下面是小编为大家整理的原电池原理的教学设计，本文共14篇，供大家参考借鉴，希望可以帮助您。
篇1：原电池原理的教学设计
原电池原理的教学设计
教学目标：
一、知识与技能：
1、了解原电池的工作原理，原电池的构成条件并能设计简单的原电池。
2、理解原电池的本质和原电池的正负极与氧化还原反应的关系。
二、过程与方法
1、通过对比实验的探究认识到原电池在化学能转变为电能过程中所起到的作用。
2、通过探究实验，分析并归纳出形成原电池的条件。
3、通过多媒体动画分析原电池中微观粒子的移动，深入理解原电池的本质。
三、情感态度与价值观
1、学会通过对比的方法来处理实验结果，由具体的实验现象描述逐渐形成抽象概括。
2、认识到科学对人类产生的影响是多方面的，要有辩证看待事物的眼光。
3、认识到个体与群体是密切相关的'，从而形成“环保从我做起”的意识。
教学重难点：
1、本节教学重点：初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
2、本节教学难点：通过对原电池实验的探究，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。
学情分析：
学生在必修1中已经学习了氧化还原反应，对氧化还原反应的特征——“反应中有电子的得失”有较好的认识。并掌握了氧化反应、还原反应与电子得失（化合价升降）的联系。这将有助于学习者理解并掌握原电池的本质——氧化还原反应，以及原电池正负极与电极得失电子的关系。
教材分析：
本节课讲授的是《化学—必修二》中第二章第二节——化学能与电能。在高中化学中关于原电池的内容有两部分，分别是必修二第二章第二节（化学能与电能）以及选修四第四章第一节（原电池）。本节课作为必修内容中的一部分，在知识的深度上偏低，要符合所有学习者的学习情况；在广度上要有一定的拓展，使得学习者能够有一个较为开阔的学习视野；而在学习知识上要把握好基础知识的框架，为部分学习者的后续学习奠定基础。
教学过程：
【引入】同学们好，你们看这是什么？（展示手电筒、手机、MP3等电器。）
【学生回答】电筒、手机、MP3。
【引导】这些电器的工作需要什么样的能源？从哪里获得？
【学生回答】电能，电池。
【引导】那么电池如何能产生电能呢？要解决这个问题我们先回顾一下上节课所学的知识，各种形式能量之间可以相互转化，比如化学反应中化学能可以转化为热能。那么电能可以由什么能量转化来，你们了解哪些发电方式吧？
【学生回答】有火力发电、水力发电、风力发电、核能发电等。
【讲述】阅读教材40页图2—7、2—8及第二段了解我国发电方式和发电总量构成，以及火力发电过程中的能量转化。
【分组讨论】我国发电总量构成说明什么问题？火力发电过程中涉及哪些形式的能量转化？分析火力发电的缺点？
【学生回答】以火力发电为主，火力发电就是通过化石燃料燃烧，使化学能转变成为热能，加热水使之汽化为水蒸汽以推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。即存在化学能→热能→机械能→电能几种能量的转化。
缺点包括：煤是不可再生能源、煤燃烧对环境的污染大、火力发电能量转化过程多，能量损耗多能量利用率低。
【引导】从上面讨论可知火力发电事实上将化学能最终转化为了电能，只不过所需的能量转化过程多，能量利用率低。那么我们能不能找到一种直接将化学能转化为电能的方法呢？
我们再来分析一下火力发电过程中的能量转化过程。
化学能→热能→机械能→电能
大家觉得这一系列的能量转化过程中最重要的一步是哪一步？为什么？
【学生回答】化石燃料的燃烧即化学能→热能因为只有将化学能以热能。
形式释放出去后才可能实现后续过程中的能量形式转化。
【引导】非常正确，由此我们可以看出在火力发电中，化石燃料的燃烧（发生氧化还原反应）是使化学能转化为电能的关键。那么谁能告诉我氧化还原反应的本质是什么？
【学生回答】还原剂和氧化剂之间存在电子的转移。
【引导】对！因此电子转移的结果是引起物质化学键重新组合，同时将化学能以热能释放。那么如果我们能将氧化还原反应中的化学能直接以电能形式释放，是否就可以实现化学能直接转化为电能呢？
下面请同学们完成以下几个探究实验，并讨论完成相关实验报告。
【学生分组实验】
实验一取60mL稀硫酸置于200mL烧杯中，用pH试纸。
测定其pH值。然后将一块锌片插入稀硫酸中，观察实验现象。
一段时间后再测溶液的pH值，并用手触摸烧杯外壁。
【学生总结】
Zn片逐渐溶解，Zn片表面有气泡产生，溶液的。
pH值增大，烧杯外壁有一定温度。
结论：Zn与稀H2SO4发生了化学反应。
【引导】请同学们思考并讨论几个问题：
①根据相关实验现象，写出反应方程式。
②反应过程中有无电子转移，如果有，分析谁得电子，谁失电子？
③反应过程中的能量转化形式如何？
【讨论并总结】pH值增大即说明溶液中的c（H+）减小，H+。
数目减少，有气泡产生。因此反应为：
Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑。
Zn–2e— Zn2+发生氧化反应。
2H+2e H2↑发生还原反应。
化学能转化为热能。
实验二另取60mL稀硫酸置于200mL烧杯中，用pH试纸+—Zn稀H2SO4Cu稀H2SO4。
测定其pH值。然后将一块铜片插入稀硫酸中，观察实验现象。
一段时间后再测溶液的pH值，并用手触摸烧杯外壁。
【学生总结】
无明显现象，溶液的pH不变，烧杯外壁无温度变化。此过程中未发生反应，实验三另取60mL稀硫酸置于200mL烧杯中，用pH试纸。
测定其pH值。然后将一块锌片和一块铜片同时插入稀硫酸中，观察实验现象。一段时间后再测溶液的pH值。
【学生总结】
同实验一Zn片逐渐溶解，Zn片表面有气泡产生，溶液的pH值增大，烧杯外壁有一定温度。Cu片无明显现象。
结论：Zn与稀H2SO4发生了化学反应。
Cu与稀H2SO4不发生化学反应。实验四另取60mL稀硫酸置于200mL烧杯中，用pH试纸测定其pH值。然后将一块锌片和一块铜片；同时插入稀硫酸中，用导线连接，并在导线中间连接一个电流计。观察实验现象。
【学生总结】
Zn片逐渐溶解，Cu片不溶解，Cu片表面有气泡产生，溶液的pH值增大，电流表的指针发生偏转。
【引导】这里出现了两个比较特殊的现象，其一
Cu片表面有气泡产生，其二电流表的指针发生了偏转。请同学们结合实验一的现象和结论分析为什么Cu片表面有气泡产生，电流表的指针偏转说明什么？并思考该过程中得、失电子的物质是什么？写出相关化学反应。
【讨论并总结】
1、Zn片逐渐溶解，Cu片不溶解，说明失电子的还是Zn片，Cu片并未失电子。
2、Cu片表面有气泡产生，溶液的pH值增大，说明该气泡仍然是H2，只不过氢ZnCu稀H2SO4离子是在铜片上获得电子，而不是在锌片上获得电子。
3、发生的化学反应还是Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑
4、电流表的指针偏转说明有电流产生，该过程获得了电流，即实现了化学能转化为电能。
【引导】通过同学们的讨论，我们确定了在实验四中实现了化学能转化为电能，在此过程中发生的化学反应和实验一相同，因此我们有必要分析一下为什么同一个化学反应经过不同的实验装置设计实现了化学能转化为了两种不同形式的能量（热能、电能）。这种实验装置的设计有什么特殊之处？
思考这样几个问题：
①为什么失去电子的是Zn片，而不是Cu片？
②对比实验一和实验四得失电子的位置差别？
③Cu片并未失电子，而氢离子是在铜片上获得电子，那么Cu片上的电子是从什么地方来的？
【讨论并总结】
1、Zn和Cu的金属活泼性不一样，Zn比Cu的失电子能力强。
2、实验一中得失电子的位置均在Zn片表面，而实验四中失电子的位置在Zn片表面（发生氧化反应），得电子的位置在Cu片（发生还原反应）。
3、Cu片上的电子来自于Zn片，电子经导线从Zn片流向Cu片从而获得电流。
【归纳】从同学们的讨论可知，只要具有类似实验四这种把一个氧化还原反应拆分为氧化反应和还原反应使之在不同区域进行，并通过导线传递氧化还原反应中的转移电子的实验装置就能实现化学能直接转化为电能。因此我们把这种将化学能转变为电能的装置叫做原电池。另外，根据物理学知识我们知道电流（正电荷）由正极流向负极，那么电子（负电荷）就应该从负极流向正极，因此我们可以规定实验四中的锌片作为负极，铜片作为正极。它们发生的反应称为电极反应。
【继续探究】
现在我给大家一些材料，各小组可以自己设计原电池，然后汇报设计结果与心得。
（材料：导线、炭棒、铁片若干、铜片若干、烧杯、稀硫酸、检流计、蔗糖溶液、硫酸铜溶液。）
篇2：论文：《原电池原理》
论文精选：《原电池原理》
文章摘要：本文全面讲解原电池的知识，包括最简单的原电池、构成原电池的条件、原电池正负极判断、电极方程式书写和原电池应用。正负极判断和电极方程式书写是重点。
原电池是的高考中的重点知识，也是电化学知识的基础。
传统的发电是通过燃烧加热水，产生蒸汽，推动发电机，产生电能。能量转化为化学能→热能→机械能→电能，能量经过多次转化，最终转化率很低。而原电池是直接将化学能转化为电能，能量转化率较高。
一、简单的原电池
将锌片与铜片用导线连接，导线中间接一电流表，平行插入盛有稀硫酸的烧杯中，此时电流表指针有偏转，说明有电流通过。
二、构成原电池的条件
通过上面铜锌原电池，我们得出构成原电池的条件有：
（1）电极材料。两种金属活动性不同的金属或金属和其他导电性物质；
（2）电解质溶液，两电极同时浸没在电解质溶液中；
（3）两电极要用导线连接，形成闭合回路。
注意：
①电流表不是必需的，只是检验是否有电流通过。
②极活泼的金属单质一般不作做原电池的负极，如K、Ca、Na等。
三、原电池正负极的判断
（1）由组成原电池的两极材料判断
一般来说，较活泼的金属为负极，较不活泼的金属为正极。本质上能和电解质溶液反应的金属为负极。但具体情况还要看电解质溶液。如镁、铝电极在稀硫酸在中构成原电池，较活泼的镁为负极，铝为正极；但镁、铝电极在氢氧化钠溶液中形成原电池时，由于是铝和氢氧化钠溶液发生反应，失去电子，因此铝为负极，镁为正极。
（2）根据外电路电流的方向或电子的流向判断
在原电池的外电路，电流由正极流向负极，电子由负极流向正极。
（3）根据内电路离子的移动方向判断
在原电池电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。
（4）根据电极上产生的气体判断
原电池工作后，如果一电极上产生气体，通常是因为该电极发生了析出氢的反应，说明该电极为正极，活动性较弱。
（5）根据电极质量的变化判断
原电池工作后，若某一极质量增加，说明溶液中的阳离子在该电极得电子，该电极为正极，活泼性较弱；如果某一电极质量减轻，说明该电极溶解，电极为负极，活泼性较强。
（6）根据原电池两极发生的化学反应判断
原电池中，发生氧化反应的是负极，发生还原反应的是正极。因此可以根据总化学方程式中化合价的升降来判断。
（7）根据某电极附近pH的变化判断
析氢或吸氧的电极反应发生后，均能使该电极附近电解质溶液的pH增大，因而原电池工作后，该电极附近的pH增大了，说明该电极为正极，金属活动性较弱。
四、电极反应式的书写
（1）准确判断原电池的正负极是书写电极反应的关键
如果原电池的正负极判断失误，电极反应式的书写一定错误。上述判断正负极的方法是一般方法，但不是绝对的'。
铝片和铜片同时插入浓硝酸溶液中，由于铝片表明的钝化，这时铜失去电子，是负极，其电极反应为：
负极：Cu-2e-=Cu2+
正极：2NO3-+4H++2e-=2H2O+2NO2↑
铝片和镁片同时插入氢氧化钠溶液中，虽然镁比铝活泼，但由于镁不与氢氧化钠反应，而铝却反应，失去电子，是负极，其电极反应为：
负极：2Al+8OH--6e-=2AlO2-+4H2O
正极：6H2O+6e-=6OH-+3H2↑
（2）要注意电解质溶液的酸碱性
在正负极上发生的电极反应不是孤立的，它往往与电解质溶液紧密联系，如氢氧燃料电池有酸式和碱式，在酸溶液中，电极反应式中不能出现OH-，在碱溶液中，电极反应式中不能出现H+，像CH4、CH3OH等燃料电池，在碱溶液中碳（C）元素以CO32-离子形式存在，而不是放出CO2气体。
（3）要考虑电子的转移数目
在同一个原电池中，负极失去电子数必然等于正极得到的电子数，所以在书写电极反应时，一定要考虑电荷守恒。防止由总反应方程式改写成电极反应式时所带来的失误，同时也可避免在有关计算中产生误差。
（4）要利用总的反应方程式
从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池，而两个电极反应相加即得总反应方程式。所以只要知道总反应方程式和其中一个电极反应，便可以写出另一个电极反应方程式。
四、原电池原理的应用
原电池原理在工农业生产、日常生活、科学研究中具有广泛的应用。
1.化学电源
人们利用原电池原理，将化学能直接转化为电能，制作了多种电池。如干电池、蓄电池、充电电池以及高能燃料电池，以满足不同的需要。在现代生活、生产和科学研究以及科学技术的发展中，电池发挥的作用不可代替，大到宇宙火箭、人造卫星、飞机、轮船，小到电脑、电话、手机以及心脏起搏器等，都离不开各种各样的电池。
2.防止金属的腐蚀
金属的腐蚀指的是金属或合金与周围接触到的气体或液体发生化学反应，使金属失去电子变为阳离子而消耗的过程。
在金属腐蚀中，我们把不纯的金属与电解质溶液接触时形成的原电池反应而引起的腐蚀称为电化学腐蚀，电化学腐蚀又分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀：在潮湿的空气中，钢铁表面吸附一层薄薄的水膜，里面溶解了少量的氧气、二氧化碳，含有少量的H+和OH-形成电解质溶液，它跟钢铁里的铁和少量的碳形成了无数个微小的原电池，铁作负极，碳作正极，发生吸氧腐蚀：
负极：2Fe-4e-=2Fe2+
正极：O2+4e-+2H2O=4OH-
电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因。因此可以用更活泼的金属与被保护的金属相连接，或者让金属与电源的负极相连接均可防止金属的腐蚀。
3.加快反应速率
如实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气，用纯锌生成氢气的速率较慢，而用粗锌可大大加快化学反应速率，这是因为在粗锌中含有杂质，杂质和锌形成了无数个微小的原电池，加快了反应速率。
篇3：原电池原理及其应用
第四章 第四节 原电池原理及其应用
一、学习目标
1、掌握原电池实质，原电池装置的特点，形成条件，工作原理
2、了解干电池、铅蓄电池、锂电池、燃料电池
3、了解金属的电化学腐蚀
二、知识重点、难点
原电池原理、装置特点、形成条件、金属的电化学腐蚀
三、教学过程
引入： 你知道哪些可利用的能源？电池做为能源的一种，你知道
是怎么回事吗？它利用了哪些原理？你知道金属是如何生
锈的吗？
篇4：原电池原理及其应用
实验：4-15：①将锌片插入稀硫酸中报告实验现象。
②将铜片插入稀硫酸中报告实验现象。
③将与铁锌铜片相互接触或用导线连接起来插入稀硫酸中报
告实验现象。
④在③中把锌片和铜片之间连上电流计，观察其指针的变化。
结论：①锌片能和稀硫酸迅速反应放出H2
②铜片不能和稀硫酸反应
③铜片上有气体生成
④电流计的指针发生偏转，说明在两金属片间有电流产生
结论：什么是原电池？（结论方式给出）它的.形成条件是什么？
原电池定义:把化学能转化为电能的装置叫做原电池.
形成条件: ①两个电极
②电解质溶液
③形成闭合电路
讨论：1、Zn|H2SO4|Cu形成装置后有电流产生，锌片上发生了什么
反应？铜片上发生了什么反应？（可以取锌片周围的溶液
用NaOH溶液鉴别；取铜片上生成的气体检验。）
结论：在锌片周围有锌离子生成；铜片上生成的是H2
讨论：可能造成此现象的原因？俩金属片上的反应式的书写。
结论：在Zn上:Zn C 2e- =Zn2+
在Cu上:2H++2e-=H2
Zn失去电子流出电子通过导线--Cu--电解质中的离子获得电子
我们把： 流出电子的一电极叫负极；
电子流入的一极叫做正极
两极反应的本质：还是氧化还原反应，只是分别在两极进行了。
负极失电子 被氧化 ,发生氧化反应
正极得电子 被还原 发生还原反应
实验：分别用两个铜片和两个锌片做上述实验④。
结论：两种情况下电流计不发生偏转，说明线路中无电流生成，铜
片上无气体生成。即两电极必须是活泼性不同的金属与金属
或金属与非金属（能导电）
篇5：原电池原理及其应用教学教案
教学重点：
①原电池的化学工作原理；
②原电池的形成条件及电极反应式；电子流和电流的运动方向；
③培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神。
教学难点：
原电池的化学工作原理和金属的腐蚀。
教学过程：
Ⅰ复习
[提问]化学反应通常伴有能量的变化，能量有那些转换（或传递）能量的形式？
篇6：原电池原理及其应用教学教案
[学生实验，教师指导]
[学生思考的问题]
（1）锌和稀H2SO4直接反应的实质是什么？
（2）插入铜丝接触到锌粒后，为什么在铜丝上出气泡？
（3）铜丝上的电子由何处而来，出来的是什么气体？
学生根据实验，建议讨论步骤：现象（易）——解释（难）——结论（难）
一、原电池
对比铜锌原电池与直流电源或干电池的实验，得出有关的电极名称，电流流动方向，电子流动方向等。
电极反应：负极（锌片） Zn - 2e = Zn2+（氧化反应）
正极（铜片）2H+ + 2e = H2↑（还原反应）
原电池反应：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
定义：把化学能转变为电能的装置叫做原电池。
原电池中：电子流入的一极是正极（较不活泼金属），电子流出的一极是负极（较活泼金属）。
原理：较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）流向较不活泼的金属（正极）。
原电池组成：①两块相连的活泼性不同的金属（或可以导电的其它材料）；②电解质溶液（中学只局限活泼金属与电解质溶液能自发进行氧化还原反应的情况）。
原电池形成电流的条件：两块相连的活泼性不同的金属（或可以导电的其它材料）与电解质溶液接触构成闭合回路。
经常用做惰性电极材料的物质是Pt（铂）或C（石墨），如下图两个装置的电极反应是相同的。
说明：教学软件不能代替教学实验，不过可以在总结时用演示教学软件。
[练习]判断下列装置那些能构成原电池，标出电极名称，写出电极反应。
二、化学电源
（教师可以布置课外文献检索，课堂时间有限，不可能涉及过多内容，局限于教材即可）
1、干电池
家庭常用电池。
常见的是锌-锰干电池。如图：
2、铅蓄电池
目前汽车上使用的电池。
铅蓄电池的构造是用含锑5%—8%的.铅锑合金铸成格板。PbO2作为阳极，Pb作为阴极，二者交替排列而成。电极之间充有密度为1.25%—1.28%gcm-3的硫酸溶液。
3、锂电池
锂电池是一种高能电池，锂作为负极，技术含量高，有质量轻、体积小、电压高、工作效率高和寿命长等优点。常用于电脑笔记本、手机、照相机、心脏起博器、火箭、导弹等的动力电源。
4、新型燃料电池
还原剂（燃料）在负极失去电子，氧化剂在正极得到电子。
目前常见的有，氢气、甲烷、煤气、铝等燃料与空气、氯气、氧气等氧化剂组成的燃料电池。
特点是能量大、使用方便、不污染环境和能耗少等。
三、金属的腐蚀和防护
（1）金属的腐蚀
金属腐蚀是指金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。
◇ 析氢腐蚀（在酸性条件下）
说明：析氢腐蚀备有Flash演示教学软件，请查阅或选用。
钢铁在潮湿的空气中，钢铁表面吸附的水膜由于溶入二氧化碳，使H+增多。
H2O + CO2 H2CO3 H+ + HCO3-
构成的原电池：铁（负极）——碳（正极）——酸性电解质薄膜
负极（铁）Fe – 2e = Fe2+ （被氧化）
正极（碳）2H+ + 2e = H2↑（被还原）
◇ 吸氧腐蚀（在弱酸性或中性条件下）
说明：吸氧腐蚀备有Flash演示教学软件，请查阅或选用。
钢铁在潮湿的空气中，钢铁表面水膜溶解了氧气。
构成的原电池：铁（负极）——碳（正极）——电解质薄膜
负极（铁）2Fe – 4e = 2Fe2+ （被氧化）
正极（碳）2H2O + O2 + 4e = 4OH-（被还原）
◇ 析氢腐蚀和吸氧腐蚀往往同时发生，一般情况下，钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀。
[讨论] 析氢腐蚀或吸氧腐蚀钢铁表面水膜溶液的PH值会有什么变化？
（2）金属的防护
[通过研究讨论学习]
1、改变金属的内部组织结构。
2、在金属表面覆盖保护层。
涂油脂、油漆，覆盖搪瓷、塑料，电镀、热镀、喷镀，在钢铁表面形成致密而稳定的氧化膜。
3、电化学保护法。
Ⅲ作业——教材69页：一、二、三题
[课后研究课题]
通过查找资料（包括上网）了解一种新型电池的详细化学原理和优缺点。（如海水电池、氢氧燃料电池、纽扣电池、锂电池等）
篇7：原电池原理及其应用教案设计
一、学习目标
1、掌握原电池实质，原电池装置的特点，形成条件，工作原理
2、了解干电池、铅蓄电池、锂电池、燃料电池
3、了解金属的电化学腐蚀
二、知识重点、难点
原电池原理、装置特点、形成条件、金属的电化学腐蚀
三、教学过程
引入： 你知道哪些可利用的能源？电池做为能源的一种，你知道是怎么回事吗？它利用了哪些原理？你知道金属是如何生锈的吗？
篇8：原电池原理及其应用教案设计
实验：4-15：①将锌片插入稀硫酸中报告实验现象，原电池原理及其应用。
②将铜片插入稀硫酸中报告实验现象。
③将与铁锌铜片相互接触或用导线连接起来插入稀硫酸中报告实验现象。
④在③中把锌片和铜片之间连上电流计，观察其指针的变化。
结论：①锌片能和稀硫酸迅速反应放出H2
②铜片不能和稀硫酸反应
③铜片上有气体生成
④电流计的指针发生偏转，说明在两金属片间有电流产生
结论：什么是原电池？（结论方式给出）它的形成条件是什么？
原电池定义:把化学能转化为电能的.装置叫做原电池.
形成条件: ①两个电极
②电解质溶液
③形成闭合电路
讨论：1、Zn|H2SO4|Cu形成装置后有电流产生，锌片上发生了什么
反应？铜片上发生了什么反应？（可以取锌片周围的溶液用NaOH溶液鉴别；取铜片上生成的气体检验，化学教案《原电池原理及其应用》。）
结论：在锌片周围有锌离子生成；铜片上生成的是H2
讨论：可能造成此现象的原因？俩金属片上的反应式的书写。
结论：在Zn上:Zn C 2e- =Zn2+
在Cu上:2H++2e-=H2
Zn失去电子流出电子通过导线--Cu--电解质中的离子获得电子
我们把： 流出电子的一电极叫负极；
电子流入的一极叫做正极
两极反应的本质：还是氧化还原反应，只是分别在两极进行了。
负极失电子 被氧化 ,发生氧化反应
正极得电子 被还原 发生还原反应
实验：分别用两个铜片和两个锌片做上述实验④。
结论：两种情况下电流计不发生偏转，说明线路中无电流生成，铜片上无气体生成。即两电极必须是活泼性不同的金属与金属或金属与非金属（能导电）
篇9：高中化学《原电池》教学设计
教学目的：
1、了解原电池的定义；了解原电池的构成条件极其工作原理；并学会判断原电池的正负极。
2、通过老师的讲解和演示实验学会判断该装置是否是原电池装置、判断电池的正负极。
3、发展学习化学的兴趣，乐于探究化学能转化成电能的奥秘，体验科学探究的乐趣，感受化学世界和生活息息相关。
教学重点：
进一步了解原电池的工作原理，并判断原电池的正负极。
教学难点：
原电池的工作原理（解决方法：通过演示实验观察实验现象，加上老师的引导学生思考正负极发生什么变化，电子流动方向。）
教学方法：
讲授法、演示实验法。
教学过程：
【板书】化学能与电能
教师导入语：随着科学技术的发展和社会的进步，各式各样的电器进入我们的生活。
使用电器都需要电能。那么，我们使用的电能是怎么来的呢？
学生答：水力发电、火力发电、核能……
教师：我们来看看我国发电总量构成图吧。
教师：由图看出火力发电占发电总量的首位、其次还有水力发电……
教师：我们来看这幅图思考一下火力发电过程能量是怎样转化的？
【学生思考】让学生思考1分钟。
教师：通过燃烧煤炭，使化学能转变成热能，加热水使之汽化为蒸汽以推动涡轮机，然后带动发电机发电。
【投影】化学能→热能→机械能（涡轮机）→电能。
教师：但是煤炭发电有很多缺点，大家一起来说说。
学生：污染大、转化率低、煤炭是不可再生能源。
教师：那么是否可以省略中间的过程直接由化学能→电能？
【实验一】将铜片和锌片分别插入稀硫酸溶液中，观察现象并解释原因。
【现象】Zn片上有气泡（H2），Zn片逐溶解；Cu片无明显现象。
【板书】Zn片上发生反应：Zn+2H+==Zn2++H2↑
【实验二】将铜片和锌片用导线与电流表连接，并插入稀硫酸溶液中，观察现象并解释原因。
【现象】Zn片逐渐溶解但无气泡；Cu片上有气泡（H2）；电流计指针偏转。
【设疑】为什么只在铜片和锌片上连接了一条导线，反应现象就不同了呢？思考一下。
【学生讨论】一分钟
教师：指针偏转，说明电路中有电流通过，说明发生了电子定向移动。Zn比Cu活泼，用导线连在一起时，锌片逐渐溶解，说明Zn片失去的电子，电子经导线流向Cu片，溶液中的H＋由于电场作用下移向Cu片得电子被还原成H2（播放Flash动画）。
【板书】铜片上：2H+＋2e－=H2↑；锌片上Zn－2e－=Zn2+。
【过渡】实质上实验二的.装置就是一个原电池的装置，下面就让我们一起来了解一下原电池吧。
【板书】原电池定义：将化学能直接转变成电能的装置。
负极：失去电子（或电流流进）
原电池
正极：得到电子（或电流流出）。
教师：原电池的工作原理。
在外电路中，负极失去电子，正极得到电子，电子从负极向正极移动。
在内电路中（在溶液中），溶液中的阴离子向负极移动过，溶液中的阳离子向正极移动。这样整个电路构成了闭合回路，带电粒子的定向移动产生电流。
教师：
[过渡]回忆思考：通过以上实验想想原电池是由哪几部分组成的，构成原电池的条件又有哪些？
教师：原电池组成条件：两极一液一连线。
①两种活泼性不同的金属（或其中一种为能导电的非金属，如“碳棒”）作电极，其中较活泼金属为负极。较不活泼金属（或非金属）为正极。
②电解质溶液。
③形成闭合回路。
④能自发地发生氧化还原反应。
教师：一个原电池装置我们怎样来判断它的正负极呢？
【归纳小结】
判断原电池正、负极的方法。
1、由组成原电池的两极材料判断：
一般是活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
2、根据电流方向或电子流动方向判断：
电流是由正极流向负极，电子流动方向是由负极流向正极。
3、根据原电池两极发生的变化来判断：
原电池的负极总是失电子发生氧化反应，正极总是得电子发生还原反应。
4、电极反应现象
不断溶解，质量减少为负极；有气体产生，或质量增加或不变为正极。
教师：我们来看一下原电池原理有哪些应用。
①制作化学电源
②加快反应速率
③判断金属活动性的强弱
④防止金属的腐蚀
教师：这节课我们初步了解了原电池装置，其实我们身边有很多原电池，同学们要善于从生活中发现化学，培养对化学的兴趣。
作业处理：
1、调查我们周围有哪些电池是利用原电池原理生产的。
2、上网查询，更多原电池的种类及应用。
篇10：《原电池的原理及应用》教学反思
《原电池的原理及应用》教学反思
本文笔者在高中化学《原电池的原理及应用》的教学后，及时从亮点和败笔上进行教学反思，并以培养学生的化学素养为目标，重新调整课堂教学模式。对众多化学教师应该有所启发，现综述如下：
教学案例原述：
通过铜―锌原电池的演示实验及动画演示电子流动情况，帮助学生理解原电池的原理。我考虑到学生的知识迁移能力和概括能力还不是很强，没有让学生马上讨论“构成原电池的条件”。我对教材进行了处理，增加了一些演示实验（如下表），按铜―锌原电池的装置，变化电极材料和烧杯里的物质（其中实验6中锌和铜分别放在两个烧杯中），让学生通过预测、观察、对比、分析、归纳、得出结论。
序号电极材料烧杯中物质预测结果实验结果
1Zn――Zn稀硫酸
2Cu――Cu稀硫酸
3Zn――C（石墨）稀硫酸
4Zn――Cu硫酸铜溶液
5Zn――Cu无水乙醇
6Zn――Cu稀硫酸
同学们一边兴致勃勃地预测实验结果，一边仔细观察实验现象。我一边引导学生积极思考，一边有序地做着实验。随着实验的进行，同学们顺利的得出了构成原电池的条件。然后学生通过练习巩固所学内容。从反馈来看，学生似乎掌握得很好了。
教学案例分析：
课后有学生对我说，如果能让他们自己亲手做这些实验就好了。还有学生问：我家里的电动车里的电池的正负极及电解液是什么？每年要更换电池的原因是什么？怎样才能延长寿命？我被深深地触动了，我们往往只注重学生是否掌握了理论知识，而不注重学生是如何获得这些理论知识；只注重怎样让学生更快地掌握知识，而不舍得把时间还给学生，让学生自主探究理论知识。而且理论知识要联系生活实际，要为实际生活服务。我们是否就书本上的理论知识而理论知识？如此培养出来的学生显然缺乏应有的`化学素养，只会是一个死读书的学生。
教学反思视点：
教学反思一：本课例是典型的师导生学的教学模式，学生能很好地掌握知识点。但本课内容与生活联系很多，可以在对培养学生观察能力，动手能力，发现问题方面都有很好的资源连接，例如音乐卡片、废旧干电池、电动玩具、手机、电子手表、照相机、电动车、汽车等等。能不能调整课堂模式，让学生从生活中来提升学习知识能力呢？
教学反思二：学生在实际生活中有关原电池最关注的是什么？选择什么作为活动的切入点，怎样利用好所有的资源与活动内容进行最佳组合？怎样的形式来展开才能真正从学生的兴趣能力出发更好地引领学生？
教学反思三：找准切入点后整个活动的顺序安排怎样？从时间、材料、内容、重点难点、学生情况进行有机整合。
教学模式改进：
课堂活动模式改为：创设情境探究活动分析问题探究加深掌握新知
在一阵音乐贺卡的音乐声中开始了新的学习，学生们马上充满了好奇，音乐贺卡的工作原理是什么？然后我就顺水推舟的告诉学生要探究的主题。教师在每个桌子上提供以下材料：电极有铁、铜、锌、石墨；溶液有稀硫酸、氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、无水乙醇；还有塑料绳、电线、电流计。学生从中挑选材料设计出原电池。学生先分组讨论，拟订实验方案，然后利用实验探究。教师参与其中，加以有效地引导、启发。学生实验完毕后，各小组汇报实验研究情况，小组间互相交流，从而理解原电池的原理及构成条件。最后教师设计问题情景让学生分析实际问题。课后布置家庭小实验――水果的原电池实验。
课后体会：
在整个探究过程中，学生的学习热情如此高涨，课堂气氛相当活跃，最后提出的问题大大出乎意料。如有学生提问：在实验中把导线连接的铜片与锌片一同浸入稀硫酸中书本上说只有铜片上有气泡，可实验中明明锌片上也有气泡？铜―锌原电池中稀硫酸在不断的消耗，那手机上的电池为何不需要补充电解液？铜―锌原电池的装置改成铜―银原电池（电解质仍为稀硫酸），现象是否一样？教师引导学生自学课本内容，适当用课件辅助解决上述问题，并指导学生去查有关的资料。通过上述活动使学生增强了分析具体问题的能力，本课从提出问题到分析问题，解决问题后又诱使学生提出新的问题，从问题开始，最后又以问题结束，体现了一种全新的以问题为主链的课堂学习模式。
课后教学反思
每节课结束后，其实有许多值得教师回味的地方，在实际的教学工作中，我常常从课堂教学中的亮点和败笔两个角度去加以反思。
1、教学亮点反思
总结精彩发扬光大,教师每上一节课总有精彩之处。如：有时课堂气氛特别活跃；有时教师信手拈来，成功地运用了某种十分称心的教学方法；有时教师灵机一动，有了解决问题的妙想；有时教学效果超越了预先设计的目标，引起了学生异乎寻常的共鸣；有时课堂教学中的某一应变措施特别得当；有时开展“双边”活动取得意外的成功；有时某些教育思想得到了有效的渗透；有时备课时未曾考虑到，而在课堂上突然闪现出灵感的火花等等。这些都是授课者应该及时总结的内容。
篇11：《原电池原理及其应用》评课稿
《原电池原理及其应用》评课稿
本学期听了一节《原电池原理及其应用》的研讨课，在此谈谈个人看法。
教学原述
通过铜—锌原电池的演示实验及动画演示电子流动情况，帮助学生理解原电池的原理。考虑到学生的知识迁移能力和概括能力还不是很强，教师没有让学生马上讨论“构成原电池的条件”。教师对教材进行了处理，增加了一些演示实验（如下表），按铜—锌原电池的装置，变化电极材料和烧杯里的物质（其中实验6中锌和铜分别放在两个烧杯中），让学生通过预测、观察、对比、分析、归纳、得出结论。
学生一边兴致勃勃地预测实验结果，一边仔细观察实验现象。教师一边引导学生积极思考，一边有序地做着实验。随着实验的进行，学生顺利的得出了构成原电池的条件。然后学生通过练习巩固所学内容。从反馈来看，学生掌握得很还可以。
我的评价
本课例是典型的师导生学的教学模式，学生能很好地掌握知识点。在整个探究过程中，学生的学习热情十分高涨，课堂气氛相当活跃，最后提出的问题大大出乎意料。如有学生提问：在实验中把导线连接的铜片与锌片一同浸入稀硫酸中书本上说只有铜片上有气泡，可实验中明明锌片上也有气泡？铜—锌原电池中稀硫酸在不断的消耗，那手机上的电池为何不需要补充电解液？铜—锌原电池的装置改成铜—银原电池（电解质仍为稀硫酸），现象是否一样？教师引导学生自学课本内容，适当用课件辅助解决上述问题，并指导学生去查有关的资料。通过上述活动使学生增强了分析具体问题的能力，本课从提出问题到分析问题，解决问题后又诱使学生提出新的问题，从问题开始，最后又以问题结束，体现了一种全新的以问题为主链的'课堂学习模式。
我的反思
本课内容与生活联系很多，可以在对培养学生观察能力，动手能力，发现问题方面都有很好的资源连接，例如音乐卡片、废旧干电池、电动玩具、手机、电子手表、照相机、电动车、汽车等等。能不能调整课堂模式，让学生从生活中来提升学习知识能力呢？学生在实际生活中有关原电池最关注的是什么？选择什么作为活动的切入点，怎样利用好所有的资源与活动内容进行最佳组合？怎样的形式来展开才能真正从学生的兴趣能力出发更好地引领学生？找准切入点后整个活动的顺序安排怎样？从时间、材料、内容、重点难点、学生情况进行有机整合。
我的建议
课堂活动模式可以尝试改为：创设情境→探究活动→分析问题→探究加深→掌握新知
在一阵音乐贺卡的音乐声中开始新的学习，学生们马上充满了好奇，音乐贺卡的工作原理是什么？然后教师就顺水推舟的告诉学生要探究的主题。教师在每个桌子上提供以下材料：电极有铁、铜、锌、石墨；溶液有稀硫酸、氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、无水乙醇；还有塑料绳、电线、电流计。学生从中挑选材料设计出原电池。学生先分组讨论，拟订实验方案，然后利用实验探究。教师参与其中，加以有效地引导、启发。学生实验完毕后，各小组汇报实验研究情况，小组间互相交流，从而理解原电池的原理及构成条件。最后教师设计问题情景让学生分析实际问题。课后布置家庭小实验——水果的原电池实验。
篇12：高一化学教案原电池原理及其应用
一、学习目标
1、掌握原电池实质，原电池装置的特点，形成条件，工作原理
2、了解干电池、铅蓄电池、锂电池、燃料电池
3、了解金属的电化学腐蚀
二、知识重点、难点
原电池原理、装置特点、形成条件、金属的电化学腐蚀
三、教学过程
引入： 你知道哪些可利用的能源？电池做为能源的一种，你知道
是怎么回事吗？它利用了哪些原理？你知道金属是如何生
锈的吗？
篇13：原电池的工作原理教案
故事：在伦敦的上流社会，有一位贵族夫人格林太太，她有一口整齐洁白的牙齿。但其中镶有两颗假牙：一颗是黄金的-这是格林太太富有的象征;另一颗是不锈钢的—这是一次车祸留下的痕迹。
令人百思不解的是：打从车祸以后，格林太太经常头疼，夜间失眠，心情烦躁……尽管一些国际上知名的专家教授绞尽脑汁但格林太太的病症未能有丝毫的减轻，而且日趋严重……她的病真的就没治了吗?
后来是一位化学家解除了她的痛苦。 药方：换掉一颗假牙。
病因：口腔内产生了微弱的电流，刺激神经，导致人体生理系统紊乱，引发一系列病症。
大家可能会产生疑问：格林太太的口中怎么会有电流产生呢?下面我们通过以下的类比实验进行进一步的探究来揭穿其中的奥妙。 [演示实验]
1.内容：把锌片和铜片平行地浸入盛有稀硫酸溶液的烧杯中。 现象：锌片表面有氢气泡生成
铜片表面无气泡生成
解释：锌排在氢前能置换出氢气
铜排在氢后不能置换出氢气
2.内容：把锌片和铜片用导线连接起来再平行地浸入盛有稀硫酸溶液的烧杯中。 大家观察到一个很奇怪的现象：锌片表面无气泡生成，
铜片表面有气泡生成
3.内容：在锌片与铜片连接的导线中间接入一个电流计，再把锌片与铜片平行地浸入盛有稀硫酸的烧杯中。
现象：电流计指针偏转
疑问：2实验中铜片表面为什么有气泡生成?3实验中电流计指针为什么偏转? 分析：Zn、Cu用导线连接一同浸入稀硫酸时，Zn比Cu活泼，易失去电子，电子从Zn片流出通过导线流向Cu片，电子定向移动形成电流，故电流计指针有偏转;
溶液中的H+ 从Cu片获得电子，2H+ +2e-=H2，生成氢气，故Cu片表面有气泡生成。从能量变化的角度分析这套装置：我们知道，物质发生反应时，常伴有化学能与热能、光能等的相互转化, 比如镁带燃烧发光、放热是化学能转化为光能和热能。那么，我们做的这个实验是化学能转变为哪种能量形式呢?
这是以Zn和稀H2SO4反应为基础，将此反应的化学能转变为电能的装置。
我们把这种将化学能转变为电能的装置称为原电池。
1、原电池定义：将化学能转化为电能的装置。
这一现象早在17被意大利的物理学家伏打捕捉到并加以研究，发明了世界上第一个电池——伏打电池，即原电池
过度：回顾刚才所做实验，我们就是因为组合成了一个原电池才使得电流计指针有偏转，下
面我们以此原电池为例进一步分析原电池内部结构，得出其供电原理
2、原电池原理： 先进行理论分析： 外电路(导线上)：锌片上Zn失去电子，电子通过导线流向Cu片，电子定向移动形成电 流
内电路(溶液内)：由电性作用，溶液中带正电荷的离子H+、Zn2+ 移向Cu片;带负电荷离子移向Zn片，溶液中带电离子定向移动形成电流
内外电路形成闭合回路，电路中有电流通过便可向外供电。
此原电池所涉及到的反应是：
锌片：Zn-2e- = Zn2+
(氧化反应)
铜片：2H+ +2e- = H2 (还原反应)
我们把锌片和铜片称为此原电池的两个电极
此原电池以Zn和稀硫酸反应为基础，将氧化反应和还原反应分别设置在两个电极上进行，从而产生了电流，实现了Zn和稀硫酸反应的化学能向电能的转化。
由此我们得出了原电池的原理：
原电池以氧化还原反应为基础，将氧化反应和还原反应分别设置在两个电极上进行，从而产生电流，实现化学能转变为电能。以上是理论分析，下面再用动画演示其变化过程，加深对原电池原理的理解。
过渡：我们可以通过原电池的两个电极上发生的反应来理解原电池的原理，人们把原电池的两个电极分别叫做正极和负极，在电极上进行的反应称为电极反应，下面我们讨论原电池的电极和电极反应
3、原电池的电极和电极反应
规定：原电池中电子流出的一极为负极，电子流入的一极为正极 负极：电子流出的一极，(在此电极上物质失电子)发生氧化反应 正极：电子流入的一极，(在此电极上物质得电子)发生还原反应
以Zn、Cu-稀H2SO4原电池为例表示出此原电池的电极反应和电池总反应 (由学生根据正负极的规定判断出此原电池的正负极) 负极：Zn-2e- = Zn2+ 正极：2H++2e-=H2
将负极反应和正极反应相加，并消去电子就得到电池总反应：Zn+2H+= Zn2++ H2
过渡：在书写电极反应时有一点需要特别注意，那就是准确判断出原电池的正负极，下面讨论原电池正负极的判断方法(1) 活泼金属作负极(由电极的活泼性判断) (2) 电子流出的一极为负极(由电子的流向判断) (3) 发生氧化反应的一极为负极(由发生反应的类型判断)过渡：由以上我们知道了原电池的组成中需要有正负两个电极，那么它的构成还需要哪些条件?下面我们讨论构成原电池的条件
4、构成原电池的条件：
讨论以下装置是否能构成原电池：图略 【通过讨论】构成原电池的条件总结为： (1)有活泼性不同的两个电极。
① 两种活泼性不同的金属
② 一种金属与一种能导电的非金属。
(2)两个电极(直接或间接)连接在一起，并插入电解质溶液中，形成闭和回路 (3)能自发地进行氧化还原反应
注意:三个基本条件相互联系，不能孤立、片面的看待某一个条件，核心是氧化还原反应。 根据以上我们总结出的构成原电池的条件判断下面一个装置是否能形成原电池，若能形成写出电极反应和电池总反应
提问：格林太太口中的电流究竟是怎么产生的?
格林太太口中两颗不同金属的假牙与口腔唾液中电解质形成了原电池，虽然产生的电流很微弱，但长时间刺激神经，导致人体生理系统紊乱，引发一系列病症。所以，格林太太应该将两颗假牙换成同一种材料。 过渡：我们说学以致用，下面请你根据所学的知识来设计一组趣味实验： 实验目的：使已取出电池的音乐卡发出响声
实验器材：连有导线的锌片、铜片，西红柿，已取出电池的音乐卡 实验方法：由同学们自己设计(提问)
设计思路：锌片、铜片可以和西红柿内的酸液形成原电池，向外供电进而带动音乐卡，
使其发出响声。
下面我按照大家的设计方案做一下这个实验看能否成功。由于一个西红柿电池的电流可能会很微弱，所以我串联了3个西红柿，相当于3节电池。
由实验结果，证明大家的设计思路是正确的。这就是人们常说的水果电池。
小结：以上是本节课主要内容，学完本节课要求大家熟练掌握原电池原理，会应用原电池原理及其构成条件设计简单的原电池
篇14：高中原电池化学教学设计
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】
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】
、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+=Zn2++H2↑
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，若能设法使氧化与还原分开进行，让电子的不规则转移变成定向移动，便能形成电流。所以原电池的实质就是将氧化还原的电子转移变成电子的定向移动形成电流。
(2)实质：将一定的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的形式释放。
问：那么这个过程是怎样实现的呢?我们来看原电池原理的工作原理。
(3)原理：(负氧正还)
问：在锌铜原电池中哪种物质失电子?哪种物质得到电子?
学生：活泼金属锌失电子，氢离子得到电子
问：导线上有电流产生，即有电子的定向移动，那么电子从锌流向铜，还是铜流向锌?
学生：锌流向铜
讲：当铜上有电子富集时，又是谁得到了电子?
学生：溶液中的氢离子
讲：整个放电过程是：锌上的电子通过导线流向用电器，从铜流回原电池，形成电流，同时氢离子在正极上得到电子放出氢气，这就解释了为什么铜片上产生了气泡的原因。
讲：我们知道电流的方向和电子运动的方向正好相反，所以电流的方向是从铜到锌，在电学上我们知道电流是从正极流向负极的，所以，锌铜原电池中，正负极分别是什么?
学生：负极(Zn)
正极(cu)
实验：我们用干电池验证一下我们分析的正负极是否正确!
讲：我们一般用离子反应方程式表示原电池正负极的工作原理，又叫电极方程式或电极反应。一般先写负极，所以可表示为：
负极(Zn)：Zn-2e=Zn2+
(氧化)
正极(cu)：2H++2e=H2↑(还原)
讲：其中负极上发生的是氧化反应，正极上发生的是还原反应，即负氧正还。
注意：电极方程式要①注明正负极和电极材料②满足所有守衡
总反应是：Zn+2H+=Zn2++H2↑
讲：原来一个自发的氧化还原反应通过一定的装置让氧化剂和还原剂不规则的电子转移变成电子的定向移动就形成了原电池。
转折：可以看出一个完整的原电池包括正负两个电极和电解质溶液，及导线。那么铜锌原电池中的正负极和硫酸电解质能否换成其他的物质呢?
学生：当然能，生活中有形形色色的电池。
过渡：也就是构成原电池要具备怎样的条件?
二、原电池的构成条件
、活泼性不同的两电极
2、电解质溶液
3、形成闭合回路(导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液
4、自发的氧化还原反应
思考：锌铜原电池的正负极可换成哪些物质?保证锌铜原电池原理不变，正负极可换成哪些物质?(c、Fe、
Sn、
Pb、
Ag、Pt、
Au等)
问：锌铜原电池中硫酸能换成硫酸钠吗?
判断是否构成原电池，是的写出原电池原理。
(1)镁铝/硫酸;铝碳/氢氧化钠;锌碳/硝酸银;铁铜在硫酸中短路;锌铜/水;锌铁/乙醇;硅碳/氢氧化钠
(2)[锌铜/硫酸(无导线);碳碳/氢氧化钠]若一个碳棒产生气体11.2升，另一个产生气体5.6升，判断原电池正负极并求锌片溶解了多少克?设原硫酸的浓度是1mol/L，体积为3L，求此时氢离子浓度。
(3)银圈和铁圈用细线连在一起悬在水中，滴入硫酸铜，问是否平衡?(银圈下沉)
(4)Zn/ZnSo4//cu/cuSo4盐桥(充满用饱和氯化钠浸泡的琼脂)
(5)铁和铜一起用导线相连插入浓硝酸中
镁和铝一起用导线相连插入氢氧化钠中
思考：如何根据氧化还原反应原理来设计原电池呢?
请将氧化还原反应Zn+cu2+=cu+Zn2+设计成电池：
此电池的优点：能产生持续、稳定的电流。
其中，用到了盐桥
什么是盐桥?
盐桥中装有饱和的kcl溶液和琼脂制成的胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出。
盐桥的作用是什么?
可使由它连接的两溶液保持电中性，否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电，铜盐溶液会由于铜的析出减少了cu2+而带上了负电。
盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。
导线的作用是传递电子，沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。
三、原电池的工作原理：
正极反应：得到电子
(还原反应)
负极反应：失去电子
(氧化反应)
总反应：正极反应+负极反应
想一想：如何书写复杂反应的电极反应式?
较繁电极反应式=总反应式-简单电极反应式
例：熔融盐燃料电池具有高的放电效率，因而受到重视，可用Li2co3和Na2co3的熔融盐混合物作电解质，co为负极燃气，空气与co2的混合气为正极助燃气，已制得在6500c下工作的燃料电池，试完成有关的电极反应式：•
负极反应式为：2co+2co32--4e-=4co2
正极反应式为：2co2+o2+4e-=2co32-
电池总反应式：2co+o2=2co2
四、原电池中的几个判断
.正极负极的判断：
正极：活泼的一极
负极：不活泼的一极
思考：这方法一定正确吗?
2.电流方向与电子流向的判断
电流方向：正→负
电子流向：负→正
电解质溶液中离子运动方向的判断
阳离子:向正极区移动阴离子:向负极区移动
高中原电池化学教学设计模板4
【教学目标】
1.掌握原电池的构成条件,理解原电池的工作原理,能正确判断原电池的正负极,正确书写电极反应式、电池反应式,能根据氧化还原原理设计简单的原电池。
2.通过实验探究学习,体验科学探究的方法,学会分析和设计典型的原电池,提高实验设计、搜索信息、分析现象、发现本质和总结规律的能力。
3.在自主探究、合作交流中感受学习快乐和成功喜悦,增强学习的反思和自我评价能力,激发科学探索兴趣,培养科学态度和创新精神,强化环境保护意识以及事物间普遍联系、辨证统一的哲学观念。
【教学重点】
原电池的构成条件
【教学难点】
原电池原理的理解;电极反应式的书写
【教学手段】多媒体教学,学生实验与演示实验相结合
【教学方法】实验探究教学法
【课前准备】将学生分成几个实验小组,准备原电池实验仪器及用品。实验用品有:金属丝、电流表、金属片、水果。先将各组水果处理:A组:未成熟的橘子(瓣膜较厚),B组:成熟的橘子(将瓣膜、液泡搅碎),C组:准备两种相同金属片,D组:准备两种不同金属片。
【教学过程】
[师]:课前我们先作个有趣的实验。请大家根据实验台上的仪器和药品组装:将金属片用导线连接后插入水果中,将电流表串联入线路中,观察会有什么现象发生?
(教师巡视各组实验情况)。
[师]:请大家总结:有什么现象发生?
[生]:总结:出现两种结果:
①电流表指针偏转 ②电流表指针不发生偏转
[师]:电流表指针偏转说明什么?为什么会发生偏转?
[生]:说明有电流产生。
[师]:这个装置就叫做原电池。这节课我们共同研究原电池。请大家列举日常使用的原电池都有哪些?
[展示干电池]:我们日常使用的电池有下面几种,大家请看:
[播放幻灯片]:
化学电池按工作性质可分为:一次电池(原电池);二次电池(可充电电池)铅酸蓄电池。其中:一次电池可分为:糊式锌锰电池、纸板锌锰电池、碱性锌锰电池、扣式锌银电池、扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、锌空气电池、一次锂锰电池等。二次电池可分为:镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、二次碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池可分为:开口式铅酸蓄电池、全密闭铅酸蓄电池。
原电池的构成:任何一种电池由四个基本部件组成,四个主要部件是:两个不同材料的电极、电解质、隔膜和外壳。
【评注】提出问题,从身边走近化学,唤起学生学习兴趣。
[播放课件]《伏特电池》的发明:
说起原电池的发明,有一段有趣的故事。1786年,着名的意大利医师、生物学家伽伐尼,偶然发现挂在窗前铁栅栏的铜钩上的青蛙腿肌肉,每当碰到铁栅栏就猛烈地收缩一次。这偶然的现象并没有被伽伐尼放过,经不懈的探索和思考,第一个提出了动物电的见解。他认为:青蛙神经和肌肉是两种不同的组织,带有相反电荷,所以两者存在着电位差,一旦用导电材料将两者接通,就有电流通过,铁栅栏和铜钩在此接通了电路,于是有电流产生,由于有动物电流的刺激,蛙腿肌肉发生收缩。
动物电的发现引起了意大利物理学家伏打的极大兴趣,他在多次重复伽伐尼的动物电实验时,发现实验成败的关键在于其中的两种金属――铁和铜,若把钩着蛙腿的铜钩换成铁钩,肌肉就不会收缩。他认为动物电的实质是金属属性不同造成的,不同金属带有不同的电量,它们之间必然存在电位差,若有导线在中间连接,就会产生电流,蛙腿的收缩正是这种原因产生的电流刺激的结果。
伏打经过反复实验,深入钻研,1799年第一个人造电源--伏打电池(伏打曾叫它伽伐尼电池)问世。
[师]:这种可以把化学能转化成电能的装置叫原电池。那么他们是如何构成的呢?下面我们一起来研究原电池的原理。
[板书]:
一、原电池
1.原电池的形成条件:
[师]:请同学们根据自己的设想和实验室提供的仪器、药品,自己选择,试一试,看谁的电流表指针会发生偏转?看谁的音乐盒会响起。
实验仪器、药品:锌板、铜板、铁板、石墨、稀硫酸、硫酸铜溶液、食盐水、白糖水、酒精、硝酸银溶液、导线、烧杯、电流计、音乐盒。
各组学生积极探讨、拟实验方案。由学生的实验方案大致可分为下列四种情况:
第一组:电极用同一种材料并连接,A:溶液用盐酸;B:溶液用酒精。
第二组:电极材料用不同种导电物质并连接,A:溶液用盐酸;B溶液用白糖水。
第三组:电极用不同金属不连接,A:溶液用硝酸银;B:溶液用酒精。
第四组:电极一极插入溶液中,另一极放置在烧杯外。
[要求]:
学生在实验过程中观察并记录实验现象,记录电流计的指针偏转情况、两极现象、,看看音乐盒能否发出美妙的音乐。
各组汇报实验情况:
第一组中A、B均无现象。
第二组中A有电流产生,B无电流产生。
第三组中A、B均无现象。
第四组中无电流产生。
[师]:由上述实验请大家总结,原电池的形成条件是什么?
[生]:讨论、总结:
[板书]:①两个活泼性不同的金属(或导电的非金属)做电极
②电解质溶液
③电极相接触或连接 ④对应自发进行的氧化还原反应(有较强电流产生)
[师]:现在请大家重新分析课前用水果制作的原电池,为什么有的组有电流产生,而有的组没有电流产生?找出症结所在。
【评注】:强调内在条件,有利于学生把握实质、前后呼应,注重知识的产生过程。
[设问]:原电池的化学原理是什么?
[播放课件]铜--锌--稀硫酸原电池的工作原理
[师]:在上面实验探究中,我们看到,可产生电流的装置中电极究竟发生了什么变化?原电池是怎样实现化学能向电能转变的?请大家以上面研究的铜--锌--稀硫酸原电池为例研讨分析。
[生]:总结:
Cu片上发生反应:2H++2e-=H2 Zn片上发生反应:Zn-2e-=Zn2+
氧化还原反应是发生在两极。
电子从Zn片流向Cu片,应该有电流产生。
[板书]:较活泼金属锌做负极:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应)
较不活泼金属铜做正极:2H++2e-=H2 (还原反应)
电池总反应式: Zn+2H+=Zn2++H2
电子流动方向:锌导线铜
电流方向:铜导线锌
正极发生还原反应,负极发生氧化反应。
[师]:总结:原电池就是这样一种装置,它把一个氧化还原反应分拆成两半,使之在两个电极上进行,从而在导线中产生了电流,实现了化学能向电能的转变。 [探究]:根据反应2Fe3++Zn=Zn2++2Fe2+设计一个原电池,画出装置图,指出电极材料、名称,写出电极反应式。
[练习]:投影:
习题(略)
[课后思维拓展]
1.解释:为什么干电池使用一段时间后会没电?以铜--锌--稀硫酸原电池原理为例加以说明。
2.使用后的电池是否可以随地丢弃?为什么?应如何处理?
3.为什么手机电池充电后还可以继续使用?
4.课外阅读《电池的发展与研究》
【评注】:这是一堂省级优质课的课堂实录。本节课用实验探究法探索原电池的原理及形成条件,注重知识的产生和发展过程,引导学生从身边走进化学,从化学走进社会。在教师的引导下,学生全程都能积极参与教学,课堂气氛活跃,学生学习积极性很高。教学效果好,受到专家好评
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