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第四章电化学基础第一节原电池原电池及其工作原理1．概念和反应本质原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。
2．构成条件(1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。
(2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。
(3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：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。
3．工作原理(以铜—锌原电池为例)负极正极续表易错警示原电池工作原理中四个常见失分点的规避(1)只有放热的氧化还原反应才能设计成原电池，将化学能转化为电能。
(2)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。
(3)无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液，溶液中的离子不能通过盐桥。
(4)原电池的负极失去电子的总数等于正极得到电子的总数。
原电池正负极的判断方法说明：(1)活泼性强的金属不一定作负极，但在负极的电极上一定发生氧化反应。
(2)溶液中的离子不能通过盐桥。
(3)负极本身不一定参加反应，如燃料电池中，作为负极的材料不参加反应，只起到了导电的作用。
原电池原理的四大应用1．比较金属活泼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。
2．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。
3．设计制作化学电源(1)必须是能自发进行且放热的氧化还原反应。
(2)正、负极材料的选择：根据氧化还原关系找出正、负极材料，一般选择活泼性较强的金属作为负极；活泼性较弱的金属或可导电的非金属(如石墨等)作为正极。
(3)电解质溶液的选择：电解质溶液一般要能够与负极发生反应，或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如溶解于溶液中的空气)。
但如果氧化反应和还原反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥)，则两个容器中的电解质溶液选择与电极材料相同的阳离子，这样可减少离子极化作用，便于电子和离子的移动，如在Cu－Zn构成的原电池中，负极Zn浸泡在含有Zn2＋的电解质溶液中，而正极Cu浸泡在含有Cu2＋的电解质溶液中。
电化学基础专题复习学案（含答案）【知识要点】要点一、原电池原理：将化学能转化为电能的装置☆1.原电池构成条件：①两个活动性不同的电极（可以是金属材料，也可以是导电的非金属材料石墨）；②将电极插入电解质溶液中；③形成闭合回路；④能自发的进行的氧化还原反应。
易错点：1、原电池正负极的判断2、原电池电极反应式以及总电池反应方程式书写★温馨提示：注意构成原电池电解质溶液与电极反应类型（D）例1.已知能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计原电池的是A．C（s）+CO2(g)==2CO(g) △H>0B. NaOH(aq)+HCl(aq)==NaCl(aq)+H2O(l) △H<0C. 4HNO3(aq)==4NO2(g )+O2(g)+2H2O (l ) △H<0D. 2C2H6(g)+7O2(g)===4CO2(g)+6H2O(l) △H<0（D）例2．将纯铁片和纯铝片按图示1方式插入同浓度的NaOH溶液中一段时间，以下叙述正确的是A．两烧杯中铝片表面均有气泡产生B．甲中铝片是正极，乙中铁片是负极C．两烧杯中溶液的pH均增大D．产生气泡的速度甲比乙快★温馨提示： 1、（含有盐桥的原电池）盐桥作用：①平衡两个烧杯中电解质溶液阴、阳离子电荷；②构成闭合的回路。
2、判断盐桥中K+、Cl-离子移动方向（记忆．．阴离子移向负极，阳离子移向正极．．．．．．．．．．．．．．．）．．．——．．：原电池（C）例3.有关．．．．．．．．．．．．．（盐桥．．图．2．所示原电池的叙述不正确的是中装有含琼胶的KCl饱和溶液）A、Z锌片做原电池的负极B、取出盐桥后，电流计不发生偏转C、反应中，盐桥中的Cl-会移向CuSO4溶液D、反应前后铜棒的质量增加★温馨提示：利用氧化还原反应设计原电池★还原性强物质．．．．．．（①活泼金属（Mg、Al、Fe）②燃料（CH4、C2H6、甲醇、乙醇、肼（N2H4））→负极→电子流出→发生氧化反应；★氧化性强的物质．．．．．．．（Ag+、Fe3+、Cu2+、H+、O2、Cl2、HNO3等）→正极（惰性电极（包括铂电极、石墨电极））→电子流入→发生还原反应。
第四章电化学基础第一节原电池一、基础梳理1.答案 D解析A项，内电路中不存在电子的移动；B项，若是由铝、镁、氢氧化钠溶液构成的原电池，则负极是铝；C项，若是由锌、铜、硫酸铜溶液构成的原电池，则正极表面析出铜，没有气泡产生。
2.答案BD解析②中Mg不与NaOH溶液反应，而Al能和NaOH溶液反应失去电子，故Al 是负极；③中Fe在浓硝酸中钝化，Cu和浓HNO3反应失去电子作负极，A、C错；②中电池总反应为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，负极反应式为2Al＋8OH－－6e－===2AlO－2＋4H2O，二者相减得到正极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑，B正确；D正确。
3.答案：D解析：由反应(1)可得氧化性：B2＋>A2＋，由反应(2)可知D为非常活泼的金属，故其阳离子的氧化性很弱；由反应(3)可知氧化性：E2＋>B2＋，综合分析，氧化性强弱顺序为：E2＋>B2＋>A2＋>D2＋。
4.答案：A解析：题图所示原电池中，Zn为负极发生氧化反应，Cu为正极发生还原反应，故A项正确，C项错；原电池工作时，ZnSO4溶液中的Zn2＋浓度增大，所以盐桥中的阴离子向ZnSO4溶液中迁移，B项错；铜电极上发生的电极反应是Cu2＋＋2e －===Cu，D项错。
5.答案：A解析：②原电池负极发生氧化反应；③不能实现；④碳棒可以作原电池的正极。
6.答案：D解析：A中滴加CuSO4溶液：Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4，置换出的Cu附着在Zn上构成原电池，加快产生H2的速率。
A中的Zn有少量的与CuSO4反应，则与稀硫酸反应的Zn小比B中小，产生的H2体积比B中小。
7.答案：B解析：A选项是通过构成锌铁原电池，在船壳上加锌块作原电池负极，从而保护船体不被腐蚀；B选项是靠氧化膜保护铝；C选项中发生反应：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，生成的铜与锌构成原电池加快反应速率；D选项分别为锌铁原电池和锡铁原电池，前者锌为负极，后者铁为负极，所以镀锌铁更耐用。
第四章第一节原电池一、教学设计思路新课标对本节教材的教学要求是“学生能从根本上了解化学能与电能之间发生转化的原因；能正确书写电极反应式和电池反应方程式。
”基于此，我认为：本节内容是在《必修2：化学能与电能》的基础上，通过对电池效率的探究，引出半电池、盐桥、内电路、外电路等概念，从本质上了解原电池的工作原理，是在必修2基础上的深化。
于是我以下面的思路进行教学设计。
通过影视片段导入，引导学生提取情节涉及到的利用化学物质“造电”信息，明确本节课的学习内容。
通过使学生置身情境，发现问题，通过实验探究继而解决问题。
1．情境线：影片主人公要想回到未来世界，必须与未来世界沟通，即利用通讯设备收到未来世界的讯号，可惜通讯设备没有电了。
本节课，同学们就是要为主人公设计出一个“电池”。
根据必修二的知识，设计“铜—锌—稀硫酸”原电池，发现电池输出电能不够大，引出探究一“原电池输出电能的能力”。
选用“铜—锌—硫酸铜”原电池，电流是大了，但也出现缺陷：电流越来越小，不能产生稳定的电流，从而进行探究二“如何改进实验，提供持续稳定的电流”，引出加盐桥的原电池的学习。
通过参与思考实践，为主人公设计出一个既可以给通讯设备提供相应的电流，又能够持续稳定地供电的电池。
2．实验线：根据影片所给信息，设计“铜—锌—稀硫酸”原电池。
复习原电池构成条件后，根据Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu，设计“铜—锌—硫酸铜”原电池。
通过观察比较电流计指针偏转的角度，完成探究一“原电池输出电能的能力”影响因素。
对实验现象“锌片上也有铜附着”进行再分析，提出问题“能否设法阻止溶液中的Cu2+在负极表面还原”，让学生讨论进行改进，并完成教材实验4—1探究二“原电池（加盐桥）”。
了解盐桥的作用，并感受设置盐桥不是一个普通的技术改进，而是对旧的思维模式的一个质的突破。
二、教案【介绍盐桥】1、盐桥中装有饱和的液和琼脂制成的胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出。
(完整word版)【教材分析】原电池_化学_高中
第四章电化学基础
第一节原电池
教材分析
本节课的教学内容“原电池”，是人教版《普通高中课程标准实验教科书化学选修4 化学反应原理》中第四章电化学基础的第一节内容。
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。
选修阶段的电化学部分的内容为学生提供了一个较为完整和系统的电化学原理相关知识,也为学生理解和运用电化学的知识奠定了基础。
另一方面课本将实验探究充分融入到理论知的学习过程当中,让学生经历科学探究的过程,为学生进一步提高科学探究能力创设了平台。
同时，也充分联系原理在实际生产生活中的运用，让学生体会到化学的有用性，体验科学、技术、社会与环境的密切关系，达到提高学生科学素养的目标.
选修四第四章第一节再次学习原电池的目的在于学生在本节课的学习中,从学生已有的知识基础入手，进一步深化巩固原电池的工作原理及其构成条件，并随之引入盐桥的概念，结合实验探究和理论探究,学习盐桥的作用，并从微观本质上学习掌握盐桥的工作原理。
并在教师引导下进一步掌握判断原电池的正负极的方法和学会正确书写电极反应方程式.同时，也让学生了解原电池的本质及其实质应用,为学习化学电源、燃料电池等打下基础。
1。
第四章电化学基础第一节原电池（第一课时）教材分析本节教材大体上可以分为三部分。
第一部分是原电池的组成和化学原理，第二部分是化学电源，第三部分是金属的电化学腐蚀。
第一部分是围绕两个探究实验展开的。
这两个实验的原理是相同的，但在教学中的作用却不相同，[探究实验]安排在本节的开始，目的在于从有关金属知识的教学中，过渡到电化学知识的教学。
因此，该试验比较简明，仪器也比较简单，主要是为了启发思考，引起兴趣。
[探究实验]中只用两个烧杯、硫酸和几段金属丝。
为了增强直观性，该实验改为边讲边实验。
[探究实验]则不同，要通过这个实验，讲明原电池的原理，因此对仪器的要求较严格。
为使学生通过电流表指针的偏转，确实认识到有电流产生而保证实验能达到效果。
教材要求讨论组成原电池的条件，以帮助学生理解原电池原理。
教学过程中，充分利用实验，启发学生通过实验，观察、思考、探索原电池反应的化学原理。
对[探究实验]，按教材教材介绍的步骤进行，在实验过程中，随时提出一些启发性的问题，引导学生思考。
（1）把锌片和铜片同事浸入稀硫酸中，让学生观察现象并分析原因。
（2）“把上端用导线相连的锌片和铜片同时浸入稀硫酸中，现象将有什么不同？”激发学生兴趣，然后演示。
（3）在导线中间接入一个电流表，电流表的指针发生偏转，让学生观察现象并分析原因。
（4）把电流表与干电池相连，并与原电池相比较，使学生明确原电池的外电路上的电流是从铜片经过导线流向锌片，即电子从锌片流向铜片。
把实验分成这样几个步骤进行，使学生看到有气泡产生和电流的流向，并通过观察、思考，从宏观现象引导到电子流向的微观分析，由表及里逐步分析推理，有利于探索原电池的化学原理。
实验后，提出几个思考题，让学生带着思考题阅读教材；在阅读后组织学生讨论，大家共同总结出组成原电池的条件。
（1）锌片的电子为什么会流向铜片？（2）铜片上为什么有气体产生？产生的气体是什么？（3）铜片上发生了什么反应？写出铜片上发生反应的电极反应式。
第四章电化学基础
第一节原电池
一、教材分析
本节内容是以必修2第二章第二节《化学能与电能》所涉及的原电池常识为基础，通过进一步分析原电池的组成和探究其中的原理，引出半电池、盐桥、内电路、外电路等概念，恰能很好地全面体现本册教材的目标特点。
同时教师还须把握好教学深度，只要求学生能写出相关的电极反应式和电池反应式，对化学的研究和应用只需有一个概貌性的理解即可。
二、教学目标
1．知识目标：
（1）通过实验探究理解盐桥的作用，进而深入理解原电池的结构和工作原理，增长实验操作的技能。
（2）通过讨论、探究与归纳，全面掌握原电池的结构和工作原理，知道半电池、内电路、外电路等概念。
2．水平目标：
通过动手操作锻炼实验水平；通过对实验现象的分析锻炼分析、抽象、概括、判断等思维水平。
3．情感、态度和价值观目标：
（1）立足于学生适合现代化生活和未来发展的需要，着眼提升学生的科学素养。
（2）进一步领悟和掌握化学的基本原理与方法，形成科学的世界观。
三、教学重点难点
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电池反应方程式。
难点：原电池的工作原理。
四、学情分析
通过必修2第二章第二节《化学能与电能》的学习，学生已经初步掌握原电池常识，具备了基本的实验操作水平和观察分析水平，且探索与表现的欲望强烈，抽象和形象思维水平尚有很大的发展空间。
五、教学方法
情境教学模式，讨论法，实验探究法，多媒体手段辅助教学
六、课前准备
多媒体电脑，投影仪，实物投影仪，小功率耳机，构成原电池所需各仪器、药品
七、课时安排：1课时
八、教学过程
（一）借助生活情境引入教学内容
借助语言和图像引入生活情境：假设某天晚上，当你正坐在台灯下做着作业，家人正坐在沙发上看着电视，突然间，灯灭了，电视也灭了，这时你想到什么了？
（投影出台灯下做作业和看电视的温馨画面，继而黑屏，暗示断电）
答：停电了。
结论：电视看不成，让人觉得扫兴，看来，现代化的生活不能没有电！
问题情境：如果你是一个不做完事不罢休的人，若你的作业还剩下几行字就能完
成，你会怎么办？
答：找电筒。
情境持续：电筒需要电池，电池也是现代生活中不可缺少的！电池是不是只有在停电时、应急时才使用呢？如果不是请举例说明！
学生举例：MP3、随身听、笔记本、计算器、数码相机、汽车发动机的点火装置等都需要电池。
（投影展示相关图片）
强调：看来，电池真的很重要啊！
过渡和引导思维：我们在学习了《化学反应原理》之后，应该学会认清事物的本质，探索物质及物质变化内在的规律。
例如，在化学家和我们化学学习者眼里，电池是一种怎样的装置？答：将化学能转变为电能的装置。
（二）以问题和图画再现情境
问题情境：①要产生电能，在电路中应该有什么通过？
②什么样的反应才能转移电子、提供电路的电流？
（学生思考、讨论、回答）
投影图画体现情境：图中装置所示实验是否构成氧化还原反应？现象是什么？如
何解释？
学生活动：思考并描述反应现象（投影仪同时播放动画），书写相关化学方程式
和离子方程式。
问题情境：是否构成原电池？为什么？是否可能有热量产生？
学生探讨、教师适当引导：从氧化反应和还原反应是否同时发生在同一区域分析，
借用物理学中的短路现象来解释。
以实物演示、体会情境：学生亲自感受电池短路后会发烫。
（感到热即可，强调
节能和安全意识）
投影图画体现问题情境：图中装置所示实验是否构成原电池？内部原理是什么？
（进一步解释出电子转移的过程）
引导总结：构成原电池的条件有哪些？
学生活动：回忆旧知，结合刚才探究活动情境，总结出构成原电池的三个条件。
（三）以新的问题情境引出新的知识要点
引导进一步探索：将上述实验中的Zn片换成碳棒能否构成原电池。
实物化的情境：学生用实物从事验证活动。
（结果发现电流很微弱，很快衰减）
结论：无实用价值。
学生交流、总结出内在规律：构成实用的原电池的条件还应加上“发生自发的氧
化还原反应”一条。
问题情境：如果换成两个烧杯，能否构成原电池？要想构成能够怎么办？如图。
（投影图画）
学生活动：否定直接能构成原电池。
猜测若用导线将两烧杯用相连，可能能够。
实验探究情境：用实验验证猜测，记录电流数据。
（结果电流表虽然偏转，但电流仍很微弱，实际也可看作是形成了原电池与电解
池的组合）
体现实物情境：展示几节不同规格的电池，读取上面的数据“**mAh”，即能提供的电流数据。
与刚才实验中电流表数据比较，发现实验中的电流没有实用价值。
问题情境：怎样才能让自己手中的电池发挥“英雄本色”，体现出更大的“威力”？
顺势引出重点知识——盐桥（投影图画），介绍相关常识。
探究情境：师生共同参与探究活动，研究盐桥的结构，初步分析原理，测试使用
盐桥后的电流数据。
实践活动：分析电极反应，书写电极反应式总式。
（四）创设贯穿课堂始终的探究情境，完成主体教学内容
问题情境1：取走盐桥，发现没有电流了，为什么？
探究情境：①学生提出几种观点，需求班级内的支持者，根据不同意见分组再讨
论，得出翔实的理论证据，记录在纸本上。
②展示研究成果，选派代表上台，结合实物投影仪的展示讲述观点。
③学生再次互评，最终得出一致结论。
教师适时给予点拨，最后给予点评。
学习情境：师生共同总结出原电池的工作流程，学习“半电池”、“内电路”、
“外电路”等新概念。
（利用投影仪展示原电池的微观构成）
问题情境2：有了盐桥的原电池供电量比使用导线大，但还能不能更大，满足更苛刻的需求？生活情境：数码相机对电池的要求就很高，使用普通电池根本不行。
探究情境：①学生分析：除了盐桥对电流大小有影响外，电极材料和电解质溶液
对电流都有影响。
②实验验证：限于课堂时间有限，仅探究其中的电极材料因素。
记录下更换电极材料后的电流数据。
③得出结论：原电池输出电流的水平取决于原电池的反应物的氧化还原水平。
（五）课堂尾声，让探究的情境在学生头脑中延续
让探究情境延续：
①回归生活，用从家中带来的水果制作水果电池，用刚才初步得出的影响电流（电压）
的因素来设计电池，比谁的电池电流（电压）最大。
②将采用金属铜作为材料的耳机两根导线同时插入电解质溶液中，发现耳机中有轻微电
流声。
这是为什么？与原电池的原理矛盾吗？
引导：有兴趣的同学，课后能够再试着做一做，再一起讨论其中的原因。
（鼓励、欢迎学生继续参与共同感兴趣的探究活动）
学生活动：对一堂课的活动从提问的质量、思维的活跃度、创新度以及学习收获等方面给予自评和相互评价。
