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原电池的工作原理鲁科版选修教案TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】Zn GCu 稀硫化学能转化为电能原电池的工作原理第一课时【学习目标】1.通过实验探究了解原电池的工作原理，能判断原电池的正负极，能写出电极反应式。
2.通过实验与分析，初步掌握形成原电池的基本条件。
3.学习实验探究的方法，能设计并完成一些基本的化学实验。
【学习过程】一、原电池原理Ⅰ.复习练习1请根据在化学必修2中所学原电池有关知识，填空：右图是一个池，其中Zn 为极，Cu为极，电极反应式分别是Zn: , Cu: ；总反应方程式为。
该装置将能转化为能。
请在右图上标出正负极名称和电子的流动方向。
Ⅱ.实验探究实验装置图实验现象能量变化实验2 Zn与CuSO4 溶液反应中的能量转化实验装置图实验现象能量转化装置名称工作原理Ⅲ.概念的形成及强化训练1．原电池的工作原理原电池是_____________________________________的装置。
原电池根据两极活泼性的不同，分为_______和________。
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）。
工作原理：还原剂（一般为较活泼的金属）发生反应,电子从较活泼的金属(负极)通过外电路流向较不活泼的金属(正极)，在正极上转移给氧化剂，使氧化剂发生还原反应，从而产生电流。
练习题2.有关原电池的下列说法中，正确的是（）A.在正极上发生氧化反应B.化学性质较活泼的金属为负极C.正极是电子流出的极D.是由电能转化为化学能的装置二．原电池的构成条件装置图电流表指针能否偏转能否构成原电池归纳得出构成原电池的条件1 2电极反应式（注明发生反应的类型）负极（）：正极（）：电池反应：在装置图上注明电子流向内电路中阴阳离子的移动方向：ZnCuSO4溶CACuCuSO4溶CuA阴离子负极正极阳离子练习题3．下列可构成原电池的是（）[课堂检测]1．下列关于原电池的叙述正确的是（）A．构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属B．原电池是将化学能转变为电能的装置C．原电池中电子流出的一极是负极，该极被还原D．原电池放电时，电流的方向是从负极到正极[巩固提高]1．下列说法中正确的是（）。
《原电池的工作原理》名师教案一.教材分析1、内容地位和作用本课时内容选自鲁科版选修4《化学反应原理》第1章第3节第1课时。
从整个知识体系看，这部分内容既是在必修1“氧化还原反应”和必修2“化学反应与能量变化”的基础上，对电化学知识的进一步深入和拓展，体现了新课标教科书的螺旋式编排逻辑。
从本章节教学单元看，“原电池”与前一节“电解池”是电化学中的两大分支，为并列关联性教学内容，同属本章知识的重要组成部分。
可以看出，本课时内容除了知识本身的意义与作用外，在章节及知识体系的建构中，也起着比较重要的承转作用。
2、教科书呈现方式教科书通过“联想与质疑”栏目引入课题，再通过“活动探究”栏目将化学能与热能、电能之间的转化，切入本节课的主题知识：原电池的工作原理。
对于教学内容处理，总体按教科书顺序，个别环节作些增删，如增加化学史导入、增加电化学知识归类等，目的是更好地引导学生从认识逻辑上去把握知识结构。
3、教科书疑难问题处理教科书疑难内容：（第21页右上角框图）问题2：原电池中电极反应的反应物一定要来源于电极材料或电解质溶液吗？基于本节课设计的重点是通过实验探究回顾并强化对原电池构成和工作原理的理解，设计了分组探究实验，课堂时间紧张，故为避免初学阶段学生思维冲突过大，而出现教师讲而不清的现象，将该问题留待下一课时“化学电源”学习燃料电池时一并处理。
二.学情分析：从学生的知识储备和认知基础上看，在本节课学习之前，学生已初步掌握了原电池的构成条件，对其工作原理有简要了解，具备了一定的“先备认知基础”。
通过由易到难的新旧知识关联，结合本节课对单液、双液（盐桥）原电池的对比学习，学生对原电池的工作原理的认识能进一步达到理解水平，为后续化学电源和电化学防腐的学习奠定知识基础。
三.教学目标：1、知识与技能：通过本节课的学习，理解单液和双液原电池的工作原理；掌握构成原电池的条件；初步学会电极反应的判断和简单电极反应式的书写。
第三节化学能转化为电能第一课时原电池的工作原理主讲人：马现伟【高考复习三维目标】1.知识与技能⑴理解原电池的原理及其构成条件，了解常见的化学电源及其工作原理。
⑵能根据电极反应、电流的方向等原电池的原理判断电源的正极和负极。
⑶掌握电极反应和电池反应方程式的书写。
⑷依据原电池的原理判断金属的活泼性强弱及设计原电池。
2.过程与方法⑴通过探索原电池的形成及原理，培养实验技能以及分析思维能力，从而依据反应方程式能设计原电池。
⑵通过不断总结、发现、归纳知识的要点，培养创新思维能力。
3.情感态度与价值观通过复习电池的有关知识，感受化学给人类带来的进步和文明；了解废旧电池回收的意义，增强环保意识。
【知识整理】1．利用氧化还原反应将能转化为能的装置称为原电池。
其中，电子流出的一极是极，该极上发生反应，电子流入的一极是极，该极上发生反应。
9h5s4C548L2．原电池的构成条件：⑴要有两种活泼性不同的金属<或一种和一种）作、两个电极；⑵要有溶液；⑶构成闭合回路；⑷能自发的发生反应。
9h5s4C548L3．在硫酸铜溶液作电解质溶液的铜锌原电池中，锌作极，发生反应，反应式为：，该极质量；铜作极，发生反应，反应式为：，该极质量。
在外电路中，电子由极流向极。
其总电池反应式为：。
9h5s4C548L4．化学电源是能够的原电池，其电池可分为、、9h5s4C548L等。
⑴锌锰干电池用作正极，作负极，酸性锌锰干电池的电解质是，负极反应式：，正极反应式：；碱性锌锰干电池的电解质是，负极反应式：，正极反应式：，总电池反应式为：。
9h5s4C548L⑵铅蓄电池是一种电池，负极为，正极为。
电解质溶液为，放电时负极反应式为，放电时正极反应式为，总电池反应式为：。
9h5s4C548L⑶氢氧燃料电池是以为燃料，以为氧化剂，作电极，若以KOH溶液为电解质溶液，则负极反应式：，正极反应式：，总电池反应式为：。
9h5s4C548L【高考考点精析】1．原电池正、负极的判断方法【例1】某高二化学兴趣小组为了探索铝在原电池中的作用，设计一系列实验，实验结果记录如下：试根据上表中的实验现象完成下列问题：⑴实验1、2中Al所作的电极是否相同？⑵实验4中Al作正极还是负极，为什么？写出Al电极的电极反应式。
1-3-1 原电池的工作原理【学习目标】1. 以铜锌原电池为例，熟悉原电池的工作原理2. 会正确判断原电池的正极和负极3. 学会原电池电极反应式的书写方法【学习重难点】学习重点：原电池的工作原理及电极反应式的书写。
学习难点：原电池的工作原理及电极反应式的书写。
【自主预习】1．原电池是借助反应将转化为的装置。
分析下图所示原电池装置并填空。
原电池总反应式：。
2．原电池构成的条件：具有不同的两个电极，二者直接或间接地连在一起，插入中，且能自发地发生氧化还原反应。
下列图示装置能形成原电池的是。
【预习检测】1．关于右图装置的叙述，正确的是( )A．铜是负极，铜片上有气泡产生B．铜片质量逐渐减少C．电流从锌片经导线流向铜片D．氢离子在铜片表面被还原后生成H22．关于原电池、电解池的电极名称，下列说法错误的是( )A．原电池中失去电子的一极为负极B．电解池中与直流电源负极相连的一极为阴极C．原电池中相对活泼的一极为正极D．电解池中发生氧化反应的一极为阳极合作探究探究活动一：原电池的工作原理1.按右图所示装置，完成实验并回答下列问题：(1)有关的实验现象是①锌片，铜片，CuSO4溶液颜色。
②检流计的指针，该装置中的能量变化是。
(2)电子流动方向和电流方向①外电路：电子由电极经过导线流向铜电极，电流由铜电极流向电极。
②内电路：电流由电极流向电极。
(3)电极反应：负极反应式是；正极反应式是；总反应式是。
(4)用温度计测量溶液的温度，其变化是，原因是还有。
2．按下图所示装置，完成实验，并回答下列问题：(1)实验过程中，你能观察到的实验现象是。
(2)用温度计测量溶液的温度，其结果是，由此可说明。
(3)离子移动方向①硫酸锌溶液中：向盐桥移动；②硫酸铜溶液中：向铜极移动；③盐桥中：K＋移向区(CuSO4溶液)，Cl－移向区(ZnSO4溶液)。
(4)若取出装置中的盐桥，检流计的指针是否还会发生偏转？为什么？3．实验结论：与问题1中的原电池装置相比较，问题2中双液原电池具有的特点是(1)具有盐桥。
温度计第一单元第三节 化学能转化为电能——电池第1课时 原电池的工作原理【教学目标】1.通过观看 “Cu-Zn （CuSO 4溶液）”原电池装置产生电流进程中的系列现象（如：电流强度转变、电极表面现象、电解质溶液温度转变等），感受“氧化剂和还原剂直接接触”的原电池装置在实现能量转化的进程中存在效率问题，进一步体会能量间能够彼此转化及转化进程中能量守恒。
2.通过观看“Cu-Zn （盐桥）”原电池装置特点及产生电流的实验现象，分析形成电流的微观进程，了解盐桥的作用，进一步了解“氧化剂和还原剂完全隔离”的原电池装置的反映原理。
3.能够依照电极材料、氧化还原反映原理判定电池正、负极，写出电极反映式和电池反映方程式。
4.能够依照具体的氧化还原反映，设计简单原电池装置。
5.经历“Cu-Zn （CuSO 4溶液）”原电池装置到“Cu-Zn （盐桥）”原电池装置改良的分析进程，感受科学研究中发觉问题、分析问题、解决问题的探讨进程。
【教学进程】一、原电池的工作原理环节一、组装Cu-Zn-CuSO 4单液电池并进行实验。
设计目的：回忆原电池的组成条件、培育系统观看和描述实验现象的能力，引出单液原电池能量转化率低的问题。
【学生活动1】已知Zn(s)+Cu 2+(aq) =Zn 2+(aq) +Cu(s) △H<0，用以下药品和仪器组装原电池（如图2），记录实验现象（注意观看锌片表面、温度计读数和电流表的读数转变），写出电极反映方程式。
【学生实验1】实验目的：通过Cu-Zn-CuSO 4原电池实验，发觉单液原电池能量转化率低的问题。
实验药品和仪器： Zn 片，Cu 片，1mol/L CuSO 4溶液， 灵敏电流表，导线，烧杯，胶头滴管，温度计。
实验装置图：（如图2） 【试探与交流1】①组成原电池的条件是什么？②写出正负极的电极反映方程式，并分析反映类型。
图2 Cu-Zn-CuSO 4原电池③请在实验装置图上画出外电路电子的流向方向，内电路阴阳离子的移动方向。
1.3.1《原电池的工作原理》教学设计1．学问目标（1）原电池工作原理、构成条件、电极名称的推断。
（2）电极反应方程式的书写2、力量目标：落实双主一本教学模式，培育同学的创新思维力量。
3、德育目标：培育同学由实践到理论，再由理论指导实践的科学方法。
二、本课时的重点原电池工作原理。
难点是电极方程式的书写。
三、试验探究、设疑启发四、原电池反应槽、电流计、铜片、锌片、导线、稀硫酸。
五、引言：同学们，今日我们要进入《化学能转化为电能—电池》的学习，现在请同学们结合我们必修2当中所学的学问，回顾总结一下：构成原电池的条件。
学问回顾：构成原电池的条件（1）活泼性不同的两极 （2）电解质溶液 （3）形成闭合回路 典型例题推断：那么这节课呢，我们主要学习一下：原电池的工作原理。
请同学们看两组试验探究：试验设置：将课本19页《活动与探究》演示试验改成递进式演示试验，进行试验探究。
试验探究1（flash 试验演示）：把锌片和铜片分别插入盛有稀硫酸的原电池反应槽中，观看试验现象？ 试验探究2（flash 试验演示）：把锌片和铜片用导线连接，中间接上电流计，插入盛有稀硫酸的原电池反应槽中，观看试验现象？试验现象解答：（同学举手解答）flash 试验演示现象1：锌片四周有气泡产生--锌在金属活动挨次表中位于氢的前面，能置换酸中的氢；铜片四周无现象--铜在金属活动挨次表中位于氢的后面，不能置换酸中的氢。
flash 试验演示现象2：电流计指针偏转，铜片四周有气泡生成。
问题探究问题探究1：为什么电流计指针发生偏转？问题探究2：为什么气泡在铜片四周产生，而在锌片四周无气泡生成？通过试验是否能说明由于试验探究2的装置使锌片和铜片的活泼性有所转变？问题分析：问题探究1：由于有电流产生。
问题探究2：由于锌比铜活泼，简洁失电子；发生氧化反应，电子沿导线流向铜片（Zn-2e==Zn 2+），电子流向铜片后，溶液中的氢离子在铜极四周得到电子产生氢气，发生还原反应（H ++2e==H +↑）因而铜片上有气泡产生，因此说明装置转变锌片和铜片活泼性的观点是错误的。
第1课时原电池的工作原理化学电源1．理解原电池的工作原理及其构成条件,了解常见的化学电源。
2．能判断原电池的正负极,并正确书写电极反应式.(重点）3．能根据原电池原理设计简单的原电池.授课提示：对应学生用书第15页知识点一原电池的工作原理1．两种铜锌原电池装置的对比装置图相同点实验现象检流计指针偏转,锌片质量减小，铜片质量增加电子流向电子由锌片流向铜片能量转化将化学能转化为电能电极反应及反应类型正极:Cu2＋＋2e－===Cu 还原反应负极:Zn－2e－===Zn2＋氧化还原总反应方程式Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu 反应区域氧化反应和还原反应在同一区域进行正负极通过盐桥联系在一起，氧化反应和还原反应在不同区域进行不同点回路外电路：电子由锌片经导线流向铜片内电路：溶液中自由移动离子的定向移动外电路:电子由锌片经导线流向铜片内电路：除溶液中离子定向移动外，盐桥起到沟通两个半电池的作用（1）概念：将化学能转变为电能的装置。
（2）构成条件①两个电极：活泼性不同的两种金属或一种金属与一种非金属导体。
②电解质溶液。
③形成闭合回路.［自我诊断］（1)原电池中外电路电子流动的方向是正极流向负极，溶液中阳离子向正极移动.（×）（2）铜锌原电池中，若将铜片抽走，则不会发生反应。
（×）（3)铜、锌、稀硫酸构成的原电池,铜片是阳极，锌片上有气泡产生.（×）（4)所有化学反应的化学能均能直接转变成电能.(×）知识点二化学电源1．常见电源分类错误!2．常见电源（1)锌锰干电池(一次电池）①酸性锌锰干电池负极：Zn－2e－===Zn2＋正极:2NH错误!＋2e－===2NH3↑＋H2↑总方程式：Zn＋2NH4Cl===ZnCl2＋2NH3↑＋H2↑②碱性锌锰干电池负极:Zn－2e－＋2OH－===ZnO＋H2O正极:MnO2＋2H2O＋2e－===Mn（OH）2＋2OH－总方程式:Zn＋MnO2＋H2O===ZnO＋Mn(OH)2(2)铅蓄电池（二次电池)放电时（原电池）:负极：Pb＋SO错误!－2e－===PbSO4正极:PbO2＋4H＋＋SO错误!＋2e－===PbSO4＋2H2O总方程式：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O充电时（电解池）：阴极(电池的负极)：PbSO4＋2e－===Pb＋SO错误!阳极(电池的正极）:PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO错误!总方程式：2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4(3）氢氧燃料电池①碱性电解液：负极:2H2＋4OH－－4e－===4H2O正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－②酸性电解液:负极：2H2－4e－===4H＋正极：O2＋4H＋＋4e－===2H2O③中性电解液：负极：2H2－4e－===4H＋正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－总方程式：2H2＋O2===2H2O[自我诊断]可充电电池的充电、放电过程的原理分别是什么？两过程是否是可逆反应?［提示］可充电电池放电时是原电池，把化学能转变为电能，充电时是电解池，把电能转变为化学能。
第3节化学能转化为电能——电池第1课时原电池的工作原理[学习目标定位] 1.以铜锌原电池为例，熟悉原电池的工作原理。
2.会正确判断原电池的正极和负极。
3.学会原电池电极反应式的书写方法。
一原电池的工作原理1.按右图所示装置，完成实验并回答下列问题：(1)有关的实验现象是①锌片________，铜片________________，CuSO4溶液颜色________。
②检流计的指针________________，该装置中的能量变化是________能转化为____能。
(2)电子流动方向和电流方向①外电路：电子由________电极经过导线流向______电极，电流由________电极流向________电极。
②内电路：电流由____电极流向____电极。
(3)电极反应：负极反应式是________________________________；正极反应式是________________________________；总反应式是___________________________。
(4)用温度计测量溶液的温度，其变化是________________________________，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
2．按下图所示装置，完成实验，并回答下列问题：(1)实验过程中，你能观察到的实验现象是_________________________________________________________________。
(2)用温度计测量溶液的温度，其结果是________________________________，由此可说明____________________________________________________________________。
(3)离子移动方向①硫酸锌溶液中：________向盐桥方向移动；②硫酸铜溶液中：________向铜极方向移动；③盐桥中：K＋移向________极区(CuSO4溶液)，Cl－移向________极区(ZnSO4溶液)。
(4)若取出装置中的盐桥，检流计的指针是否还会发生偏转？为什么？3．实验结论：与问题1中的原电池装置相比较，问题2中双液原电池具有的特点是(1)具有盐桥。
取下盐桥，无法形成________________，反应不能进行。
(2)两个半电池完全隔开，Cu2＋无法移向锌片，防止____________与________反应，有利于最大程度地将__________转化为________。
1.原电池的工作原理2．原电池正负极的判断3．原电池的设计从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。
关键是选择合适的电解质溶液和两个电极。
(1)电解质溶液：一般能与________反应，或者溶解在溶液中的物质(如O2)与________反应。
(2)电极材料：一般较活泼的金属作为________，较不活泼的金属或非金属导体作为________。
1．关于下图所示的原电池，下列说法正确的是()A．电子从锌电极通过检流计流向铜电极B．盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移C．锌电极发生氧化反应；铜电极发生还原反应，其电极反应是2H＋＋2e－===H2↑D．取出盐桥后，检流计仍会偏转，铜电极在反应前后质量不变2．根据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)，画出原电池示意图并在图中加入检流计，注明电极材料名称和电解质溶液，其中盐桥为饱和KNO3琼脂溶液。
请回答下列问题：(1)银电极为电池的________极，写出两电极的电极反应式：Ag电极：________________________________________________________________；Cu电极：________________________________________________________________。
(2)外电路中的电子是从________电极流向________电极。
(3)盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是________(填字母)。
A．K＋B．NO－3C．Ag＋D．SO2－4二原电池的电极判断及电极反应式的书写1．原电池电极(正极、负极)的判断依据有多种。
试填写下表：2.将铁片、铜片用导线连接后，置于稀硫酸中，形成原电池，其正极反应式________________________________________________________________________；负极反应式____________________________________________________________；总反应方程式___________________________________________________________。
3．有一纽扣电池，其电极分别为Zn和Ag2O，以KOH溶液为电解质溶液，电池的总反应为Zn＋Ag2O＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2。
(1)Zn发生________反应，是________极，电极反应式是________________________________。
(2)Ag2O发生________反应，是________极，电极反应式是____________________________。
1.一般电极反应式的书写方法(1)定电极，标得失。
按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应，判断出电极反应产物，找出得失电子的数量。
(2)看环境，配守恒。
电极产物在电解质溶液的环境中，应能稳定存在，如碱性介质中生成的H＋应让其结合OH－生成水。
电极反应式要依据电荷守恒和质量守恒、得失电子守恒等加以配平。
(3)两式加，验总式。
两电极反应式相加，与总反应方程式对照验证。
2．已知电池总反应式，书写电极反应式(1)分析化合价，确定正极、负极的反应物与产物。
(2)在电极反应式的左边写出得失电子数，使得失电子守恒。
(3)根据质量守恒配平电极反应式。
(4)复杂电极反应式＝总反应式－简单的电极反应式3．利用反应Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2设计成如下图所示原电池，回答下列问题：(1)写出电极反应式：正极________________________________________________________________________；负极________________________________________________________________________。
(2)图中X溶液是________，Y溶液是________。
(3)原电池工作时，盐桥中的________(填“阳”或“阴”)离子向X溶液方向移动。
4．某探究活动小组想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，有甲、乙两位同学均使用镁片与铝片作为电极，但甲同学将电极放入6 mol·L－1的稀H2SO4中，乙同学将电极放入6 mol·L －1的NaOH溶液中，如图所示。
(1)写出甲池中发生的有关电极反应的反应式：负极________________________________________________________________________，正极________________________________________________________________________。
(2)写出乙池中发生的有关电极反应的反应式：负极________________________________________________________________________，正极________________________________________________________________________。
总反应离子方程式为__________________________________________________________。
1．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－===Ag③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作④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A．①②B．②③C．②④D．③④2．某小组为研究电化学原理，设计了如图所示装置。
下列叙述不正确的是()A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu2＋＋2e－===CuC．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色D．a和b用导线连接后，电流由铁电极经导线流向铜电极3．某电池的总反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，能实现该反应的原电池是()4.某原电池装置如图所示。
下列有关叙述中正确的是()A．Fe为正极，发生氧化反应B．工作一段时间后，两烧杯中溶液pH均不变C．负极反应：2H＋＋2e－===H2↑D．工作一段时间后，NaCl溶液中c(Cl－)增大5．(1)向等质量的两份锌粉a、b中分别加入过量的稀H2SO4，同时向a中加入少量CuSO4溶液，下列产生氢气的体积(V)与时间(t)的关系基本正确的是________。
(2)利用反应2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为______________________________________________________________________________________________________________________________。
答案精析一新知导学1．(1)溶解加厚变亮变浅②发生偏转化学电(2)①锌铜铜锌②锌铜(3)Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu(4)溶液的温度略有升高还有部分Cu2＋直接在锌电极上得电子被还原，部分化学能转化成热能2．(1)①锌片溶解，铜片加厚变亮；②检流计指针发生偏转；③CuSO4溶液的颜色变浅(2)溶液的温度不升高(或无变化)CuSO4溶液中的Cu2＋不能移向锌片得电子被还原(3)①Zn2＋②Cu2＋③正负(4)不偏转。
