化学反应与能量变化+第2课时+2025-2026学年高一下学期人教版化学必修第二册

探索化学电池的奥秘----原电池

核心素养1、科学探究：认识构成原电池的条件及其原理，判断原电池的正负极。2、创新意识：利用原电池原理能设计原电池。3、宏观辨识与微观探析：会分析物质化学变化中的能量变化与物质微观结构的关系。学习目标1、通过实验探究认识化学能与电能之间转化的实质。2、理解原电池的概念及工作原理和构成条件。3、能利用原电池原理设计简单的原电池。我们在日常生活中离不开电的使用，你能说出生活生产中电能的来源吗？新课导入火力发电水力发电风力发电核能发电我们日常使用的电能主要来自火力发电。电的主要来源火力发电原理:化学能热能机械能电能燃料燃烧发电机蒸汽轮机能量转换：化石燃料燃烧发生氧化还原反应，使化学能→热能直接？关键将锌片和有铜片插入盛稀硫酸的烧杯中，观察现象。1用导线连接锌片和铜片，观察、比较导线连接前后的现象。2用导线在锌片和铜片间串联一个电流表，观察电流表的指针是否偏转。3任务一：实验探究【实验6-3】“探究化学能直接转化为电能”任务一：实验探究序号实验步骤实验装置现象结论或解释Ⅰ

将锌片、铜片插入

盛稀硫酸的烧杯中，观察现象。Ⅱ用导线连接锌片和铜片，观察、比较导线连接前后的现象Ⅲ用导线在锌片和铜片间串联一个电流表G，观察电流表指针是否偏转。锌片溶解，表面有气泡，铜片表面没有气泡锌片溶解、铜片表面有气泡。Zn+2H+=Zn2++H2↑，铜与稀硫酸不反应CuZn稀H2SO4CuZn稀H2SO4CuZn稀H2SO4Zn–2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑Zn–2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑形成了电流。电流计指针偏转锌片溶解、铜片表面有气泡。1.概念：将化学能直接转化为电能的装置一、原电池化学能电能氧化还原反应2.本质：氧化反应和还原反应在两个不同的区域进行。思考：原电池由哪些部分组成呢？电极回路电解质溶液负极正极原电池是如何将化学能转化为电能的呢？它的工作原理是怎样的？思考：1.将一Zn片、Cu片平行插入稀硫酸中，有什么现象？写出有关反应的离子方程式。Zn+2H+=Zn2++H2

任务一：探究化学能直接转变为电能的装置现象：锌片上有气泡产生，铜片上无气泡产生。2.将Zn片、Cu片上端用导线连接插入稀硫酸中，有什么现象？3.用导线在Zn片和Cu片串联一个电流表，观察电流表有何现象？现象：铜片上有气泡产生问题：铜片上产生的气体最可能是什么？是由什么粒子转化而来？电子由什么物质提供？现象：电流表指针发生偏转问题：导线中的电流如何产生的？电子的定向移动小组合作学习问题1：原电池的定义是什么？问题2：铜锌原电池原理：①Zn片做什么极，发生什么反应，电极反应式是什么？②Cu片做什么极，发生什么反应，电极反应式是什么？③写出电池反应总方程式。④外电路中电子的流向是怎样的？⑤溶液中有哪些离子？阴、阳离子移离子的移动方向分别是怎样的？完成学习任务二表格填写任务二、锌铜原电池的工作原理工作原理（反应方程式）负极（

）

反应正极（

）

反应总反应离子方程式：

。电子移动方向由

极经导线流向

极（电流方向相反）。离子移动方向阳离子向

极移动，阴离子向

极移动。Zn-2e-===Zn2+2H++2e-===H2↑Zn+2H+===Zn2++H2↑负

正正

负氧化还原ZnCu电子为何由锌流向铜？硫酸根为何流向锌，H+为何向铜电极移动？铜锌原电池工作原理示意图一、原电池1.定义：将化学能直接转变成电能的装置，称为原电池2.正负极：负极：电子流进（或电流流出）的一极正极：电子流出（或电流流进）的一极归纳小结负极氧化反应活性强金属正极还原反应活性弱金属，或导电非金属(1)电子的移动方向:负极流出，经导线流向正极。(2)离子的移动方向:阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。原电池模型建构任务三：探究原电池构成的条件不显示不显示不显示不显示显示2.原电池的构成条件形成条件一：活泼性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等MgCuCuCuMgMg练习：判断下列原电池的正负极.ZnCu稀硫酸ZnFeA稀硫酸CZnFeCA稀硫酸A稀硫酸A负极正极负极负极负极正极正极正极形成条件二：电极需插进电解质溶液中2.原电池的构成条件H2SO4MgMg形成条件三：必须形成闭合回路2.原电池的构成条件MgMg形成条件四：必须存在自发的氧化还原反应2.原电池的构成条件1.有自发的氧化还原反应。2.有活泼性不同的两个电极（两种金属，或一种金属和导电非金属）。4.形成闭合的回路。（两电极直接接触或有导线连接，两电极在电解质溶液中）3.电解质溶液小结：够构成原电池的条件：下列所示装置是否能构成原电池将化学能转化为电能？√√√任务四、简易电池的设计与制作将反应Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu设计成原电池。负极：______________________________正极：____________________________