4.1.1原电池的工作原理 教案 2022-2023学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

《原电池的工作原理》教案 【教学目标】： 1.知识与技能： （1）、通过实验探究，认识化学能可以转化为电能。 （2）、初步认识原电池的工作原理。会正确判断原电池的正负极，学会书写简单电极反应式。 2.过程与方法： （1）、培养学生的探究思维。 （2）、培养学生对实验的观察能力、分析能力、设计能力。 3.情感态度价值观： （1）、通过探究化学能转化为电能的奥妙，感受化学世界的奇妙与和谐，体会生活中处处有化学发展学习化学的兴趣与热情 （2）、培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学方法。 【重点、难点】： 1.通过实验探究从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。 2.通过实验探究培养学生分析、推理、归纳的思维方法以及学习化学的兴趣的发展。 【教学方法】 采取了启发、讨论、实验探究等教学方法，并结合多媒体进行教学。 【实验用品】原电池套装、导线若干、锌片、铜片、灵敏电流计、稀硫酸、硫酸铜、酒精等 【教学过程】 一、课堂引入 【引入】在专题1第一单元中介绍了化学能与热能之间的转化，实际上化学能也能与电能之间发生转化，我们经常把化学能和电能之间转换的装置、过程和效率的科学称为电化学。 1. 产生电流的化学反应及装置 (如:原电池等) 2. 借助电流而发生反应及装置 (如:电解池) 【过渡】今天介绍由化学能转化为电能的装置——原电池的工作原理 【演示实验1】水果电池（将铜片和锌片一起插入到西红柿的组织液中，用导线将锌片和铜片与灯泡的负极、正极相连，注意观察电流表，出现了什么神奇的现象？） 【提问】一个普通的西红柿，为什么能产生电流，而这电流到底从何而来？ 二、原电池的工作原理 【演示实验】原电池的形成过程 1、锌片、铜片分别插入稀硫酸中，观察实验现象？ 2、锌片和铜片用导线连接插入稀硫酸中，观察到什么现象？与实验1有什么区别？ 3、将导线连接灵敏电流计，观察电流计的变化？ 【交流与讨论】 2.铜片上为什么有气泡产生? 3.锌片的质量有无变化? 4.写出锌片上和铜片上变化的离子方程式。 5.整个装置是如何形成电流的闭合回路的? 6.溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动？ 【归纳板书】 原电池的工作原理 ( 正极 现象：有气泡产生 2H + +2e - ＝ H 2 ↑ ) ( 负极 现象：溶解 Zn - 2e - =Zn 2+ ) 总反应：Zn+2H+＝Zn2++H2↑ 规律：1、负极：失去电子，氧化反应，还原剂 正极：得到电子，还原反应，氧化剂 2、电子流向：负极→正极 3、电流流向：正极→负极 4、离子移动：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动 【思考】如果将电解质硫酸换成硫酸铜，能否形成原电池？请分析其工作原理？ 【学生活动】分析Zn-CuSO4-Cu原电池的工作原理 【过渡】这样制作的原电池是很简易的电池形式，获得的电流也相对不稳定，为了解决这个问题，获得更为稳定的电流，我们在原电池中引入了盐桥。 【讲解】在两种溶液之间插入盐桥以代替原来的两种溶液的直接接触，减免和稳定液接电位（当组成或活度不同的两种电解质接触时，在溶液接界处由于正负离子扩散通过界面的离子迁移速度不同造成正负电荷分离而形成双电层，这样产生的电位差称为液体接界扩散电位，简称液接电位），使液接电位减至最小以致接近消除。防止试液中的有害离子扩散到参比电极的内盐桥溶液中影响其电极电位。获得较长时间的稳定电流。 【展示】盐桥：在U型管中装满用饱和KCl溶液和琼胶作成的冻胶。 【演示实验】P13 锌铜原电池（盐桥） 【分析】盐桥的作用、原电池方程式的书写 三、原电池的形成条件 【过渡】刚刚已经介绍了原电池的形成原理，那么是不是任何的物质都能组成原电池呢？能形成原电池有什么条件吗？ 【演示实验】锌片+硫酸+锌片；锌片+酒精+铜片；锌片+氢氧化钠+铜片； 【小结】原电池的形成条件 （1）两种不同的金属（或一种金属与石墨）作电极 （2）插入电解质溶液里 （3）形成闭合回路 （4）金属能与电解质溶液能自发的进行氧化还原反应（前提） 【课堂练习】见导学案 【活动与探究】1.请根据反应 Fe + Cu2+ = Fe 2++ Cu设计原电池，你有哪些可行方案? 【课堂总结】 一.原电池 ：把化学能直接转化为电能的装置。 二.构成原电池的基本条件 三.加入盐桥后由两个半电池组成的原电池工作原理 【作业】导学案、练习册 【板书设计】 化学能转化为电能 氧化还原反应 1、原电池： 化学能 电子的得失