第二章第二节原电池 - 学生用剖析
人教版高中化学必修二课件第二章第二节第2课时化学电源.pptx
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化学反应与能量
第二节 化学能与电能 第2课时 化学电源
情 境 导 入
课
知
标
识
点
导
击
学
典 例 精 析
课 时 训 练
第2课时 化学电源
锂离子电池的阴极材料为锂金属氧化物，具有高效率、 高能量密度的特点，并具有放电电压稳定、工作温度范围宽、 自放电率低、储存寿命长、无记忆效应及无公害等优点。但 目前锂离子电池在大尺寸制造方面存在一定问题，过充控制 的特殊封装要求高，价格昂贵，所以尚不能普遍应用。目前 世界上运行的最大锂离子储能系统是A123公司投资建设的， 装机容量为2兆瓦。
变式应用 2．镍镉电池是一种可充电电池，其反应的化学方程式
为：Cd(OH)2＋Ni(OH)2Cd＋2NiO(OH)＋2H2O。由此可知， 该电池的负极材料是( )
A．CdB．NiO(OH)
C．Cd(OH)2D．Ni(OH)2
解析：在判断原电池的负极材料时应看放电过程，且负 极发生的是氧化反应，化合价升高，所以镍镉电池的负极材 料为Cd。
答案：A
水平测试 1．某原电池总反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋， 不能实现该反应的原电池是( ) A．正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液 B．正极为C，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液 C．正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液 D．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
答案：B
4．废旧电池处理不当不仅会造成浪费，还会对环境造 成严重污染，对人体健康也存在极大的危害。有同学想变废 为宝，他的以下想法你认为不正确的是( )
高中化学必修二教案-2.2 化学能与电能---原 电 池 人教版
《原电池》一、设计思路（一）指导思想新课程的实施将学生置身于一种动态、开放、个性、多元的学习环境中，以学生为主体，让学生自主探索、主动求知，学会收集、分析和利用各种信息及信息资源，将对原有知识的回顾与新知识的引入融为一体，将实验探究与思考交流交替进行，并以此发展学生的实践能力、创新精神、合作与分享意识、社会交往能力与社会责任感。
1、教材分析本节课是新课标人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》的教学内容，该节分为两课时教学，本课为第一课时。
本节课内容在选修模块《化学反应原理》中有更加深入的学习，因此本节课重点在于让学生感受到理论到实践的应用，化学与生活的紧密联系。
能量与我们每个人生活息息相关，在社会生产、生活和科学研究中广泛应用，是对人类文明进步和社会发展有着重大价值。
化学能对人类的重要性决定了本节学习的重要性。
2、学情分析由于学生之前没有电化学的基础，理解原电池原理有一定的难度，但学生初次接触电化学知识，很兴奋。
在学生学习《化学能转化为电能》之前已具有氧化还原反应、离子反应、物质的量等理论知识，但是缺乏微观原理分析能力和感性的实验体验，因此可以利用多媒体和边讲边实验有效地解决可能遇到的问题和困惑。
3、总体思路在教学内容的安排上，按照从易到难，从实践到理论再到实践的顺序，从学生常见的干电池引入原电池的内容，通过对探究干电池给电路中用电器供电的原理，激起学生的本节课的好奇心，可以达到教学创设情境的需要。
首先通过实验，引入课题。
在实验——观察——讨论——推测——验证——归纳的过程中，学习和理解原电池的概念和原理。
在此基础上，通过实验探索能产生持续稳定电流的原电池的条件。
最后，让学生自己设计一个原电池以检验学生对所学知识的实际应用能力。
通过了解生活中对原电池原理的应用，培养学生的理论联系实际的能力，激发学生的学习热情，树立环境保护的意识，增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。
（二）教学目标1、知识与技能目标：（1）使学生对“利用化学反应造福人类”认识进一步具体化。
原电池原理的教学设计及反思
原电池原理的教学设计及反思原电池原理的教学设计及反思篇一：《原电池原理》的教学设计及反思《原电池原理》的教学设计及反思童恬（汕尾市，汕尾市城区田家炳中学）教学目标：一、知识与技能：1、了解原电池的工作原理，原电池的构成条件并能设计简单的原电池；2、理解原电池的本质和原电池的正负极与氧化还原反应的关系；二、过程与方法1、通过对比实验的探究认识到原电池在化学能转变为电能过程中所起到的作用；2、通过探究实验，分析并归纳出形成原电池的条件；3、通过多媒体动画分析原电池中微观粒子的移动，深入理解原电池的本质；三、情感态度与价值观1、学会通过对比的方法来处理实验结果，由具体的实验现象描述逐渐形成抽象概括；2、认识到科学对人类产生的影响是多方面的，要有辩证看待事物的眼光；3、认识到个体与群体是密切相关的，从而形成“环保从我做起”的意识。
教学重难点：1、本节教学重点：初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
2、本节教学难点：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。
学情分析：学生在必修1中已经学习了氧化还原反应，对氧化还原反应的特征——“反应中有电子的得失”有较好的认识。
并掌握了氧化反应、还原反应与电子得失（化合价升降）的联系。
这将有助于学习者理解并掌握原电池的本质——氧化还原反应，以及原电池正负极与电极得失电子的关系。
教材分析：本节课讲授的是《化学-必修二》中第二章第二节——化学能与电能。
在高中化学中关于原电池的内容有两部分，分别是必修二第二章第二节（化学能与电能）以及选修四第四章第一节（原电池）。
本节课作为必修内容中的一部分，在知识的深度上偏低，要符合所有学习者的学习情况；在广度上要有一定的拓展，使得学习者能够有一个较为开阔的学习视野；而在学习知识上要把握好基础知识的框架，为部分学习者的后续学习奠定基础。
教学过程：【引入】同学们好，你们看这是什么？（展示手电筒、手机、MP3等电器）【学生回答】电筒、手机、MP3。
《原电池》教学设计及反思
这有 利 于学生 增强 探索 化 学反应 原 理 的兴 趣 ， 树立 学
习和 研究化 学 的志 向 。
鉴于课程标准要求 ， 在教学中只需要借助氧化还
原反 应 理论 和金 属活 动 ｌ 生顺序 规 律 。 让 学 生掌 握 原 电 池 中正 、 负 电极 的判 断 ， 了解设 计 原 电池 时选 用正 、 负 电极 材 料和 电解 质溶 液 的原则 ， 以及对 电极反 应 产物 的判 断等 。
原 电池 ， 初步 了解 了原电池原理。 本节内容以必修《 化 学２ 》 第二章第二节“ 化学能与电能” 为基础， 通过学习
带 有 盐桥 的 比较复 杂 的原 电池 。 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 反应式 。同 时 ．课 本 还设 计 了有趣 的实验探 究 和科 学 探究 活 动 ，
相连 ， 并使锌片和铜片不直接接触 ， 再 同时放入盛有
Ｃ ｕ Ｓ Ｏ 溶 液 的烧 杯 中 ， 观察 现象 。 现象 １ ： 铜 片表 面明显 有铜 析 出 ， 电流表 指针 发生
版） 中学 习 了 由锌 片 、 铜 片 和稀 硫 酸溶 液 组 成 的简 单
身体验 ， 在课 堂中实验 、 探究 、 讨论 、 生成。 （ １ ） 关 于锌 铜原 电池 的实验 探究
设计 课 堂小 问题 ．让 学生 根 据 已有知 识 判 断 ． 将 锌 片和 铜片通 过 导线 相 连 ， 同时放 入 Ｃ ｕ Ｓ Ｏ 溶液 的烧 杯 中 的装 置是 否构成 原 电池 。 再 设计 实验 ， 验证 结论 。 实 验探究 ： 将 锌 片和 铜片 分别 通 过导 线 与 电流表
高中化学第二章 化学能与电能知识点
第二节化学能与电能原创不容易，为有更多动力，请【关注、关注、关注】，谢谢！灵师不挂怀,冒涉道转延。
——韩愈《送灵师》1、化学能转化为电能的方式：2、原电池原理由于锌和铜的活动性不同，锌容易失去电子，被氧化成锌离子进入溶液，电子由锌片通过导线流向铜片，溶液中的H+从铜片获得电子被还原成氢原子，氢原子再结合成氢分子从铜片上逸出。
这一变化可表示为：锌片：Zn – 2e- = Zn2+(氧化反应)铜片：2H+ + 2e- = H2（还原反应）（1）概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。
（2）原电池的工作原理：通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。
（3）构成原电池的条件：（1）电极为导体且活泼性不同；（2）两个电极接触（导线连接或直接接触）；（3）两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。
（4）电极名称及发生的反应：负极：较活泼的金属作负极，负极发生氧化反应，电极反应式：较活泼金属－ne－＝金属阳离子负极现象：负极溶解，负极质量减少。
正极：较不活泼的金属或石墨作正极，正极发生还原反应，电极反应式：溶液中阳离子＋ne－＝单质正极的现象：一般有气体放出或正极质量增加。
（5）原电池正负极的判断方法：①依据原电池两极的材料：较活泼的金属作负极（K、Ca、Na太活泼，不能作电极）；较不活泼金属或可导电非金属（石墨）、氧化物（MnO2）等作正极。
②根据电流方向或电子流向：（外电路）的电流由正极流向负极；电子则由负极经外电路流向原电池的正极。
③根据内电路离子的迁移方向：阳离子流向原电池正极，阴离子流向原电池负极。
④根据原电池中的反应类型：负极：失电子，发生氧化反应，现象通常是电极本身消耗，质量减小。
正极：得电子，发生还原反应，现象是常伴随金属的析出或H2的放出。
（6）原电池电极反应的书写方法：（i）原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应，负极反应是氧化反应，正极反应是还原反应。
因此书写电极反应的方法归纳如下：①写出总反应方程式。
人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能和电能》第一课时 《原电池》说课稿
人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》第一课时《原电池》说课稿一、说教材1、教材的地位及其作用本节教材是人教版化学必修2第二章第二节的教学内容，是电化学中的重要知识也是核心内容。
内容安排在化学必修1《氧化还原反应》﹑化学必修2《化学能与热能》等内容之后，符合学生认知发展规律。
初中化学已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在选修模块“化学反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量。
该节内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。
该节分为两课时教学，本课为第一课时。
通过本课的学习，能使学生清楚地认识原电池的工作原理和构成条件，初步形成原电池的概念，并能够写出电极反应式和电池反应方程式。
生活在现代社会，学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识。
当学生了解了化学反应中能量转化的原因，并感受了探究化学能与热能的相互转化过程之后，会对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。
正是基于学生的这种心理特征，教材开始的几个设问，把学生带进了“化学能与电能之间相互转化”研究之中。
从能量转换角度看，本节课程内容是对前一节课中“一种能量转化为另一种能量，能量也是守恒的；化学能是能量的一种形式，它同样可以转化为其他形式的能量，如热能和电能等”论述的补充和完善。
从反应物之间电子转移角度看，原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用；从思维角度看，“将化学能直接转化为电能”的思想，是是对火力发电中对“化学能→热能→机械能→电能”思维方式的反思和突破。
此外，本节内容对发展学生逻辑推理能力，提高学生科学素养，培养科学探究能力,将理论应用于实践,以及知识系统化及结构化的形成都起着重要作用。
2、教学目标分析（1）知识与技能①学生通过实验探究认识原电池的工作原理和构成条件，初步形成原电池概念。
②能够写出电极反应式和电池反应方程式。
（2）过程与方法①学生通过对化学能转化为电能的学习，体验科学探究的过程，理解科学探究的意义，理解科学探究的基本过程和方法，初步养成科学探究的能力。
人教版必修二第二章第二节第二课时：正负极判断及原电池原理运用(共16张PPT)
例4.请结合组成原电池的条件，将氧化还原反应：Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+
设计成一个原电池。 1、电解液： 硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等可溶性铜盐溶液。
2、电极材料：正极 铁
，
负极 铜、石墨或比铁不活泼的其他金属
。
3、电极反应式 ：负极: 正极: Cu2+ +2e - = Cu
某同学用Zn和稀H2SO4制H2时，为加快反应速率，加入了大量的CuSO4溶 液，却发现产生H2很慢，为什么？ 解释：加入大量的CuSO4溶液后，生成的Cu附着在Zn片表面，甚至把Zn
包裹，减少了Zn片与溶液的接触面积，从而反应速率减慢。
2.揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。
钢铁中含有碳，在潮湿的环境提供电解质溶液，与Fe组成原电池，发生 原电池反应而使钢铁遭到腐蚀
总反应： 2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2
随之发生： 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 ，不稳定的Fe(OH)3失水 变成铁锈(Fe2O3·nH2O),自然条件下钢铁腐蚀以吸氧腐蚀为主。
防止钢铁腐蚀的方法： 方法一：改变金属的内部结构，如不锈钢； 方法二：用有机油、油漆等涂料和陶瓷、塑料等耐腐蚀的非金属材料在钢 铁的表面制造各种材质的保护层； 方法三：在钢铁的表面焊接比Fe更活泼的金属（如Zn），组成原电池后， 使Fe成为原电池的正极而得到保护。
3.判断金属活动性的强弱
例3. X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出， X与Y组成原电池时，Y是电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序
(人教版)高中化学必修2第二章第二节《原电池》说课讲稿
人教版高中化学必修2第四章第四节《原电池》说课稿原电池的原理及应用"为高中化学（必修）第二册第二章《化学反应与能量》第二节，本节课共两课时，我说课的内容为第二课时《原电池》。
准备从如下四大方面展开说课.一、说教材（一）、在教材中的地位和作用教材地位该节内容为高中电化学的开始,在此之前学生学习过的氧化还原反应，能量之间转换，电解质溶液，金属活泼性等化学知识及物理电学的相关知识，已为本节课的学习做好了一定知识储备；同时原电池的原理又为后面金属的腐蚀和防护，其它常见电池的原理及电解原理等重要电化学知识的学习奠定了基础。
它是电化学学习的基础内容也是核心内容.作用：本节内容对发展学生逻辑推理能力，提高学生科学素养，培养科学探究能力,将理论应用于实践,实践再回归理论以及知识系统化及结构化的形成都起着重要作用。
（二）、教学目标：依据：根据教学大纲的要求和编写教材的意图，结合本课的特点及本着在学习过程中发挥学生的主体性和能动性，使学生学会学习，获得有效学习的新课程理念为出发点将教学目标设定如下:1.知识与技能（1）了解原电池的工作原理及构成条件（2）能正确书写电极反应式和电池总反应方程式（3）通过实验培养学生化学实验的观察操作及设计能力;综合运用有关的知识技能和方法，分析解决一些化学问题的高级技能2.过程与方法（1）让全体学生经历探究的过程，学习科学探究方法，提高科学探究的能力（2）培养学生科学的思维方式和问题意识。
3.情感态度与价值观（1）体验科学探究的艰辛和喜悦，（2）培养学生勇于创新，积极实践等科学精神和科学态度（3）学会与他人合作，主动交流.（三）、教学重点：了解原电池的反应原理及构成原电池的一般条件。
依据：1、依据大纲和新课程标准对本节内容的要求2、电化学的基础和核心地位（四）、教学难点: 原电池的反应原理依据：该内容特理论性强，抽象,难理解。
学生很难在头脑中建立电子在原电池正负两极转移的微观模式。
”原电池“教学反思
“原电池”实验操作教学训练反思一、预习和准备：本节实验课选自人教版高中化学教材必修二第二章第二节——化学能与电能（原电池）。
通过对原电池工作原理的学习，使学生形成一个将氧化还原反应、能量转换、电解质溶液等知识联系起来的知识网络。
对培养学生从实践到理论，又从理论到实践的认知规律的提高有很大的作用。
而且原电池在实际生活、工农业生产、科学研究中应用十分广泛，因此学好本节知识，具有比较重要的理论意义和现实意义。
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、从电流产生的本质等方面进行了学习，所以本节课的安排应该说符合认知规律，又是加深学习，提升能力。
二、教学设计：本节课利用铜锌原电池的实验来激发他们学习化学的兴趣，提升他们的思维能力和学习能力。
但是课堂设计上面存在着一些优点或者不足的地方，罗列如下：（1）课堂导入：由生活中的常见的事物进行引入，引发学生兴趣，创设了一个合适的情景，方便引入实验主题。
（2）试验安排：分别有四组实验：把锌片插入稀硫酸中、把铜片插入稀硫酸中、将两金属片用导线来连接起来，中间串联一个灵敏电流计。
（此时，故意操作：把铜片与电流计负极相连，锌片与电流计正极相连）、把铜片与电流计正极相连，锌片与电流计负极相连。
很好的证明了原电池装置中，是哪个金属片作为正极，哪个金属片作为负极。
对比试验，故意设计让金属片与电极接反，引发学生对实验现象的思考。
（3）知识点设计：本节课原电池的定义、电极反应式及其构成条件，让学生能判断原电池装置和简单原电池的正负极；教师进行铜锌原电池实验，通过现象的观察和的分析，让学生对原电池装置有一个直观的认识，通过该电池原理的分析，总结原电池装置的化学原理和电学原理。
但是由于上课的时长有限，知识点的的安排过于复杂，应该适当精炼一下。
本节课应该只安排原电池的定义，铜锌原电池的工作原理、电极反应这几个知识点的讲解，构成条件应该安排在下节课学习。
人教版必修2第二章第二节说课--原电池(共19张PPT)
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4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行6.17.20216.17.202110:5110:5110:51:1910:51:19
二、说教学目标
1、知识与技能：
认识原电池的概念；
掌握原电池的工作原理和形成条件
2、过程与方法：
学生通过对原电池的学习，体验科学探究的过程，理解 科学探究的意义，初步养成科学探究的能力； 通过小组探究实验，培养学生动手能力和团结协作意识
3、情感、态度与价值观：
学生通过探究化学能转化为电能的奥秘，提高学习化学 的兴趣和热情，体验科学探究的艰辛与喜悦，感受化学世界 的奇妙与和谐；
•
17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。下午4时48分54秒下午4时48分16:48:5421.7.21
• 2、Our destiny offers not only the cup of despair, but the chalice of opportunity. (Richard Nixon, American President )命运给予我们的不是失望之酒，而是机会之杯。二〇二一年六月十七日2021年6月17日星期四
• 问题二：氢离子变成氢分子有时从哪里来 的呢？
• 问题三：根据电学知识中电子的流向，你 能判断装置的正负极吗？
4、设问探究、合作交流，归纳形成条件
Zn Cu
Fe Cu
Zn Zn
Fe
Cu
√A
√B
C
原电池说课稿
原电池说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是“原电池”。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“原电池”是人教版高中化学选修4《化学反应原理》中的重要内容。
原电池是将化学能转化为电能的装置，它的原理不仅涉及到氧化还原反应、电解质溶液等知识，还与日常生活、工业生产以及能源领域密切相关。
通过对原电池的学习，学生能够深入理解化学反应中的能量变化，为后续学习电解池等知识奠定基础。
二、学情分析学生在必修 2 中已经对原电池的概念有了初步的了解，但对于原电池的工作原理、电极反应式的书写等方面还存在一些困惑。
此外，学生已经具备了一定的实验探究能力和逻辑思维能力，但在将理论知识应用到实际问题解决中还需要进一步的培养和提高。
三、教学目标基于以上的教材和学情分析，我制定了以下教学目标：1、知识与技能目标（1）理解原电池的工作原理，能够判断原电池的正负极。
（2）能够正确书写原电池的电极反应式和总反应式。
（3）了解原电池的应用，如化学电源。
2、过程与方法目标（1）通过实验探究，培养学生的观察能力、实验操作能力和分析问题的能力。
（2）通过对原电池工作原理的分析，培养学生的逻辑思维能力和创新能力。
3、情感态度与价值观目标（1）培养学生的科学探究精神和团队合作意识。
（2）让学生感受化学与生活的密切联系，激发学生学习化学的兴趣。
四、教学重难点1、教学重点原电池的工作原理、电极反应式的书写。
2、教学难点原电池中电子和离子的移动方向，以及电极反应式的书写。
五、教法与学法为了突破教学重难点，实现教学目标，我采用了以下教法和学法：1、教法（1）实验探究法：通过实验让学生亲身体验原电池的工作原理，激发学生的学习兴趣和探究欲望。
（2）问题驱动法：设置一系列问题，引导学生思考和分析，培养学生的逻辑思维能力。
（3）多媒体辅助教学法：运用多媒体课件展示原电池的微观过程，帮助学生理解抽象的概念。
《原电池》实验探究教学设计
参考内容
一、教学内容分析
本节课是在学习了原电池的组成和原理后，进一步学习原电池的工作原理。 本节课的目的是通过实验探究原电池的工作原理，让学生能够理解原电池的工作 原理，并且能够根据原电池的工作原理判断原电池的类型，为后续的学习打下基 础。
二、学情分析
学生在初中已经学习了原电池的组成和原理，但是对于原电池的工作原理还 不是很清楚，因此本节课的目的是让学生能够深入了解原电池的工作原理，并且 能够根据原电池的工作原理判断原电池的类型。
三、教学目标分析
1、知识目标：让学生了解原电池的工作原理，掌握原电池的类型和判断方 法。
2、能力目标：培养学生的实验探究能力、观察能力和分析能力。
3、情感态度和价值观目标：让学生感受到科学探究的乐趣，培养学生对科 学的热爱和探索精神。
四、教学重难点分析
1、教学重点：原电池的工作原理和类型判断方法。 2、教学难点：原电池的工作原理和实验探究过程。
2、实验探究：将锌片和铜片分别放入稀硫酸中，观察现象；然后将锌片和 铜片用导线连接起来，再放入稀硫酸中，观察现象。通过观察可以发现，当锌片 和铜片用导线连接起来时，铜片上有气泡产生。这是为什么呢？这是因为电子从 锌片上转移到铜片上，形成电流，从而推动反应的进行。此时，锌片上的电子与 氢离子结合形成氢气，而铜片上的电子与溶液中的氢离子结合形成氢氧根离子， 从而形成氢氧化铜沉淀。这就是原电池的工作原理。
；（2）电极材料要插入电解质溶液中；（3）要形成闭合回路；（4）自发 的氧化还原反应发生。接下来我们来设计一个简单的原电池。可以选择金属片 （如锌片和铜片）、石墨棒和稀硫酸作为实验材料。将锌片插入稀硫酸中，将铜 片插入稀硫酸中，用导线连接起来形成一个闭合回路。观察电流表是否有读数出 现。如果有读数出现，说明我们已经成功地设计出了一个简单的原电池。
高中化学原电池
高中化学原电池1. 引言原电池是一种将化学能转化为电能的装置，它是化学电池的基本形式之一。
高中化学中，学生需要了解原电池的构成、工作原理以及其在生活中的应用。
本文将介绍高中化学原电池的基本概念、分类、工作原理以及实际应用。
2. 原电池的定义与基本概念原电池是一种利用直接的化学反应将化学能转化为电能的电池。
它由两种能与解离产生电荷的化学物质接触而形成，通过化学反应在两极之间产生电压差，并使电荷在回路中流动。
原电池也被称为非可逆电池，因为化学反应是不可逆的。
原电池的关键组件有两个极，一个是阳极（anode），另一个是阴极（cathode）。
阳极是电池的负极，负载引出的极，通常是发生氧化反应的地方；而阴极是电池的正极，电流从此地进入电池内，通常是发生还原反应的地方。
两个极之间通过电解质（electrolyte）连接。
3. 原电池的分类根据化学反应类型以及反应物的性质，原电池可以分为以下几类：3.1. 电解质原电池电解质原电池使用溶解在电解质中的金属或非金属离子进行反应。
例如，锌-铜原电池是一种常见的电解质原电池，其中锌离子在阳极处发生氧化反应，铜离子在阴极处发生还原反应。
3.2. 燃料电池燃料电池属于一种特殊类型的原电池，它使用燃料（如氢气）和氧气进行反应产生电力。
这种电池具有高效能、无污染、静音等特点，被视为未来能源的重要选择。
目前常见的燃料电池有燃料电池汽车中使用的质子交换膜燃料电池（PEMFC）和固体氧化物燃料电池（SOFC）等。
3.3. 二次电池二次电池，又称为可充电电池，是指可以在放电后通过外部电流逆向进行电解反应，使其恢复成原来的状态并继续使用的电池。
常见的二次电池包括铅酸电池、镍镉电池、锂离子电池等。
4. 原电池的工作原理在原电池中，化学反应会在两个极之间产生电势差。
这种电势差来自于化学反应的能量释放，可以通过电势差表达。
以锌-铜原电池为例，锌离子在阳极处发生氧化反应，产生电子并溶解成锌离子。
原电池教学设计(精选3篇)
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铜―锌原电池原理实验改进
铜―锌原电池原理实验改进在现代生活、生产和科学技术的发展中，电池发挥着越来越重要的作用，大至火箭飞船、人造卫星、空间电视转播站、飞机、轮船，小至电脑、收音机、照相机、电话、助听器、电子手表、心脏起搏器等，都离不开各种各样的电池。
而这些电池都是应用原电池原理制作出来的。
新人教版必修二第二章第二节安排了原电池原理及其应用的教学，这部分知识较抽象，学生难以理解。
因此，我对原演示实验进行了部分改进，能更直观的演示原电池原理，展示化学反应过程和结果。
原电池实验是现行高中教材中一个典型的演示实验，实验装置简单明了，学生很容易理解，但是，实际操作过程中确实存在一些问题。
现总结如下：1. 实验时往往在铜片和锌片上同时观察到有气泡产生。
2. 锌片溶解现象不明显。
3. 对于原电池的微观变化无法解释。
4. 电流方向的判断不直观。
总之，现象与知识无法合理统一，不利于学生真正理解和掌握。
演示实验大多是为教授知识和理论服务，只有与知识统一的实验现象才有利于学生对知识的理解和掌握。
因此，许多化学工作者为之努力，但往往锌失去电子变成锌离子进入溶液无法在短时间内观察到，与真正的统一仍有距离，许多教师纷纷采用电脑模拟的方法克服此难题，但毕竟不能代表实际实验。
那如何改进才能使原电池原理的实验现象与原电池原理真正统一呢？一、实验改进的目的通过改进锌电极来增强原电池的实验效果. 用发光二极管指示电流方向，直观明了。
二、改进原理及方法（装置如图所示）1. 锌片：锌片表面产生大量气泡是因为锌片不纯所致，使之表面产生许多微小的原电池，处理方法是用硝酸汞稀溶液浸泡，约20 分钟，再用水洗净即可，使锌极汞齐化，提高锌极H2 的过电位，消除气泡。
2. 电解质溶液：使用稀硫酸溶液，控制浓度在0.5-1.0mol/L 为宜。
且稀硫酸溶液纯度要高（含杂质会引起锌电极自动放电），可用分析纯硫酸与蒸馏水混合配置。
3. 为了更直观的观察出锌失电子成为锌离子进入溶液，电子沿导线流入铜片，氢离子在铜片上获得电子生成氢气而放出，可以考虑将锌电极设计成尖端，使之在短时间内放电而被消耗，这样可帮助我们认识微观变化过程。
《原电池》剖析PPT课件
负极
阴离子
2020年9月28日
12
练习:
1、下图装置中，能构成原电池的有 ④ ⑥ ⑦ 。
e
2020年9月28日
13
6.构成简单电池的条件 （四要素） ① 电解质溶液 ② 活泼性不同的电极 ③ 形成闭合回路 ④ 自发地发生氧化还原反应
2020年9月28日
14
【思考与探究】
例如：下图即是我们以前讲到的原电池，实际生活中 不用这样的原电池。
原电池，例如：Cu-Zn原电池。
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5
电极：能够导电的材料 Cu-Zn原电池的正负极？
负极：输出电子，电流流入一端 正极：输入电子，电流流出的一端
Zn片（负极）； Zn－2e－ = Zn2+ 电极反应类型：氧化反应
Cu片（正极）； 2H＋2e－ = H2 ↑ 电极反应类型：还原反应
缺点：电池效率不高，电流衰减比较快。
这是什么原因造成的呢？ 有没有什么改进措施呢？
2020年9月28日
CuSO4溶液 15
【主要原因】：
1）Zn与CuSO4溶液接触，一定有Cu2+与Zn直接反应， 而在Zn表面析出Cu。 2）析出的Cu与Zn会直接构成原电池，进一步加速Cu 在Zn表面析出，致使原来电池向外输出的电流减弱。 3）当锌片表面完全被铜覆盖后，两个电极都是Cu， 则不再构成原电池了，也就无电流再产生。
设↓ 想4：e使- 氧│化还原反应中的电子转移在不同区
O +2H 2H O == 域内进行，从而在区域间形成电流，将化学能直接
转化为电2能呢？ 2
2
2020年9月28日
2
实验
Zn、Cu与稀硫酸反应 已知： Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
第二章第二节化学能与电能(广州教研会资料)
第二章化学反应与能量第二节化学能与电能广东广雅中学钟国华一、教材分析原电池原理是中学化学重要基本理论之一，从能量转换角度看，本节课程内容是对前一节课中“一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量……能量也是守恒的；化学能是能量的一种形式，可以转化为其他形式的能量，如热能和电能等”论述的丰富和完善。
从反应物之间电子转移的角度看，原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用；从思维角度看，“将化学能直接转化为电能”的思想，是对火力发电的原理“化学能→热能→机械能→电能”思维方式的反思和突破。
二、教学目标1．知识与技能（1）知道原电池是一种化学能转化为电能的装置，知道原电池的本质是氧化还原反应。
（2）掌握原电池的组成条件，会判断正负极，会判断电流、电子、溶液中离子流动的方向。
会书写铜锌原电池的电极反应式。
（3）能用日常生活中的材料制作简易水果电池。
（4）能举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。
初步认识传统干电池、二次电池及常见的新型电池。
2．过程与方法（1）通过分析火力发电的原理及利弊，建立“将化学能直接转化为电能”的新思路，通过对氧化还原反应的本质的分析，提出实现新思路的各种推测和猜想等，培养创新思维能力。
（2）通过实验2-4（改进）的层层推进，培养学生在实验中观察现象、分析现象解决问题的能力，从而自己归纳、概括形成“原电池”的概念，并根据已有电学知识生成跟原电池相关的概念（正负极、离子移动方向判断等）。
（3）通过科学探究，让学生根据实验2-4的已有知识设计实验，并初步学会控制实验条件的方法。
（4）通过思考与交流，让学生学会联系实验和已有知识，学会用比较归纳的方法认识事物的本质特征。
（5）利用氧化还原反应的知识分析常见化学电源，学会用基本理论指导实际应用。
3．情感态度与价值观（1）通过科学探究和实践活动——水果电池的制作，体验科学探索的乐趣。
（2）通过化学电源的发展和新型化学电源开发利用的介绍，让学生体会化学的实用性和创造性，通过认识化学电源可能会引起的环境问题，初步形成较为客观、正确的能源观。
教学设计原电池
可编辑ppt
12
（1）ppt软件能够方便的演示教 学内容、创设教学情景.
（2） “番茄电池”视频再现了经 典实验，激发了学生的热情与对 本课的兴趣。而实验操作对学生 的动手能力有助提高，也有益于 增强同学间的合作意识，另外， 可以培养学生的创新、发散思维 能力。
可编辑ppt
13
可编辑ppt
3
《原电池》-学习者特征分析
1.知识基础 上学期高二学生已经学过《化学能与电能》这 一章节，对原电池已经有了基本的了解，但对 原电池的理解还未深入，尤其是原理方面认识 比较薄弱，所以此节的教学仍会存在着一定的 问题。
2.能力与态度 学生思维活跃，自主能力较强能积极参与讨论， 具备一定的分析，概括和归纳能力，对实验性 的课程感 兴 趣，好奇心和求知欲强，对化学这 门实验性的课程学习兴趣浓厚。
可编辑ppt
4
《原电池》-教学目标分析
1 知识与技能 2 过程与方法 3 情感态度与价值观
可编辑ppt
5
知识与技能
①使学生了解原电池、内电路、外电路等概 念； ②理解电极反应式和电池反应方程式； ③能够利用原理分析原电池的正负极情况， 电子转移情况等等。 ④能够理解并记忆一些常用的活泼金属和不 活泼金属及氧化还原反应。
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创设情境导入新课 （番茄电池视频）
动手实验观察现象
讨论归纳得出结论
解答习题巩固知识
整理总结，加深记忆
可编辑ppt
10
教学媒体的
选择
利用
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（1）番茄课件视频 （2）原电池课件ppt （课程内容，
全部实验） （3）实验器材 让学生们分组进行实
验，观察、分析实验现象，以 得出结论
《原电池》-教学分析人教版2ppt
《原电池》-教学分析人教版2【精品 课件】
一、原电池知识回顾
1.定义：将化学能直接转变为电能的装置。 从理论上说，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池。
2.原电池的形成条件 (1)自发进行的氧化还原反应： (2)两导体作电极： ①活动性不同的金属 (或一种金属和一种非金属导体——石墨)。 ②燃料电池用两个不活泼的导体石墨或Pt作电极。 (3)有电解质溶液或熔融的电解质：参与电极反应、构成内电路。
2.原电池的形成条件 (1)自发进行的氧化还原反应： (2)两导体作电极：
《原电池》-教学分析人教版2【精品 课件】
一、原电池知识回顾
1.定义：将化学能直接转变为电能的装置。 从理论上说，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池。
2.原电池的形成条件 (1)自发进行的氧化还原反应： (2)两导体作电极： ①活动性不同的金属 (或一种金属和一种非金属导体——石墨)。
《原电池》-教学分析人教版2【精品 课件】
一、原电池知识回顾
3.原电池正、负极的判断 ⑴根据构成原电池电极材料判断: 活泼金属作负极；不活泼金属作正极； ⑵根据电子流向或电流方向确定： 电子流出的一极或电流流入的一极为负极； ⑶根据氧化还原反应确定: 发生氧化反应的一极为负极。
4.电解质溶液中离子的移动方向
《原电池》-教学分析人教版2【精品 课件】
《原电池》-教学分析人教版2【精品 课件】
一、原电池知识回顾
3.原电池正、负极的判断 ⑴根据构成原电池电极材料判断: 活泼金属作负极；不活泼金属作正极； ⑵根据电子流向或电流方向确定： 电子流出的一极或电流流入的一极为负极； ⑶根据氧化还原反应确定: 发生氧化反应的一极为负极。
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用导线两两相连组成原电池。若a、b相连
时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；
a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相
连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的
活动性顺序由强到弱的为：
(
)
A．a > b > c > d
B．a > c > d > b
C．c > a > b .> d
D．b > d > c > a
（4）原电池反应原理与一般氧化还原反应的区别
一般氧化还原反应：
原电池反应：
（5）原电池原理的应用 ①、加快反应的速率，例： ②、比较金属的活动性强弱，例： ③、设计原电池，例：
（6）正、负极的判断方法 ***
例：
Fe
Al Mg
Al Mg
Al Cu
Fe
NaCl溶液
H2SO4溶液 NaOH溶液 HNO3溶液
总反应：
下列装置中属于原电池的是：
Zn
C（石墨） 〇
〇
〇
Zn Zn C Fe C Fe
稀H①2SO4 Zn
稀H②2SO4
HCl溶液
③
Cu 〇
Fe
稀H④2SO4
酒精
⑤
Zn 〇 Cu
Pb
CH3C⑥OOH溶液
CuCl2溶液 CuCl2溶液 ⑦
稀H2SO4 ⑧稀H2SO4
病例分析
病例分析
病例分析
你能为她开一个药方吗？
(3)燃料电池
新型电池中，电极的导电材料一般多 孔的金属板，负极是通入还原剂的一方， 正极是通入氧化剂的一方。
充电 放电
Ag2O + Zn +
H2O
在此电池放电时,负极上发生反应的物质是
(A)Ag
(B)Zn(OH)2
(C)Ag2O
(D)Zn
3. 铅蓄电池是典型的可充电电池，它的正负极格板 是惰性材料，电池总反应为：
Pb + PbO2 + 2H2SO4
放电 充电
2PbSO4 + 2H2O
放电时正极的电极反应为：_______________________
（3）原电池小结：
① 原理：将氧化还原的电子转移变成电子的 定向移动形成电流。
② 构造：按四个条件编排，两极相连形成闭合回路
③ 电极名称：正极和负极
④ 电子流向：从负极经外电路流向正极 ⑤ 电流方向：外电路：从正极经导线流向负极
内电路：从负极经溶液流向正极 ⑥ 极板反应：负极氧化、正极还原
⑦ 原电池化学反应本质：较活泼的金属发生氧化 反应，电子从较活泼的金属（负极）通过外电 路流向较不活泼的金属（正极）
电解质溶液硫酸的浓度将发生什么变化_____________ 当外电路通过1mol 电子的时，理论上负极板的质量会 增加________g
（1）干电池结构及电极反应原理
干电池
碱性电池
（2）充电电池(又称二次电池) 铅蓄电池
电池总反应式： 特点：二次电池,可再次充电使用
(3)燃料电池
氢 氧 燃 料 电 池
实验探究
实验操作
Cu
现象
锌片上有气泡 铜片上无气泡
结论或解释
铜与稀硫酸不反应 锌与稀硫酸反应
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
铜片上有气泡 锌片上没有气泡
?
电流计指针偏转 导线中有电流通过 Zn 片被腐蚀
如何解释上述现象？
Zn比Cu易失电子，形成Zn2+进入溶液，Zn片溶解 Zn失去的电子沿导线定向运动，形成电流 H+运动到Cu片上得到电子形成氢气。
Zn+H2SO4=ZnSO4 + H2↑
电子流向： 电子由锌片经外电路流向铜片（负极正极）
①负极上还原性较强的物质失去电子发生氧化反应，
②电子从负极经外电路流向正极， ③正极上氧化性较强的物质得到电子发生还原反应。
(2)、组成原电池的条件：
C H2SO4
（2）原电池的构成条件
小结
原电池 把化学能转化为电能的装置。
发生了哪些化学反应？
总的离子反应方程式
通过上述装置，此氧化还原反应反应的化学能就转化成了电能
第二节 化学能与电能
一．化学能转化成电能
2、原电池 化学能转变为电能的装置
(1) 原电池的工作原理：
电极 电极材料 电极反应 反应类型
电池总反应式
负极 正极
锌片 铜片
Zn - 2e- = Zn2+ 氧化反应 2H+ + 2e- = H2↑ 还原反应
自发的氧化还原 闭合 反应分两处进行 电路
电极相连 接触传导离子介质
负极： 氧化反应
e-
外电路
正极： 还原反应
A
B
讨论：A、B两种金属和CuSO4溶液 组成原电池后，B极上附一层红色的铜。
①则两种金属的活动性强弱的顺序是
Байду номын сангаас
CuSO4溶液
。
②如果A为铁片，B为铜片，写出该原电池的电极
反应式：
____________________________________________。
（7）原电池的设计 一般步骤：
①、 ②、 ③、
根据反应设计原电池，你有哪些可行方案? （ 2Fe3+ + Fe = 3 Fe 2+ ）
负极
正极
电解质溶液
二. 发展中的化干电学池电源
碱性电池
蓄电池
锂离子电池
燃料电池
预习练习
1、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到 广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电 池总反应式为： Zn(s)+2MnO2(s)+H2O( l )=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s) 下列说法错误的是
讨论1 1,Zn—Zn与稀硫酸进行实验. 3,Zn—石墨与稀硫酸进行实验. 4,Fe—Zn与稀硫酸进行实验. 5,Cu—Zn与乙醇进行实验. 6,Cu—Zn与一个西红柿(或一个苹果)进行实验. 7,Cu—Zn与两个西红柿进行实验. 8,Cu—Zn与橙汁进行实验.
以上组合可以组成原电池
讨论2
把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，
A．电池工作时，锌失去电子 B．电池正极的电极反应式为：
2MnO2(s)+H2O(1)+2e- =Mn2O3(s)+2OH- (aq) C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D．外电路中每通过O.2mol电子，
锌的质量理论上减小6.5g
2.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充电和放
电过程可以表示为： 2Ag + Zn(OH)2
第二章化学反应与能量
第二节 化学能与电能
第一课时
一、化学能与电能的相互转化 1,火力发电原理及过程
化学能
燃烧
热能
蒸汽 机械能 发电机
电能
a.我国煤炭资源相对丰富,廉价方便. b.设备相对简单、造价低、选址方便
a.煤的简单燃烧太可惜 b.排出大量的温室气体. C.燃烧产生的气体严重污染环境 d.煤作为固体燃料燃烧反应速率小、热利用效率低 e.储量有限