专题一 第一节 原电池（教学设计）-【中职专用】高中化学同步精品课堂（高教版2023·加工制造类）

专题一 电化学基础与金属防护 第一节 原电池（教学设计） 课程标准 1.了解原电池的组成，认识原电池的工作原理，知道电极反应及电池总反应； 2.通过原电池构成条件的实验探究，初步建立原电池的理论模型； 3.感受原电池的应用价值，通过自行设计简单的原电池，增强创新意识 教学目标 1.通过观察与认知、实验与探究等环节，培养学生宏观辨识与微观探析、现象观察与规律认知等化学学科核心素养； 2.通过查阅资料、了解生活中的新型电池、化学与强盛中国，培养学生科学态度和社会责任等化学学科核心素养 教学过程 【情景与问题】 虽然新冠感染疫情防控政策一直在调整和优化，但体温测量仍是自我健康监测的主要手段，使用红外体温检测仪量体温简单、快捷。你知道红外体温检测仪的电源是什么吗? 【展示】各种各样的电池 【新课讲解】 1.原电池定义：将化学能转化为电能的装置。利用能自发进行的氧化还原反应。 2.原电池的构成条件： ①具有活泼性不同的两个电极 ②具有电解质溶液 ③两电极之间能形成闭合回路 ④装置能自发进行氧化还原反应 【观察与认知】 [实验方案] 取两只烧杯，编为1号、2号，分别向两只烧杯中加入一定量的稀硫酸。 （1）将锌片和铜片平行插入1号烧杯，观察铜片和锌片上发生的现象。 （2）将锌片和铜片用导线连接，并在导线中间接入电流计。 将锌片和铜片平行插入2号烧杯，观察接触稀硫酸前、后，电流计指针，铜片和锌片上发生的现象。 [实验现象] ①1号烧杯中，铜片上无气泡，锌片上有气泡（H2）产生。 ②2号烧杯中，导线连接的锌片和铜片，未接触稀硫酸之前，电流计指针无偏转。 当锌片和铜片浸入稀硫酸，电流计指针发生明显偏转。随着反应进行，锌片溶解，铜片上有气泡产生。 [探究结果] (1) 锌片上失电子发生氧化反应，铜片上得电子发生还原反应。 负极：Zn - 2e-==Zn2+（氧化反应） 正极：2H+ + 2e- = H2↑（还原反应） (2) 电子从锌片通过导线流向铜片，电子的定向流动产生了电流。 【新课讲解】 1.原电池工作原理 电极名称 负极 正极 电极材料 锌片 铜片 电极反应 Zn－2e－===Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2 反应类型 氧化反应 还原反应 电子流向 由Zn片沿导线流向Cu片 离子移向 阳离子移向正极，阴离子移向负极 2.原电池中的三个方向 (1)电子流向：电子由负极流出，经导线流向正极 (2)电流方向：由正极流出，经导线流向负极 (3)离子移动方向：溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动 【练习与应用】 1.判断下列原电池的负极材料是什么？ a极 b极 电解质溶液 负极 Al Fe 稀盐酸   Al Mg 稀H2SO4   Al Mg 浓HNO3   Al Cu 浓HNO3   Al Mg NaOH溶液   Fe C CuSO4   3.原电池正负极的判断 负极：活泼性较强的金属——流出电子的一极——发生氧化反应——阴离子移向的一极——溶解的一极 正极：活泼性较弱的金属——流入电子的一极——发生还原反应——阳离子移向的一极 ——增重或有气泡放出 【练习与应用】 1.写出铜锌-硫酸铜溶液原电池的电极反应和总反应以及反应现象 负极：Zn-2e-=Zn2+ ； 正极： Cu2++2e-=Cu ； 总反应式： Zn+Cu2+=Cu+Zn2+ 。 反应现象:负极锌片溶解，正极铜片有红色固体析出 【思考与探究】 反应一段时间后，锌片上也有红色固体析出，为什么？ 4.原电池电极反应式的书写 (1)确定正负极和在正负极上反应的物质 (2)确定得失电子的数目与生成微粒 (3)完全电离的物质以离子形式表示 (4) 注意酸性介质或碱性介质 (5)写总方程式时注意电子得失守恒 负极： 失去电子，发生氧化反应 正极：得到电子，发生还原反应 总反应：即: 负极与电解质溶液反应 【观察与认知】 给遥控器、计算器等安装电池时，需按照电池盒上标记的“+、-”放入电池，电池有正、负极。对于图T1-1-2所示的原电池，电流从铜片流向锌片，正、负极如何确定? 【新课讲解】 二、原电池的组成 1.规定：负极——电子流出（或电流流进）的一极 正极——电子流进（或电流流出）的一极 2.在原电池中活泼金属一般作负极，不活泼金属或非金属导体作正极。 【实验探究】 [实验目的] 以铜片、锌片作电极的铜锌原电池，装置如图T1-1-3所示。 ①接通电路后，有什么现象产生? ②与图T1-1-2所示的装置相比，两者在电极上的反应有什么不同? [实验方案] 如图T1-1-3所示， （a）烧杯中装有ZnSO4溶液和锌片， （b）烧杯中装有CuSO4溶液和铜片。用导线连接锌片和铜片，并在导线中间接入电流计。观察铜锌原电池中锌片和铜片上发生的反应现象。 图T1-1-3  铜锌原电池 [探究结果] 负极（溶解）：Zn-2e-=Zn2+ ； 正极（有红色的铜析出）： Cu2++2e-=Cu ； 总反应式： Zn+Cu2+=Cu+Zn2+ 。 [思考]与图T1-1-2所示的装置相比，两者负极发生的反应相同，都是锌片溶解，正极的 产物则不同。 特别提示: (a) 、(b)两烧杯中的溶液用盐桥连接。盐桥是由饱和氯化钾溶液和琼脂制成的胶冻。琼脂用于固定溶液，还可让离子在其中自由移动。盐桥的主要作用是保持两个烧杯中的电荷平衡，保证反应持续进行。 【思考与应用】 1.戴金属牙套或者镶金属假牙的人，在不小心咬到包装食物的铝箔纸的时候，会产生被电击的疼痛感。你能解释这是为什么吗？ 2.以铂和锌为电极材料构成的原电池可以作为心脏起搏器的电源。你能通过查阅资料，说明该电池的工作原理吗？ 【练一练】 1． 实验发现，298 K时，在FeCl3酸性溶液中加入少量锌粒后，Fe3+立即被还原成Fe2+。某化学兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示的原电池装置。下列有关说法中正确的是( )。 A．该原电池的正极反应：Zn-2e-=Zn2+ B．左边烧杯中溶液的红色逐渐褪去 C．该电池铂电极上有气泡生成 D．该电池总反应：3Zn+2Fe3+=2Fe+3Zn2+ 2、 A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。 (1)A中反应的离子方程式为______________________。 (2)B中锡极为________极，电极反应式为_______________________，锡极附近溶液的酸性________(填“增强”“减弱”或“不变”)。B中Fe极为________极，电极反应式为_____________________________________。 (3)C中被腐蚀的金属是________，总反应的化学方程式为_____ _____________。 (4)A、B、C中铁被腐蚀由快到慢的顺序是________。 【答案】1.B 2.Fe＋2H＋==Fe2＋＋H2↑ 正 2H＋＋2e－===H2↑ 减弱 负 Fe－2e－===Fe2＋ Zn Zn＋2H＋==Zn2＋＋H2↑ B>A>C 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$