优秀教案原电池.doc

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第四章电化学基础

第一节原电池

（第一课时）

普宁市第一中学林锦端

教学目标：

1了解原电池的构成及工作原理

2学会写电极反应式和原电池反应方程式

教学重点：

进一步了解原电池的工作原理，能够写出电极反应式和原电池反应方程式。

教学难点：

原电池的工作原理

教学用具：

有关实验用品

教学过程：

第一节原电池

一．课前复习：

由练习引导学生复习必修2原电池的定义、组成条件等。

（学生回忆，回答，老师总结）

【练习】下列哪些装置能组成原电池？

（）

【板书】原电池

1.含义：

将化学能转换成电能的装置。

2.构成四要素：

（1）电解质溶液

（2）两极上有活泼性不同的物质（至少一种是金属）

（3）组成闭合电路

（4）能自发发生氧化还原反应

3.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。

二．导入新课

【板书】二.探究原电池工作原理

【设疑】如果你要出较远地方，交通工具是电动自行车，要到达目的地，行驶的自行车蓄电池如何放电才能如你所愿呢？

【回答】那当然是放电越久越好！

【导入】好，下面我们将结合高一有关原电池知识来探究怎样的原电池如何工作，如何持续放电！

【演示实验】1.将锌片和铜片分别通过导线与电流计连接，并使锌片和铜片直接接触，然后浸入盛有CuSO4溶液的的烧杯中。

（指导学生演示实验并观察总结，回答问题）

【板书】1.现象：

铜片表面明显有铜析出，电流计显示无电流通过。

【分析】铜不与CuSO4溶液反应，铜片表面却有红色的铜析出，且锌片逐渐溶解，说明原电池发生了电极反应，用物理学的电学知识可判断电流计指针不动，可能是锌片直接接触，形成回路，而通过电流计极其微弱，无法使指针偏转。

【设疑】若要证明上述装置就是原电池，确实实现了化学能与电能之间的转换，就必须证明锌片与铜片之间确实有电流，如何证明？

（老师提问，学生思考回答。

）

【演示实验】2.将锌片与铜片分别通过导线与电流计连接，并使锌片和铜片不直接接触，再同时浸入盛有CuSO4溶液的烧杯中。

（指导学生演示实验并观察总结，回答问题）

【板书】2.现象：

电流计指针发生偏转，并指示电子是由锌片流向铜片，在铜片表面有红色的铜析出。

结论：

发生原电池反应，说明该装置构成了原电池，且锌为原电池的负极，铜为正极。

电极反应式：

负极：

Zn-2e-=Zn2+氧化反应

正极：

Cu2++2e-=Cu还原反应

总反应式：

Cu2++Zn=Zn2++Cu

【设疑】随上述实验时间的延续，电流计指针偏转的角度逐渐减小，即没有电流通过，同时锌片表面逐渐被铜覆盖，为什么？

（指导学生据观察继续总结，回答问题）

【分析】由于锌片与CuSO4溶液直接接触，反应一段时间后，难以避免溶液中有Cu2+在锌片表面被直接还原，一旦有少量铜在锌片表面析出，指示向外输出的电流强度减弱，当锌片表面完全被铜覆盖后，反应就终止了，也就无电流再产生。

【设疑】作为原电池，其功能是将化学能转换成电能，上述实验中负极上变化势必影响原电池的供电效率，车到半途，就不是骑，而是推车了，这样就不好，那能否设法阻止溶液中的Cu2+在负极锌片表面还原？

【演示实验】3.课本P71实验4-1（先向学生介绍装置及各仪器的名称及用途，即什么是半电池、盐桥、外电路、内电路。

指导学生演示实验并观察总结，回答问题）

【板书】3.现象：

有盐桥存在时，电流计指针偏转。

电极反应式：

负极：

Zn-2e-=Zn2+氧化反应

正极：

Cu2++2e-=Cu还原反应

总反应式：

Cu2++Zn=Zn2++Cu

【分析】当盐桥存在时，随反应的进行，盐桥中的Cl-会移向ZnSO4溶液，K+移向CuSO4溶液，使ZnSO4溶液和CuSO4溶液均保持电中性，氧化还原反应得以继续进行，从而使原电池不断地产生电流，保证了你的电动车可以带你到达目的地。

【思考】盐桥取出，电流还能产生吗？

（学生思考回答）

【分析】取出盐桥，由于Zn原子失去电子成了Zn2+，进入溶液，使ZnSO4溶液因Zn2+增加而带正电，同时CuSO4溶液中Cu2+得到电子成为金属铜沉淀在铜片上，使溶液中的Cu2+减少而带负电，这两因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造成不产生电流的现象。

【小结】从以上三个演示实验存在的现象及分析，可知，要产生持续、稳定的电流，可以用实验4-1的装置。

【板书】三、原电池的重要用途：

（1）制作电池，如干电池、蓄电池。

（2）防止金属被腐蚀，如镀锌管，用锌保护铁。

（3）提高化学反应速率，如用粗锌代替纯锌制H2，反应速率较快。

【总结】通过以上三个实验的比较，得出具备产生持续、稳定电流的原电池的条件，

电极反应式：

负极：

Zn-2e-=Zn2+失电子氧化反应

正极：

Cu2++2e-=Cu得电子还原反应

总反应式：

Zn+Cu2+=Zn2++Cu

1.原电池的功能：

将化学能转换成电能。

2.原电池输出电能的能力：

首先取决于组成原电池的反应物的氧化还原能力；同时，装置设计的合理性以及影响电极反应的条件也很重要。

3.原电池的重要用途。

【练习】1、课前练习中是原电池反应的写出其原电池电极反应式及总反应式。

2、写出下列原电池电极反应式及总反应式。

（1）Fe-C（稀硫酸）

（2）Cu-Ag（硝酸银溶液）

（3）Al-Mg（氢氧化钠溶液）

（4）Fe-Cu（稀硝酸）

【作业】用原理Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag设计一套可以持续供电的原电池。

（让学生自己设计装置图，然后用课前备好的实验仪器，让学生按照自己设计的演示给其他人看，然后老师跟同学们提出意见或建议，并总结，最后规范画出该原理科学的原电池装置）

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