高二化学选修4第四章电化学基础第一节原电池学案

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 原电池课前预习学案一、预习目标预习预习醛的结构以及物理和化学性质初步学会书写相关反应方程式。

二、预习内容温故而知新1：如右图回答问题：1、定义：把 转换为 的装置。

2、写出Zn 片和Cu 片上发生的电极反应和电池总反应负极：正极：总反应：3、图上注明外电路中的电子流向。

内电路：阳离子向_______极移动,阴离子向_______极移动。

4、原电池反应本质： 反应。

温故而知新2：形成原电池的条件： 1、___________________________________________2、___________________________________________3、___________________________________________课内探究学案H 2SO4 CuSO 4ZnSO 4 CuSO 4 酒精CuSO 4一、学习目标1. 掌握构成原电池的条件2. 理解原电池的原理3. 学会原电池的正负极及电极反应式的书写方法学习重难点：原电池的原理二、学习过程一、原电池1、原电池的构成条件实验顺序金属实验现象解释能量的转化关系①Zn、Cu单独插入稀H2SO4溶液Zn片Cu片②Zn、Cu导线连接并连接灵敏电流表后插入稀H2SO4Zn片Cu片电流表（1）原电池的概念：将能转化为能的装置。

（2）写出上面原电池负极和正极的电极反应式和原电池总反应。

负极（Zn）：正极(Cu):总反应（离子方程式）探究：以下装置哪些能构成原电池，哪些不能构成原电池，并说明理由。

（3）构成原电池的条件①。

电极名称：极电子流向，发生反应，材料活泼性极电子流向，发生反应，材料活泼性②。

外电路：电子从极流向极，电流从极流向极。

内电路：阴离子移向极，阳离子移向极，电流从极流向极。

③。

电解质溶液作用：。

④。

2、原电池的工作原理反应过程中，极失电子，发生反应，电子经导线流向极，电解质溶液电离出的离子在该极得电子，发生反应。

《原电池》教学设计选修四《化学反应原理》第四章《电化学基础》第一节原电池一、教学设计思路【课程标准与教材分析】(一)课程标准：新课标要求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，解释金属发生电化学腐蚀的原因。

(二)教材分析：本节内容是在《必修2》中学习原电池工作原理的基础上，进一步介绍原电池的组成和工作原理，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。

【教学设计基本思路】本节课在设计上，希望能通过对必修2相关知识的回顾复习，逐步深化了解原电池的概念、工作原理和形成条件。

因此，围绕“原电池的设计”展开思路，结合学生的认知能力和必修2中相关知识的介绍，以实验探究、小组合作的模式，设计了问题，以问题的逐步解决推进教学进程。

采用问题探究、小组合作法贯穿全局，充分尊重学生的认知结构，以复习的形式引入新课，在对旧知识的归纳总结中引出问题：什么样的化学反应可以设计成原电池？再在解决问题的过程中不断引发新问题，问题的设计过渡自然、层层递进，在对问题的探讨过程中实现本节课的教学目标。

二、三维目标知识与能力：1.深化原电池的概念、工作原理、构成条件。

2.了解盐桥引入对原电池工作效率的影响过程与方法：1.通过实验培养学生观察能力与分析思维能力。

2.通过化学实验引导学生形成以问题为中心的小组合作学习方法。

情感、态度、价值观：1.通过原电池的实验培养学生实事求是的态度。

2.培养学生学习化学的兴趣和追求真理的情感。

三、教学重点有盐桥时双液原电池的工作原理四、教学难点原电池的形成条件五、教学方法利用导学案为载体的小组合作学习六、教学过程设计Ⅰ.课前知识链接1、原电池的概念：2、原电池的工作原理：负极：电子、化合价、发生反应正极：电子、化合价、发生反应电子流动方向：电流流动方向：3、原电池的构成条件：Ⅱ.新课教学【新课引入】同学们接触的干电池、铅蓄电池、以及摩托罗拉公司的一种以甲醇为原料，以KOH为电解质的用于手机的可持续使用一个月的可充电的高效燃料电池，放电都较稳定，它们都是将化学能转化为电能，那我们在教材中学到的铜锌原电池也能这样稳定的放电吗？请同学们分组做学案中三个实验并完成相应的表格。

× 第四章 电化学基础第一节 原电池一、探究目标体验化学能与电能相互转化的探究过程二、探究重点初步认识原电池概念、原理、组成及应用。

三、探究难点通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。

四、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]§4.1 原电池一、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？答：其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应，有电子的转移，但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时，由于分子热运动无一定的方向，因此电子转移不会形成电流，而通常以热能的形式表现出来，激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。

显然从理论上讲，一个能自发进行的氧化还原反应，假设能设法使氧化与还原分开进行，让电子的不规那么转移变成定向移动，便能形成电流。

第一节原电池目标与素养：1.以铜锌原电池为例，了解原电池的工作原理。

(宏观辨识与变化观念)2.会正确判断原电池的正极和负极，能正确书写电极反应式和电池反应方程式。

(科学探究与模型认知)3.了解原电池原理的应用。

(科学精神与社会责任)一、原电池工作原理1．概念：将化学能转化为电能的装置，称为原电池，其反应实质是自发的氧化还原反应。

2．锌铜原电池工作原理装置与现象锌片逐渐溶解，铜片上有红色物质析出，电流表指针发生偏转电极名称Zn电极—负极Cu电极—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＋＋Cu(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。

微点拨：盐桥作用：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。

提高原电池效率。

4．原电池的构成条件二、原电池的设计1．原电池的组成：原电池是由两个半电池组成，如锌铜原电池是锌半电池和铜半电池通过盐桥连接。

2．原电池设计关键 (1)外电路负极(还原性较强的物质)――→e－导线正极(较稳定的金属或能导电的非金属)。

(2)内电路将两极浸入电解质溶液中，使阴、阳离子做定向移动。

阴离子移向负极，阳离子移向正极。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)任何自发的放热反应均可设计原电池反应。

( )(2)原电池反应将氧化反应和还原反应分在不同区域同时进行。

( ) (3)盐桥中的阴离子移向正极区域，使正极区溶液呈电中性。

( ) (4)Fe —CuSO 4(aq)—Cu 形成的原电池的负极反应为Fe －3e －===Fe 3＋。

( ) [答案] (1)× (2)√ (3)× (4)×2．对于原电池的电极名称，叙述错误的是( ) A ．发生氧化反应的一极为负极 B ．正极为电子流入的一极 C ．比较不活泼的金属为负极 D ．电流流出的一极为正极 [答案] C 3．有下列装置A BC D其中是原电池的是____________________，两极反应式：负极__________________，正极：__________________。

高二化学选修4第四章第一节导学案电化学原电池【教学目标】1.巩固原电池的工作原理。

2.了解盐桥的作用3.能判断原电池的正负极并能写具体的电极反应式和电池总反应方程式。

【预习案】阅读选修4至课本71页-72页内容，完成选修4《百年学典》69页知识点1学案的填写阅读必修29页专题“原电池电极反应式的书写技巧”【课前复习】一、原电池的工作原理1．原电池定义：将能转变为能的装置。

2．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。

3.原电池的工作原理利用氧化还原反应在不同区域内进行，以适当方式连接起来，获得电流。

以铜锌原电池为例：（Zn-H2SO4-Cu为例）（1）．在ZnSO4溶液中，锌片逐渐，即Zn被，锌原子电子，形成进入溶液，从锌片上释放的电子，经过导线流向；H2SO4溶液中，从铜片上得电子，还原成为释放出来从而可以观察到铜片有气泡。

锌为极，发生反应，电极反应式为：铜为极，发生反应，电极反应式为：总反应式为：，反应是自发进行的。

（2）．闭合回路的构成：外电路：电子从极到极，电流从极到极；内电路：溶液中的阴离子移向极，阳离子移向极。

4. 原电池的构成条件（口诀：两极一液一连线）【课堂练习1】(2007年全国高考理综卷)在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是( )(A) 正极附近的SO42 －离子浓度逐渐增大(B) 电子通过导线由铜片流向锌片(C) 正极有O2逸出(D) 铜片上有H2逸出【课堂练习2】1．下列装置中能构成原电池产生电流的是()2．下列装置中，属于原电池的是()3.某金属能跟稀盐酸作用放出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是（）A.MgB.FeC.AlD.Cu4.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH( )A.不变B先变大后变小C逐渐变大 D.逐渐变小5. 把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。

第四章电化学基础 第一节原电池学习目标1. 知道构成原电池的条件2. 会描述原电池的工作原理3. 学会判断原电池的正负极及电极反应式的书写方法 学习重难点：原电池的工作原理看右图回答问题:(1) 、定义：把 ______________ 转换为 _____________ 的装置 (2) 、写出Zn 片和Cu 片上发生的电极反应和电池总易£负极：_______________________________________ ° 正极：_______________________________________ 总反应： _______________________________________(3) 、图上注明外电路中的电子流向。

内电路：阳离子向 __________ 极移动，阴离子向(4) 、原电池反应本质： ________________________3、 形成原电池的条件：⑴、 _________________________________________________________ ⑵、 _________________________________________________________ ⑶、 _________________________________________________________ ⑷、 _________________________________________________________________4、 原电池的工作原理反应过程中，—极失电子，发生 ____________ 反应，电子经导线流向 ________ 极，电解质溶 液电离出的 ______ 离子在该极得电子，发生 __________ 反应。

二、实验探究船判断下列装置能否形成原电池 ZnS04 C11SO4CuS04洒精CuSO 4.极移动。

ZnCu× （人教版选修4）第四章 电化学基础第一节 《原电池》导学案【学习目标】： 1、了解原电池原理；2、掌握原电池正、负极的判断及构成原电池的条件；电极反应式的书写；3、理解铜锌原电池的原理与结构。

【重、难点】：原电池原理【学习过程】一、原电池组成及结构1、原电池是把 转变为 的装置。

原电池反应的本质是 反应。

2、原电池的构成条件： 讨论：以下哪些装置可以形成原电池：3、原电池工作原理如右图所示，组成的原电池： 当电解质溶液为稀H 2SO 4时： Zn 电极是____（填“正”或 “负”）极，其电极反应为 ，该反应是 （填“氧化”或“还原”，下同）反应； Cu 电极是___极，其电极反应为 ,该反应是 反应。

4、小结：原电池正负极判断【思考】：1.理论上应看到只在铜片上有大量气泡，而实际上锌片上也有大量气泡产生，这是什么原因导致的呢？2.实验发现该装置不能提供持续稳定的电流，为什么？3.如何设计实验来避免和克服1和2中的问题呢？解决办法：如右图所示●盐桥：通常是KCl饱和溶液和琼脂制成的胶冻。

现象：有盐桥存在时电流计指针，即（有或无）电流通过电路。

取出盐桥，电流计指针，说明（有或无）电流通过。

【思考】：改进后的原电池有哪些优点？盐桥在此的作用是什么？●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模式，使氧化剂和还原剂在不同的区域之间通过特定的装置实现了电子的定向转移，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。

●盐桥制法：（1）将热的琼胶溶液倒入U形管中(注意不要产生裂隙)，将冷却后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的饱和溶液中即可。

（2）将KCl或NH4NO3的饱和溶液装入U形管，用棉花堵住管口即可.【练习】：利用Zn+2Ag+===Zn2++ Ag设计盐桥原电池小结：设计原电池的思路【巩固练习】【疑点反馈】：（通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识，请记录下来）【基础达标】1．关于原电池的叙述中正确的是()A．构成原电池的两极必须是两种不同金属B．原电池是将化学能转化为电能的装置C．原电池工作时总是负极溶解，正极上有物质析出D．原电池的正极是还原剂，总是溶液中的阳离子在此被还原2．下列反应可用于设计原电池的是()A．H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2OB．2FeCl3＋Fe===3FeCl2C．Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑D．NaCl＋AgNO3===NaNO3＋AgCl↓3．有关原电池的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，只有金属锌作为负极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4．如图所示的装置，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬吊在盛水的烧杯中，使之平衡。

化学选修4 电化学基础导学案第四章电化学基础第一节原电池教学目标：知识与技能：1、了解原电池原理；2、掌握原电池正、负极的判断及构成原电池的条件；3、理解铜锌原电池的原理与结构，初步学会制作水果电池。

过程与方法：1、培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学方法；2、培养学生的观察能力；3、培养学生的实验设计能力。

教学重点：原电池原理教学难点：原电池设计基础知识预备：1、原电池是将转化为的装置。

其本质是原理的应用。

2、判断下列装置为原电池的是：镁铜稀H 2SO 4 稀H 2SO 4 稀H 2SO 4稀H 2SO 4 稀H 2SO 4 稀H 2SO 4 NaOH溶液E F G小结：构成原电池的4个条件是：⑪________________________________________________________________________⑫________________________________________________________________________⑬ _______________________________________________________________________⑭___________________________________________________________________________ 3、写出上图中原电池的电极反应式和总反应式：____________________________________________________________________________________________________________________________________________〈〉找规律，小结：①负极产生阳离子或消耗阴离子，〉产生阴离子或消耗阳离子②注意溶液的酸碱性，适当在电极反应式两边添加___________、________、或___________，以遵循电荷守恒和质量守恒。

高中化学选修4：第四章第一节原电池教学设计第四章电化学基础第一节原电池本节内容以必修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，全面体现本册教材的目标特点。

教师需掌握好教学深度，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认识即可。

教学目标：1.知识目标：1)通过实验探究认识盐桥的作用，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.能力目标：通过动手操作锻炼实验能力，通过对实验现象的分析锻炼分析、抽象、概括、判断等思维能力。

3.情感、态度和价值观目标：1)立足于学生适应现代化生活和未来发展的需要，着眼提高学生的科学素养。

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。

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。

学情分析：通过必修2第二章第二节《化学能与电能》的研究，学生已经初步掌握原电池常识，具备了基本的实验操作能力和观察分析能力，且探索与表现的欲望强烈，抽象和形象思维能力尚有很大的发展空间。

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。

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。

课时安排：1课时教学过程：一)借助生活情境引入教学内容通过语言和图像引入生活情境，让学生思考电的重要性和电池的普遍应用。

举例说明电池在现代生活中的广泛应用，如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。

引导学生探究原电池的工作原理，能够写出电极反应式和电池反应方程式。

通过实验探究认识盐桥的作用，深入理解原电池的结构和工作原理，增强实验操作技能。