4溶液、NaCl溶液、CuSO4溶液、盐桥。
注意：及时清洗电极。按学案表格所给药品，将反应Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu设计原电池并实验。学生探究实验：Zn-CuSO4电池环节3：实验探究完善认识 CuSO4ZnCu提供电子的物质接受电子的物质负极：氧化反应
Zn-2e- =Zn2+正极：还原反应
Cu2++2e- = Cu负极液可换吗？正极液呢？电子e-SO42-电流Zn2+环节4：回顾历史发展创新伏打电堆1799年1836年1839年丹尼尔电池W.R.Grove提出氢氧燃料电池由电池发展史
你想到些什么？应用思维模型解决问题能否将Cu + 2Fe3+ = Cu + 2Fe2+ 的反应设计成原电池（能持续产生电流）装置？如果可以，请画出装置图，并写出电极反应方程式。1、依探究实验4的原理，按以下反应设计一个能持续产生电流的原电池装置，画出装置图。
Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag课堂练习2、根据上述原理，为获得较长时间的稳定电流，如何将 “Zn-稀H2SO4-Cu”组成的原电池（如左下图）进行简单改装？课堂练习课件21张PPT。以实验探究突破教学难点 ——原电池教学设计
☆站在巨人的肩膀上☆文献资料：
学生认知原电池的学习困难主要是①电极反应式书写
②电子电流的流向
③阴阳离子的移动方向
④盐桥的作用
⑤双液原电池的构成条件
⑥设计原电池☆原电池的教学策略：1、实验探究的教学策略：本节教学可以采用实验探究法，引导学生通过对原电池产生电流现象的观察和分析，发现单液原电池存在能量转化过程中的矛盾，并设想解决矛盾的思路，理解解决矛盾的方法。特别是盐桥的引入，是对旧的思维模式的一个质的突破。过去认为氧化剂、还原剂只有直接接触、互相作用才能发生电子转移，而现在，是使氧化剂和还原剂近乎完全隔离，并在不同的区域之间通过特定的装置实现了电子的定向转移，为原电池持续稳定地产生电流创造了必要的条件，也为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础。——摘自《化学选修4教师教学用书》82页，2014.52、化学三重表征的含义及教学策略化学三重表征就是从宏观、微观、符号三种表征角度去认识和理解化学知识，并建立三者之间的有机结合和相互转化。三重表征是从多个不同的角度来理解、认识化学的，它是各个角度的联系与融合，是一个有机的整体。运用三重表征的思维方式学习化学，能增进学生对化学知识的理解，提高学生分析和解决化学问题的能力。三重表征的教学策略可归纳为以下四个方面：加强实验教学；合理利用微观模拟；理解符号表征的意义；加强表征之间的转换意识和能力。——张丙香，毕华林.化学三重表征的含义及其教学策略[J].中学教育学刊，2013（02）：73-76.3、基于科学取向教学论的原理课教学的学习策略和教学结构：◎原理的学习方式：例规法 、规例法◎一般教学结构：
1）获得原理
2）形成运用原理的程序
3）运用原理对外办事《中学化学基本课型研究.ppt》☆原电池的教学过程：环节一、组装Cu-Zn-CuSO4单液原电池并进行实验。设计目的：回忆原电池的构成条件、培养系统观察和描述实验现象的能力，引出单液原电池能量转化率低的问题。【学生活动1】已知Zn(s)+Cu2+(aq) =Zn2+(aq) +Cu(s) △H<0，用以下药品和仪器组装原电池（如图1），记录实验现象（注意观察锌片表面、温度计读数和电流表的读数变化），写出电极反应方程式。【思考与交流1】
①构成原电池的条件是什么？
②写出正负极的电极反应方程式，并分析反应类型。
③请在实验装置图上画出外电路电子的流向方向，内电路阴阳离子的移动方向。
④请完整描述实验现象（讲解时强调海陆空、热量、电流表读数五方面描述）
⑤正负极接触同一电解质溶液的电池称为单液原电池。请结合实验现象分析单液电池效率低的原因，并尝试提出解决方案。◎【小结】
①单液原电池电池效率不高的原因：Cu-Zn- CuSO4单液原电池，由于Zn片直接与CuSO4溶液接触发生置换反应，部分化学能直接转化为热能，导致电能损失；
同时Zn片与表面析出的Cu形成原电池反应，导致部分电子不从导线通过，电流发生衰减，电池效率不高。
②设计高效率的原电池的关键点是：避免氧化剂和还原剂直接接触，把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行。环节二、计双液原电池，从宏观角度认识盐桥的作用【学生活动2】以Zn+Cu2+ = Zn2+ +Cu 反应为例，设计一个新的实验装置，把氧化反应和还原反应分开在不同的区域进行，如图2。【思考与交流2】
①图2的实验装置闭合开关后电流表指针会发生偏转吗？如果没有电流产生，是什么原因？
②学习小组讨论可以采用什么材料使图2连成通路？【学生】实验方案1：用导线连接；
实验方案2：用电解质溶液连接。……
【教师】这里需要连通的是内电路，应该考虑形成离子通路，不考虑用导线连接，应该用电解质溶液连接。但是有什么方法可以将溶液固定呢？
【学生】可以用滤纸浸泡电解质溶液后连接两个烧杯，可以用U形管装电解质溶液后用棉花塞紧…… 【学生实验2】学习小组同学讨论交流得出实验方案后，再进行实验探究，并及时记录实验现象（实验时先不发放盐桥，提醒学生实验前用砂纸打磨两个电极）【实验结果】用长滤纸浸泡NaCl溶液或者KCl溶液后，使滤纸两端分别与两杯溶液接触，电流表指针发生偏转。
【教师】在书本有更好的方法固定电解质溶液，我们称作盐桥——U形管内装着含琼胶的KCl饱和溶液。请阅读教材71页实验4-1，我们把这样的原电池叫做双液原电池。请动手实验，思考盐桥的作用是什么？观察电流表的读数1分钟以上，电流表的读数有没有逐渐变小？
【学生实验3】按照书本71页实验4-1的实验装置进行实验。（给学生派发盐桥，提醒实验前用砂纸打磨两个电极）环节三、从微观的角度深入认识盐桥的作用【思考交流3】根据实验4-1，填写下表：c(Zn2+)>c(SO42-)c(Cu2+)——广州三中 林珊老师◎【小结】盐桥的作用：①连通双液原电池的内电路。
②通过阴阳离子的定向移动使溶液保持电中性，提供持续稳定的电流，这种作用称为“平衡电荷”的作用。环节四、探究双液原电池的构成，并应用相应的思维程序去设计电流持续稳定的原电池。【思考交流4】双液原电池（如图3），锌与锌盐溶液组成锌半电池，铜和铜盐溶液组成铜半电池。请思考：①在锌半电池中，ZnSO4溶液可以用其他的电解质溶液代替吗？正极的Cu片可以用其他电极材料代替吗？
请根据实验室提供的电解质溶液和导体设计实验方案，
画出实验装置图。②根据探究实验总结双液原电池的构成条件。【学生活动4】学习小组模仿实验4-1的双液原电池，讨论实验方案，再进行实验探究。
【投影】实验目的：通过组装双液原电池实验，探究双液原电池的组成
实验药品及仪器：1mol/L ZnCl2溶液，1mol/L Zn(NO3)2溶液，1mol/L NaCl溶液，6mol/L NaOH溶液，1mol/L CuSO4溶液，石墨棒，铁棒，灵敏电流计，盐桥，烧杯，导线
【学生】可以用石墨、铁、银等比锌活动性弱的材料代替铜片作正极，可以用ZnCl2、Zn(NO3)2、 NaCl等不与锌片反应的盐溶液代替ZnSO4溶液。①一般，金属活动性较强的导体作负极，金属活动性较弱（或石墨）的导体作正极；
②把氧化剂和还原剂分别置于不同的烧杯中；
③根据电极材料确定电解质溶液。为保证电极材料不与电解质溶液直接反应，一般情况电极和电极对应的盐溶液组成半电池。
④插入盐桥连成通路。◎【小结】归纳双液原电池的构成条件：
【练习1】根据下列反应氧化还原反应各设计一个电流持续稳定的原电池，写出电极反应式，画出实验装置图（装置图需要作出适当的标注）。
①Cu + 2Ag+ = Cu2+ + 2Ag
②2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+
③2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑ 【提示】每一个原电池的设计都需要思考：
负极材料是___，对应的电解质溶液是____;
正极材料是______，对应的电解质溶液是______。◎【小结】1、根据原电池总反应书写电极反应式的一般思路：①标变价；
②找物质（正极/负极反应物及其生成物）；
③配电子，配离子；
④查守恒（电荷守恒和原子守恒）。①先写电极反应式；
②有金属(s)参加的反应，金属一般作负极，活动性较弱的金属或石墨等惰性材料作正极；
③电极材料与对应的盐溶液组成半电池；
④盐桥连成通路。2、根据自发的氧化还原反应设计双液原电池的一般思路：【练习2】填写单液原电池和双液原电池的对比表格感谢：
中心组各位老师，
谢谢大家的聆听，
欢迎批评指正！课件13张PPT。电 化 学 基 础第一节 原 电 池科技引领未来学习目标（1）深化认识原电池工作原理及构成条件。
（2）了解盐桥的作用，了解双池原电池的优点。
（3）能根据简单自发的氧化还原反应设计双池原电池。
（4）通过实验探究过程，并利用科学探究方法，提高科学探究能力，培养科学的思维方式和问题意识。设计原电池，材料：锌片、铜片、硫酸铜溶液、烧杯、导线、电流表。
问题：
（1）正、负极材料分别是？
（2）总反应和正、负极反应分别是？
（3）外电路中电子的运动方向？
内电路中导电的微粒是？运动方向是？基础回顾设计原电池，材料：锌片、铜片、硫酸铜溶液、烧杯、导线、电流表。e-e-基础回顾Zn（负极）
Zn－2e- == Zn2+Cu（正极）
Cu2+＋2e- == CuCuSO4溶液
Zn + Cu2+ == Zn2+ +Cu外电路内电路阳离子阴离子实验检验锌片表面有红色物质析出 表针偏转幅
度逐渐减小 问题根源：Zn与CuSO4溶液的直接接触。
该原电池装置的不足之处：
（1）电流不稳；
（2）锌片所失电子没有全部形成电流，效率不高。分析设计预测现象事实？溶液蓝色逐渐变淡，表针有偏转。实验探究 下一步实验目的：改进Zn-Cu-CuSO4原电池
装置，实现高效稳定地对外输送电能。
限选材料：锌片、铜片、硫酸铜溶液、硫酸
锌溶液、氯化钠溶液、滤纸条、盐桥（含琼胶
的KCl饱和溶液）、烧杯、导线、电流表。
小组讨论：设计1～2个可行方案，并画出设想的装置图（标出电极材料和电解质溶液）。原理分析e-e-e-e-Zn2+Cu2+Cl-K+Zn－2e- == Zn2+Cu2+＋2e- == Cu单池原电池与双池原电池对比
1、总反应，电极反应都 。
3、阳离子和阴离子流向 。2、导线中电子流向 。
4、装置构成 ，效率 。相同
相同相同不同不同今天学过的双液原电池装置真正应用到实际生活中，还需要哪些方面改进、创新？
参考网址： www.kepu.net.cn（中国科普博览）
www.cpus.gov.cn（中国科普网）
www.itdcw.com（中国电池网）等巩固提升1．用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是
① 在外电路中，电流由铜电极流向银电极
② 正极反应为：Ag+ + eˉ＝Ag
③ 实验过程中取出盐桥，原电池
仍继续工作
④ 将铜片浸入AgNO3溶液中发生
的化学反应与该原电池反应相同
A．①② B．②③
C．②④ D．③④AgCuCu(NO3)2溶液AgNO3溶液盐桥巩固提升2．根据氧化还原反应Fe + 2Fe3+ == 3Fe2+，设计一个双池原电池，画出装置简图；写出原电池各部分构成；注明原电池的正极和负极；注明外电路中电子的流向；写出正负极电极反应。
负极：Fe－2e- == Fe2+
正极：2Fe3+＋2e- == 2Fe2+
负极材料：Fe片 负极液：FeCl2
正极材料：碳棒 正极液：FeCl3
思考：设计双池原电池的步骤是什么？提供电子的物质接受电子的物质阴离子 电子负极正极盐桥阳离子导线双池原电池抽象模型Thank You !
