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《原电池》一、设计思路（一）指导思想新课程的实施将学生置身于一种动态、开放、个性、多元的学习环境中，以学生为主体，让学生自主探索、主动求知，学会收集、分析和利用各种信息及信息资源，将对原有知识的回顾与新知识的引入融为一体，将实验探究与思考交流交替进行，并以此发展学生的实践能力、创新精神、合作与分享意识、社会交往能力与社会责任感。
1、教材分析本节课是新课标人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》的教学内容，该节分为两课时教学，本课为第一课时。
本节课内容在选修模块《化学反应原理》中有更加深入的学习，因此本节课重点在于让学生感受到理论到实践的应用，化学与生活的紧密联系。
能量与我们每个人生活息息相关，在社会生产、生活和科学研究中广泛应用，是对人类文明进步和社会发展有着重大价值。
化学能对人类的重要性决定了本节学习的重要性。
2、学情分析由于学生之前没有电化学的基础，理解原电池原理有一定的难度，但学生初次接触电化学知识，很兴奋。
在学生学习《化学能转化为电能》之前已具有氧化还原反应、离子反应、物质的量等理论知识，但是缺乏微观原理分析能力和感性的实验体验，因此可以利用多媒体和边讲边实验有效地解决可能遇到的问题和困惑。
3、总体思路在教学内容的安排上，按照从易到难，从实践到理论再到实践的顺序，从学生常见的干电池引入原电池的内容，通过对探究干电池给电路中用电器供电的原理，激起学生的本节课的好奇心，可以达到教学创设情境的需要。
首先通过实验，引入课题。
在实验——观察——讨论——推测——验证——归纳的过程中，学习和理解原电池的概念和原理。
在此基础上，通过实验探索能产生持续稳定电流的原电池的条件。
最后，让学生自己设计一个原电池以检验学生对所学知识的实际应用能力。
通过了解生活中对原电池原理的应用，培养学生的理论联系实际的能力，激发学生的学习热情，树立环境保护的意识，增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。
（二）教学目标1、知识与技能目标：（1）使学生对“利用化学反应造福人类”认识进一步具体化。
第二节原电池化学电源最新考纲：1.理解原电池的构成、工作原理及应用。
2.能书写电极反应和总反应方程式。
3.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
核心素养：1.变化观念与平衡思想：认识原电池的本质是氧化还原反应，能从多角度、动态地分析原电池中物质的变化及能量的转化。
2.科学精神与社会责任：通过原电池装置的应用，能对与化学有关的热点问题作出正确的价值判断，能参与有关化学问题的社会实践。
知识点一原电池工作原理及应用1．概念原电池是把化学能转化为电能的装置。
2．构成条件反应能自发进行的氧化还原反应(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)电极一般是活泼性不同的两电极(金属或石墨)闭合回路①电解质溶液②两电极直接或间接接触③两电极插入电解质溶液中总反应离子方程式为Zn＋2H＋===Zn 2＋＋H2↑(1)电极①负极：失去电子，发生氧化反应；②正极：得到电子，发生还原反应。
(2)电子定向移动方向和电流方向①电子从负极流出经外电路流入正极；②电流从正极流出经外电路流入负极；故电子定向移动方向与电流方向正好相反。
(3)离子移动方向阴离子向负极移动(如SO2－4)，阳离子向正极移动(如Zn2＋和H＋，溶液中H＋在正极上得电子形成氢气在铜片上冒出)。
4．单液原电池(无盐桥)和双液原电池(有盐桥)对比名称单液原电池双液原电池装置相同点正、负极电极反应，总反应式，电极现象不同点还原剂Zn与氧化剂Cu2＋直接接触，既有化学能转化为电能，又有化学能转化为热能，造成能量损耗Zn与氧化剂Cu2＋不直接接触，仅有化学能转化为电能，避免了能量损耗，故电流稳定，持续时间长(1)加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应，形成原电池时会使反应速率加快。
例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液，置换出的Cu 能与Zn形成原电池，使产生H2的反应速率加快。
(2)比较金属活动性强弱如有两种金属A和B，用导线将A和B连接后，插入到稀硫酸中，一段时间后，若观察到A溶解，而B上有气体放出，则说明A作负极，B作正极，即可以断定金属活动性：A>B。
第二节 原电池 化学电源1．了解原电池的工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式。
2．了解常见化学电源的种类及其工作原理。
基础自查(理一理)1．原电池装置能量转化特点转化为 。
2．原电池的电极原电池的负极—— 金属——发生 反应——向外电路 电子原电池的正极—— 金属(或惰性电极如石墨)——发生 —— 外电路提供的电子 3．原电池的构成条件(1)能自发地发生 。
(2)电解质溶液(构成电路或参加反应)。
(3)由还原剂和导体构成负极系统，由氧化剂和导体构成 极系统。
(4)形成 (两电极接触或用导线连接)。
4．原电池工作原理以稀H2SO4作为电解质溶液的Cu —Zn 原电池为例： (1)电极： 为负极， 为正极 (2)电极反应：Zn 为负极：发生 反应： ； Cu 为正极，发生 反应： 。
(3)电子和电流方向：电子从 流出经 流入 ；电流从 流出经外电路流入 。
(4)离子的迁移方向电解质溶液中，阴离子向 迁移，阳离子向 迁移。
原电池的工作原理和电子流向可用下列图示表示：联动思考(想一想)1．如何判定原电池装置？原电池原理联动思考(想一想)2．燃料电池在工作时燃烧吗？3．燃料电池与普通化学电池有何不同？(2010·潍坊预测)镁/H2O2酸性燃料电池采用海水作电解质(加入一定量的酸)，下列说法不正确的是() A．此燃料电池的总反应为：Mg＋H2O2===Mg(OH)2B．正极发生的电极反应为：H2O2＋2H＋＋2e－―→2H2OC．工作时，正极周围海水的pH增大D．电池工作时，溶液中的H＋向正极移动有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。
电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是()①每消耗1 mol CH4可以向外电路提供8 mol e－②负极上CH4失去电子，电极反应式：CH4＋10OH－－8e－―→CO2－3＋7H2O ③负极上是O2获得电子，电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－―→4OH－④电池放电后，溶液pH不断升高A．①② B．①③ C．①④ D．③④化学电源(2009·江苏单科，12)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。
第二节原电池化学电源[高考备考指南]原电池的工作原理及应用(对应复习讲义第70页)1．概念及反应本质把化学能转化为电能的装置，其本质是发生了氧化还原反应。
2．构成条件(1)有两个活动性不同的电极(常见为金属或石墨)。
(2)将电极插入电解质溶液中。
(3)两电极间构成闭合回路(两电极接触或用导线连接)。
(4)能自发发生氧化还原反应。
3．工作原理如图是CuZn原电池，请填空：(1)反应原理(2)原电池中的三个方向①电子方向：从负极流出沿导线流入正极；②电流方向：从正极沿导线流向负极；③离子的迁移方向：电解质溶液中，阴离子向负极迁移，阳离子向正极迁移。
(3)两种装置的比较图Ⅰ中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2＋，会有一部分Zn与Cu2＋直接反应，该装置中既有化学能和电能的转化，又有一部分化学能转化成了热能，装置的温度会升高。
图Ⅱ中Zn和CuSO4溶液分别在两个池中，Zn与Cu2＋不直接接触，不存在Zn与Cu2＋直接反应的过程，所以仅是化学能转化成了电能，电流稳定，且持续时间长。
(4)盐桥作用①连接内电路，形成闭合回路；②平衡电荷，使原电池不断产生电流。
4．原电池原理的应用(1)设计制作化学电源①首先将氧化还原反应分成两个半反应。
②根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。
(2)比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。
(3)加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率加快。
例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。
判断正误(1)在化学反应中，所有自发的放热反应均可以设计成原电池。
()(2)在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应。
()(3)相同情况下，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长。
()(4)实验室制备H2时，用粗锌(含Cu、Fe等)代替纯锌与盐酸反应效果更佳。
原电池教案必修二篇一：人教版化学必修2《化学能与电能(原电池)》教学案含习题和答案第二节化学能与电能原电池【资料卡片】热电厂生产的过程利用煤、石油、天然气等自然界蕴藏量极其丰富的化石燃料发电称为火力发电。
燃料在锅炉中燃烧产生蒸汽，用蒸汽冲动汽轮机，再由汽轮机带动发电机发电。
中国煤炭的44％用来发电。
中国煤炭特点是高硫、高灰分且难洗选煤的比重较大，从1980年到1996年，烟尘排放量基本持平，SO2排放量呈上升的趋势，氮氧化物排放总量得到一定的控制。
火电厂冲灰水、灰渣排放量现已彻底解决。
【问题探究1】火电站中，从开始到结束能量是怎样转化的？火力发电利与弊？火力发电过程中的能量转化：化石燃料燃烧蒸汽发电机火力发电：化学能热能机械能电能【问题探究2】能否设计一个装置，直接将化学能转化为电能呢？可以设计一个装置使一个自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别发生。
化学电池：化学电池化学电源：化学能电能（氧化还原反应）一、化学能直接转化为电能的原理与装置：【实验探究】探究Cu-Zn原电池原理实验：【实验结论】将Cu、Zn用导线连接起来同时插入稀硫酸中，Cu极上会产生气泡，电路中有电流通过。
电流表指针偏转→有电流产生→产生电能→化学能转化为电能的装置→原电池。
【归纳小结】⑴原电池的定义：将化学能转化为电能的装置。
（本质是：自身能发生氧化还原反应）⑵Cu-Zn原电池电极反应式的书写（以铜、锌和稀硫酸组成的原电池为例）：负极(锌片)：Zn－2e==Zn2（发生氧化反应）电子流出的一极－＋正极(铜片)：2H++2e==H2↑(发生还原反应）电子流入的一极－+ 2+ 总的离子反应：2↑⑶原电池原理：较活泼的金属作为负极，发生氧化反应，电子从较活泼的金属通过外电路流向较不活泼的金属一极。
【分析】当把用导线连接的锌片和铜片一同浸入稀硫酸中时，由于锌比铜活泼，容易失去电子，锌被氧化成Zn而进入溶液，电子由锌片通过导线流向铜片，溶液中的H从铜片获得电子被还原成氢原子，氢原子再结合成氢分子从铜片上逸出。
