高中化学 第1章 化学反应与能量转化 1.3 原电池的工作原理教案 鲁科版选修4（通用）

1.3.1 原电池的工作原理 教学目标1知识目标（1）原电池工作原理、构成条件、电极名称的判断。（2）电极反应方程式的书写2、能力目标：落实双主一本教学模式，培养学生的创新思维能力。3、德育目标：培养学生由实践到理论，再由理论指导实践的科学方法。二、重点与难点本课时的重点原电池工作原理。难点是电极方程式的书写。三、教学方法实验探究、设疑启发四、教学用品原电池反应槽、电流计、铜片、锌片、导线、稀硫酸。五、教学过程引言：同学们，今天我们要进入化学能转化为电能电池的学习，现在请同学们结合我们必修2当中所学的知识，回顾总结一下：构成原电池的条件。知识回顾：构成原电池的条件 （1）活泼性不同的两极 （2）电解质溶液 （3）形成闭合回路 酒精稀H2SO4稀H2SO4ABCD典型例题判断：D 过渡那么这节课呢，我们主要学习一下：原电池的工作原理。请同学们看两组实验探究：实验设置：将课本19页活动与探究演示实验改成递进式演示实验，进行实验探索。实验探索1（flash实验演示）：把锌片和铜片分别插入盛有稀硫酸的原电池反应槽中，观察实验现象？实验探索2（flash实验演示）：把锌片和铜片用导线连接，中间接上电流计，插入盛有稀硫酸的原电池反应槽中，观察实验现象？实验现象解答：（学生举手解答）flash实验演示现象1：锌片附近有气泡产生-锌在金属活动顺序表中位于氢的前面，能置换酸中的氢；铜片附近无现象-铜在金属活动顺序表中位于氢的后面，不能置换酸中的氢。flash实验演示现象2：电流计指针偏转，铜片周围有气泡生成。问题探究问题探索1：为什么电流计指针发生偏转？问题探索2：为什么气泡在铜片周围产生，而在锌片周围无气泡生成？通过实验是否能说明由于实验探索2的装置使锌片和铜片的活泼性有所改变？学生思考讨论问题分析：问题探索1：因为有电流产生。问题探索2：因为锌比铜活泼，容易失电子；发生氧化反应，电子沿导线流向铜片（Zn-2e=Zn2+），电子流向铜片后，溶液中的氢离子在铜极附近得到电子产生氢气，发生还原反应（H+2e=H+）因而铜片上有气泡产生，因此说明装置改变锌片和铜片活泼性的观点是错误的。问题探索3：锌片和铜片的质量有无变化？溶液中的H+有何变化？问题分析3：锌片Zn-2e=Zn2+，铜片：2H+2e=H2；从反应可看出，锌片质量减少；铜片质量不变，H+减少。归纳从能量转变的观点分析：象这种化学能转化成电能的装置叫做原电池。发生氧化反应的一极为原电池的负极（即活泼金属Zn一极）负极是电子流出的一极，该极的反应为负极反应（Zn-2e=Zn2+）；发生还原反应的一极为原电池的正极（即较不活泼金属Cu一极）正极是电子流入的一极，该极的反应为正极反应（2H+2e=H2）；正负极反应总和为电极总反应（Zn+2H+=Zn2+H2）。小结：根据以上分析，归纳总结：原电池电极反应式的书写1、确定原电池正负极，及两极上发生反应的物质，负极发生氧化反应，正极发生还原反应2、重视介质是否参加反应，注意两极得失电子总数相等3、将两极电极反应式相加即得原电池的总反应式过渡：我们课本12面图19的实验，涉及到原电池盐桥。因为实验室条件有限，所以我们就没办法做。现在请同学们看flash演示实验，了解盐桥的作用。1、盐桥的作用：使实验装置形成闭合回路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，从而使电子不断从Zn极流向Cu极。 盐桥：在U型管中装满用饱和KCl溶液和琼胶作成的冻胶。这种装置能将化学能转变为电能，称为原电池（Primary Cell）练习：写出以上原电池装置中的电极反应及总反应式过渡现在请同学们看一组实际实验演示，认真观察实验现象思考：实际实验操作与Flash实验演示现象有何区别？为什么会不一样？实际实验演示 稀硫酸铜锌G氧化反应Zn-2 e- =Zn2+ 铜锌原电池电解质溶液失e-,沿导线传递，有电流产生还原反应2H+2e-=H2阴离子阳离子总反应：负极正极 2H+2e-=H