(共24张PPT)
普通干电池
手机电池
钮扣电池
笔记本电脑
专用电池
摄像机
专用电池
“神六”用
太阳能电池
原电池
原电池
原电池正负极的判断
原电池基本结构和工作原理
原电池的构成条件
旧知回顾
原电池的定义及本质
-
+
e-
e-
e-
Cu2+
Cu2+
SO42-
SO42-
1、原电池的定义：
将化学能转变成电能的装置
2、原电池的本质：
能发生自发的氧化还原反应
铜锌原电池
-
+
e-
e-
e-
Cu2+
Cu2+
SO42-
SO42-
3、原电池的结构和原理
铜锌原电池
电解质溶液
失e,沿导线传递，有电流产生
阴离子
阳离子
负极
正极
氧化反应
还原反应
外电路
内电路
4.构成原电池的条件
(1)有两种活动性不同的金属（或非金属单质）作电极；
(2)电极材料均插入电解质溶液中；
(3)两极相连形成闭合电路；
(4)能自发发生的氧化还原反应。
-
+
e-
e-
e-
Cu2+
Cu2+
SO42-
SO42-
铜锌原电池
较活泼金属
较不活泼金属、碳棒
电子流出极
电子流入极
电流流入极
电流流出极
阴离子移向极
阳离子移向极
发生氧化反应
发生还原反应
电极溶解极
增重或放出气体极
5、原电池正负极的判断
判断依据 负极 正极
电极材料
电子流动方向
电流方向
溶液中离子移动方向
发生的反应
反应现象
判断下列哪些装置构成了原电池？
①
②
③
(×)
(×)
(√)
④
(×)
二、对锌-铜原电池工作原理的进一步探究
1.锌片上的红色物质是什么？为什么锌片上有红色物质生成？
因为锌与CuSO4溶液直接接触，发生置换反应，所以锌片表面有铜析出。
右图是铜锌原电池装置，某同学实验发现，反应一段时间后锌片表面也析出了红色物质,且电流表读数不断减小：
【思考与讨论】
二、对锌-铜原电池工作原理的进一步探究
右图是铜锌原电池装置，某同学实验发现，反应一段时间后锌片表面也析出了红色物质,且电流表读数不断减小：
2.为什么电流表读数不断减小？
因为铜在锌表面析出后，与CuSO4溶液一起形成了原电池，产生的电流并没有经过电流表，所以电流表的读数不断减小。当锌片表面完全被铜覆盖后，相当于两个电极都是铜，已不能发生原电池反应，所以最后没有电流产生。
【思考与讨论】
二、对锌-铜原电池工作原理的进一步探究
右图是铜锌原电池装置，某同学实验发现，反应一段时间后锌片表面也析出了红色物质,且电流表读数不断减小：
3、此同学发现的问题该如何解决呢？你能对此装置提出一些改进措施吗？
【思考与讨论】
让锌片与硫酸铜溶液不直接接触
ZnSO4溶液
CuSO4溶液
？
如何改进原电池装置？
4、此装置没有构成闭合回路，无电流通过，怎么办呢？
【思考与讨论】
ZnSO4溶液
CuSO4溶液
如何改进原电池装置？
【思考与讨论】
5、连通两种溶液的“桥”是什么？应该具备什么样的特点呢？
KCl
盐桥
ZnSO4溶液
CuSO4溶液
KCl
1、成分：KCl饱和溶液和琼脂
2、作用：
①使溶液保持电中性
②转移离子，沟通内电路，保障整个电路闭合，使反应进行 。
三、盐桥原电池
锌半电池
铜半电池
3、外电路中电子：
锌片→铜片
4、内电路中
阴离子→锌片
阳离子→铜片
5、电极方程式
正极： Cu2+ + 2e- = Cu
负极： Zn - 2e- = Zn2+
三、盐桥原电池
根据反应：Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag
设计一个带盐桥的原电池。
⑴画出此原电池的装置简图；
⑵注明原电池的正负极；
⑶注明外电路中电子的流向；
⑷写出两个电极上的电极反应式。
练 习
课堂练习：
巩固提高
1、把a、b、c、d四块金属浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池．若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极．则这四种金属的活动性顺序由大到小为( )
A、a＞b＞c＞d??? B、a＞c＞d＞b
C、c＞a＞b＞d???? ? D、b＞d＞c＞a
B
2、某原电池的总反应的离子方程式为：
2Fe3++Fe == 3Fe2+，不能实现该反应的原电池组成是( )
A、正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl3溶液
B、正极为碳，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液
C、正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
D、正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO4溶液
C
3. 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++e- =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．③④
C
选修四 原电池
选修四 第四章
第一节 原电池
一、教材分析
本节课的教学内容“原电池”，是人教版、选修4 《化学反应原理》中第四章电化学基础的第一节内容。在人教版教材必修2中以铜锌简单的单液电池模型为载体，简单介绍了原电池的工作原理和形成条件；这一节中主要以盐桥双液电池模型为载体，深化认识原电池原理和形成条件；并随之引入盐桥的概念，结合实验探究和理论探究，学习盐桥的作用，并从围观本质上学习掌握盐桥的工作原理。随之，第二节《化学电源》则在此基础上介绍实用化学电池及其工作原理。因此，本节课在教材内容上起着承上启下的作用。
二、学情分析
1、认知基础：学生对原电池的定义、工作原理、构成条件等内容有初步认识；具有一定的实验探究能力。
2、局限认识：认为氧化剂和还原剂只有接触才可能发生氧化还原反应；往往容易固守原有的知识，在原有原电池的认识、发现简单原电池存在的缺点、引入盐桥的概念构建新的原电池装置等问题上可能存在一些学习的困难。
三、教学目标
1、知识和技能：
（1）进一步认识原电池，掌握原电池的概念，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。
（2）?了解简单原电池的缺点和改进方法；能根据化学反应设计简单的原电池。
（3）掌握盐桥的作用及其工作原理
2、过程与方法：
（1）通过对简单原电池装置的优化过程，感悟科学探究的思路和方法，进一步理解科学探究的意义；
（2）培养科学探究过程中的问题意识，敢于、善于发现问题并提出质疑，勤于思考；
（3）学会运用观察、探究等多种手段获取信息，并运用比较等方法对信息进行加工处理。
3、情感态度价值观：
（1）通过自主探究根据现象设疑，根据疑问求解的模式，进行自主学习，激发学生的学习兴趣，培养科学探究态度和科学创新精神；
（2）培养将化学知识应用于生产、生活的意识，关注与化学有关的社会热点问题，培养可持续发展的思想。
四、教学重难点
重点：原电池工作原理、盐桥的作用及原理
难点：盐桥的作用及原理
五、教学方法：
教法：讲授法、引导探究法、问题探究法、多媒体辅助法
学法：自主学习探究法、对比学习法
六、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
环节1 新课引入 【图片】生活中常见的电池 【讲】生活中有许多电池，人类这些智慧的结晶在生活中起着举足轻重的作用，也为人们带来了很多方便。 【引导】这些电池的原理是什么呢？今天，结合必修二“原电池”的基本内容，我们一起来进一步探究原电池的奥秘。 【思考】思考必修二学过原电池相关的内容 结合生活中电池的广泛应用，引入新课，体现化学与生活密不可分的意义。
环节2 旧知回顾 环节3课内探究——分析盐桥（新课） 【讲】我们先来从以下四个方面复习必修二中“原电池”的内容 【提问】什么是原电池？ 【板书】一、原电池的结构和原理 定义： 【讲】也就是说我们可以通过某些化学反应将能量进行转化。 【提问】是不是所有的反应都能达到这个效果呢？说明原电池的本质是什么？ 【板书】2、本质 【过渡】我们以铜锌原电池为例具体分析【动画演示】铜锌原电池的工作原理 【引导】结合动画，引导学生对在必修2学习的原电池的时所作的实验及原电池的定义、工作原理和构成条件进行复习回顾【板书】3、结构、原理： 【提问】如果将上述装置中的锌电极换做铜，这个装置还叫原电池吗？为什么？ 【板书】4、构成条件【提问】刚才我们提到原电池的两个电极应是两种活泼性不同的金属（或非金属单质），如果给你一个原电池，你如何判断其正负极呢？【板书】5、正负极判断 【课堂练习】【引导】下图是铜锌原电池的装置，某同学依据我们刚复习的原电池内容进行实验，一段时间后发现锌表面有红色物质析出，且电流表读数不断减小。【思考讨论】锌片上的红色物质是什么？为什么有红色物质在锌片上析出来？ 【追问】为什么电流表读数不断减小？ 【讲授】因为铜在锌表面析出，与CuSO4溶液形成了原电池，产生的电流并没有经过电流表，所以电流表的读数不断减小。当锌片表面完全被铜覆盖后，相当于两个电极都是铜，已不能发生原电池反应，所以最后没有电流产生。【追问】此同学发现的该问题该如何解决？你能对此装置提出一些改进措施吗？【板书】二、对锌-铜原电池工作原理的进一步探究【讲授】对学生的猜想从理论上进行肯定：让锌片与硫酸铜溶液不直接接触【提问】左边烧杯中的溶液应该放什么呢？【讲】由于考虑到产物回收，且溶液不能与锌反应，所以我们选择ZnSO4溶液。【追问】这样的装置是不是原电池呢？此装置没有构成闭合回路，五电流通过，怎么办呢？ 【讲授】对学生的猜想从理论上进行肯定：是的，就像是桥梁一样，就可以连通两边了。 【思考与讨论】连通两种溶液的“桥”是什么？应该具备什么样的特点呢？【讲授】我们把这样的“桥”称为“盐桥”，及充满电解质溶液的桥。【板书】三、盐桥原电池 【讲授】盐桥一般是用电解质溶液和琼脂做成的，常用的电解质溶液有KCl。 【板书】1、成分： 【讲授】盐桥的作用是什么呢？盐桥中的离子是如何运动的？从而将两端溶液联系起来？【讲授】1、使Cl-向锌盐方向移动，K+向铜盐方向移动，使Zn盐和Cu盐溶液一直保持电中性，从而使电子顺利地不断从Zn极流向Cu极。 2、可避免负极与电解质溶液直接发生反应，使导线上的电子转移数目与实际反应失电子的数目一致。【板书】2、作用：【板书】3、外电路中电子：锌片→铜片 4、内电路中：阴离子→锌片 阳离子→铜片【提问】请你写出正负极的电极方程式【举一反三】根据反应：Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag设计一个带盐桥的原电池。 ⑴画出此原电池的装置简图； ⑵注明原电池的正负极； ⑶注明外电路中电子的流向； ⑷写出两个电极上的电极反应式。 【回顾】回顾原电池相关内容并填写学案。 【回答】将化学能转变为电能的装置 【回答】不是，需要自发的氧化还原反应【回顾】填写学案 【复习回顾】在动画演示的帮助及教师的引导下，对在必修2中所学的原电池相关知识进行复习回顾，并进一步巩固掌握已有知识【回答】不是 【回答】看金属活泼性、现象、电子、电流流动方向 【回顾】填写学案的表格 【回答】红色物质是铜，因为锌与CuSO4直接接触发生置换反应，在锌片上析出铜。【思考、讨论】在锌表面析出的铜直接与CuSO4溶液构成了原电池，产生的通过电流表的电流减少。【听讲】听老师讲解 【思考、讨论】可以考虑将锌与硫酸铜溶液分开。不直接接触。 【思考】 【思考，讨论】两个溶液可以考虑架“桥”，使其构成回路。 【思考、讨论】盐桥、电解质溶液 【听讲】认真听老师讲解 【听讲】认真思考并听老师讲解 【回答】①使溶液保持电中性②转移离子，沟通内电路，保障整个电路闭合，使反应进行 。【听讲、思考】通过听老师讲解，分析得出含盐桥原电池的构成： 1、两个半电池（一般为不同的两个电极和电解质溶液） 2、盐桥（通常为含有KCl饱和溶液的琼脂） 3、用导线相连组成闭合回路【回答】正极： Cu2+ + 2e- = Cu负极： Zn - 2e- = Zn2+【思考、设计】 由于必修2和选修4的学习相隔时间较长，故需要带领学生较为全面地进行复习回顾。同时，从学生已有知识入手，让学生做到温故知新，为本节课新知识学习打下基础。 对必修阶段的相关内容进行回顾 通过引导思考，让学生自己发现简单原电池所存在的不足 通过由学生自己设计实验对猜想进行验证，不仅使学生学到了知识，更掌握了获取知识的方法 通过探究，让学生体会获取知识的快乐，同时引出本节课重点内容通过讲解的方式教授给学生本节课的重点和难点知识，而学生在学习时也不是一味地死记，通过与老师的言语互动自己得出部分结论，加深学习的印象和效果 对已有知识进行改善完备，并加以练习巩固
环节4 课堂小结；巩固提高 【引导】给出本节课重点内容提纲，并引导学生对本节课所学知识进行小结【练习】教师给出适量的随堂练习题 【讨论、总结】在教师引导下，通过相互交流讨论，对本节课知识进行整理归纳【完成练习】完成练习题，对所学知识的掌握情况进行检测 对知识进行回顾，加深对相关知识点的理解、认识
七、板书设计
原电池
一、知识回顾 ：原电池的结构和原理
1、原电池的定义：
2、原电池的定义：
3、原电池的结构和原理：
4、构成原电池的条件：
5、原电池正负极的判断：
二、对锌-铜原电池工作原理的进一步探究
三、盐桥原电池
1、成分：
2、作用：
3、外电路中电子：
4、内电路中：
5、电极方程式：
八、教学设计反思
本节课的教学充分体现了新课程理念，问题探究与思维探究并重，注重培养学生的自主探究能力，注重学生的个性体验，充分调动了学生的积极性和主观能动性。教师通过学生能实际生活中所能接触的事物入手，让学生学会在生活中思考，在思考中理解化学知识，充分发挥学生主体地位，强化思维加工和知识获取的过程，让学生在自主探究和问题的驱动下感悟知识、形成方法，使知识结构化，让学生在获得知识的同时，学会获得知识的方法。同时，课堂上充分利用现代化多媒体技术的优势，将抽象难懂的知识点通过动画等手段向学生展现，有利于学生的理解。此外课堂有较好的师生互动，在增进师生默契的同时，也在提高学生的综合素质和科学素养。课堂内容概念入手，探究工作原理，由易到难，逐步深入，让学生在一步步探究学习中学好本节课的相关知识。
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班级： 小组： 姓名： 小组评价： 教师评价：
第四章 第一节 原电池
一、知识回顾 ：原电池的结构和原理
1、原电池的定义：将 转变成 的装置 ；
2、原电池的本质：能发生 反应；
3、原电池的结构和原理：
4、构成原电池的条件
(1) ；
(2) ；
(3) ；
(4) 。
5、原电池正负极的判断
判断依据 负极 正极
电极材料
电子流动方向
电流方向
溶液中离子移动方向
发生的反应
反应现象
练习1、判断下列哪些装置构成了原电池？
二、对锌-铜原电池工作原理的进一步探究
某同学实验发现，铜锌原电池装置，应一段时间后锌片表面也析出了红色物质,且电流表读数不断减小：
【思考与讨论】
1. 锌片上的红色物质是什么？为什么锌片上有红色物质生成？
2. 为什么电流表读数不断减小？
3、此同学发现的问题该如何解决呢？你能对此装置提出一些改进措施吗？
三、盐桥原电池
1、成分： ；
2、作用： ；
3、外电路中电子： ；
4、内电路中： ；
5、电极方程式： 。
练习2:Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag设计一个带盐桥的原电池。
⑴画出此原电池的装置简图；
⑵注明原电池的正负极；
⑶注明外电路中电子的流向；
⑷写出两个电极上的电极反应式。
【当堂检测】：
1、把a、b、c、d四块金属浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池．若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极．则这四种金属的活动性顺序由大到小为( )
A、a＞b＞c＞d??? B、a＞c＞d＞b
C、c＞a＞b＞d???? ? D、b＞d＞c＞a
2、某原电池的总反应的离子方程式为：
2Fe3++Fe == 3Fe2+，不能实现该反应的原电池组成是( )
A、正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl3溶液
B、正极为碳，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液
C、正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
D、正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO4溶液
3. 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++e- =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．③④
4、氧化还原反应：2Ag+(aq) + Cu(s) == Cu2+(aq) + 2Ag(s)设计的原电池如图所示。
请回答下列问题：
（1）电极X的材料是_________；电解质溶液Y是_________；
（2）银电极为电池的_________极，发生的电极反应为________________________；X电极上发生的电极反应为___________________________；
（3）外电路中的电子是从_________电极流向_________电极。
18．试写出电极反应方程式：
（1） 用镁、铝作电极，稀硫酸作电解液构成原电池。
正极： 负极：
总反应：
（2） 用镁、铝作电极，氢氧化钠溶液作电解液构成原电池。
正极： 负极：
总反应：
（3） 用铜、铝作电极，浓硝酸作电解液构成原电池。
正极： 负极：
总反应：
（4）用铜、铝作电极，稀硝酸作电解液构成原电池。
正极： 负极：
总反应：
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