原电池教案

原电池的工作原理

教学目标

1、知识与技能

1. 通过锌与硫酸铜的化学反应探究化学能的转化。

2. 设计锌铜原电池实验研究化学能转化为电能的原理。

2、过程与方法

通过对锌铜原电池和带有盐桥的锌铜原电池做对比，进一步学习原电池的工作原理并会运用原电池工作原理解决生活中的问题。

3、情感态度与价值观

通过对原电池工作原理的学习与应用使学生充分体验到化学就在我们身边，激发学生学习化学的兴趣。

重点难点

1.对原电池概念，构成条件，正负极判断的理解。

2.会对各种原电池装置实验的工作原理进行分析。

辅助手段

多媒体

教学过程

一.课堂导入

锌片与硫酸铜的反应，引出化学能的转化。

二.讲授新课

实验：锌铜原电池实验

现象：锌片逐渐溶解，铜片变厚发亮，溶液颜色变浅，灵敏电流表指针偏转

锌铜原电池工作原理：

负极：较活泼金属锌，锌失电子，发生氧化反应Zn－2e－=Zn2+

正极：较不活泼金属铜，溶液中铜离子得电子，发生还原反应Cu2++2e－=Cu

原电池工作原理小结

1、原电池定义将化学能转化为电能的装置

2、原电池的构成条件

（1）能自发发生氧化还原反应

（2）活动性不同两个电极（两种金属或金属和导电非金属或两种导电非金属）（3）电解质或熔融电解质

（4）形成闭合回路

3、原电池正负极判断依据

（1）根据电子流向

电子流入的一极是正极,电子流出的一极是负极

（2）根据电极反应类型

发生还原反应的一极为正极，发生氧化反应的一极是负极

（3）根据离子移动方向

阳离子移向的一极为正极，阴离子移向的一极为负极

（4）根据电极材料的性质确定正、负极

（5）根据电极变化确定正、负极

思考交流

如右图所示，能形成电流吗？

[答]不能，没有形成闭合回路。

加盐桥后的锌铜原电池能行成电流吗？

[答]能，形成了闭合回路。

盐桥在这里的成分和作用是什么呢？

成分：常用琼脂和KCl。

Cl-向锌盐方向移动，K+向铜盐方向移动。

作用：使硫酸锌和硫酸铜溶液一直保持电中性，从而保证电子(带负电荷)不断从Zn极流向Cu极。（学生回答，老师补充）

（含盐桥锌铜）原电池正负极的电极反应、电池反应的书写

正极（铜电极）：Cu2+ + 2e-= Cu

负极（锌电极）：Zn - 2e- = Zn2+

电池反应：

Zn+ Cu2+ = Cu+ Zn2+（总反应）

两种铜锌原电池的装置对比

相同点：

现象相同：检流计指针偏转，锌片质量减小，铜片质量增加；

电子流向相同：电子由锌片流向铜片；

能量转化相同：将化学能转化为电能；

电极反应及反应类型相同:

正极（铜电极）：Cu2+ + 2e-= Cu还原反应

负极（锌电极）：Zn - 2e- = Zn2+氧化反应

总反应方程式相同：Zn+CuSO4 =ZnSO4+Cu

不同点：

反应区域不同：普通原电池，氧化反应和还原反应在同一区域进行；含盐桥原电池，正、负极通过盐桥连在一起，氧化反应和还原反应在不同区域进行。

回路不同：普通原电池，外电路：电子由锌片经导线流向铜片，内电路：溶液中自由移动离子的定向移动：含盐桥原电池，外电路：电子由锌片经导线流向铜片内电路：除溶液中离子定向移动外，盐桥起到沟通两个半电池的作用。

[讨论交流]原电池工作原理在我们的生活和工作中的应用有哪些？

[学生回答，老师补充]

1、设计制作化学电源

2、比较金属活动性顺序强弱

3、加快氧化还原反应的速率

一个放热的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率加快。例如：Zn与H2SO4反应时，加入少量CuSO4溶液，能使产生H2的速率加快

4、用于金属的防护

使被保护的金属制品做原电池正极而得到保护。

小结

原电池工作原理

1、原电池定义

2、原电池的构成条件

3、原电池正负极判断依据

4、两种

铜锌原电池装置的对比

5、原电池原理的四个应用

习题演练

1.用锌片、铜片和AgNO3溶液组成的原电池，正极上发生的电极反应是(D )。

A.2H++2e-=H2

B.Zn-2e- =Zn2+

C.2H2O+O2+4e-=4OH-

D.Ag++e-=Ag

2.实验室用纯锌与稀H2SO4反应制H2的反应速率慢，下列方法能提高反应速率的是( B )。

A.再加入几块锌

B.加入少量CuO

C.增大硫酸的浓度

D.加入醋酸铜

3.关于右图所示的原电池，下列说法正确的是( B )

A．锌是电池的负极，发生还原反应

B．盐桥中的阳离子向硫酸铜溶液中迁移

C．电流从锌电极通过电流计流向铜电极

D．铜电极上发生的电极反应是2H＋＋2e－=H2↑

高考链接

科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。该电池负极反应为( C )

A．H2＋2OH－－2e－=2H2O

B．O2＋4H＋＋4e－=2H2O

C．H2－2e－=2H＋

D．O2＋2H2O＋4e－=4OH－

课后作业

课时作业（五）原电池的工作原理相关