化学能与电能(第2课时)

例题： 在以稀硫酸为电解质溶液的铜-锌原电池中，已知其电极反应分别为锌 片：Zn－2e－ =Zn2+；铜片：2H+ +2e－
=H2↑。下列判断正确的是 （ D）
A．溶液的酸性逐渐增强 B．铜片逐渐溶解 C．溶液中H+向锌片作定向移动 D．锌片是负极并被氧化
原电池
由来
实验探究
概念
原理
形成 条件 实际 运用
H+ SO42－H+
A
A
Zn
C
(√)
H+ SO42－H+
Zn
Cu
SO42—H+H+
(x)
H+ H+
SO42－
原电池
由来 概念
讨论
我们设计的原电池是否有实用价值， 能否使小灯泡发光，如果不能，可 以用哪些方法使得灯泡发光？
原理
形成 条件
实际 运用
1、用多个原电池串联起来 2、负极使用较为活泼的电极，并正 负极活动性相差较大 3、加大电解质溶液的浓度
原电池的形成条件
1.原电池的电极条件 2.原电池的介质条件
原电池
由来 三、形成原电池的条件
概念
原理
形成 条件 实际 运用
1、两极相连形成闭合电路 2、有两种活动性不同的金属（或非金 属单质）作电极 3、电极材料均插入电解质溶液中 4、存在一个自发的氧化还原反应
A
Zn(x) Cu
煤油
(√)
A
Zn (x) Zn
原电池
由来 二、原电池的微观原理
概念
原理
形成 条件 实际 运用
原电池
由来
概念
原理

《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。

负极：Fe－2e-＝Fe2+
⑤ (√)
正极： Cu2++2e-＝Cu
总反应：Fe+Cu2+＝Fe2++Cu
Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4
7、原电池工作原理：
电极反应式：
Zn片： Zn －2e- = Zn2+ Cu片：2H++2e- = H2 ↑
（氧化反应） （还原反应）
总反应式：
2e-
Zn +2H+ == Zn2+ + H2↑
总化学方程式 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
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 Zn2＋ 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 H ， H 再结合成氢分子从铜片上逸出。这一变化可
以表示如下： 锌片： 铜片： 总反应：
原电池正、负极判断
6、原电池电极反应式的书写
电极反应式的一般书写程序:
负极： 还原剂—ne- = 氧化产物
正极： 氧化剂 + ne- = 还原产物
明确正、负极反应生成的阴、阳离子与电解质溶液中的 离子是否共存。 若不共存，则该电解质溶液中的离子应写入正、负极反 应式。 再根据质量守恒和电荷守恒配平。
例题2：Al和Cu作电极所构成的原电池电解质溶液为浓 硝酸
① Al作__正__极
② Cu作__负__极
电极反应式是：
负极 ____C_u_-_2_e_-=_C_u_2_+______
正极 ____2_N_O_3-_+_4_H+_+_2_e_-=_2_N_O_2_↑+2H2O

3.二次电池 (1)铅蓄电池的构造 PbO2 Pb 正极为_________，负极为_____，电解质溶 H2SO4 液为________溶液。 (2)铅蓄电池的工作原理 ①放电时的电极反应式 － － Pb＋SO2 －2e ===PbSO4 4 负极：____________________________； ＋ － － PbO2＋4H ＋SO2 ＋2e === 4 正极：____________________________
－
即时应用
2．据报道，某海军航空站安装了一台 250 kW 的 MCFC 型燃料电池，该电池不仅能 为航空站提供电能，同时还供应水蒸气，其 工作温度为 600～700 ℃， 所用的燃料是 H2， 电解质是熔融的 Na2CO3。已知该电池的总 反应式为：2H2＋O2===2H2O，正极的电极 － － 反应是：O2 ＋4e ＋2CO2===2CO2 ，则下 3 列说法正确的是( )
－ － －
2．燃料电池正极反应式的书写 因为燃料电池正极反应物一律是氧气，正极都 是氧化剂氧气得到电子的还原反应，所以可先 写出正极反应式，正极反应的本质都是O2得电 子生成O2－，故正极反应式的基础都是O2＋4e
－===2O2－。正极产生O2－的存在形式与燃料电
池的电解质的状态和电解质溶液的酸碱性有着 密切的关系。这是非常重要的一步。现将与电
－ － － － －
(4)电解质为固体电解质(如固体氧化锆—氧化钇) 该固体电解质在高温下可允许O2－在其间通过，
故其正极反应式应为O2＋4e－===2O2－。
综上所述，燃料电池正极反应式本质都是O2＋ 4e－===2O2－，在不同电解质环境中，其正极 反应式的书写形式有所不同。因此在书写正极 反应式时，要特别注意所给电解质的状态和电