高中化学选修4《化学反应原理》 第四章第一节《原电池 》精品讲学案(整理含答案)

第一节原电池1．以锌铜原电池为例，了解原电池的工作原理。

2.学会判断原电池的正、负极，并能正确书写电极反应式和总反应方程式。

3.认识化学能与电能的相互转化，并能设计简单的原电池。

原电池的基础知识1．原电池(1)概念：将化学能转化为电能的装置。

(2)实质：利用能自发进行的氧化还原反应，把化学能转化为电能。

(3)形成条件①两个活泼性不同的电极；②电解质溶液或熔融电解质；③形成闭合回路；④能自发进行的氧化还原反应。

2．工作原理(以锌铜原电池为例)装置示意图现象锌片逐渐溶解，铜片上有红色物质生成，电流表指针发生偏转电极Zn电极Cu电极电极名称负极正极得失电子失电子得电子电子流向流出流入反应类型氧化反应还原反应电极反应式Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu总反应式Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu3.盐桥及其作用(1)成分：含有琼胶的KCl饱和溶液。

(2)离子移动方向：Cl－移向负极区，K＋移向正极区。

(3)作用①通过离子在盐桥中的定向移动，使两个隔离的电解质溶液连接起来，可使电流持续传导。

②将两个半电池完全隔开，使副反应减至最低程度，可以获得单纯的电极反应，有利于最大程度地将化学能转化为电能。

1．正误判断：正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或列举反例。

语句描述正误阐释错因或列举反例(1)在原电池构成的闭合回路中，电子从原电池的正极通过导线流向负极(2)原电池的正极一定是化学性质较不活泼的金属(3)原电池工作时，正极上发生氧化反应，负极上发生还原反应(4)只有自发进行的氧化还原反应才能设计成原电池(5)反应Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋能以原电池的形式来实现(2)×不一定，如Mg、Al和NaOH溶液构成原电池时，Al为负极，Mg为正极；导电非金属也可做正极(3)×原电池工作时，正极上发生还原反应，负极上发生氧化反应(4)√(5)√2．锌片和铁片紧贴在一起，放置于稀硫酸溶液中，能否形成原电池？答案：能。

第四章电化学基础第一节原电池一、教材分析本节课选取人教版化学选修4《化学反应原理》第四章第一节，本课以必修化学2第二章第二节“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。

教材的设置体现了学习知识的阶梯性，更加关注学生的化学专业知识和科学素养的提升。

在必修部分只要求学生能举例说明化学能与电能之间的转化，在选修部分则进一步要求学生指导原电池的工作原理并能设计原电池。

本节课教学内容中，从双液锌铜原电池入手，通过一个盐桥的设置，将氧化反应和还原反应分离开来。

这对学生而言不仅仅是装置的改进，更是对氧化还原反应思维方式的转变，也是学生学习最困难的地方。

学生通过将原电池的工作原理进行应用，设计原电池，加深了学生对原电池的理解。

学生对电化学知识，对原电池的工作原理有神秘感和探索欲望，要充分利用学生的好奇心和求知欲，设计层层实验和问题情境，使学生在自主实验、积极思考和相互讨论中自己发现问题、分析问题和解决问题。

原电池是将化学能转化为电能的重要装置，小到手机、心脏起搏器，大到交通工具、人造卫星、宇宙飞船都离不开原电池。

原电池的工作原理不仅再现了氧化还原反应中能量的转化和守恒规律，也为金属的防护提供了理论依据。

因此本节是电化学的基础知识，也是本章的重点内容，学好本节知识，具有比较重要的现实意义和理论意义。

二、教学目标1、知识与技能(1)知道原电池的工作原理。

(2)能够根据原电池的形成条件设计原电池。

(3)能书写简单的电极反应和电池反应方程式。

2、过程与方法(1)通过对原电池模型的建立，让学生体会原电池的工作原理并加以简单应用。

(2)通过对原电池的了解，进一步深化对原电池构成条件和工作原理的理解。

(3)通过实验探究，使学生学会科学的研究方法，善于在体验过程中发现问题。

3、情感态度价值观(1)通过对能量之间的转换的学习和了解，使学生了解化学对我们的生产、生活带来的便利，激发学生学习化学的兴趣。

(2)通过能量的守恒和电子的守恒等守恒思想的建立，使学生进一步体验守恒的思想。

《原电池电极》教案一、教材分析《化学能与电能》作为人教版化学2《化学反应与能量》单元的重点课题，在整个高中化学体系中有着承前启后的功能。

它上承氧化还原反应、元素周期律、化学反应中的热效应等基础理论和基本概念，同时也为人教版化学反应原理教材《化学能与电能的转化》单元设置和能力提升做了相应铺垫。

它源于生活，又广泛应用于生活，具有特殊地位和重要功能。

而对本课题重点和难点—原电池电极，是本课题中的重点过程，原电池正负极的判断是高中学生一直是难以完全理解和掌握，以致在不少的练习和测试中失分。

二、学情分析经过《原电池》内容的学习，学生已经初步掌握了原电池的形成条件、装置特点及反应原理，也已学会判断一个装置是否为原电池、判断正负极等基本方法，初步掌握了电极方程式及总方程式的书写。

但常有同学片面地认为金属活动性顺序表中较活泼的金属总是作负极，存在认知误区。

三、教学目标知识与技能1.加深对原电池原理的理解；2.学会从整体考虑判断原电池正负电极的方法；3.学会设计简单的实验并能独立操作和完成实验。

过程与方法1.参与观察、实验，从中获取信息并运用比较、归纳等方法对信息进行加工，经历科学研究的过程，发展发现问题、解决问题的能力。

情感态度价值观1.形成乐于探究物质变化的奥秘的问题意识，增强参与化学科技活动的热情，树立务实求真、勇于创新的科学态度。

四、教学策略我采用探究教学的思路设计了本节课的教学内容，通过教师的引导促使学生发现自己认识的片面性，让学生自主设计实验、亲自操作，通过观察现象，组织学生分析、讨论、相互协作，认识到判断原电池正负极方法的实质，从而对原电池的反应原理有更深入准确的认识。

采用多媒体、实验等手段辅助教学，帮助学生更直观地认识和理解本节课的重点，有利于难点的突破。

采用交互式与学生探讨，以学生为主体，引导学生主动探究，体验发现问题、探讨问题、解决问题等各个环节，实现教学目标。

五、教学重难点1.教学重点：原电池负极的判断2.教学难点：原电池负极的判断六、教学过程设计七、板书设计原电池电极负极的判断两电极是否都与电解质溶液反应是否相对活泼的电极为负极能与电解质溶液反应的电极为负极八、教学亮点本节课最大的亮点之处是采用了探究式的教学模式，每个实验层层相扣，而且前后联系，每个实验考察了学生对高中重点知识的掌握，比如金属中铝有两性，铝和浓硝酸反应会发生钝化，将所学的理论知识运用到实验探究中，充分激发学生的创造性和积极性，极大的提高学生的科学探究能力。

高中化学人教版选修4第四章第1课《原电池》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案
1教学目标
知识与技能:
1、了解电化学的概貌;
2、能理解盐桥的作用;
3、会书写简单的电极反应式;
过程与方法:
1、经历探究如何避免普通原电池内耗的过程,学习科学探究的基本方法。

2、经历尝试使带盐桥的原电池形成闭合回路的过程,提高思维的发散性。

情感态度与价值观:
在探究学习的过程中,体验追根究底、锲而不舍的探究精神并体验成功的乐趣;
2学情分析
对学生原有的认知结构的分析:
①通过对原电池的学习,增加学生对于原电池的感性认识。

②通过原电池的探究,掌握逻辑推理的方法,学会归纳化学反应原理的过程和运用相关原理解决实际问题的演绎过程。

学生在学习本节内容有可能出现的问题分析如下:
①氧化还原反应不会判断。

②缺乏知识连贯性。

③原电池中正负极的判断及电极方程式的书写。

3重点难点
【教学重点】盐桥的作用、探究能力的培养
【教学难点】盐桥的作用、探究能力的培养
4教学过程
教学活动
1【导入】导入
以前,在伦敦的上流社会,有一位贵族夫人格林太太,格林太太是一位漂亮、开朗、乐观的妇女。

当她开怀大笑时,人们可以发现她一口整齐洁白的牙齿中镶有两颗假牙:其中一颗是黄金的----这是他富有的标志;另一颗是不锈钢的----这是一次车祸后留下的痕迹。

令人百思不解的是,自从车祸以后,格林太太整日感到精神萎靡,找遍各大医院会诊也不见效果。

后来是。

原电池一、教材分析与设计思路原电池是中学电化学基础知识，也是学生了解化学原理应用于生活实际的重要切入点之一。

在前期学习过程中，学生已初步掌握将化学能转化为电能的途径，并已有原电池、正极、负极、电解质溶液的概念。

选修四第四章第一节再次学习原电池的目的在于借助对单、双液原电池的对比，深化学生对原电池的认识，并介绍半电池、盐桥等新概念。

本节教学内容的难点在于如何深化学生对原电池构成条件的认识，及能够书写较复杂电极反应式、电池反应式。

学生在对如何提供稳定持续电流问题的探究时，认识了双液原电池，在探究组装新的原电池的过程中，深化了对原电池构成条件的认识，并通过合作学习掌握复杂电极反应式、电池反应式的书写。

在此过程中，学生发散思维、相互合作，同时体验探究的艰辛与快乐！通过多次总结发言、归纳概括，表达能力得到提高。

么？装一个与之前反应原理不同的解质溶液用心 爱心 专心3三、学案(含答案)【学习目标】1.了解双液原电池的结构与特点；2.深入理解原电池的工作原理；3.会书写电极反应式、电池反应式；【学习重点】原电池原理、电极反应式、电池反应式的书写 【学习难点】原电池原理、电极反应式、电池反应式的书写 【知识回顾】1.判断下列装置是否能构成原电池2.能否以反应Zn+CuSO 4=ZnSO 4+Cu 为原理设计原电池？ 如何实现？【引入新知】【学生实验-1】利用老师提供的仪器和药品组装以反应：Zn+CuSO 4=ZnSO 4+Cu 为原理的原电池。

【实验探究】探究步骤-1:发现问题： 探究步骤-2:提出假设： 探究步骤-3:实验验证：【学生实验-2】在老师的引导下，利用给定的仪器和药品组装双液原电池。

【思维提示】用什么材料连通两个溶液？4探究步骤-4:得出结论：【新知介绍】负极反应：________________________正极反应：________________________电池总反应：______________________【由知到行】【学生实验-3】请同学们利用老师提供的药品及仪器，组装一个有别于之前的原电池，越特别越好，请同学们分工合作，画出原电池结构示意图，并标注特别之处。

第一节原电池案例探究你知道干电池提供的电能是由什么能转化而来的吗？干电池是由一金属锌外壳和内部的化学物质——NH4Cl、MnO2和少量浆糊组成的，中间有一根碳棒。

锌为电池负极，碳棒作电池正极。

当把锌外壳和碳棒用导体连接起来，构成NH+2MnO2+2e-====2NH3了闭合回路，发生化学反应：负极：Zn-2e-====Zn2+，正极：2+4NH+2MnO2+Zn====2NH3↑+Zn2++Mn2O3+H2O。

这样，↑+Mn2O3+H2O。

电池反应为：2+4贮存在金属锌和NH4Cl中的化学能就转化成电能释放出来。

从正、负极的变化，Zn、Mn 两种元素都存在化合价的变化，可看作发生了氧化还原反应。

推而广之，对所有的电池来说，其实都是氧化还原反应的分解与组合，因此掌握氧化还原反应的原理是掌握原电池反应的前提。

问题与讨论：1.为什么氧化还原反应是构成原电池的反应基础？试分析之。

2.你知道干电池中的浆糊的作用吗？试分析干电池中离子的移动方向。

化学电源在我们日常生活中不可或缺，了解原电池的原理，对于化学电源的使用、维护和废品处理都有现实的指导意义。

自学导引1.电化学是_____________________的科学。

从_________与_________的关系来区分，电化学反应过程（及其装置）可以分为两类：__________________和__________________。

答案:研究化学能与电能相互转换的装置过程效率产生电流的反应借助电流而发生的反应2.原电池的工作原理（以锌铜原电池为例，教材图41）:Zn为______极,Cu为_______;负极上发生_______反应,电极反应式为________________，正极上发生_________反应,电极反应式为__________________;电子流出的极是_______极，电子流入的极是_________极；电流方向__________________。

4.1 原电池一、原电池：1.概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池2.组成条件：①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路。

3.电子流向：外电路：负极——导线——正极内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。

4.电极反应：以锌铜原电池为例：负极：氧化反应： Zn－2e＝Zn2＋（较活泼金属）正极：还原反应： 2H＋＋2e＝H2↑（较不活泼金属）总反应式：Zn+2H+=Zn2++H2↑5.正、负极的判断：（1）从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。

（2）从电子的流动方向：负极流入正极（3）从电流方向：正极流入负极（4）根据电解质溶液内离子的移动方向：阳离子流向正极，阴离子流向负极（5）根据实验现象：①溶解的一极为负极②增重或有气泡一极为正极二、化学电池1.电池的分类：化学电池、太阳能电池、原子能电池2.化学电池：借助于化学能直接转变为电能的装置3.化学电池的分类：一次电池、二次电池、燃料电池(1)一次电池常见一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等(2)二次电池①二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池。

②电极反应：铅蓄电池放电：负极（铅）：Pb＋SO42-－2e-＝PbSO4↓正极（氧化铅）：PbO2＋4H+＋SO42-＋2e-＝PbSO4↓＋2H2O充电：阳极：PbSO4＋2H2O－2e-＝PbO2＋4H+＋SO42-阴极：PbSO4＋2e-＝Pb＋SO42-③目前已开发出新型蓄电池：银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池(3)燃料电池①燃料电池：是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池②电极反应：一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同，可根据燃烧反应写出总的电池反应，但不注明反应的条件;负极发生氧化反应，正极发生还原反应，不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。

第四章电化学基础章前概述本教科书的第一章着重研究了化学反应与热能的关系，本章着重研究化学反应与电能的关系，二者都属于热力学研究的范畴。

电化学是研究化学能与电能相互转换的装置、过程和效率的科学，它的应用十分广泛，在分析、合成等领域应用很广，由此形成的工业也很多，如电解、电镀、电冶金、电池制造等。

因此本章知识有利于学生们了解电化学反应所遵循的规律，知道电化学知识在生产、生活和科学研究中的作用。

同时，本章还设计了一些有趣的实验和科学探究活动，这有利于学生增强探索化学反应原理的兴趣，树立学习和研究化学的志向。

本章包括原电池、化学电源、电解池、金属的电化学腐蚀与防护四部分内容。

学生在必修化学2中学习了由锌片、铜片和稀硫酸溶液组成的简单原电池，初步了解了原电池原理。

在本章第一节中将学习带有盐桥的较复杂的原电池，进一步认识原电池的构成和反应原理，了解设计原电池、选用正、负电极的原则。

化学电源学生在必修化学2中对于化学电池的原理和应用，已有了初步的了解，本章在电池选用的标准，以及在一次电池、二次电池和燃料电池的反应原理方面，均有所拓宽和加深。

电解池教科书以CuCl2溶液的电解为例，介绍了电解的原理。

由于课程标准不要求介绍电极电势、分解电压等概念，因此这里只是简单地说明电解的产物，而不能定量地分析电解过程中什么离子能参与放电。

在电解原理的应用中，教科书简单地介绍了电解饱和食盐水制取烧碱、氯气和氢气，电镀，铜的电解精炼以及电冶金制取活泼金属的知识，目的是拓宽学生的知识面，开拓他们的科学技术视野。

关于金属的电化学腐蚀与防护，教科书阐述了金属腐蚀造成的严重危害，指出金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两类。

这里着重讨论了电化学腐蚀的机制，阐述了析氢腐蚀和吸氧腐蚀的反应原理，指出金属电化学腐蚀的本质是金属表面形成了微型原电池，使金属失去电子而被氧化。

同时指出，人们根据对金属电化学腐蚀本质的认识，发明了防护金属电化学腐蚀的方法，并具体地介绍了牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。

第一节 原电池[明确学习目标] 1.了解原电池的工作原理及构成条件。

2.正确判断原电池的正负极。

3.掌握电极反应式的书写。

4.能够根据要求设计原电池。

1.构成条件(1)具有两个□01活泼性不同的电极。

(2)合适的□02电解质溶液。

(3)形成□03闭合回路(外电路用导线相连或两电极互相接触并将两电极插入电解质溶液中或使用盐桥)。

(4)能自发地发生□04氧化还原反应。

2.原电池工作原理(以锌铜原电池为例)续表电子流向 流出 流入 反应类型 □12氧化反应□13还原反应电极反应式 □14Zn －2e －===Zn 2＋Cu 2＋＋2e －===Cu总反应式 □15Zn ＋Cu 2＋===Zn 2＋＋Cu盐桥内盛放的是什么物质？其作用是什么？提示：盐桥内通常装有含有琼胶的KCl 饱和溶液。

离子在盐桥中能定向移动，形成闭合回路，并维持两个半池区的电荷守恒，可使电流持续传导。

另外使用盐桥将两个半电池完全隔开，使副反应减至最小程度，可以获得单纯的电极反应，便于分析放电过程，有利于最大程度地将化学能转化为电能。

1.原电池的设计从理论上讲，能自发进行的氧化还原反应均可以设计成原电池，实际设计时应注意以下几点：(1)外电路负极(还原性较强的物质)――→e－导线正极(氧化性较强的物质)(2)内电路将两电极浸入电解质溶液中，阴、阳离子作定向移动。

(3)闭合回路特别提示：电子只在外电路移动，不在电解质溶液中移动。

2.原电池的工作原理3.原电池工作原理的应用(1)比较金属的活泼性强弱 有两种金属a 和b ，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到a 极溶解，b 极上有气泡产生。

根据电极反应现象判断出a 是负极，b 是正极，因此，金属活动性a>b 。

(2)加快化学反应速率 例证：实验室利用锌和稀硫酸反应制取氢气时，通常向稀硫酸中滴入几滴硫酸铜溶液。

原理：锌与置换出的铜及稀硫酸构成原电池，使产生氢气的速率加快。

(3)设计原电池 以Cu ＋2AgNO 3===Cu(NO 3)2＋2Ag 为依据，设计一个原电池。

第一节原电池（第一课时）教学目标：1了解原电池的构成及工作原理2 学会写电极反应式和原电池反应方程式教学重点：进一步了解原电池的工作原理，能够写出电极反应式和原电池反应方程式。

教学难点：原电池的工作原理教学用具：有关实验用品教学过程：第一节原电池一．课前复习：由练习引导学生复习必修2原电池的定义、组成条件等。

（学生回忆，回答，老师总结）【练习】下列哪些装置能组成原电池？（）【板书】原电池1.含义：将化学能转换成电能的装置。

2.构成四要素：（1）电解质溶液（2）两极上有活泼性不同的物质（至少一种是金属）（3）组成闭合电路（4）能自发发生氧化还原反应3.实质：将氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动，即将化学能转化成电能。

二．导入新课【板书】二.探究原电池工作原理【设疑】如果你要出较远地方，交通工具是电动自行车，要到达目的地，行驶的自行车蓄电池如何放电才能如你所愿呢？【回答】那当然是放电越久越好！【导入】好，下面我们将结合高一有关原电池知识来探究怎样的原电池如何工作，如何持续放电！【演示实验】1.将锌片和铜片分别通过导线与电流计连接，并使锌片和铜片直接接触，然后浸入盛有CuSO4溶液的的烧杯中。

（指导学生演示实验并观察总结，回答问题）【板书】1.现象：铜片表面明显有铜析出，电流计显示无电流通过。

【分析】铜不与CuSO4溶液反应，铜片表面却有红色的铜析出，且锌片逐渐溶解，说明原电池发生了电极反应，用物理学的电学知识可判断电流计指针不动，可能是锌片直接接触，形成回路，而通过电流计极其微弱，无法使指针偏转。

【设疑】若要证明上述装置就是原电池，确实实现了化学能与电能之间的转换，就必须证明锌片与铜片之间确实有电流，如何证明？（老师提问，学生思考回答。

）【演示实验】2.将锌片与铜片分别通过导线与电流计连接，并使锌片和铜片不直接接触，再同时浸入盛有CuSO4溶液的烧杯中。

（指导学生演示实验并观察总结，回答问题）【板书】2.现象：电流计指针发生偏转，并指示电子是由锌片流向铜片，在铜片表面有红色的铜析出。