第2节化学能转化为电能电池第1课时（导学案）（原卷版）

第2节化学能转化为电能——电池第1课时原电池的工作原理一、知识目标1.掌握原电池工作原理，提高对原电池本质的认识。2.认识化学能转化成电能的实际意义及其重要应用。二、核心素养目标1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识原电池将化学能转化为电能的现象，从微观角度理解原电池内部电子、离子的移动和电极反应的本质。2.证据推理与模型认知：通过实验现象和数据分析，建立原电池工作原理的模型，培养逻辑推理和归纳总结能力。3.科学探究与创新意识：通过实验探究原电池的构成和工作原理，培养科学探究能力和创新思维，体会化学实验在化学研究中的重要性。4.科学态度与社会责任：认识化学能转化为电能的实际意义及其重要应用，了解化学对社会发展的贡献，培养科学态度和社会责任意识。一、学习重点原电池工作原理。二、学习难点1.理解原电池工作原理，尤其是盐桥的作用。2.根据氧化还原反应设计原电池。一、原电池的概念与构成概念：原电池是把_______能转化为_______能的装置。本质：基于________________________反应（填反应类型）。构成要素：（1）有两个________________的电极；（2）有________________或熔融电解质；（3）能形成________________；（4）能发生________________的氧化还原反应。二、原电池的工作原理电子流向：电子由_______极经导线流向_______极（填“正”或“负”）。离子迁移：电解质溶液中，阳离子向_______极移动，阴离子向_______极移动（填“正”或“负”）。电极反应：（1）负极：发生_______反应（填“氧化”或“还原”），_______电子（填“失去”或“得到”）；（2）正极：发生_______反应（填“氧化”或“还原”），_______电子（填“失去”或“得到”）。三、电极的判断负极：一般是_______的金属（填“较活泼”或“较不活泼”）；是电子_______的一极（填“流出”或“流入”）；是发生_______反应的一极（填“氧化”或“还原”）。正极：一般是_______的金属或非金属（如石墨，填“较活泼”或“较不活泼”）；是电子_______的一极（填“流出”或“流入”）；是发生_______反应的一极（填“氧化”或“还原”）。四、盐桥成分：通常装有_______，内含_______或_______（如KCl、NH₄NO₃，填物质类型）。作用：（1）使整个装置构成_______（填“通路”或“断路”）；（2）_______溶液中的电荷（填“平衡”或“破坏”），使电池反应能持续进行。一、新课导入问题思考1.请列举出在日常生活中离不开电的地方。2.生活中有哪些常见的化学电池？二、原电池的工作原理活动一、认识原电池问题思考1.什么是原电池？2.原电池的构成要素有哪些？归纳总结原电池的本质是什么？活动二、探究铜锌原电池问题探究1.按教材图122组装装置进行实验，观察并记录实验现象。2.分析图122所示（a）（b）两个原电池各部分的作用，确定其电极反应物、电极材料和离子导体。3.分析图122所示（a）（b）两个原电池的工作原理，写出电极反应。归纳总结1.在原电池中，电子、离子的移动方向是怎样的？2.盐桥在原电池中起到了什么作用？活动三、原电池负极的判断方法及应用问题思考原电池负极的判断方法有哪些？活动四、例题分析例1、下列装置中，能组成原电池的是()例2：分析下列装置形成原电池，谁作负极？例3：一个完整的氧化还原反应可以拆分，写成两个“半反应”式，一个是“氧化反应”式，一个是“还原反应”式。如氧化还原反应：2FeCl（1）可以写成氧化反应：_________________还原反应：______________________（2）请将此反应设计成带盐桥的原电池，画出装置图1.原电池的核心判断依据原电池的本质是自发进行的氧化还原反应，是中学阶段实现化学能转化为电能的关键装置。2.原电池的构成要素（1）有两个活泼性不同的电极（2）有电解质溶液或熔融电解质（3）能形成闭合回路3.原电池工作原理负极：发生氧化反应，失去电子（如Zn2e⁻=Zn²⁺）正极：发生还原反应，得到电子（如Cu²⁺+2e⁻=Cu）电子移动——电子由负极经导线流向正极（“电子不下水”）离子移动——阳离子移向正极，阴离子移向负极（“正正负负”）4.盐桥的组成与作用（1）组成：通常装有琼脂凝胶，内含KCl或NH₄NO₃（2）作用：①使装置构成通路（替代两溶液直接接触，形成离子通路）②平衡电荷（作为离子库，持续供给所需离子）5.负极的判断方法（1）较活泼的一极（一般情况）（2）电子流出的一极（3）化合价升高的一极（4）发生氧化反应的一极（5）阴离子移向的一极6.带盐桥与不带盐桥的原电池比较不带盐桥（如铜锌插入CuSO₄溶液）带盐桥（如分开的ZnSO₄、CuSO₄溶液加盐桥）优点结构简单电流稳定缺点放热，电流不稳定电流较小，需定期更换盐桥练习1、判断下列说法是否正确(1)原电池中电流的方向是负极→导线→正极()(2)原电池中负极发生的反应是还原反应()(3)锌铜原电池中电子由锌电极经过电解质溶液流向铜电极()(4)在原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极()(5)原电池的正极一定是化学性质不活泼的金属()练习2、如下图所示的原电池装置，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是()A.外电路的电流方向为：X→外电路→YB.B.若两电极分别为Zn和碳棒，则X为碳棒，Y为ZnC.C.若两电极都是金属，则它们的活动性为XD.D.X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应练习3、依据氧化还原反应：2Ag++Cu（1）电极X的材料是_______；电解质溶液Y是___________；（2）银电极为电池的___________极，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。练习4、用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3①在外电路中,电子由铜电极流向银电极②正极反应为A③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作④将铜片浸入AgNO3A.只有①②B.①②④C.只有②③D.①③④练习6、如图是某同学设计的原电池装置：(1)电极Ⅰ上发生__________(填反应类型)，作_______(填电极名称)。(2)电极Ⅱ的电极反应式为_________________。(3)该原电池的总反应式为__________________________。(4)盐桥中装有含氯化钾饱和溶液的琼胶，其作用是_________________________。考点1原电池的构成要素1.下列装置中，不能构成原电池的是（）A.Zn片、Cu片、稀H₂SO₄溶液、导线B.Cu片、石墨、CuSO₄溶液、导线C.Zn片、Zn片、稀H₂SO₄溶液、导线D.Fe片、Cu片、NaCl溶液、导线2.原电池的构成不需要的条件是（）A.电极材料B.电解质溶液C.外接电源D.闭合回路考点2原电池的工作原理3.关于原电池工作时的现象，下列说法正确的是（）A.电子从正极经导线流向负极B.电解质溶液中阳离子向负极移动C.负极发生氧化反应D.正极发生氧化反应4.锌铜原电池（以稀H₂SO₄为电解质溶液）中，负极的电极反应式为（）A.Zn2e⁻=Zn²⁺B.Cu2e⁻=Cu²⁺C.2H⁺+2e⁻=H₂↑D.Cu²⁺+2e⁻=Cu考点3电极的判断5.下列关于原电池负极的判断，错误的是（）A.电子流出的一极B.发生氧化反应的一极C.一般为较活泼的金属D.阳离子移向的一极6.在MgAlNaOH溶液构成的原电