课件18张PPT。 第四章 电化学基础第一节 原电池一、原电池⒈定义:把化学能转化为电能的装置.2.实质: 将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。3.原电池的构成条件：(1)活泼性不同的两个电极
(2)电解质溶液
(3)形成闭合回路
(4)能自发发生氧化还原反应实验探究请根据反应：
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
设计一个原电池，并进行实验。
讨论如何用实验证明原电池的正负极？请写出图片中原电池的电极反应式和电池反应方程式。 负极：（锌片）Zn-2e-=Zn2+
氧化反应正极：（铜片）Cu2++2e-=Cu
还原反应Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu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。
实验现象:思考：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，溶液中有Cu2+在锌片表面被直接还原,一旦有少量铜析出，在负极(锌)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。
实验探究(X)锌半电池铜半电池实验现象：有盐桥存在时电流计指针发生偏转，即有电流通过电路。
取出盐桥，电流计指针回到零点，说明没有电流通过。思考:改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流？盐桥在此的作用是什么？氧化反应Zn-2e=Zn2+ 铜锌原电池电解质溶液
盐桥失e，沿导线传递，有电流产生还原反应Cu2++2e- =Cu阴离子阳离子负极正极 原 电 池 原 理外电路内电路练习⒈判断下列哪些装置构成了原电池？①③④②2.一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu,该反应的的原电池正确组合是（ ）C3.某金属能跟稀盐酸作用发出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是( )
A.Mg B.Fe C.Al D.Cu
B4.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的 pH( )
A.不变 B先变大后变小
C逐渐变大 D.逐渐变小
C5.（2004年江苏高考题）碱性电池具有容量大、放电、电流大的特点，因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：
Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l) ==Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)
下列说法错误的是（ ）
A.电池工作时，锌失去电子
B.电池正极的电极反应式为：
2MnO2(s)+H2O(1)+2e- == Mn2O3(s)+2OH-(aq)
C.电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D.外电路中每通过O.2mol电子锌的质量理论上减小6.5gC 在一瓣橘子上相隔0.5cm分别插一小铜片
和锌片，把铜片和锌片的另一端通过导线接
触耳机的两极，试试能听到什么声音？说明
了什么？
动动手 做一做作业:完成《学海导航》 P73-74习题 谢谢!第四章 电化学基础
第一节 原电池
一、基本说明
1、教学内容所属模块：高中化学选修模块4-化学反应原理
2、年级：高二年级
3、所用教材出版单位：人民教育出版社
4、所属章节：第四章第一节（第一课时）
5、教学时间：45分钟
二、教学设计
1、教学目标
知识与技能
1.使学生进一步理解原电池的工作原理和形成原电池的条件，。
2.掌握原电池电极名称﹑正负极的判断和电极反应式的书写方法。能初步根据典型的氧化还原反应设计原电池。
过程与方法?
通过对原电池原理的实验探究活动,在认识原电池工作原理的过程中,培养观察﹑分析实验现象和综合思维的能力。
情感态度与价值观
体验化学实验对于化学科学研究和化学学习的重要作用,激发自主探究的欲望,培养严谨求实﹑勇于创新﹑大胆实践的科学精神。
2、内容分析
（1）地位和功能
本教科书的第一章着重研究了化学反应与热能的关系，本章着重研究化学反应与电能的关系，二者都属于热力学的范畴。
而本节则着重研究原电池，即一种将化学能转化为电能的装置，它的应用十分广泛，在分析、合成等领域应用很广，由此形成的工业也很多。因此，有利于学生了解电化学反应所遵循的规律，知道电化学在生产、生活和科学研究中的作用。同时，本节还设计了一些有趣的实验和科学探究活动，这有利于学生增强探索化学反应原理的兴趣，树立学习和研究化学的志向。
（2）重点和难点
教学重点：进一步了解原电池的工作原理，能够写出原电池的电极反应和原电池反应方程式。
教学难点：原电池的工作原理，盐桥的作用。
3、学情分析
学生在化学必修2中学习了由锌片、铜片和稀硫酸溶液组成的简单原电池，初步了解了原电池原理，在这里将学习带有盐桥的较复杂的原电池，进一步认识原电池的构成和原理，了解设计原电池、选用正、负极的原则。
4、设计思路
“原电池”这个知识，在高一化学必修2中学生就已经学过。学生已初步认识原电池概念、原理、组成及应用。故在教学上应让学生温故而知新，在复习原电池的形成的条件后让学生通过自行设计实验，在对实验观察中发现实验的不足，在教师的引导下改进实验，体会到必修2中原电池的设计有缺陷！带盐桥的双液原电池可以得到更稳定的电流，让学生在情感上获得成功的喜悦。在设计实验的过程中，“电极反应式”的正确书写也穿插在教学活动中，能增强学生用氧化还原反应原理解决问题的能力。
三、教学过程
教学环节
及时间
教师活动
学生活动
设计意图
1.引入
3min
复习
5min
新课
30min
练习
7min
【媒体】“请你当医生”
格林太太是位漂亮、开朗、乐观的妇女。当她开怀大笑的时候，人们可以发现她一口整洁的牙齿中镶有两颗假牙：其中一颗是黄金的——这是她富有的标志；另外一颗是不锈钢的——这是一次车祸后留下的痕迹。令人百思不解的是，自从车祸后，格林太太经常头痛，夜间失眠、心情烦躁……医生绞尽脑汁，但格林太太的病情仍未好转……后来一位年轻的化学家来看望格林太太，并为格林太太揭开了病因。
化学家发现了什么？你能为格林太太开一个药方吗？
【讲】今天我们就来学习原电池。电池是现代生活中不可缺少的物品，请举例说明电池在生活中的应用！
（投影展示相关图片）
【强调】看来，电池真的很重要啊！今天我们将在高一学习的基础上，进一步认识原电池的工作原理。
【板书】第一节 原电池
【复习提问】①电池是一种怎样的装置？
②什么样的反应能转移电子、提供电路的电流而设计成原电池？
③原电池的形成条件？
【板书】
一、原电池
⒈定义:把化学能转化为电能的装置。
2.实质：将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。
3.原电池的构成条件：
(1)活泼性不同的两个电极
(2)电解质溶液
(3)形成闭合回路
(4)能自发发生氧化还原反应
【实验探究】请根据反应：
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu，设计一个原电池，并进行实验。
【提问】如何用实验证明原电池的正负极？请写出你设计的原电池的电极反应式和电池反应方程式。（提示：我们可以借助干电池电极来判断）
【板书】二、原电池的工作原理
1.电极名称及判断
2.电极反应的书写
电极反应：
负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）
正极（Cu）：Cu2++2e-=Cu（还原反应）
电池反应：Zn+Cu2+=Zn2++Cu
【提问】同学们观察到什么现象啊？说明了什么？
【启发】为什么两个电极上都会有红色的物质生成呢？
【讲解】不错，大家分析有道理。由于锌片与硫酸铜溶液直接接触，溶液中有Cu2+在锌片表面被直接还原,一旦有少量铜析出，锌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。
【小结】这说明我们高一学习的这种简单原电池是一个低效率的原电池，不能持续对外提供电能。
【提问】如何才能得到持续稳定的电流？
【实验探究】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。
【引导】我们的装置没有构成闭合的回路当然没有电流，假如我们能给它们架一座可以导电的桥梁连接起来，结果会怎么样呢？请同学们画出设计装置简图，开始分组实验。
【提问】同学们观察到什么现象啊？
【设问】改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流？盐桥在此的作用是什么？
（请同学们阅读教材72页第三、四段）
【补充】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？Cl-向锌盐方向移动，K+向铜盐方向移动，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+而带上正电荷，铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电荷。当溶液不能保持电中性,将阻止放电作用的继续进行,造成不产生电流的现象。
盐桥可使由它连接的两溶液保持电中性，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。而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。
【小结并板书】
3.外电路：
电子由负极（Zn片）流向正极（Cu片）；
电流由正极（Cu片）流向负极（Zn片）；
内电路：
阳离子移向正极（Cu片）；
阴离子移向负极（Zn片）。
4.盐桥的作用：通过阴、阳离子的定向移动，在内电路形成电流回路而不中断电流。
【投影】原电池原理
【设问】通过今天的学习，我们应该按照怎样的思路去设计一个原电池呢？
【本课小结】
【课堂练习】
⒈判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式.
2.一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2++Cu,该反应的的原电池正确组合是（ C ）
?
A
B
C
D
正极
Zn
Cu
Cu
Fe
负极
Cu
Zn
Zn
Zn
电解质溶液
CuCl2
H2SO4
CuSO4
HCl
3.某金属能跟稀盐酸作用发出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是( B )
A.Mg B.Fe C.Al D.Cu
4.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的 pH( C )
A不变 B先变大后变小
C逐渐变大 D.逐渐变小
5.（2004年江苏高考题）碱性电池具有容量大、放电、电流大的特点，因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：
Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l) ==Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)
下列说法错误的是（ C ）
A.电池工作时，锌失去电子
B.电池正极的电极反应式为：
2MnO2(s)+H2O(1)+2e- == Mn2O3(s)+2OH-(aq)
C.电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D.外电路中每通过O.2mol电子锌的质量理论上减小6.5g
【作业布置】完成教材 P73习题
学生听故事后，思考并回答：
由于金和铁(钢的主要成分)是活动性不同的两种金属，唾液中含有电解质，故构成了原电池，产生了微小的电流，使得格林太太头痛，因此必须换掉其中的一颗假牙。
学生举例：MP3、随身听、手机、笔记本、计算器、数码相机、汽车发动机的点火装置等都需要电池。
思考、讨论并回答：
把化学能转化为电能的装置。
将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。
③原电池的构成条件：
a.活泼性不同的两个电极
b.电解质溶液
c.形成闭合回路
d.能自发发生氧化还原反应
学生分组实验
写出电极反应式和电池的总反应方程式。
负极：（锌片）Zn-2e-=Zn2+ 氧化反应
正极：（铜片）Cu2++2e-=Cu 还原反应
总反应：
Zn+ Cu2+=Zn2++ Cu
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
仔细观察并回答：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。
学生积极思考，并回答：
由于锌片与硫酸铜溶液直接接触，溶液中有Cu2+在锌片表面被直接还原，所以锌电极表面也有红色物质析出。
学生积极思考，分组讨论得出：
我们原来学习的简单原电池低效率的原因是Zn与CuSO4直接接触，在锌片上析出铜。那我们把氧化剂和还原剂分开，不直接接触，这样行吗？
(不可行，没电流)
观察并回答：有盐桥存在时电流计指针发生偏转，且指针偏转角度随时间的延续几乎保持不变，即有电流通过电路。取出盐桥，电流计指针即回到零点，说明没有电流通过。
学生认真阅读教材，并回答。
学生总结：
1、以自发进行的氧化还原反应为基础；
2、把氧化还原反应分解为氧化反应和还原反应两个半反应，从而确定电极反应；
3、以两极反应为原理，确定电极材料及电解质溶液；
4、画出装置简图。
学生归纳总结
学生练习
轻松活泼的创设情境，引入新课。
充分利用教材资源，联系生活实际，让学生认识到电池的重要性。
新教材注重学生认识的螺旋发展，符合绝大多数学生的认知规律.首先复习巩固必修2所学原电池知识，温故而知新。培养学生的总结归纳能力。
培养学生的动手操作能力，复习构成原电池的三个条件、电极的判断等基础知识。
使学生形成通过现象→分析原因→揭示本质的科学的学习方法，明确化学是一门实验科学。
通过现象，引出电流不稳定的原因讨论，引入盐桥。激发学生的探究意识,培养学生分析推理，对比归纳的能力。
培养学生的归纳总结能力和语言表达能力。
让学生学会归纳，学会总结和学会感悟。
当堂检测学生对原电池工作原理、电极反应的书写及设计原电池的知识的掌握，同时训练学生思维，锻炼学生化学技能，培养学生运用化学知识的能力。
完成教学环节,布置作业
四、板书设计
第一节 原电池
一、原电池
⒈定义:把化学能转化为电能的装置。
2.实质：将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。
3.原电池的构成条件：
(1)活泼性不同的两个电极
(2)电解质溶液
(3)形成闭合回路
(4)能自发发生氧化还原反应
二、原电池的工作原理
1.电极名称及判断
2.电极反应的书写
电极反应：
负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）
正极（Cu）：Cu2++2e-=Cu（还原反应）
电池反应：Zn+Cu2+=Zn2++Cu
3.外电路：
电子由负极（Zn片）流向正极（Cu片）；
电流由正极（Cu片）流向负极（Zn片）；
内电路：
阳离子移向正极（Cu片）；
阴离子移向负极（Zn片）。
4.盐桥的作用：通过阴、阳离子的定向移动，在内电路形成电流回路而不中断电流。。
三、设计原电池的思路为：
1、以自发进行的氧化还原反应为基础；
2、把氧化还原反应分解为氧化反应和还原反应两个半反应，从而确定电极反应；
3、以两极反应为原理，确定电极材料及电解质溶液；
4、画出装置简图。
五、教学后记
这节课我做到了尽可能将课堂交给学生，如简单的实验操作、探究及讨论答案的给出等，让学生亲身体验和感悟，老师只做适当的启发和引导。课堂气氛好，学生都能热情参与，充分的完成了学生自主探究和自主学习的过程，学习效果好。教学中尽可能的采用了肯定的语气激励学生，使课堂气氛轻松和谐，主张他们大胆的想，大胆的做，就算错了也应该在指出问题的同时多多鼓励。
