第一节原电池第1课时原电池的工作原理
[核心素养发展目标]
1.宏观辨识与微观探析：以锌铜原电池为例，从宏观和微观的角度，分析理解原电池的工作原理，能正确判断原电池的正极和负极，会书写其电极反应式。
2.变化观念与平衡思想：进一步理解化学能与电能的相互转化，认识从简单原电池发展到带有盐桥原电池的过程变化，并能理解带有盐桥原电池的实用性。
知识梳理
一、原电池的工作原理
1．原电池的构成条件
(1)定义：能把化学能转化为电能的装置。
(2)构成条件：
2．实验探究：锌铜原电池的工作原理(含盐桥)
注：盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼胶
锌片逐渐溶解，铜片上有红色物质生成，电流表指针发生偏转
原电池的工作原理 姓名 班级 一、选择题 1．有关原电池下列说法中正确的是( ) A ．在外电路中电子由正极流向负极 B ．在原电池中，只有金属锌作负极 C ．原电池工作时，阳离子向正极方向移动 D ．原电池工作时，阳离子向负极方向移动 2．理论上不能设计为原电池的化学反应是( ) A ．CH 4(g)＋2O 2(g)=====点燃 CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH <0 B ．HNO 3(aq)＋NaOH(aq)===NaNO 3(aq)＋H 2O(l) ΔH <0 C ．CO 2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH >0 D ．2FeCl 3(aq)＋Fe(s)===3FeCl 2(aq) ΔH <0 3．100 mL 2 mol·L －1的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是( ) A ．加入适量的6 mol·L －1的盐酸 B ．加入数滴氯化铜溶液 C ．加入适量蒸馏水 D ．加入适量的氯化钠溶液 4．用铜片、银片、Cu(NO 3)2溶液、AgNO 3溶液、导线和盐桥(装有琼脂－KNO 3的U 形管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是( ) ①在外电路中，电流由铜电极流向银电极 ②正极反应为：Ag ＋＋e － ===Ag ③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 ④将铜片浸入AgNO 3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同 A ．①② B ．②③ C ．②④ D ．③④ 5．将等质量的A 、B 两份锌粉装入试管中，分别加入过量的稀硫酸，同时向装A 的试管中加入少量CuSO 4溶液，如下图表示产生H 2的体积V (L)与时间t(min)的关系，其中正确的是 6．某原电池总反应的离子方程式为2Fe 3＋＋Fe===3Fe 2＋ ，能实现该反应的原电池是( )
原电池原理 一．原电池 1.能量转化：原电池是__________________________________________________的装置。 2.原电池构成条件：（1）金属活泼性不同的两个电极 （2）电解质溶液 （3）电极、电解质溶液构成闭合回路 3.结构：内电路——电解质溶液、电极 导电微粒：自由移动离子（阳离子往正极移动，阴离子往负极移动） 外电路——电极（与导线） 导电微粒：自由移动电子（电子由负极经过导线流向正极，电流由正极流向负极）电极：根据活泼性的不同，分为负极（金属活泼性强） 正极（金属活泼性弱）。 正极：通常是活泼性较弱的金属或非金属导体，电子流____（填“出”或“入”）的一极，电极上发生________（填“氧化”或“还原”反应）。 负极：通常是活泼性较强的金属，电子流_____（填“出”或“入”）的一极，电极被________（填“氧化”或“还原”），电极发生________（填“氧化”或“还原”反应）。 4.反应特点：自发的氧化还原反应 5.工作原理：负极失电子经导线流向正极形成电流，内电路自由移动的离子定向运动传递电荷 【例题】下列关于原电池的叙述中正确的是（） Ａ．原电池能将化学能转变为电能 Ｂ．原电池负极发生的电极反应是还原反应 Ｃ．原电池在工作时其正极不断产生电子并经外电路流向负极 Ｄ．原电池的电极只能由两种不同的金属构成 【练习题1】在如图所示的装置中，a的金属性比氢要强， b为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是（） A．碳棒上有气体放出，溶液pH变大 B．a是正极，b是负极 C．导线中有电子流动，电子流从a极到b极 D．a极上发生了氧化反应 【练习题2】人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池，它在放电时的电极反 应为：Zn + 2OH––2e–＝ZnO + H2O Ag2O + H2O + 2e–＝2Ag + 2OH– 据此判断氧化银是（） Ａ．负极，并被氧化Ｂ．正极，并被还原
原电池及其工作原理Revised on November 25, 2020
原电池及其工作原理 原电池的概念：能将化学能转化为电能的装置叫原电池。 1、原理： 以锌铜原电池为例 2、形成原电池的条件： 1）两极金属活泼性要有差异； 2）有电解质溶液， 3）并能与负极发生自发的氧化还原反应； 4）形成闭合回路。 3、特点： ⑴正极：电子流入，发生还原反应；负极：电子流出，发生氧化反应。 ⑵正极：不活泼金属，导电、不参加反应（亦可为可以导电的非金属或氧化物）； 负极：活泼金属，本身参加反应并溶解。 ⑶正负极若都为金属，一般．． 金属的活泼性：负极>正极。 正极（Cu ） 负极（Zn ） 正负极的定义 电子流入的一极 电子流出的一极 电极反应式 Cu 2++2e -== Cu Zn - 2e -== Zn 2+ 电极反应类型 还原反应 氧化反应 正负极所用材料和特点 不活泼金属，导电、不参加反应（亦可为可以导电 的非金属或氧化物） 活泼金属，本身参 加反应并溶解 电池总反应 Zn + Cu 2+== Zn 2+ + Cu
⑷原电池在放电的过程中发生了化学反应，且是自发进行的氧化还原反应。 ⑸记住几个方向： 电子：从负极经导线流向正极（溶液中没有电子流）； 电流：外电路从正极流向负极，电池内部溶液从负极流向正极； 电池内部溶液中阴阳离子：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动 4、规律 1）正+负— 2）带正电荷的离子向着正极移动，带负电荷的离子向着负极移动， 3）电子不下水，离子不上岸 4）升失氧负 电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如右。该电池工作时，下列说法正确的是() A．Mg电极是该电池的正极 B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应 C．石墨电极附近溶液的pH增大 D．溶液中Cl－向正极移动 2.一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为： CH3CH2OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H+．下列有关说法正确的是（） 检测时， A.电解质溶液中的H+向负极移动 B．若有电子转移，则在标准状况下消耗氧气 C．电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O D．正极上发生的反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-
专题1 第2单元第1课时 (本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！) 一、选择题 1．有关原电池下列说法中正确的是() A．在外电路中电子由正极流向负极 B．在原电池中，只有金属锌作负极 C．原电池工作时，阳离子向正极方向移动 D．原电池工作时，阳离子向负极方向移动 【解析】在原电池中，电子由负极流向正极，阳离子向正极方向移动，阴离子向负极方向移动。当有比Zn活泼的金属与Zn组成原电池时，一般Zn作正极。 【答案】 C 2．将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸中，并经过一段时间后，下列各叙述中正确的是() A．负极有Cl2逸出，正极有H2逸出 B．负极附近Cl－的浓度减小 C．正极附近Cl－的浓度逐渐增大 D．溶液中Cl－的浓度基本不变 【解析】Fe为负极：Fe－2e－===Fe2＋；Ag为正极；2H＋＋2e－===H2↑，Cl－的浓度基本不变。 【答案】 D 3．某原电池总反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，能实现该反应的原电池是() A．正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl3溶液 B．正极为铜，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3)2溶液 C．正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液 D．正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO4溶液 【解析】由原电池总反应式：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，可知负极反应为Fe－2e－===Fe2＋，正极反应为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，所以只有A项符合要求。 【答案】 A 4．某原电池，将两金属X、Y用导线连接，同时插入相应的电解质溶液中，发现Y电
极质量增加，则可能是下列情况中的( ) A ．X 是负极，电解质溶液为CuSO 4溶液 B ．X 是负极，电解质溶液为稀H 2SO 4溶液 C ．X 是正极，电解质溶液为CuSO 4溶液 D ．X 是正极，电解质溶液为稀H 2SO 4溶液 【解析】 将金属X 、Y 用导线连接，同时，插入相应的电解质溶液中，构成原电池。负极上发生氧化反应，失去电子，电子经外电路流向正极，溶液中的阳离子在正极得电子而被还原，若使Y 极质量增加，四个选项中，只有A 正确；X 是负极；Y 是正极，电解质是CuSO 4溶液。 【答案】 A 5．理论上不能设计为原电池的化学反应是(多选)( ) A ．CH 4(g)＋2O 2(g)=====点燃CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH <0 B ．HNO 3(aq)＋NaOH(aq)===NaNO 3(aq)＋H 2O(l) ΔH <0 C ．CO 2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH >0 D ．2FeCl 3(aq)＋Fe(s)===3FeCl 2(aq) ΔH <0 【解析】 只有自发的氧化还原反应才能设计成原电池，故A 、D 项可以；B 项中是复分解反应不可以；C 项中ΔH >0为非自发的氧化还原反应。 【答案】 BC 6．判断下列装置，哪些能形成原电池且电流计发生偏转( ) 【解析】 原电池形成条件是①活泼性不同的金属(或金属与非金属)作电极。②电解质溶液。③外电路形成闭合回路，只要符合上述条件均可形成原电池。 要使电流计发生偏转，电子必须由导线流过形成电流。
Cu 福建省漳州市芗城中学高二化学 原电池的工作原理教案 【知识与技能目标】 了解原电池的工作原理，能写出其电极反应和电池反应方程式。 【过程与方法目标】 通过进行化学能转化为电能的探究活动，体验原电池的工作原理，熟练书写电极反应和电池反应方程式。 【情感态度与价值观目标】 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。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。 【教学重点】 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。 【教学难点】 原电池的工作原理，从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。 课时安排：2课时 【教学过程】 【引入】 电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。 【板书】原电池的工作原理 一、原电池实验探究 讲：铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质，利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家——伏打留给我们的历史闪光点！ 【实验探究】(铜锌原电池) 【问题探究】 1. 锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？ 2. 锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？ 3. 锌片的质量有无变化？溶液中c (H+)如何变化？ 4. 锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？ 5. 电子流动的方向如何？ 讲：我们发现检流计指针偏转，说明产生了电流，这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁，这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖——原电池。 【板书】 （1）原电池概念：学能转化为电能的装置叫做原电池。 问：在原电池装置中只能发生怎样的化学变化？ 学生：Zn+2H+=Zn2++H2↑
原理与装置关系回顾简析 联系上述原电池的形成原理与装置，我们能否分析总结出原电池的工作原理与形成条件是什么？ 形成条件 1．氧化还原反应(如活性不同的电极，形成电势差) 2．电解质(如溶液中，离子导电) 3．闭合回路(持续稳定的电流) 双液原电池的工作原理盐桥
锌铜原电池的缺陷 电池的极化作用 原因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阻，使电流不能畅通。这种作用称为极化作用。 由于是单液电池，因而不可能彻底将氧化反应与还原反应分开。氢离子依然可以在锌片上得到电子 从盐桥使用重新认识氧化还原反应(化学反应) 盐桥的使用突破了氧化剂、还原剂只有直接接触、相互作用才能发生电子转移的思维定式 能使氧化反应与还原反应在不同的区域之间进行得以实现。为原电池持续、稳定地产生电流创造了必要的条件，也为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础。
可逆原电池的电动势 1．电极与电解质溶液界面间电势差的产生 2．接触电势差 电子逸出功(φe)不同，逸出电子的数量不同 当两金属相间不再出现电子的净转移时，其间 建立了双电层，该双电层的电势差就是接触电势差，用φ接触表示。φ接触∝φe,1-φe,2
3．液体接界电势差 两液相间形成的电势差即为液体接界电势差，以φ扩表示。 普通氧化还原反应与原电池反应的联系与区别
理论上不能设计为原电池的化学反应是( ) A．CH4(g)＋2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(l) △H＜0 B．HNO3(aq)＋NaOH(aq)==NaNO3(aq)＋H2O(l) △H＜0 C．2H2(g)＋O2(g)==2H2O(l) △H＜0 D．2FeCl3(aq)＋Fe(s)==3FeCl3(aq) △H＜0 【例2】 下列哪几个装置能形成原电池 【例3】 原电池的电极名称不仅与电极的性质有关，也与电解质溶液有关，下列说法中不正确的是( ) A．有Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，其负极反应式为：Al－3e－＝Al3＋ B．Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al－3e－＝Al3＋ C．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu－2e－＝Cu2＋ D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu－2e－＝Cu2＋ 【例4】 一个电池反应的离子方程式是Zn＋Cu2＋＝Zn2＋＋Cu，该反应的的原电池正确组合是( ) 【例5】 根据下图，可判断出下列离子方程式中错误的是 A．2Ag(s)＋Cd2＋(aq)＝2Ag＋(aq) ＋Cd(s) B．Co2＋(aq)＋Cd(s)＝Co(s)＋Cd2＋(aq) C．2Ag＋(aq)＋Cd(s)＝2Ag(s)＋Cd2＋(aq) D．2Ag＋(aq)＋Co(s)＝2Ag(s)＋Co2＋(aq)
今天我们要讲的内容是原电池的工作原理，节选自高中化学人教版必修二第二章第二节化学能与电能，我将从以下四个板块进行讲解。他们分别是水果电池、原电池的定义、原电池的工作原理、以及习题部分。 今天老师要做一个有趣的家庭小实验，水果电池，用水果真的可以做电池吗？和老师一起走进今天的实验吧。 【视频】实验所需要的材料有：柠檬、铁钉、铜币、导线和发光二极管。在每一块柠檬中插入一枚铜币和一根铁钉，用导线像这样子把它们连接好，最后连上发光二极管，仔细观察，发光二极管亮了。 【ppt】想知道水果电池的原理吗？这节课让我们学习原电池的工作原理。接下来请同学们认真观察下面的演示实验。 【视频】向烧杯中加入稀硫酸，先将锌片插入稀硫酸中，观察到锌片上产生大量气泡，现在我们将铜片插入稀硫酸中，观察到铜片上没有任何现象，这是什么原因呢？这是因为锌的金属活泼性比氢强，铜的金属活泼性比氢弱，所以硫酸中的氢可以被锌置换，而不能被铜置换。用导线将铜片与电流表的正极相连，锌片与电流表的负极相连，观察到锌片上的气泡减少，铜片上有气泡产生，电流表的指针发生了偏转。 实验的装置是一套将化学能转变成电能的装置，我们就把这样的装置叫做原电池。由刚才实验观察到，电流计的指针偏转方向可知，电子由锌电极流出，流向铜极，那么我们就把有电子流出的一极叫做负极，有电子流入的一极叫做正极，显然，锌在这里是负极，铜在这里是正极。 我们再来看他下面的动画，同学们就更清楚它的工作原理了。锌失去电子成为锌离子，被溶解，失去的电子沿导线流向铜电极，溶液中的氢离子被吸引到铜电极得到电子成为氢气，外电路因为电子的定向移动形成电流，从而使灯泡亮了。 同学们看懂了吗？我们再来看一遍，该原电池的锌电极为负极，铜电极为正极，在负级，锌失去了电子成为锌离子进入溶液，失电子的反应叫氧化反应，锌失去的电子沿导线传递给正极，由于铜电极有了外来的电子，它吸引了溶液中的阳离子-氢离子，氢离子在铜的这一极得到电子，生成了氢气，得电子的反应叫还原反应，在外电路中，电子的定向移动形成电流使指针偏转，电子的移动方向与电流的移动方向相反。那么在电池的内部，离子有没有发生移动呢？方向又是怎样的呢？其实在电池的内部，正极消耗了大量的H+，所以溶液中的阳离子移向正极，而负极处生成了大量的Zn2+，所以需要大量的阴离子移向负极。 根据以上的两个电极反应式，该原电池的总反应为，锌和两摩尔氢离子反应，生成一摩尔锌离子和一摩尔氢气。 同学们，学习了有关原电池工作原理的知识，大家知道，水果为什么能做成电池了吗？其实柠檬中的化学物质类似于铜锌原电池中的电解质稀硫酸,而铜币相当于铜片做正极，铁钉相当于锌片做负极。水果中的化学能转变为了电能。 掌握了这些知识点，我们来做一道练习题…… C 这节课我们学习了原电池的工作原理，同学们在记忆有关知识点的时候，可以记住这么几句话。负极氧化失电子，正极还原得电子，用六个字概括就是“负失氧，正得还”，要记住，原电池溶液中的阳离子一定是向正极移动的，阴离子一定是向负极移动的，这节课我们就上到这，同学们再见~
原电池及其工作原理 原电池的概念：能将化学能转化为电能的装置叫原电池。 1、原理： 以锌铜原电池为例 2、形成原电池的条件： 1）两极金属活泼性要有差异； 2）有电解质溶液， 3）并能与负极发生自发的氧化还原反应； 4）形成闭合回路。 3、特点： ⑴正极：电子流入，发生还原反应；负极：电子流出，发生氧化反应。 ⑵正极：不活泼金属，导电、不参加反应（亦可为可以导电的非金属或氧化物）； 负极：活泼金属，本身参加反应并溶解。 ⑶正负极若都为金属，一般．． 金属的活泼性：负极>正极。 ⑷原电池在放电的过程中发生了化学反应，且是自发进行的氧化还原反应。 正极（Cu ） 负极（Zn ） 正负极的定义 电子流入的一极 电子流出的一极 电极反应式 Cu 2++2e -== Cu Zn - 2e -== Zn 2+ 电极反应类型 还原反应 氧化反应 正负极所用材料和特点 不活泼金属，导电、不参加反应（亦可为可以导电 的非金属或氧化物） 活泼金属，本身参 加反应并溶解 电池总反应 Zn + Cu 2+== Zn 2+ + Cu
⑸记住几个方向： 电子：从负极经导线流向正极（溶液中没有电子流）； 电流：外电路从正极流向负极，电池内部溶液从负极流向正极； 电池内部溶液中阴阳离子：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动 4、规律 1）正+负— 2）带正电荷的离子向着正极移动，带负电荷的离子向着负极移动， 3）电子不下水，离子不上岸 4）升失氧负 1.Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如右。该电池工作时，下列说法正确的是() A．Mg电极是该电池的正极 B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应 C．石墨电极附近溶液的pH增大 D．溶液中Cl－向正极移动 2.一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH3CH2OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H+．下列有关说法正确的是（） 检测时， A.电解质溶液中的H+向负极移动 B．若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气 C．电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O D．正极上发生的反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-
Zn Cu × 【知识与技能目标】 了解原电池的工作原理，能写出其电极反应和电池反应方程式。 【过程与方法目标】 通过进行化学能转化为电能的探究活动，体验原电池的工作原理，熟练书写电极反应和电池反应方程式。 【情感态度与价值观目标】 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。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。 【教学重点】 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。 【教学难点】 原电池的工作原理，从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。 课时安排：2课时 【教学过程】 【引入】 电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。 【板书】原电池的工作原理 一、原电池实验探究 讲：铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质，利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家——伏打留给我们的历史闪光点！ 【实验探究】(铜锌原电池) 实 验 步 骤 现 象 1. 锌片插入稀硫酸 2. 铜片插入稀硫酸 3. 锌片和铜片上端连接在一起插入稀 硫酸 【问题探究】 1. 锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？ 2. 锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？ 3. 锌片的质量有无变化？溶液中c (H +)如何变化？ 4. 锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？ 5. 电子流动的方向如何？ 讲：我们发现检流计指针偏转，说明产生了电流，这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁，这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖——原电池。 【板书】 （1）原电池概念：学能转化为电能的装置叫做原电池。 问：在原电池装置中只能发生怎样的化学变化？ 学生：Zn+2H +=Zn 2++H 2↑ 讲：为什么会产生电流呢？
原电池的工作原理 xx xx开发区一中 一、教师简介 xx，现任xx市开发区一中化学老师。 二、评课内容 (一)教师教学行为表现 1、教学基本理念 （1）教学目标明确 a.知识与技能：重视学生对原电池的理解 b.过程与方法：多次采用探究实验探讨原电池的工作原理及原电池的改进 c.情感态度与价值观：重视培养学生的动手能力与独立思考解决问题的能力。（2）面向全体学生，关注学生的知识经验 该老师在授课过程中能很好地利用学生已有的知识与经验，学生已经学习了氧化还原反应，对金属得电失电有了理解，并且知道原电池是将化学能转变为电能的装置，在此基础上学习原电池的工作原理，并通过探究实验及贺卡的制作，调动学生的学习积极性，学生小组间合作学习，这样将教学面向全体学生，也兼顾了学生的差异。 2、教学情境的创设 （1）以问题为中心，注重学生参与 该教师多次提问，“请同学们画出铜锌原电池装置图”、“请同学们思考电子如何移动”、“请同学们改进伏打原电池”等等问题，学生不仅需要思考，还要动手实验，从中体会原电池的工作原理。 （2）学生合作学习，教学民主 本节课座位是按照小组间合作学习而排，几个同学坐在一起，但教学却能尽然有序地进行，每组课桌上都有实验用品，学生多次动手实验，学生实验细致，并得出了比较准确的结论。课堂气氛很好。
（3）能熟练运用多媒体教学 动态画面展示电子的得失和移动等。 3、教学内容的处理科学严谨 （1）课堂导入自然，思路清晰 本节课利用科学史实导入新课，从“生活中离不开电，追溯原电池的发展史，从伏打第一个发现原电池，到法拉第进行原电池的改进”，让学生知道科学的不易，体会科学探究的精神，很自然地进入到本节课的学习当中。 （2）对教材把握准确，重点突出 原电池的内容在整个化学教学中属于重点内容，而本节课的重点在于让学生正确把握原电池工作的本质，理解其中的化学反应、电子的移动，在本节课里重点非常突出。 （3）重视联系实际，构建学生认知结构 生活离不开电，该老师重视电池与生活的紧密联系，能通过贺卡的制作等实验激发学生学习兴趣，调动学生学习积极性，让学生主动探究原电池的工作原理，构建学生的认知结构。 4、教学基本技能熟练 （1）教学用语准确，板书工整规范 （2）言语表达清晰，教态亲切自然 （二）学生学习活动表现 1、自主性 学生能够主动地参与教学活动，能提出相应的问题“铜锌原电池电压不稳、效率较低、且存在开路损耗等”，在老师的指导下提出改进实验装置，用盐桥链接，解决上述问题。 2、探究性 本实验中学生多次进行探究实验，能积极地提出问题并且解决问题，多次动手实践，包括学生自己动手使贺卡通电，当课堂上贺卡音乐声纷纷响起时，课堂气氛一下达到了高潮。
干电池工作原理解析 干电池(Dry cell)是一种以糊状电解液来产生直流电的化学 电池(湿电池则为使用液态电解液的化学电池)，属于一次电池，是 日常生活之中为普遍使用，以及轻便的电池。它可在实验室内自制的电池们可以使用于很多电器用品上。那么，干电池的工作原理是什么呢? 常见的干电池为锌锰电池(或称碳锌电池，即 dry Leclanché cell)。 普通干电池大都是锰锌电池，中间是正极碳棒，外包石墨和二氧化锰的混合物，再外是一层纤维网.网上涂有很厚的电解质糊，其 构成是氯化氨溶液和淀粉，另有少量防腐剂. 干电池工作原理 干电池的主要工作原理就是氧化还原反应在闭合回路中实 现!(和原电池非常类似，就是将化学能转变为电能) 化学方程式为：Zn+2MnO2+2NH4Cl= ZnCl2++Mn2O3+2NH3+H2O 金属锌皮做的筒，也就是负极，电池放电就是氯化氨与锌的电解反应，释放出的电荷由石墨传导给正极碳棒，锌的电解反应是会释放氢气的，这气体是会增加电池内阻的，而和石墨相混的二氧化锰就是用来吸收
氢气的.但若电池连续工作或是用的太久，二氧化锰就来不及或已近 饱和没能力再吸收了，此时电池就会因内阻太大而输出电流太小而失去作用.但此时若将电池加热，或放置一段时间，它内部的聚集氢气 就会受热放出或缓慢放出.二氧化锰也到了还原恢复，那电池就又有 活力了! 干电池属于化学电源中的原电池，是一种一次性电池。因为这种化学电源装置其电解质是一种不能流动的糊状物，所以叫做干电池，这是相对于具有可流动电解质的电池说的。干电池不仅适用于手电筒、半导体收音机、收录机、照相机、电子钟、玩具等，而且也适用于国防、科研、电信、航海、航空、医学等国民经济中的各个领域，十分好用。 干电池的挑选方法 日常生活中我们经常用到干电池，比如5号7号电池等。干电池都有自放电这一令人讨厌的缺点。自放电除与电池的内在因素有关外，还与环境温度、湿度有关; 超过一定的储存期后，由于自放电，电池的性能就要降低，大量使用干电池，进行挑选是必要的。 常用的干电池挑选方法：注意查看生产日期，储存期越短越好; 用万用表D C 5 0 0 m A 挡测短路电流，此法虽简单但不准确，也不安全，实质是从瞬间短路电流判断其内阻大小，内阻越小越好。 若采用两次测量电压法既安全又可靠，将两只2 . 2 V 小电 珠并联后用导线引出两个夹子，先测出电池的开路电压，再将小电珠
原电池及其工作原理集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
原电池及其工作原理 原电池的概念：能将化学能转化为电能的装置叫原电池。 1、原理： 以锌铜原电池为例 2、形成原电池的条件： 1）两极金属活泼性要有差异； 2）有电解质溶液， 3）并能与负极发生自发的氧化还原反应； 4）形成闭合回路。 3、特点： 正极（Cu ） 负极（Zn ） 正负极的定义 电子流入的一极 电子流出的一极 电极反应式 Cu 2++2e -== Cu Zn - 2e -== Zn 2+ 电极反应类型 还原反应 氧化反应 正负极所用材料和特 点 不活泼金属，导电、不 参加反应（亦可为可以导电的非金属或氧化 物） 活泼金属，本身参加反应并溶解 电池总反应 Zn + Cu 2+== Zn 2+ + Cu
⑴正极：电子流入，发生还原反应；负极：电子流出，发生氧化反应。 ⑵正极：不活泼金属，导电、不参加反应（亦可为可以导电的非金属或氧化物）； 负极：活泼金属，本身参加反应并溶解。 ⑶正负极若都为金属，一般．． 金属的活泼性：负极>正极。 ⑷原电池在放电的过程中发生了化学反应，且是自发进行的氧化还原反应。 ⑸记住几个方向： 电子：从负极经导线流向正极（溶液中没有电子流）； 电流：外电路从正极流向负极，电池内部溶液从负极流向正极； 电池内部溶液中阴阳离子：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动 4、规律 1）正+负— 2）带正电荷的离子向着正极移动，带负电荷的离子向着负极移动， 3）电子不下水，离子不上岸 4）升失氧负 1.Mg-H 2O 2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如右。该电池工作时，下列说法正确的是( ) A ．Mg 电极是该电池的正极 B ．H 2O 2在石墨电极上发生氧化反应
双液原电池的工作原理盐桥 原理与装置关系回顾简析 联系上述原电池的形成原理与装置，我们能否分析总结出原电池的工作原理与形成条件是什么？ 形成条件 1．氧化还原反应(如活性不同的电极，形成电势差) 2．电解质(如溶液中，离子导电) 3．闭合回路(持续稳定的电流) 锌铜原电池的缺陷 电池的极化作用 原因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。这种作用称为极化作用。 由于是单液电池，因而不可能彻底将氧化反应与还原反应分开。氢离子依然可以在锌片上得到电子 从盐桥使用重新认识氧化还原反应(化学反应) 盐桥的使用突破了氧化剂、还原剂只有直接接触、相互作用才能发生电子转移的思维定式 能使氧化反应与还原反应在不同的区域之间进行得以实现。为原电池持续、稳定地产生电流创造了必要的条件，也为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础。 可逆原电池的电动势 1．电极与电解质溶液界面间电势差的产生 2．接触电势差 电子逸出功(φe)不同，逸出电子的数量不同 当两金属相间不再出现电子的净转移时，其间 建立了双电层，该双电层的电势差就是接触电势差，用φ接触表示。φ接触∝φe,1-φe,2
3．液体接界电势差 两液相间形成的电势差即为液体接界电势差，以φ扩表示。 普通氧化还原反应与原电池反应的联系与区别 【例1】 理论上不能设计为原电池的化学反应是( ) A．CH4(g)＋2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(l) △H＜0 B．HNO3(aq)＋NaOH(aq)==NaNO3(aq)＋H2O(l) △H＜0 C．2H2(g)＋O2(g)==2H2O(l) △H＜0 D．2FeCl3(aq)＋Fe(s)==3FeCl3(aq) △H＜0 【例2】 下列哪几个装置能形成原电池 【例3】 原电池的电极名称不仅与电极的性质有关，也与电解质溶液有关，下列说法中不正确的是( ) A．有Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，其负极反应式为：Al－3e－＝Al3＋ B．Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al－3e－＝Al3＋ C．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu－2e－＝Cu2＋ D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu－2e－＝Cu2＋ 【例4】 一个电池反应的离子方程式是 Zn＋Cu2＋＝Zn2＋＋Cu，该反应的的原电池正确组合是( ) 【例5】 根据下图，可判断出下列离子方程式中错误的是 A．2Ag(s)＋ Cd2＋(aq)＝2Ag＋(aq) ＋ Cd(s) B．Co2＋(aq)＋ Cd(s)＝Co(s)＋Cd2＋(aq) C．2Ag＋(aq)＋Cd(s)＝2Ag(s)＋Cd2＋(aq) D．2Ag＋(aq)＋ Co(s)＝2Ag(s)＋Co2＋(aq) 【例6】 用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KNO3的U型管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是( ) A．在外电路中，电流由铜电极流向银电极 B．正极反应为：Ag+＋e－＝Ag C．实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 D．将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
《原电池》教学设计 知识与技能 1、原电池的原理、构成条件、电极名称与电极反应。 2、原电池原理的应用。 过程与方法： 通过学生亲自动手实验，观察探索原电池的形成及原理，培养学生实验技能以及分析思维能力。 情感态度与价值观 电池在日常生活中比比皆是，通过学生亲自动手探索，让学生在新奇之际，倍感亲切，体验科学探究的乐趣，激发学习热情。 教学重点：进一步了解原电池的工作原理，能够写出电极反应式。 教学难点：原电池的工作原理 设计思想 本节内容以必修2化学能与电能为基础，进一步介绍原电池的组成和工作原理，通过对原电池中闭合电路形成过程的分析，要求学生写出相关的电极反应式和电池反应方程式，同时帮助学生对电化学的研究和应用范围形成一个大概的认识。 本节教学采用实验探究法，即引导学生通过对原电池产生的现象的观察和分析，去发现原电池在实现能量转化过程中存在的矛盾，并设想解决矛盾的思路，理解现有的解决矛盾的方法。 教学过程 原电池 导入新课：通过多媒体展示常见的原电池，激发学生学习原电池的兴趣。 一、原电池工作原理 回顾必修2对原电池工作原理的认识 [提问]1 这个电池内部的工作原理是什么呢？要构成这块电池需要哪些条件呢？ 2在必修2中，我们学习了最简单原电池，它的能量是如何变化的？ 学生活动： 1 思考讨论 2 回答问题：分析Cu-Zn原电池工作原理；写出电极反应式和电极反应方程式，得出原电池是可以直接将化学能转化成电能的装置。 原电池工作原理：原电池是将化学能转化成电能的装置。 二、探究原电池构成条件 [提问]能不能把锌与硫酸铜的反应此反应的化学能转化为电能？请你设计并实施 实验。 [引导分析]分析铜锌硫酸铜原电池的工作原理。 [布置任务]设计实验探究：什么样的材料才可做电极呢？什么样的溶液可形成原电池呢？ [小结]形成原电池的条件 1 要活性不同的两个电极，相对活泼的金属做原电池的负极； 2 溶液须是电解质溶液
有关原电池的概念及原理 张玲，陈磊磊 （华东师范大学化学系上海200062） 摘要：介绍化学能、可逆电池、可逆电极等原电池的相关概念，分析原电池的类型及工作原理，解释标准电极电势和金属活动性顺序表的由来，并指出金属性与金属活动性的区别，及使用金属活动性顺序表需注意的事项，以期为中学化学教学提供一些参考。 关键词：原电池；化学能；电极电势；金属活动性；金属性 电化学是研究电能和化学能之间相互转化，及转化过程中规律的科学。它是化学中的一个重要领域，其理论研究和实际应用都很有意义，有关电化学的内容也是中学化学的重点内容之一。电化学的两种基本实验装置是原电池和电解池，而原电池是研究电化学的基础，因此，深入理解其相关概念和原理是很有必要的。本文将结合物理化学的相关知识，对中学化学中涉及原电池的一些知识进行介绍和诠释。 1原电池的表示方法 要表示一个电池的组成和结构，最直接的方法是用图像，但是比较麻烦，简便的方法是采用化学式和符号。例如，有盐桥的丹尼尔（Daniell）电池可用以下符号表示： Zn(s)︱ZnSO4(a1)‖CuSO4(a2)︱Cu(s) 丹尼尔电池发现于1836年，是第一个具有稳定电动势（1.l V）、能连续放电的电池。上述符号表示把锌棒插在硫酸锌溶液中，铜棒插在硫酸铜溶液中，中间用盐桥相联，如图1所示：
图1 丹尼尔电池示意图 按照惯例，电池的表示方法主要包括四个要点[1]： （1）负极写在左边（进行氧化反应），正极写在右边（进行还原反应）。 （2）用单垂线“︱”表示相界面，包括电极与溶液之间、一种溶液与另一种溶液之间、两个不同浓度的同种溶液之间的界面。双垂线“‖”表示盐桥，盐桥可使不同电解质溶液间的液接电势降至可忽略不计（1～2 mV），但不能完全消除。 （3）要注明温度和压力，如不写明，一般指298.15 K和标准态压力p?(105Pa)；一般要标明电极的物态（若是气体要注明压力和所依附的惰性电极），及所用电解质溶液的活度（稀溶液可用浓度表示），因为这些都会影响电池的电动势。 值得注意的是，在实际测量通过原电池的电流时，图1中所用电流表的量程应足够的大，否则电路闭合时，产生的电流可能会损坏电流表。如在电路中串联一个可变电阻器，则更为合适。 2电化学装置电极命名规定 原电池或电解池，正、负极的命名是按物理学的习惯，从电极电势高低的角度规定的，电势较高的电极称为正极，电势较低的电极称为负极。阴、阳极的命名则是从电极反应的类型区分，发生还原反应的电极称为阴极，发生氧化反应的电极称为阳极。 习惯上，把原电池的两极分别称为正极和负极。正极的电势高，发生还原反应；负极的电势较正极的低，发生氧化反应。电解池的两极则通常以阴、阳极命名。外加直流电源的负端（电势低的一端）与电解池的阴极连接，正端（电势高的一端）与阳极连接。因此，从外加电源的角度区分，电解池的阴极为负极，阳极为正极。 3 化学能与可逆电池 3.1 化学能 原电池是可以实现化学能直接转化为电能的装置，那么化学能从何而来呢？ 化学热力学指出，等温等压可逆过程中，体系吉布斯能的变化?G等于体系与环境间交换的可逆非体积功。电池放电时，体系对环境所做的非体积功就是电