高中化学 第四章 电化学基础 第一节 原电池教案(2) 新人教版选修4

第一节原电池

【引入】故事：1、意大利解剖学家和医学教授伽伐尼的发现。

2、伏打电池的发明。

伏打电池的出现，在化学发展史和人类历史上均具有里程碑式的意义。

现在，我们的生活中已离不开各种电池。比如“嫦娥一号”使用的高能电池，手机使用的锂电池。但其原理跟伏打电池是一样的。今天，让我们一起研究一下这个原理。

【板书】第四节原电池原理及其应用

【老师强调】本节课是一节以实验探究为主的新课，请大家认真阅读实验注意事项。

【实验指导】介绍实验桌上的物品，指导学生做以下三个实验：

1、将锌片插入稀硫酸中：

2、将铜片插入稀硫酸中：

3、将锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中：

【学生活动】实验并观察现象

【学生回答】

1、锌片上有气泡，因为锌能和稀硫酸反应放出氢气。

2、铜片上没有气泡，因为铜不能和稀硫酸反应。

3、铜片上有气泡。

【设疑】铜片上的气体是哪里来的？

【学生活动】引导学生重点思考：

1 、铜片上的气体是什么？

2 、氢离子转变为氢气所需的电子从何而来？（分析出各种可能出现的

情况）

【引导】电子究竟是锌片还是铜片失去的，我们可以用实验来证明。那么，

如何通过实验来证明锌片上的电子是否通过导线转移到了铜片上？

【学生回答】在铜片和锌片中间连接一个灵敏电流计，检测有无电流

【演示实验】如右图所示：

指导学生观察现象

【学生回答】现象：电流计指针偏转

结论：有电流流过，说明导线中有电子流过，说明氢离子得到的电子确

实是锌片失去，通过导线传递到铜片上的。

【动画演示】由于锌片失去电子后产生锌离子，锌片的周围有许多来不及扩散到溶液中去的锌离子，对氢离子有排斥作用，使氢离子很难在锌片上直接得到电子

【老师讲述】用导线连接锌片和铜片后，在锌片和铜片之间存在电位差（即电势差），导致电子的定向移动，形成电流。

【学生小结】锌片：较活泼，电子流出，发生氧化反应 Zn － 2e - = Zn 2+

铜片：较不活泼，电子流入，发生还原反应 2H + +2e - = H 2↑

能量变化：化学能转变为电能

【板书】 1、原电池的概念：

简要介绍原电池的组成结构(即装置的构造)

【老师分析】通过对电子的流向，分析电流的方向和铜锌原电池的正负极

结论：锌片为负极，铜片为正极

【板书】 2、原电池的原理：

负极：电子流出，较活泼，（锌片）： Zn － 2e - = Zn 2+（氧化反应）

正极：电子流入，较不活泼，（铜片）： 2H + +2e - = H 2↑（还原反应）

【引导】比较其与锌片直接跟稀硫酸反应有何异同。

相同点：总反应方程式相同，化学反应的实质一样

不同点：电子转移途径不同 ,能量的转化不同

【过渡】1、原电池的实质是氧化还原反应，氧化还原反应都可以设计成原电池，那么构成原电池要有哪些条件呢？

2、重复上述演示实验，从内电路讲述原电池的原理。 【板书】

3、 组成原电池的条件 【实验探究】请用实验验证下列哪些装置构成原电池？并据此对比分析，讨论构成原电池的条件。

实验1：将两片铜片用导线连接，中间接上电流计，插入到稀硫酸溶液中有何现象？可得到什么结论？

实验2：将两片锌片用导线连接，中间接上电流计，插入到稀硫酸溶液中有何现象？可得到什么结论？

实验3：将一根碳棒和一片锌片用导线连接，中间接上电流计，插入到稀硫酸溶液中有何现象？可得到什么结论？

实验4：将一片铜片和一片锌片用导线连接，中间接上电流计，插入到硫酸铜溶液中有何现象？可得到什么结论？

实验5：将一片铜片和一片锌片用导线连接，中间接上电流计，插入到醋酸溶液中有何现象？可得到什么结论？

实验6：将一片铜片和一片锌片用导线连接，中间接上电流计，插入到酒精溶液中有何现象？可得到什么结论？

实验7：将一片铜片和一片锌片插入到稀硫酸溶液中之后，不用导线连接，直接靠在一起，有何现象？可得到什么结论？

稀硫酸 1

稀硫酸

2

硫酸铜溶液

4

稀硫酸

3

醋酸溶液

5

乙醇溶液

6

只有3、4、5、7能够形成原电池。 【学生活动】1、实验并观察现象。

2、组内讨论后，推选一名代表，介绍实验情况，并大致对实验现象和结论作大致的分析。

3、全班同学根据描述的现象分析讨论，归纳总结原电池的形成条件。

a 、有两种活泼性不同的金属（或一种较活泼的金属和一根碳棒）做电极，较活泼的金属为负极，较不活泼的金属（碳棒）为正极。

b 、两个电极都要与电解质溶液接触。

c 、整个装置必需形成闭合的回路。

4、评价表彰学生代表的发言.

【课堂练习】请同学结合组成原电池的条件， 将氧化还原反应： Fe+ Cu 2+ = Cu+ Fe 2+

设计成 一个原电池。

【学生回答】负极：铁 正极：铜 电解质溶液：硫酸铜

【学生补充】正极材料还可以是石墨或比铁不活泼的其他金属，电解质溶液中必须含 Cu 2+

，除硫酸铜外，还可以是氯化铜、硝酸铜等。

【小结】根据板书设计,简单归纳本节的内容和要点。 【布置作业】 1 、课本习题一、 l 、 3 、 4

二、 l 、 2 、 3

2、家庭小实验：课本的家庭小实验的内容（水果电池）。

3、研究干电池的组成，判断干电池的正负极材料，电子流向，电流方向；通过研究，试分析回收旧电池对社会、经济、环境等方面有哪些重要作用？请设计出如何充分利用旧电池使其变废为宝？并请你思考，作为一个公民，我们在环境保护方面所应该承担的义务和责任。

第四节 原电池原理及其应用

1、 原电池的概念：

2、 原电池的原理：

负极：锌片（较活泼） 电子流出： Zn － 2e - = Zn 2+

（氧化反应）

正极：铜片（较不活泼）电子流入： 2H +

+ 2e - = H 2 ↑（还原反应）

3、 组成原电池的条件：

a 、 有两种活泼性不同的金属(或金属与碳棒)作两极

b 、 两个电极都要与电解质溶液接触

c 、 整个装置必需形成闭合的回路

稀硫酸 7