【河东教育】山西省永济中学2014-2015化学新人教版选修4教案第四章电化学基础分析

第四章电化学基础第一节原电池

教学目的

知识

与

技能

1、让学生体验化学能与电能相互转化的探究过程；

2、使学生进一步了解原电池的工作原理和构成原电池的条件；

3、能够写出电极反应式和电池反应方程式.

过程

与

方法

1.通过分组实验培养学生观察能力与分析思维能力。

2.实验引导学生以问题为中心的学习方法，学会发现问题、解决问题

的方法。

3、加深理解实践→认识→再实践→再认识的辨证唯物主义的思维方

法

情感

价值观

通过一些实验和科学探究过程，使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。

重点进一步了解原电池的工作原理，能够写出电极反应式和电池反应方程式难点原电池的工作原理

结构与板书第四章电化学基础

第一节原电池

一、原电池工作原理

锌片（－）：Zn-2e-＝Zn2＋氧化反应；

铜片（＋）：Cu2＋＋2e-＝Cu 还原反应

总反应式：Cu2＋＋Zn＝Cu＋Zn2＋

二、设计原电池

教学过程

备

注

［复习投影］原电池的概念：化学能转化为电能的装置

组成原电池的条件：

(1)有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极，活泼性强的做

负极

(2)电极材料均插入电解质溶液中，电极可能与电解质溶液反应也可能不反

应

(3) 两极相连形成闭合回路，可以是导线相连接也可以是两电极接触

第四章电化学基础

第一节原电池

[讲]我们已所学过的原电池，是为了便于说明原电池化学原理的一种最简单

的装置。如果用它作电源，不但效率低，而且时间稍长，电流就不断减弱，因此不适合于实际应用。这是什么原因呢？主要是由于在铜极上很快就聚集了许多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内阻，使电流不能畅通。为了避免发生这种现象，我们来设计一种更为科学的原电池装置。

[设计实验]在两个烧杯中分别放入锌片和锌盐溶液、铜片和铜盐溶液，将两个烧杯中的溶液用一个装满电解质溶液的盐桥（如充满KCl饱和溶液和琼脂制成的胶冻）连接起来，再用导线将锌片和铜片联接，并在导线中串联一个电流计，观察现象。

［学与问］什么是盐桥？

盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻，胶

冻的作用是防止管中溶液流出。盐桥可使由它连接

的两溶液保持电中性。

[现象]（1）电流表指针发生偏转，根据指针偏转方

向，可以判断出锌片为负极、铜片为正极。

（2）铜片上有铜析出，锌片则被溶解。

（3）取出盐桥，指针回到零点，说明盐桥起了沟通电路的作用。

[讲]发生上述现象的原因是由于锌比铜活泼，容易失去电子变成Zn2＋进入溶液，电子通过导线流向铜片，硫酸铜溶液中的Cu2＋从铜片上获得电子变成铜原子沉积在铜片上。由于电子从锌片流到铜片，所以锌片上发生氧化反应，铜片上发生还原反应。

锌片（－）：Zn-2e-＝Zn2＋氧化反应；

铜片（＋）：Cu2＋＋2e-＝Cu 还原反应

总反应式：Cu2＋＋Zn＝Cu＋Zn2＋

[讲]一定时间后，溶液会因带电离子的积累（ZnSO

4

溶液中的Zn2＋离子过多，

CuSO

4溶液中的SO

4

2-离子过多）而阻碍电子的转移。但有盐桥存在，允许溶

液中离子迁移，以中和过剩的电荷，起了沟通电路的作用，使传递电子的反应能继续进行。于是，锌和CuSO

4

的氧化还原反应的化学能转变成外电路上电子流动的电能。

一、原电池工作原理

锌片（－）：Zn-2e-＝Zn2＋氧化反应；

铜片（＋）：Cu2＋＋2e-＝Cu 还原反应

总反应式：Cu2＋＋Zn＝Cu＋Zn2＋

[讲]从分析铜--锌原电池的组成可以看出，原电池是由两个半电池组成的。锌和锌盐溶液组成一个半电池，铜和铜盐溶液组成另一个半电池。中间通过

课题：第二节化学电源

教学目的知识

与

技能

1、一次电池与二次电池的区别

2、一次电池、二次电池电极反应的

3、书写理解燃料电池的反应原理

过程

方法

通过查阅资料等途径了解常见化学电源的种类及工作原理，认识化学能转化为电能在生产生活中的实际意义。掌握三类电池的基本构

造、工作原理、性能和适用范围。

情感

态度

价值

观

通过化学能与电能相互转化关系的学习，使学生从能量的角度比较深刻地了解化学科学对人类的贡献，体会能量守恒的意义。在探究

三种电池的基础上，学会利用能源与创造新能源的思路和方法，提高

环保意识和节能意识。

重点一次电池、二次电池和燃料电池的反应原理、性能及其应用难点化学电池的反应原理

知识结构与板书设计第二节化学电源

一、化学电源

1、化学电源的分类：一次电池、二次电池和燃料电池等。

2、化学电源的优点：

（1）能量转换效率高，供能稳定可靠。

（2）可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组，使用方便。

（3）易维护，可在各种环境下工作。

3、原电池的优劣或适合某种需要判断标准：

（1）比能量（2）比功率（3）电池的储存时间的长短

二、一次电池

1、碱性锌锰干电池：

负极（锌筒）：Zn +2OH－—2e—= Zn（OH）2；

正极（石墨）：正极：2MnO

2

+2H

2

O+2e－= 2MnOOH+2OH－

电池的总反应式为：Zn +2MnO

2

+2H

2

O= 2MnOOH+ Zn（OH）

2

2、银锌电池：

负极：Zn+2OH—-2e-=ZnO+H

2

O 正极：Ag

2

O+H

2

O+2e-=2Ag+2OH-银锌电池充电和放电的总化学方程式为：Zn+Ag2O 2Ag+ ZnO