高中化学-原电池教学设计学情分析教材分析课后反思

第四章电化学基础

第一节原电池

【教学目标】

1、知识与技能：

⑴了解常见的化学能与电能的转化方式

⑵举例说明化学能与电能的转化关系及其应用，认识研制新型电

池的重要性，形成科学技术的发展观。

⑶理解原电池原理及其形成条件

2、过程与方法：

⑴通过预习培养学生自学能力、独立解决问题、发现问题的能力。

⑵通过实验探究培养学生主动探索科学规律的精神。

⑶通过思考与交流，让学生学会联系自己已掌握的知识通过比较

归纳认识事物的本质特征。

3、情感、态度与价值观

⑴培养学生主动参与意识。

⑵经历探究过程，提高学生的创新思维能力，勇于探索问题的本

质特征，体验科学过程。

【教学重点】初步认识原电池概念、原理、组成及应用。

【教学难点】通过对原电池实验的探究、引导学生从电子转移角

度理解化学能向电能转化的本质以

及这种转化的综合利用价值。

【教学方法】

1、实验探究法一一通过实验、分析、讨论、总结应用等过程，

诱导学生观察、思考、推理、探究；

2、教学中以教师为主导，学生为主体，教材为主线，思维为中

心；

3、利用计算机软件（CAI）,化微观、抽象为具体、直观、形象。

教学过程:

相关知识回顾

思考题：

1、图①、图②各有什么现象？有什么区别？

2、图③中电流计的指针是否发生偏移？说明了什么问题?

3、这是一个什么装置？构成这样一个装置的条件是什么？

原电池：把化学能转化为电能的装置

「①两电极

②电解质容液

构成原电池的条件：工

③能自发地发生氧化还原反应

④形成闭合回路

一、原电池的工作原理及组成

问题1、写出图①中的化学方程式和离子方程式

Zn+H2so4=ZnSC)4+H2

+2+

Zn+2H=Zn+H2

2、写出图③中Cu片和Zn片上发生的电极反应式

Zn片：Zn-2e'=Zn2+

Cu片：2H++2日=氏

3、图③中这种原电池有什么缺点？

效率低，电流在较短时间内就会衰减。

演示实验4—1

装置如右图Q

®-

ZnS04CuSOq

请同学们注意观察实验现象并阅读课文解决以下问题：

思考题：

1、有盐桥存在和取出盐桥电流指针有了什么变化？说明了

什么问题?

2、解释有盐桥存在和取出盐桥有无电流产生的原因？

3、原电池的组成如何？如何判断两电极

锌半电池（负极）：还原性较强的

物质发生氧化反应。

4、指色程魅蚪的移献W蝇流镰方向氧化性较强

小结：原电池的工作原理：的物质（还原性较弱的物质），

•在原电池中，还#性较黄陛卷糜使遨负极，失电子，发生

氧化反应，电子经外电路流向正极；用氧化性较强的物质

作正极，正极从外电路得到电子，发生还原反应；在原电

池的内部，溶液中或盐桥中的阳离子流向正极，阴离子流

向负极，形成闭合回路，从而实现了由化学能向电能的转

化。

二、原电池原理的应用

（一）、判断金属的活动动强弱

练习：

1、把a、b、c、d四块金属片浸泡在稀H2sO4中，用导线

两两相连，可以组成各种原电池。若a、b相连，a为

负极；c、d相连，C为负极；a、c相连c为正极；b、

d相连，b为正极，则这四种金属的活动性由强到弱的

顺序为O

2、X、Y、Z、W四块金属分别用导线两两相连浸入稀硫酸

中组成原电池。X、Y相连时，X为负极；Z、W相连时，电流

方向是W-Z；X、Z相连时，Z极上产生大量气泡，W、Y相连

时,W极发生氧化反应。据此判断四种金属的活动顺序是()

A、X>Z>W>YB、Z>X>Y>W

C、X>Y>Z>WD、Y>W>Z>X

(二)、设计原电池

练习：

3、用铜和硫酸铜溶液、银和硝酸银溶液设计一个原电池，

这个原电池的负极是,电极反应式是;正极

是,电极反应式是O

4、根据下式反表示的氧化还原反应设计一个原电池：

Zn(s)+Fe2+(aq)=Zn2+(aq)+Fe(s)

(1)装置可采用烧杯和盐桥，画出此原电池的装置简图

(2)注明原电池的正极和负极

(3)注明外电路中电子的流向

(4)写出两个电极上的电极反应

另外还有一些重要应用，我们将在以后学习中陆续学到。

总结归纳：下面请同学们根据我们所学的原电池工作原理及

其应用填写下表。

知识要点实例

概念将化学能转化为

电能的装置

实质化学能转化为电

能

构成前能自发地发生氧

提化还原反应

H2SO4ZnS04CL1SO4

构成条①两个电极

件②电解质溶液

③“两极”"一液"

联成回路

④能自发地发生

氧化还原反应

电极构负极：还原性相对Zn板一负极Zn板一负极

成较强的材料Cu板一正极Cu板一正极

正极：氧化性相对

较强的材料

电极反负极：失去电子，负极：Zn-2e===Zn2负极：Zn—2e'===Zn2,

应氧化反应正极：Cu2++2e-===Cu正极：Cu2*+2e-===Cu

正极：得到电子，

还原反应

电子流外电路：电子由负外电路：电子由Zn板经导线外电路：电子由Zn板经导线

向及阴极流向正极，电流流向Cu板，内电路：S020H流向Cu板

阳离子方向相反内电路；一移向Zn板（负极）；Cu-\内电路：盐桥中的cr移向Zn

流向阴离子移向负极，Z如移向Cu板（正极）板，盐桥中的K*移向Cu板。

阳离子移向正极，

电流由负极流向

正极

电极反两个电极反应式负极：Zn—2e---===2n2+负极：Zn—2e----==2n2+

应与反加合，即得反应总正极：Cu2++2e—===Cu正极：Cu2++2e—===Cu

应总式式总式：Zn+Cu2+===Zn2++Cu总式：Zn+Cu2+=~Zn2++Cu

的关系

重要应①制作电池①制作干电池、铅蓄电池、新可设计和生产种类繁多的化

用②防止金属被腐型高能电池②用粗锌代替纯学电池，且提高电池效率

蚀锌制取H2,反应速率快③Fe

③提高化学反应与Cu相连接，处于电解质溶

速率液中，Cu受保护

作业布置:

1导学案P76学以致用

2、导学案P77---P78基础智能检测

《原电池》学情分析

本节教材，不仅仅是前面必修课学习的复习，更重要的是学习的

角度有了一定的变化，从能量的角度、从电流产生的本质以及最后的

应用两方面进行了编排，应该说符合认知规律，既是复习旧知，又是

加深学习，提升能力。学生此前通过必修阶段的电化学部分知识的学

习，已经初步掌握了原电池的定义、工作原理和构成条件。同时、对

于原电池的实验操作的相关技能和规范也有了了解，可以说对原电池

的学习已经有了一定的基础。但是必修课中学习经过较长的时间，学

生对知识淡忘了较多，所以要进行教学还是有一定的难度。不过，学

生对于这方面的学习兴趣还是非常浓厚的，应该利用好这一点。为此,

本节课采用边讲边实验的方法组织教学，要让学生通过实验来复习和

巩固旧知识，并激发他们学习化学的兴趣，提升他们的实验能力、思

维能力和学习能力。同时一，作为高二理科班的同学也有相对较强的实

验观察能力、科学研究能力和问题分析能力，对化学的学习也有较

为浓厚的兴趣，尤其是对于能够自主探究并完成猜想的实验课，更容

易激发学生的学习兴趣，并能够培养学生的动手能力、团队合作能力

和严谨的科学素养。通过对原有知识应用，发现现实实验与理论实验

上的不相符，引发学生探究对实验优缺点的分析，并产生对实验进

行完善的念头，并对实验进行完善。从而打破对原有原电池的认识,

发现简单原电池存在的缺点，从而引入盐桥的概念，构建新的原电池

装置。

《原电池》效果分析

由于课前师生都做了充分的准备工作，这节课总体效果还是比较

理想的。

首先是温故而知新的导入方法，一下子就抓住了学生的兴趣点，

调动了学生的积极性。然后目标的确定简洁明确，使学生有章可循。

原电池的工作原理及组成借助实验分析，直观、形象，学生易于理解。

之后，原电池的应用就是水到渠成的了。巩固练习阶段，学生自由发

挥，快乐展示，大多都能找到方法并做出正确答案。使学生在实践练

习中巩固了所学知识，加深了理解。

这节课，实施过程符合新课程标准的要求，体现了新课改精神。

活动任务明确，内容正确，结构完整。课堂教学的六个环节十分明显，

设计思路特别清晰，并且环节之间紧密相连,环环相扣。实践了自主、

合作、探究式学习模式，真正体现了“以人为本”的教学理念，突出

了学生的主体地位，充分发挥了教师的主导作用，学生的确学有所得。

《原电池》教材分析

本节内容以必修化学2第二章第二节“化学与电能”为基础，进

一步介绍原电池的组成和工作原理，通过对原电池中闭合电路形成过

程的分析，引出半电池、盐桥、内电路、外电路等概念，要求学生能

够写出相关的电极反应式和电池反应方程式。同时，帮助学生对电化

学的研究和应用范围成一个概貌性的认识。

鉴于课程标准对电极电势等概念不作要求，在理念方面控制了知

识的深度，因此在教学中只需要借助氧化反应理论和金属活动顺序以

及物理学中的电学知识对有关问题进行一些定性的分析和介绍（如对

原电池中正、负极的判断，设计原电池时对正、负极材料和电解质溶

液的选择以及电极反应产物的判断等）。

应该说，在原电池中设置盐桥不是一个普通的技术改进，而是对

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、相互作用才能发生电子转移，而现在是，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

的实用性开展奠定了理论基础。

《原电池》评测练习

1.有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下:

实验b汽abcc汽d

装置CuSO"

4赢.诵薪金>版酸“

部分实a极质量减小，bb极有气体产生，d极溶解，C极有电流从a极流向

验现象极质量增加c极无变化气体产生d极

由此可判断这四种金属的活动性顺序是(C)

A.a>b>c>dB.b>c>d>a

C.d>a>b>cD.a>b>d>c

2.理论上不能设计为原电池的化学反应是(B)

占燃

A.CH4(g)+202(g)^^C02(g)+2H20(1)A—0

z

B.HNOs(aq)+NaOH(aq)=NaNOa(aq)+H20(aq)AAKO

C.2H2(g)+()2(g)仝占燃至2HQ(l)△於0

D.2FeCl3(1)+Fe(s)=3FeCl2(1)ZKO

3.100mL2moi•I/'的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气

的总量，可采用的方法是(B)

A.加入适量的6mol/L的盐酸B.加入数滴氯化铜溶液

C.加入适量蒸储水D.加入适量的氯化钠溶液

4.如图所示装置中观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列

M、N、P物质，其中可以成立的是(C)

MNP

A锌铜稀硫酸溶液

B铜铁稀盐酸溶液

C银锌硝酸银溶液

D锌铁硝酸铁溶液

5.(双选)某小组为研究原电池原理，设计如图装置，下列叙述正确的是(CD)

A

A.装置I,铜片上有6逸出

B.装置I,锌片溶解，发生还原反应

C.装置H,电池反应为Zn+Ct?+=Zn2++Cu

D.装置II,外电路中，电子从锌电极流向铜电极

6.如图所示的装置，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬吊在盛水的烧杯中,

使之平衡。小心地向烧杯中央滴入CuSO,溶液，片刻后可观察到的现象是(D)

A.铁圈和银圈左右摇摆不定B.保持平衡状况

C.铁圈向下倾斜D.银圈向下倾斜

7.依据氧化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu"(aq)+2Ag(s)设计原电池如图所示,

其中盐桥为琼脂一饱和KN。,盐桥。

请回答下列问题：

(1)电极X的材料是Cu；电解质溶液丫是AgNO：；溶液。

(2)银电极为电池的―正—极，写出两电极的电极反应式：

银电极：_2Ag++2e-=2Ag—；

X电极：Cu—2e-^CuJ+

（3）外电路中电子是从_Q__电极流向―她一电极。

（4）盐桥中向CuSOi溶液迁移的离子是」_（填序号）。

A.K+B.NO；

C.Ag+D.sor

8.某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两

种方案。请你帮助他们完成有关实验项目：

方案I：有人提出将大小相等的铁片和铜片，分别同时放入稀硫酸（或稀盐酸）中，观察

产生气泡的快慢,据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++Rt。

方案H：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。试