原电池原理导学案[张涛]

[知识点回顾]

一、原电池的概念：将转化成的装置。

二、构成原电池的条件：

1、两种活动性不同的金属（或一种非金属导体）作电极。

负极：

正极：

2、电极材料均插入中。

3、两电极相连形成。

4、能自发地发生反应。（这是原电池反应的实质！）

〈学生活动〉：根据原电池构成条件，判断下列几组装置中哪些能形成原电池。

<实验：锌铜原电池>

思考： 1、Zn片上也有铜析出?

2、电流不定，效率低，而且时间稍长电流就很快减弱，为什么？有没有什么改进措施？解释：

〈实验：带盐桥的锌铜原电池〉下面装置能不能构成原电池？

现象:

三、电极反应及总反应

负极：，__电子，发生_____反应, 现象：电

极不断

正极：，__电子，_____反应, 现象：电极表面有析出

总反应：________ ___________

四、原电池电路的形成（在此锌铜原电池中）

外电路：电子由流向；

内电路：通过形成内电路；

盐桥内K+向Cu电极定向移动；Cl-向Zn电极定向移动。

☆盐桥的组成：含有琼胶的KCl饱和溶液

☆盐桥的作用：使连接的两溶液保持电中性，氧化还原反应得以继续进行。

电池符号:

〈学生活动〉：原电池的应用

（一）根据原电池原理判断金属活动性

1：X、Y、W都是金属，把X浸入W的硝酸盐溶液中，X的表面有W析出，X与Y组成原电池时，Y作负极。X、Y、W三种金属的活动性顺序为：

A．X＞Y＞W B．X＞W＞Y C．Y＞X＞W D．Y＞W＞X

2：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。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d

相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为：

A．a>b>c>d B．a>c>d>b C．c>a>b>d D．b>d>c>a

（二）根据氧化还原反应设计原电池

1、一个电池反应的离子方程式是 Zn + Cu2+ = Zn2++ Cu,该反应的的原电池正确组合是（）

2、实验室有以下材料，根据所学知识设计原电池，组合在矩形框中，并找出它们的正、负极反应。

[小结]

1、原电池是一种 _______________________装置。一般说来，在原电池中，较活泼的金属发生_________反应，是极，电子；活动性较差的金属（或非金属导体）上发生反应，是极，电子。

2、在如下锌铜原电池中，外电路电子由_____流向_____；在原电池内部，通过__________的定向移动形成内电路。

1.原电池：。

2.原电池的构成条件：

（1）能自发地发生。（前提条件）

（2）溶液必须为

（3）两个电极，其中一个相对，另一个相对较。两个电极直接或间接的连接在一起，并插入电解质溶液中。

（4）必须形成。

3.原电池工作过程中：

外电路中电子如何移动？内电路中离子如何移动？

分析Zn –H2SO4溶液—Cu原电池（右图）反应原理：

由于_____活泼，容易_____电子,锌原子失去电子被______成Zn2+进入溶液，锌片的质量减小,失去的电子通过导线流向铜片, 溶液中的______从铜片得到电子而被______形成氢原子, 氢原子再结合成氢气分子从铜片上逸出。

电极反应式：负极:____________________正极:___________________

总反应方程式:_____________________, 离子方程式:_________________________

【总结】

电极的判断：负极发生氧化反应，正极发生还原反应

电子流向：→ 导线→

【迁移应用】

分析图示的原电池

现象为：

正极反应：

负极反应：

总反应为：

【归纳总结】：原电池正负极判定方法

①依据原电池两极材料：负极一般为金属，正极一般为活泼性

的金属或，

②根据电流方向或电子流向：电流(内电路)由极流向极；电子则由极经外电路流向原电池的极。

③根据电解质溶液中离子迁移方向：阳离子移向原电池极，阴离子移向极。

④根据原电池中反应类型：正极：____电子，发生_____反应，现象是伴随金属的析出或H2的放出。负极：____电子，发生_____反应，现象则是电极本身的消耗，质量减小。

【动脑思考】：把a,b,c,d 4块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池.若a,b相连时a 为负极；c,d相连时，d上产生大量气泡；a，c相连时，电流由c经导线流向a；b、d 相连时，电子由d经导线流向b，则此4种金属的活动性由强到弱的顺序为( )

A. a＞b＞c＞d

B. a＞c＞d＞b

C. c＞a＞b＞d

D. b＞d＞c＞a

【当堂达标】

1、下列关于原电池的叙述中，正确的是（）

A.原电池中，正极就是阳极，负极就是阴极

B.形成原电池时，在负极上发生氧化反应

C.原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动

D.电子从负极流向正极

2、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.原电池是化学能转变为电能的装置

C.在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原

D.原电池放电时，电流的方向是从负极到正极

3.下列装置能够组成原电池，产生电流的是（）

A B C D E

4.某原电池的总反应离子方程式为2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋,不能实现该反应的原电池是( )

A、正极为Cu、负极为Fe, 电解质溶液为FeCl3溶液。

B、正极为Cu、负极为Zn，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液。

C、正极为Cu、负极为Fe，电解质为Fe(NO3)3溶液。

D、正极为Ag、负极为Fe，电解质为CuSO4溶液。

【能力提升】

1. 下列各变化中属于原电池反应的是（）

A．在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层

B．镀锌铁表面有划损时，也能阻止铁被氧化

C．红热的铁丝与冷水接触，表面形成蓝黑色保护层

D．浓硝酸比稀硝酸更能氧化金属铜

2. 下图各装置中，不能构成原电池的是（）

3. 用锌片、铜片和硝酸银组成的原电池，正极上发生的电极反应是（）

A．2H++2e-=H2↑ B．Zn-2e-=Zn2+C．2H2O+O2+4e-=4OH-D．Ag++e-=Ag

4. X、Y、Z、M代表四种金属元素，金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，X溶解，Z 极上有氢气放出；若电解Y2+和Z2+共存的溶液时，Y先析出；又知M2+的氧化性强于Y2+。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为（）

A.X>Z>Y>M B．X>Y>Z>M C．M>Z>X>Y D．X>Z>M>Y

5. 由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液PH怎样变化（）

A. 不变

B. 先变小后变大

C.逐渐变大

D. 逐渐变小

6. 下列说法正确的是（）

A.原电池中较活泼金属作正极

B.原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应

C.原电池两极均发生氧化还原反应

D.原电池中的阳离子向负极移动

7. 某原电池，将两金属X、Y用导线连接，同时插入相应的电解质溶液中，发现Y电极质

量增加，则可能是下列情况中的( )

A.X是负极，电解质溶液为CuSO4溶液

B. X是负极，电解质溶液为稀H2SO4溶液

C.X是正极，电解质溶液为CuSO4溶液

D.X是负极，电解质溶液为稀H2SO4溶液

8. 原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正

确的是( )

A．由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，其负极反应式为：Al－3e－＝Al3+

B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al－3e－＋4OH－＝AlO2－＋2H2O

C．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu－2e－＝Cu2+

D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu－2e－＝Cu2+

【综合提高】

9. 将AsO-3

4+2I—+2H+ AsO-3

3

+I2+H2O设计成图4-15-6所示的电化学装置，其中C1、

C2均为碳棒。甲、乙两组同学分别进行下述操作：甲组：向B烧杯中逐滴浓盐酸乙组：向B烧杯中逐滴加入40%NaOH溶液下列描述中，正确的是（）A．甲组操作过程中，C2做负极

B．乙组操作过程中，C1上发生的电极反应为：2I—－2e—=I2

C．两次操作过程中，微安表（G）指针的偏转方向相反

D．甲组操作时该装置为原电池，乙组操作时该装置为电解池

10．（2007．宁夏．14分）（1）将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。

锌片上发生的电极反应：；银片上发生的电极反应：。

（2）若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47g，试计算：①产生氢气的体积(标准状况)；

②通过导线的电量。（已知N A＝6.02×1023/mol，电子电荷为1.60×10－19C）

1.【原电池原理】

设计原电池：利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2，设计一个单液原电池，一个双液原电池（使用盐桥），画出原电池的示意图，并写出电极反应。

【思考】以上电池如何形成闭合回路？

【练习】

1.（2007海南14）依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)＝Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示。

请回答下列问题：

（1）电极X的材料是；电解质溶液Y是；

（2）银电极为电池的极，发生的电极反应为；X电极上发生的电极反应为；

（3）外电路中的电子是从电极流向电极。

2.（2008广东）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型管）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 - =Ag

③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. ①②

B.②③

C.②④

D.③④

2.【可充电电池】

【例题】铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是惰性材料，电池总反应式为：

Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO42－充电

放电2PbSO4＋2H2O

请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）：

放电时：正极的电极反应式_________________________________________________；

电解液中H2SO4的浓度将变________________________________________；当外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加__________________________________________g。

【练习】某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li+导电固体为电解质。放电时的电池反应为：Li+LiMn2O4=Li2Mn2O4。下列说法正确的是（）

A．放电时，LiMn2O4发生氧化反应

B．放电时，正极反应为：Li++LiMn2O4+e-=Li2Mn2O4

C．充电时，LiMn2O4发生氧化反应

D．充电时，阳极反应为：Li++e-=Li

【思考】对于新型可充电电池正负极判断及反应方程式的书写，你有什么心得？

3.【燃料电池】

【例题】有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是（）

①每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole-

②负极上CH4失去电子，电极反应式CH4+10OH-－8e-=CO32-+7H2O

③负极上是O2获得电子，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-

④电池放电后，溶液PH不断升高

A.①②

B.①③

C.①④

D.③④

【挑战】

1.针对图示讨论的问题有：

（1）请判断电极名称

（2）请写出离子、电子移动方向

一、（2）并写出电极反应方程式知识回顾

（1）Cu + 2Fe3+ = 2Fe2+ + Cu2+

指出氧化剂氧化产物

氧化剂氧化产物

还原剂还原产物

（3）在如图所示的锌铜原电池中：

Zn为极，Cu为极；负极上发生

反应，电极反应式为，正极上发生

反应，电极反应式为电子流出的极是

极，电子流入的极是极；电流方向

。盐桥中的盐溶液是溶液，其作用为

。盐桥中的会移向ZnSO4溶液，

移向CuSO4溶液，使ZnSO4溶液和CuSO4溶液均保持电中性。

该原电池工作一段时间后，两电极的质量将会。

二、知识归纳

(一)原电池是把转化为的装置。

(二)构成条件

（1）能自发地发生反应。

（2）电解质溶液（构成电路或参加反应）。

（3）由还原剂和导体构成极系统，由氧化剂和导体构成极系统。（4）形成（两电极接触或用导线连接）。

自我检测：理论上不能用于设计成原电池的反应是（）

联想自反反应：△H-T△S是否小于零？

A.HCl+NaOH= NaCl+H2O ΔH＜0

B.2CH3OH(l)+3O2(g)= 2CO2(g)+4H2O(l) ΔH＜0

C.4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)= 4Fe(OH)3(s) ΔH＜0

D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH＜0

(三)原电池形成原理（以Cu-Zn原电池为例）

（1）电极反应（以铜锌原电池为例，如右图）

电极反应：负极：

正极：

原电池反应：

（2）电子流向：外电路中：电子从____极→____极；

（3）电流方向：外电路中：电流从____极→____极；

（4）极发生氧化反应，极发生还原反应

（5）电解质溶液中离子定向移动方向：外电路中：阳离子→，阴离子→(四)原电池正负极的判断方法

1

2.

3.

4.

5.

特别提醒

①原电池正、负极的判断基础是自发进行的氧化还原反应，如果给出一个方程式判断正、负极，可以直接根据化合价的升降来判断。发生氧化反应的一极为负极，发生还原反应的一极为正极。铁电池的总反应为：例如纽扣电池：

Ag2O + Zn === 2Ag + ZnO ...

②判断电极时，不能简单地依据金属的活泼性来判断，要看反应的具体情况，如：

a.Al在强碱性溶液中比Mg更易失电子，Al作负极，Mg作正极；

b.Fe、Al在浓HNO3中钝化后，比Cu等金属更难失电子，Cu等金属作负极，Fe、Al作正极。自我检测：

某学校研究性学习小组欲以镁条、铝片为电极，以稀NaOH溶液为电解质溶液设计原电池。

①给你一只安培表，请你画出该原电池的示意图，并标出正负极。

②一段时间后，铝片发生的电极反应式是；

镁条表面只有极少量的气泡产生，则镁电极发生的主要反应的电极反应式为

。

（五）电极反应方程式的书写

写出下列原电池的电极反应式和原电池总反应式

1.负极：

正极：

总反应式：

2. Cu Fe 浓硝酸形成原电池则：

①Cu作极, ②Fe作极

电极反应式是：负极正极

总反应式是

3. CH4酸性溶液燃料电池中的总反应式：

正极反应式：

负极反应式

若在碱性溶液燃料电池中的总反应式：

正极反应式：

负极反应式：

你是如何又快又准的书写电极及总反应式的？能分享一下吗？

(六)设计原电池

设计原电池时要紧扣原电池的构成条件。具体方法是：

①首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应；②根据原电池的电极反应特点，结合两个半反应找出正负极材料及电解质溶液。

a.电极材料的选择

在原电池中，选择还原性较强的物质作为负极；氧化性较强的物质作为正极。并且，原电池的电极必须导电。电池中的负极必须能够与电解质溶液反应

b.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（如空气中的氧气）。但如果两个半反应分别在两个容器中进行（中间连接盐桥），则左右两个容器中的电解质溶液应选择与电极材料相同的阳离子。如在锌—铜—硫酸构成的原电池中，负极金属锌浸泡在含有Zn2+的电解质溶液中，而正极金属铜浸泡在含有Cu2+的溶液中。

三：课堂检测

1.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。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连并接上电流计时，电流计指针偏向b，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为( )

A．a > b > c > d B．a > c > d > b

C．c > a > b .> d D．b > d > c > a

2.某原电池的总反应是Zn+Cu2+= Zn2++Cu，该原电池的正确组成是(

3

伤止血剂等。

（1）写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式：

。

（2）若将（1）中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。

正极反应：；

负极反应：

。

4、下列装置中，能组成原电池的是

5. 熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li 2CO 3和Na 2CO 3的熔

融盐混和物作电解质,CO 为负极燃气，空气与CO 2的混和气为正极助燃气，制得

在650℃下工作的燃料电池。完成有关电极及电池方程式

负极：2CO+2CO 32- —4e —== 4CO 2

正极：

总反应式

6.如图所示，甲池中电池反应式为2Fe 3++Cu=2Fe 2++Cu 2+，已知B

电极质量不变，C 、D 为石墨电极，乙池中为200 mL 饱和NaCl 溶液。回答下列问题：

（1）A 极为 极（填“正”或“负”），电

极材料为 ，发生 （填“氧化”或“还原”）反应。

（2）写出乙池的电极反应式：阳极反应式为 ；阴极反应式为

。

（3）A 电极质量减少0.64 g 时，此时乙池中电解液的pH 为 （忽略反应过

程中溶液体积的变化）,C 电极上产生的气体在标准状况下的体积为 L 。

1、原电池是______________________的装置。原电池反应的本质是_______________反应

如右图所示，组成的原电池

（1）电解液是稀硫酸时：

负极（ ）： ，发生 反应

正极（ ）： ，发生 反应

电池总反应式：

（2）电解液是硫酸铜时：

负极（ ）： ，发生 反应

正极（ ）： ，发生 反应

电池总反应式：

【活动与探究】P13---实验2

盐桥中装有饱和的KCl 溶液的琼脂，离子在盐桥中能移动。阅读书P14，回答： 其中盐桥的作用

2、由两个半电池组成原电池的工作原理

（1）组成原电池的条件

a 。

b 。

c 。

d 。

（2）原电池的正负极的判断方法

微观判断：电子由 极流向 极、电流由 极流向 极、阳离子流向 极

1、银锌纽扣电池：

总反应为：Ag 2O +H 2O+ Zn ===2Ag + Zn(OH)2 电解质溶液：

负极（ ）：

正极（ ）：

2、锌锰干电池:

总反应：Zn +2H 2O+2MnO 2=== Zn(OH)2+2MnO(OH)

负极（ ）: 正极（ ）:

3

满二氧化铅的铅板组成，用H2SO4作电解液。总反应为：Pb+PbO2+2H2SO4====2PbSO4+2H2O （1）试写出正、负极反应式

放电：正极：___________________________________________

负极：___________________________________________

充电：阴极：

阳极：

（2）铅蓄电池工作时，当外电路上有2mol电子通过时，负极消耗Pb的物质的量___ __；溶液中消耗H2SO4的物质的量为___________。

（3）铅蓄电池放电时，溶液的pH_________溶液的密度______（填增大、减小或不变）。4、右图是氢氧燃料电池示意图，根据图示写出该电池中的电极反应式。

（1）美国“阿波罗”宇宙飞船中使用的氢氧燃料电池。其

构造如图所示，

其反应为：2H2+O22O，则负极通入的是__________，

电极反应式为：_______________ ____，

正极通入的是_____________ ___。

电极反应式为：______________ ________。

（2）如把KOH改为稀H2SO4做电解质，则电极反应式为：

负极_________ ______，正极_________________ ______。（3）如把H2改为CH4，KOH做导电物质，则电极反应式为：

负极________________________ ______，正极_____________________ _____ 阅读P16资料卡片：如何从燃料电池的构成原理上解释燃料电池的能量转化效率远高于普通燃料燃烧的能量转化效率？

5、甲醇-燃料电池

总反应为：2CH3OH+3O2 +4 OH-=2CO32-+6 H2O 正极(Pt-Ni) 负极(Pd-C)

电解质溶液

负极(Pd-C) ：

正极(Pt-Ni) ：-

【小结】书写电极反应式应注意以下几点：

1．电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有规则（如“拆”、“平”）；

2．将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极

充电放电反应；

3．负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关（如＋4价

的C 在酸性溶液中以C O 2形式存在，在碱性溶液中以C O 32-形式存在）

巩固检测：

3、铁棒与石墨棒用导线连接后，浸入0.01mol/L 的食盐溶液中，可能出现的现象是

A ．铁棒附近产生OH -

B ．铁棒被腐蚀

C ．石墨棒上放出Cl 2

D ．石墨棒上放出O 2

4、有一种纽扣微型电池，其电极分别是Ag 2O 和Zn 。电解池是KOH 溶液，所以俗称银锌

电池，该电池的电极反应式为Zn+2OH －+2e=Zn(OH)2，Ag 2O+H 2O+2e=2Ag+OH －

下列说法，

正确的是

①锌为负极，Ag 2O 为正极 ②放电时，正极附近pH 值上升 ③放电时，负极附近溶液pH

值降低 ④溶液中阴离子向正极方向移动，阳离子向负极方向移动

A ．①

B ．①②④

C ．①②③

D ．①②③④ （B ）7、天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二

氧化钴(LiCoO 2)，充电时LiCoO 2中Li 被氧化，Li ＋迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C 6)

中，以LiC 6表示。电池反应为LiCoO 2＋C 6充电CoO 2＋LiC 6，下列说法正确的是 A ．充电时，电池的负极反应为LiC 6－e － = Li ＋＋C 6

B ．放电时，电池的正极反应为CoO 2＋Li ＋＋e －

= LiCoO 2

C ．羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质

D ．锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低

9、蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置，有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应是：

Fe(OH)2+Ni(OH)2 用该蓄电池进行电解M(NO 3)x 溶液时：

NiO 2+Fe+2H 2O (1)电解池的阳极(惰性)应连接 (填序号)。

A ．NiO 2

B ．Fe

C ．Fe(OH)2

D ．Ni(OH)2

若此蓄电池工作一段时间后消耗0.36g 水。

(2)电解M(NO 3)x 溶液时某一极增至mg,金属M 的相对原子质量的计算式为

(用m 、x 表示) 。

(3)此蓄电池电解含有0.01mol CuSO 4和0.01mol NaCl 的混合溶液100mL ，阳极产生

气体 L （标准状况），

重难点一 常见的一次电池

1．干电池——普通锌锰电池

干电池用锌制筒形外壳作负极，位于中央的顶盖上有铜帽的石墨棒作正极，在石墨棒的

周围由内向外依次是A ：二氧化锰粉末(黑色)——用于吸收在正极上生成的氢气(以防止产生

极化现象)；B ：用饱和氯化铵和氯化锌的淀粉糊作为电解质溶液。电极反应式为：

负极(锌筒)：Zn －2e －===Zn 2＋

正极(石墨)：2NH ＋4＋2e －===2NH 3＋H 2↑

H 2＋2MnO 2===Mn 2O 3＋H 2O

总反应式为Zn ＋2NH ＋4＋2MnO 2===Zn 2＋＋2NH 3＋Mn 2O 3＋H 2O 。[来源:https://www.wendangku.net/doc/2b14352181.html,]

2．碱性锌锰电池比普通锌锰电池性能好，它的比能量和可储存时间均有提高，适用于大电

流和连续放电，是民用电池的升级换代产品之一。[来源:Z+xx+https://www.wendangku.net/doc/2b14352181.html,]

3．锌银纽扣电池

一般用不锈钢制成小圆盒形，圆盒由正极壳和负极壳组成，形似纽扣(俗称纽扣电池)。

盒内正极壳一端填充由氧化银和石墨组成的正极活性材料，负极壳一端填充锌汞合金组成的

负极活性材料，电解质溶液为KOH 浓溶液。

这种电池比能量大、电压稳定，储存时间长，适宜小电池连续放电，常制成纽扣式微型

电池，广泛用于电子手表、照相机、计算器和其他微型电子仪器。

4．锂电池

锂电池是负极为Li 的电池(正极可以是MnO 2、CuO 、FeS 2等)，锂电池是一种微型电池，

它是用金属锂作负极，石墨作正极，电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl 4)溶解在亚硫酰氯

(SOCl 2)中组成。

电极反应式如下：负极：8Li －8e －===8Li ＋；正极：3SOCl 2＋8e －===SO 2－3＋2S ↓＋6Cl －；

电池总反应式为：8Li ＋3SOCl 2===6LiCl ＋Li 2SO 3＋2S ↓。

锂电池是一种高能电池，它具有比能量高、电压高、工作温度宽和可储存时间长等优点，

因而已用于电脑、照相机、手表、心脏起搏器上，以及作为火箭、导弹等的动力电源。

重难点二 常见的二次电池

1．普通铅蓄电池

铅蓄电池可以放电也可以充电，一般用硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳(防止酸液的

泄漏)；设有多层电极板，其中正极板上有一层棕褐色的二氧化铅，负极是海绵状的金属铅，

正、负电极之间用微孔橡胶或微孔塑料板隔开(以防止电极之间发生短路)；两极均浸入到稀

硫酸溶液中。

2．碱性蓄电池

这类电池的寿命一般比铅蓄电池长很多，且携带很方便。[来源:学科网]

Ni －Cd 电池：Cd ＋2NiO(OH)＋2H 2O

2＋Cd(OH)2。 Ni －Fe 电池：Fe ＋2NiO(OH)＋2H 2O 2＋Fe(OH)2。

重难点三 燃料电池

1．燃料电池与一般化学电池的区别

(1)一般化学电池的活性物质储存在电池内部，从而限制了电池的容量。

(2)燃料电池的电极本身不包含活性物质，只是一个催化转化元件。工作时，燃料和氧

化剂连续地由外部供给，在电极上不断地进行反应，生成物不断地被排除，电池可以连续不

断地提供电能。

2．氢氧燃料电池

这是一种高效、低污染的新型电池，主要用于航天领域。其电极材料一般为活化电极，

具有很强的催化活性，如铂电极、活性炭电极等。电解质溶液一般为40% KOH 溶液。电极

反应式如下：负极：2H 2－4e －===4H ＋，正极：O 2＋4H ＋＋4e －===2H 2O ，总反应式：2H 2＋

O 2===2H 2O 。

除了氢氧燃料电池外，甲烷、煤气等燃料，空气、氯气等氧化剂也可以作为燃料电池的

原料。电解质可以呈酸性，也可以呈碱性。

放电

充电 放电 充电

3．燃料电池的优点[来源:学.科.网]

(1)能量转化率高。燃料电池的能量转化率超过80%，远高于普通燃烧过程(能量转换率仅30%多)。

(2)污染小。如氢氧燃料电池产物为水，不污染环境。燃料电池发电站排放废弃物少，运行时噪音低，被称为“绿色”发电站。

重难点四书写化学电源的电极反应式应遵循的原则

原电池两电极上分别发生氧化反应和还原反应，因此电极反应式的书写要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒。

弱电解质、气体和难溶物均写成化学式，其余的用离子符号表示。

正极反应产物、负极反应产物根据题意或化学方程式确定，也要注意电解质溶液的成分对电极产物的影响。

重难点五常见电极反应式的书写类型

1．根据装置书写电极反应式

首先判断该电池所依据的化学反应，从而确定两个半反应即电极反应。

2．给出总反应式，写电极反应式

各类电极反应式的一般书写步骤为：①列出物质，标电子的得失。②选离子，配电荷。

③配个数，巧用水。④两式加，验总式。

如以2H2＋O2===2H2O为例，当电解质溶液为KOH溶液时的电极反应式的书写步骤：负极反应式的书写：

(1)根据总反应方程式列出总式两边化合价升高的有关物质为H2，转移电子数为4e－：2H2－4e－===4H＋。

(2)根据电解质溶液的酸碱性，用H＋或OH－或其他离子配平，使两边电荷总数相等。2H2＋4OH－－4e－===4H2O。

注意电子带负电荷；在碱性溶液中，电极反应式不宜出现H＋。

(3)利用H2O使两边的元素守恒，即得：2H2－4e－＋4OH－===4H2O。

同理，正极反应式的书写如下：

①O2＋4e－===2O2－。

②O2＋2H2O＋4e－===4OH－，注意：在碱性溶液中提供H＋使O2－变为OH－的是水，要写成化学式的形式。

将正、负极反应式相加，若得到总反应式，说明写法正确。

3．可充电电池电极反应式的书写

在书写可充电电池电极反应式时，由于电极都参加反应，且正方向、逆方向反应都能进行，所以要明确电池和电极，放电为原电池，充电为电解池；原电池的负极与电解池的阳极发生氧化反应，对应元素化合价升高；原电池的正极与电解池的阴极发生还原反应，对应元素化合价降低。

4．给出电极反应式书写总反应方程式

根据给出的两个电极反应式，写出总反应方程式时，首先要使两个电极反应式的得失电子相等后将两式相加，消去反应物和生成物中相同的物质即可。注意：若反应式同侧出现不能共存的离子，如H＋和OH－、Pb2＋和SO2－4，要写成反应后的物质如H2O和PbSO4。第一节原电池

重难点一原电池正负极判断的方法

1．由组成原电池的两极材料判断

较活泼的金属为负极，较不活泼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向判断

外电路中，电流由正极流向负极，电子由负极流向正极。

3．根据原电池电解质溶液中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．根据原电池中两极发生的反应判断

原电池中，负极总是发生氧化反应，正极总是发生还原反应。若给出一个总方程式，则可根据化合价升降来判断。

5．根据电极质量的变化判断

原电池工作后，某一电极质量增加，说明溶液中的阳离子在该电极上放电，该极为正极，活泼性较弱；反之，如果某一电极质量减轻，则该电极溶解，为负极，活泼性较强。

6．根据电极上有气泡产生判断

原电池工作后，如果某一电极上有气体产生，通常是因为该电极发生了析出H2的反应，说明该电极为正极，活泼性较弱。

7．根据某电极(X)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，X极附近的pH增大了，说明X极为正极，金属活动性较强。

特别提醒应用此要点，须注意：

原电池的电极类型不仅跟电极材料有关，还与电解质溶液的性质有关。如镁—铝电极在稀硫酸中构成原电池，镁为负极，铝为正极，但若以氢氧化钠为电解质溶液，则铝为负极，镁为正极。

重难点二电极反应式的书写方法

书写电极反应式时，按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应，首先正确判断出电极反应产物，然后结合反应物及转移电子数量写出反应式，再结合质量守恒、电荷守恒配平各电极反应式。两电极反应式相加则得总反应式。结合具体的情况，我们可以概括为以下两种情况：(1)根据两个电极反应式，写出总反应式。使两个电极反应式得失电子数相等后，将两式相加，消去相同的化学式。(2)根据总反应式，写电极反应式一般分四个步骤：①列物质，标得失，②选离子，配电荷，③配个数，巧用水，④两式加，验总式。

重难点三原电池原理的应用

1．依据原电池原理比较金属活动性强弱

(1)电子由负极流向正极，由活泼金属流向不活泼金属，而电流方向是由正极流向负极，

二者是相反的。

(2)在原电池中，活泼金属作负极，发生氧化反应；不活泼金属作正极，发生还原反应。

(3)原电池的正极通常具备特定的现象：有气体生成，或电极质量增加或不变等；负极通常不断溶解，质量减少。

2．根据原电池原理，把各种氧化还原反应设计成电池

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)电解质溶液的选择

电解质是使负极放电的物质。因此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(如空气中的氧气)。但如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥)，则左右两个容器中的电解质溶液选择与电极材料相同的阳离子。如，在铜—锌—硫酸构成的原电池中，负极金属锌浸泡在含有Zn2＋的电解质溶液中，而正极铜浸泡在含有Cu2＋的溶液中。

(2)电极材料的选择

在原电池中，选择还原性较强的物质作为负极；氧化性较强的物质作为正极。并且，原电池的电极必须导电。电池中的负极必须能够与电解质溶液反应，容易失去电子，因此负极一般是活泼的金属材料(也可以是还原性较强的非金属材料如H2、CH4等)。正极和负极之间产生的电势差是电子(阴、阳离子)移动的动力。

例1将纯锌片和纯铜片按如图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是()

A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生

B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极

C．两烧杯中溶液的pH均增大

D．产生气泡的速率甲比乙慢

答案C[来源:https://www.wendangku.net/doc/2b14352181.html,]

解析因乙烧杯中锌片和铜片没有接触，故不能构成原电池，A、B皆错；因甲烧杯中Zn、Cu用导线连接后构成原电池，加快了Zn的溶解，故D错；又因两烧杯中的Zn都能与稀H2SO4反应产生H2而消耗H+，故C正确。

①原电池设计前后并不改变反应进行的方向，甲、乙的总反应相同。②原电池反应将氧化还原反应分成两部分进行，反应速率加快，且将化学能转变为电能。

例2

关于如图所示装置的叙述，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[来源:学。科。网Z。X。X。K]

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

答案 D

解析本题主要考查有关原电池的知识。由所给图示可知Zn为原电池负极，失去电子被氧化，电子经导线流向正极铜电极，溶液中的氢离子在正极得到电子而被还原为H2。原电池只分正极、负极，不用阴极、阳极表示，电流与电子流的方向相反。

在判断电流方向时，易与电子流向混淆。在外电路，电流从正极流向负极，而电子流向则与电流方向相反。

例3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。若a、b 相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d 相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为() A．a＞b＞c＞d B．a＞c＞d＞b C．c＞a＞b＞d D．b＞d＞c＞a

答案 B

解析应用原电池原理比较金属活泼性时，注意电子流向、电流方向、正负极、氧化反应、还原反应与活泼性的关系。根据原电池原理，作为负极的金属活动性比正极金属的活动性强。电子流动方向是由负极流向正极，电流方向与电子流动方向相反，因此可依次作出如下判断：活动性：①a＞b；②c＞d；③a＞c；④d＞b。综合得结论：金属活动性a＞c＞d＞b，故应选B。

例4利用反应Zn＋2FeCl3===ZnCl2＋2FeCl2设计一个原电池。在方格内画出实验装置图，并指出正极为E，电极反应式为

________________________________________________________________________；

负极为________，电极反应式为

________________________________________________________________________。

答案装置如图

Pt(或其它合理答案)2Fe3++2e-===2Fe2+Zn Zn-2e-===Zn2+

解析本题的创新之处在于将原电池的原理进行逆向思维，以培养同学们的逆向思维能力。其思路为：首先将已知的反应拆成两个半反应(即失电子和得电子的反应)：Zn-2e-===Zn2+,2Fe3++2e-===2Fe2+；然后结合原电池的工作原理分析可知，该电极的负极应用锌作材料，正极要保证Fe3＋得到负极失去的电子，一般可用不能还原Fe3＋的材料(如铂、碳棒等)作正极，电解质溶液只能用FeCl3溶液。

将氧化反应及还原反应通过原电池两极反应进行放大，不仅便于理解和巩固氧化还原反应中的一些概念，而且可通过电子的定向移动更直观、更深入理解电子守恒或化合价升高或降低数目相等等理论，该处是物理、化学的综合试题的交接点，应引起重视。

1．由化学能转变为电能的装置氧化反应负还原反应正

2．铜Cu－2e－===Cu2＋银2Ag＋＋2e－===2Ag

3．a>c>d>b

4．B 5.BD

6．(1)装置图

(4)负极：Zn －2e －===Zn 2＋

正极：Fe 2＋＋2e －===Fe

1．判断下图中装置，哪些能形成原电池( )

答案 D

解析 A 项装置盛放的是酒精，属于非电解质，不能形成原电池；B 项装置两电极材料

完全相同，不能形成原电池；C 项装置不能形成原电池，不能自发发生氧化还原反应；D 项

装置能形成原电池，符合形成原电池的条件，且能发生反应：Zn ＋Cu 2＋===Zn 2＋＋Cu 。

2．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化为电能的装置

C ．在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原

D ．原电池放电时，电流的方向是从负极到正极

答案 B

解析 构成原电池的正、负极可以用金属与非金属，如碳作电极；原电池中电子流出的

一极发生氧化反应；电流的方向是从正极流向负极，与电子流动的方向是相反的。

3．已知空气—锌电池的电极反应为：锌片：Zn ＋2OH －－2e －===ZnO ＋H 2O ，碳棒：12

O 2＋H 2O ＋2e －===2OH －。据此判断，锌片是( )

A ．正极，并被还原

B ．正极，并被氧化

C ．负极，并被还原

D ．负极，并被氧化

答案 D

解析 方法一 由Zn ＋2OH －－2e －===ZnO ＋H 2O 可知：Zn 失去电子被氧化，电子由

锌片流出，锌片是负极，得出D 正确。

方法二 由活泼金属是负极，排除A 、B 选项；由负极(或负极上)发生氧化反应，排除

C ，得出

D 正确。

4．在用锌和稀硫酸反应制取氢气时，加入少量CuSO 4溶液，其目的是( )

A ．防止产生过多的H 2

B ．降低生成H 2的速率

C ．提高生成H 2的量

D ．加快反应速率

答案 D

解析因为锌可以将铜从CuSO4溶液中置换出来，生成的铜附着在锌的表面，在硫酸中形成原电池，促进氢气的生成，加快反应的进行。

5．由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH变化情况是()

A．不变B．先变小后变大

C．逐渐变大D．逐渐变小

答案C[来源:学.科.网Z.X.X.K]

解析根据该原电池工作的总反应，Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑只要原电池不断工作，该反应就不断发生，溶液中c(H＋)就逐渐减小，溶液的pH将不断增大。

6.

如图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地向烧杯中央滴入CuSO4溶液。[来源:学科网]

(1)片刻后可观察到的现象是(指悬吊的金属圈)()

A．铁圈和银圈左右摇摆不定

B．铁圈和银圈仍保持平衡状态不变

C．铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜

D．银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜

(2)产生上述现象的原因是什么？

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

答案(1)D

(2)铁圈和银圈构成原电池，其中铁圈做负极，发生反应：Fe－2e－===Fe2＋，使铁圈质量减小；银圈做正极，发生反应：Cu2＋＋2e－===Cu，生成的铜附着在银圈上，使银圈质量增加

7．(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。

锌片上发生的电极反应：

________________________________________________________________________；

银片上发生的电极反应：

________________________________________________________________________。

(2)若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47 g，试计算：

①产生氢气的体积(标准状况)；

②通过导线的电量。(已知N A＝6.02×1023 mol－1，电子电量为1.60×10－19C)

答案(1)Zn－2e－===Zn2＋2H＋＋2e－===H2↑

(2)①4.5 L②3.8×104 C

解析(1)锌片、银片与稀硫酸构成原电池

锌片为负极，发生氧化反应：Zn－2e－===Zn2＋

银片为正极，发生还原反应：2H＋＋2e－===H2↑

(2)①锌片与银片减少的质量等于生成氢气所消耗的锌的质量，设产生的氢气体积为x。

Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑

65 g 22.4 L

60 g－47 g＝13 g x

x＝13 g×22.4 L÷65 g＝4.5 L

②反应消耗的锌为：13 g÷65 g·mol－1＝0.20 mol

1 mol Zn变为Zn2＋时，转移

2 mol e－，则通过的电量为：0.20 mol×2×6.02×102

3 mol －1×1.6×10－19 C＝3.8×104C。

原电池原理导学案

专题一第二单元化学能与电能的转化主编人：陈玉莲审稿人：卢世彬定稿日：2013.09.08 第一课时原电池的工作原理 一、学习目标： 1、以铜锌原电池为例，熟练掌握原电池工作原理。 2、能够熟练写出电极、电池反应方程式。 3、能够正确判断原电池的正负极。 二、重点难点： 1、原电池工作原理。 2、能够熟练写出电极、电池反应方程式。 三、[知识点回顾] ①、书写热化学方程式应该注意的几个问题： 1、 2、 3、 4、 ②求焓变常见的计算公式 1、 2、 四、学习过程 1、电极反应及总反应 负极：，__电子，发生_____反应, 现象：电极不断

正极：，__电子，_____反应, 现象：电极表面有析出 总反应：________ ___________ 2、原电池电路的形成（在此锌铜原电池中） 外电路：电子由流向； 内电路：通过形成内电路； 盐桥内K+向Cu电极定向移动；Cl-向Zn电极定向移动。 ☆盐桥的组成：含有琼胶的KCl饱和溶液 ☆盐桥的作用：使连接的两溶液保持电中性，氧化还原反应得以继续进行。 【迁移应用】 分析图示的原电池 现象为： 正极反应： 负极反应： 总反应为： 【归纳总结】：原电池正负极判定方法 ①依据原电池两极材料：负极一般为金属，正极一般为活泼性 的金属或， ②根据电流方向或电子流向：电流(内电路)由极流向极；电子则由极经外电路流向原电池的极。 ③根据电解质溶液中离子迁移方向：阳离子移向原电池极，阴离子移向极。 ④根据原电池中反应类型：正极：____电子，发生_____反应，现象是伴随金属的析出或H2的放出。负极：____电子，发生_____反应，现象则是电极本身的消耗，质量减小。 〈学生活动〉：原电池的应用 （一）根据原电池原理判断金属活动性 1：X、Y、W都是金属，把X浸入W的硝酸盐溶液中，X的表面有W析出，X与Y组成原电池时，Y作负极。X、Y、W三种金属的活动性顺序为： A．X＞Y＞W B．X＞W＞Y C．Y＞X＞W D．Y＞W＞X 2：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。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为： A．a>b>c>d B．a>c>d>b C．c>a>b>d D．b>d>c>a （二）根据氧化还原反应设计原电池 1、一个电池反应的离子方程式是 Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu,该反应的的原电池正确组合是（） 【对点练习】 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.原电池是化学能转变为电能的装置 C.在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原 D.原电池放电时，电流的方向是从负极到正极 2.下列装置能够组成原电池，产生电流的是（）

高二化学15原电池原理及其应用培优教案

原电池原理及其应用 （一）网上课堂 [本讲主要内容] 原电池，化学电池，金属的电化学腐蚀和防护 [学习指导] 1.原电池: 原电池是把化学能变电能的装置。现以锌铜稀硫酸构成原电池为例，来认识原电池。 （1）教学演示，组装原电池。 下面这个表是在教学中，选用250mL烧杯，内装1:4的稀硫酸，用两个同样大小的锌片和铜板做电极，两根铜导线，电流计，主要分4个步骤。使学生认识消耗化学物质，产生电能，基础是氧化还原反应。 构成原电池的条件：用导线相连着的两种活泼性不同的金属（或一种金属与一种非金属）浸在电解质溶液中，至少有一种金属能跟电解质溶液发生氧化还原反应。 （2）原电池的术语（仍以Cu、Zn稀H2SO4原电池为例） 负极：还原性强的金属。发生氧化反应，失去电子或电子输出极，如Zn。 正极：还原性强的金属（或C）。电解质溶液中的阳离子（如H2SO4中的H+）在正极上获得电子被还原，或者是发生还原反应。是电子输入极。 电极反应式，在极板上分别发生的氧化反应或还原反应叫极板反应，极板反应的方程式叫电极反应方程式。 负极：Zn-2e-=Zn2+ 正极：2H++2e-=H2↑ 有时要写原电池的电池反应方程式或电池反应的离子方程式。把两个极板反应式加起来，就可得电池反应式。 Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑或 Zn+2H+=Zn2++H2↑ 通过电池反应式可以看出，能产生电流，是消耗了化学物质Zn和H2SO4，那么正极Cu起

什么作用呢？Cu 片只做电子的栖存“公寓”，并不参加反应。没有这所“公寓”，Zn 丢的电子 杂乱无章地被H + 获得，不能形成稳定的电流，电能无法利用起来。而组装成原电池以后，电能可以被利用。 2．化学电源: 教学原电池，是为认识原电池的原理，实用起来有诸多不便。现在介绍几种实用电池。” （1）干电池: 手电筒使用的干电池，叫锌——锰干电池，电压1.5V 。 除图上注明的物质之外，还有调成糊状的氯化铵，做为电解质溶液。放在多孔纸和锌筒之间。 电极反应：负极（锌筒）Zn-2e -=Zn 2+ 正极（石墨）2NH 4++2e -=2NH 3+H 2 电池总反应：Zn+2NH 4+=Zn 2+ +2NH 3+H 2 同学们：你们每个人都会用过大小号不同的干电 池，是否发生过NH 3外逸，或者气体把电池冲破的现 象呢？不会有这种现象。原因是，电池里已经备有了 吸收NH 3和H 2的物质。 H 2被MnO 2吸收，2MnO 2+H 2=Mn 2O 3+H 2O NH 3被Zn 2+吸收，Zn 2++4HN 3=[Zn(NH 3)4]2+ 所以电池里总的化学反应方程式为： 2Zn+4NH 4Cl+2MnO 2=[Zn(NH 3)4]Cl 2+ZnCl 2+Mn 2O 3+H 2O （2）铅蓄电池: 汽车上的电池，也叫电瓶 负极是铅，正极是二氧化铅，30%的H 2SO 4做电解质溶液。铅畜电池电压稳定，使用方便，安全可靠，又可以循环使用。 电极反应：负极：Pb-2e -+SO 42-=PbSO 4 正极：PbO 2+4H ++SO 42-+2e -=PbSO 4+2H 2O 总反应方程式：Pb+PbO 2+2H 2SO 4=2PbSO 4+2H 2O 所谓循环使用是指，在Pb+PbO 2+2H 2SO 4 2PbSO 4+2H 2O 反应中，正向是放电反应，就是原电池产生电流的反应，逆向是充电反应，是电解反应， 是消耗电流的反应，这部分内容到高三再学。 目前市场上有一种“干电池”也是可充电电池。它是一种银锌蓄电池，电解质溶液是KOH 溶液。 负极：Zn+2OH -—2e -=Zn(OH)2 正极：Ag 2O+H 2O+2e - 2Ag+2OH - 电池总反应式：Zn+Ag 2O+H 2O=Zn(OH)2+2Ag 正向为原电池，产生电流，为放电。 逆向为电解池，消耗电流，为充电。 （3）锂电池: 锂的密度是0.53g ·cm -3 ，是金属中最小的，做电池的负极，跟用同等质量的其它金属做负极相比，它使用的寿命大大延长。有一种锂电池中，锂为负极，碳为正极，电解质溶液由四氯化铝锂（LiAlCl 4）溶解在亚硫酰氯（SOCl 2）中组成电池。电池的总反应为：8Li+3SOCl 2=6LiCl+Li 2SO 3+2S （4）新型燃烧电池: 放电 充电

《原电池》教学案例与反思.doc

四、教学准备 实验准备: 铜片、铁片、锌片、碳棒、干电池、稀硫酸、硫酸铜溶液、无水 电流计， 乙醇、蒸傕水、导线、烧杯、型料棒、葡萄（或小西红柿等水果）。 投影仪、幻灯片、制作铜锌原电池工作原理的模拟动画（多媒体放映设备） 教具准备： 实验室的布置：将桌椅妥善安排，以便各个小组的四位成员开展小组讨论和合作实验。 《原电池》教学案例与反思 案例部分： 一、 教材分析 《原电池》这节教材以学生熟悉的实验（金属与酸反应）为基础，从能量转化角度来 引出这种实现化学能转化为电能的装置——原电池装置。根据此原电池原理制成的各种电 池在现代工农业生产、科学实验、廿常生活中存在广泛的应用，进一步挖掘原电池原理和 组成条件，来解决金属的腐蚀和防护的重要意义。教材紧密联系生活实际，以激发学生学 习化学兴趣，更重要的是启发学生运用己学化学知识解决实际问题，从而培养学生的创新 精神。 二、 教学目标 1.知识与技能目标：使学生理解原电池原理，掌握构成原电池条件，能正确判断电池 的正负极以及书写半电极反应式。 2. 过程与方法目标：培养学生的实验操作能力、观察能力、科学的学习方法和培养学 生创造性思维与探究能力，以及提出问题、分析问题、解决问题的能力。 3. 情感态度与价值观目标：通过学生小组探究实验活动，培养学生自主探索创新精神 和同学间的交流合作学习的协作精神。 三、 设计思路 实验引入：两种金属靠在一起放到酸中的异常现象，引导学生开展第一个探究性实验: 铜线上气泡是如何形成的？设计实验实现化学能到电能的转化？学生通过阅读课本得到 启发，设计、动手实验探讨原电池原理。然后开展第二个探究性实验：通过提供材料，让 学生设计实验方案，分组讨论、得出最佳方案，实验探讨构成原电池的条件。最后开展第 三个探究性实验：利用所学知识，根据现有材料，制作水果电池，让学生体验学习化学乐 趣。 具体流程如下： 教师 学生

原电池化学电源复习导学案

专题强化复习-----原电池 化学电源 知识点一、 原电池： 1．概念：把 能转化为 能的装置。 2．工作原理：(以铜—锌原电池为例) 3.构成条件： 、 知识点二、 常见的化学电源 1．一次电池(以碱性锌锰电池为例) 总反应为Zn ＋2MnO 2＋2H 2O===2MnOOH ＋Zn(OH)2。 负极： 正极： 。 2．二次电池 铅蓄电池是最常见的二次电池，总反应为 Pb(s)＋PbO 2(s)＋2H 2SO 4(aq) 2PbSO 4(s)＋2H 2O(l)

负极： 正极：。 阳极： 阴极：。 3．燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分酸性和碱性两种。 【基础落实】1．易误诊断(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)原电池是将化学能转化为电能的装置() (2)任何氧化还原反应均可设计成原电池() (3)原电池的负极发生氧化反应，正极发生还原反应() (4)原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动() (5)盐桥中的阳离子向正极移动()(6)燃料电池工作时燃料在电池中燃烧() 2．(1)下列装置可以形成原电池的是________，并写出形成原电池的电极材料及电极反应式：负极：______、_____ __；正极：、_____ ______；。 (2) 根据下列氧化还原反应设计一个原电池：2FeCl3＋Fe===3FeCl2。 要求：①画出此原电池的装置图，装置采用烧杯和盐桥。 ②注明原电池的正、负极和外电路中电子的流向。 3．Li-SOCl2电池常应用于医学上。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4-SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2。

选修4原电池 导学案

原电池教学案 【教学目标】 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：由两个半电池组成的原电池的工作原理。 【自学过程】 §4.1 原电池 1、原电池实验探究 【问题探究】 （1）3中锌片和铜片上变化的反应式和总的方程式怎样书写？ Zn: ；Cu: 总反应： （2）电子流动的方向如何 一、原电池的概念：将转变为的装置 1、正极负极的判断： 负极：的一极正极：的一极 【判断】 上述装置中能形成原电池的是，该原电池工作时，负极发生，电极反应式为；正极发生，电极反应式为；电池总反应式为。 2、原电池的构成条件 1）、2）、 3）、 4）、 3、原电池的原理： 负极电子，发生反应。正极电子，发生反应。 外电路移动形成电流，从极流向极。 内电路移动形成电流，流向，流向。 思考：如何根据氧化还原反应原理来设计原电池呢？ 例：请将氧化还原反应 2Fe3++ Cu = Cu2+ + 2Fe 2+设计成电池，画出装置图。（标出电子移动方向，正负极，写出电极方程式和总方程式） 4、原电池电极方程式的书写： 正极反应：得到电子（反应） 负极反应：失去电子（反应） 【技巧】较繁电极反应式 = 总反应式 - 简单电极反应式练习 练习1、写出下列原电池的电极反应式和原电池总反应式。 练习2、有A、B、C、D四种金属，将A与B用导线联结起来浸入稀H2SO4中，B极产生气泡，将A、D分别浸入等浓度盐酸中，D比A反应剧烈，将Cu浸入B的盐溶液中，无明显变化，如果把铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出，据此判断它们的活泼性由强到弱的顺序是（）（A）Ｄ、Ｃ、Ａ、Ｂ（Ｂ）Ｄ、Ａ、Ｂ、Ｃ （Ｃ）Ｄ、Ｂ、Ａ、Ｃ（Ｄ）Ｂ、Ａ、Ｄ、Ｃ 练习3、如下图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡.小心地从烧杯中心滴入CuSO4溶液. 片刻后可观察到的现象是( )

《原电池原理及其应用》第一课时教学案例

《原电池原理及其应用》第一课时教学案例 刘成稳 湖北省汉川高中431600 一、教材分析 本节内容是电化学中的重要知识。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。第一课时的主要内容有：原电池的原理、原电池正负极的确定、组成原电池的条件。原电池原理和组成条件是本节课的重点，原电池原理是本节课的难点。 本节教材设置了大量的探究教学素材，富有深刻的探究教学思想内涵。首先，新课引入的两个演示实验为探究教学创设了问题情景，当学生观察到“铜片上产生气泡”这一反常的实验现象，就会情不自禁地提出一系列问题，产生强烈的探索欲望，并提出各种各样的假设；紧接着，通过（4-15）演示实验为学生提供“实证性”材料，学生根据实验现象，经过严密的逻辑推理，得出相关结论；当学生理解原电池的原理后，教材又设置了一个讨论题，让学生自己归纳“组成原电池的条件”。同时，课本后面的“家庭小实验——水果电池”，习题中的“用铜、银和硝酸银溶液设计一个原电池”都是本课时探究教学内容的应用和延伸。 二、学生学习情况分析 为了更好地实施探究教学，激发学生的兴趣，增强学生的记忆，还需对本节教材内容作必要的处理和补充。 ⑴变教材中的教师演示实验为学生动手实验。这样不仅使学生观察到明显的现象，还能使学生直接参与知识的获得过程，获得直接的体验。 ⑵对于原电池正负极的判断，教材是以叙述的形式提出的，这不利于学生对概念的理解和记忆。可以利用一节干电池让学生自己设计实验得出结论。这比直接提出正负极的判断方法更有利于启发学生的思维，提高学生的实验设计能力。 ⑶教材中“组成原电池的条件”这一个讨论题，问题过于空泛，考虑到学生的知识迁移能力和概括能力还不是很强，单纯的讨论可能会无从谈起，因此教学中设计了一组学生实验习题（以教材后面的一个习题为蓝本），让学生通过实验获得直接经验，再通过对比分析，归纳出规律，最终得出组成原电池的四个必要条件。 ⑷将课本后面的家庭小实验——水果电池，移到探讨“组成原电池的条件”的课堂教学中，不仅能帮助同学理解组成原电池的其中一个必要条件——电解质溶液，而且能达到学以致用，使学生觉得化学就在我们的身边，从而激发学生学习兴趣，启迪学生思维。 ⑸在完成上述内容后，可以让学生自己设计一个原电池，将刚学的内容进行应用和巩固，有利于培养学生的知识迁移能力和发散思维能力。 这样处理教材内容后，教学就可能按照“设置问题情景——学生提出问题——进行假设和推理——通过实验验证——得出相关结论——引发新的问题情景——提出新问题——实验提供直接经验——对比分析，总结规律——应用原理、规律”的程序进行。 三、教学设计思想 指导思想：以学生为主体，让学生自主地参与知识的获得过程，并给学生充分的表达自己想法的机会。 学生初次接触电化学知识，对原电池的工作原理有神秘感和探索欲望。要充分利用学生的好奇心和求知欲，设计层层实验和问题情境，使学生在自主实验、积极思考和相互讨论

原电池导学案

硫酸铜 原电池 班级姓名小组 【学习目标】 1.结合课本P39-41内容，正确说出原电池中能量转化形式及燃煤发电中一系列能量转化过程 2.结合实验2-4，依据氧化还原原理，分析原电池中电子、离子、电流移动方向，以及正负极发生反应的类型。 3.通过小组讨论，归纳原电池的构成条件以及原电池正负极的判断方法。 4.结合原电池的正负极材料要求，正确利用正负极现象判断金属的活泼性。 【重点难点】 重点：原电池定义、构造原理、工作原理。原电池正负极判断方法。 难点：原电池正负极判断方法。 【导学流程】 一．基础感知 1、化学能与电能：结合课本P39-40。 （1）默写火力发电中一系列能量转化过程：。 （2）是化学能转化为电能的关键。 （3）原电池是能转化为能的装置。化学电池的反应本质是。 2、原电池：结合课本实验2-4、视频，完成下列内容。 （1）①Zn ②Cu ③用导电连接Zn和Cu，分别插入稀硫酸，①②③ 现象分别是什么？ （2）以右图Zn—Cu原电池为例，分析原电池的工作原理 电极 电极 材料 电极反应式 反应类型（填 氧化或还原） 导线中电 子流向 溶液中Cu2+、SO42－ 的移动方向负极 正极 （3）若正极析出固体的质量为6.4g，则导线中转移的电子数目为多少？ （5）内电路（溶液）、与外电路（导线）是如何构成闭合回路的？ 3、原电池的构成有4个条件：①前提：能自发进行氧化还原反应； ②两个活动性不同的电极；③电解质溶液；④形成闭合回路。 判断下述6套装置中能够形成原电池的有哪些？ ①②③④⑤⑥ Cu ZnSO4溶液稀硫酸 4、原电池正负极的判断方法 （1）归纳原电池正负极的判断方法有哪些？ （2）分析右图为下列物质构成的原电池的正负极 ①A：Mg B：Al C:稀硫酸②A：Mg B：Al C:NaOH ③A：Cu B：Fe C:稀硝酸④A：Cu B：Fe C:浓硝酸

高三化学二轮复习专题_原电池原理及其应用

高三化学二轮复习专题原电池原理及其应用 2012年理综考试说明 1.了解原电池和电解池的工作原理。 2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。 3.能正确书写电极反应和电池反应方程式。 4.理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。考点分析一原电池工作原理及其应用 主要考查点： 1、原电池反应的特点及正负极反应的特征 2、放电时外电路上电子的流动方向，内电路上阴阳离子的流动方向 3、电极附近溶液的pH变化分析，电解质溶液中的pH变化分析 4、电极反应式的书写尤其是电解质环境对电极反应的影响 5、原电池原理的应用（新型电池、金属腐蚀与防护、原电池原理对反应速率的影响等）题型1、原电池工作状态的分析 考查：原电池反应理解(电极的判断)； 电子、离子的移动方向；

电解质溶液的酸碱性变化； 电极方程式的书写 例（2011海南11，改编）根据下图，回答问题： （1）烧杯a中发生反应，电极反应式 为：。烧杯b中发生-反应，电极反应式为：。 （2）烧杯a中溶液的pH ，烧杯b中溶液的pH 。（填“升高”或“降低”） （3）盐桥中阳离子移向烧杯“a”或“b”） = 2Fe2＋＋I设计成练习1、（09福建卷11，改编）控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2 如下图所示的原电池。下列判断不正确的是 A. 反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B. 反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原 C. 电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D. 电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体， 乙中石墨电极为负极 E.电流计读数为零后，若向乙中加入KI固体， 则盐桥中的阳离子向甲中移动

(word完整版)高中化学教学案例分析

高中化学教学案例分析《原电池》课堂教学设计 高三化学孙永平 1、分析本节内容的地位和作用 本节内容为高中化学新课程(人教版)选修4的第四章电化学的重要内容之一。该内容学生在必修2已有一定的了解，本节是该内容的加深，主要是增加了一个盐桥内容。掌握本节知识，对指导学生了解生活中电池使用原理、金属腐蚀和防护，研究探索发明新电池有重要意义。 2、了解学情底码 已有基础：对原电池原理有初步认识；具有一定的实验探究能力。 局限认识：氧化剂和还原剂只有接触才可能发生氧化还原反应。 发展方向：通过实验活动对原电池原理形成完整认识，提高探索解决问题的能力。 3、明确教学目标 知识与技能：深入了解原电池的工作原理。对原电池的形成条件有更完整的认识。学会书写电极反应式和电池总反应。能根据反应设计简单的原电池。 电池的设计活动，感悟科学探究的思路和方法，进一步体会过程与方法：通过Pb-CuSO 4 控制变量在科学探究中的应用。 情感态度与价值观：通过设计原电池，激发学生学习兴趣，感受原电池原理应用于化学电源开发的关键作用。 4、研究教学重点和难点 教学重点：原电池工作原理和形成条件 教学难点：氧化还原反应完全分开在两极（两池）发生及盐桥的作用。 5、确定教学方式与教学手段 以“教师启发引导，学生实验探究，自主分析设计”的学习方式学习。在教师引导下，通过学生不断深入认识原电池原理和形成条件，最终实现知识和能力上的跨越。 6、教学设计过程和意图 （1）情境导课：让学生举一些手机、电子表等新型电池例子。联系生活，吸引学生注意力，唤起学生学习欲望。 （2）回顾原电池：复习基本概念，温故而知新。 学生回忆原电池的有关内容，调动学生思考，回忆概念为后期探究作准备。

原电池学案

原电池学案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

Zn × 第四章 电化学基础 第一节 原电池 【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。 【学习重点】：原电池原理 【学习过程】 一、1、原电池是______________________的装置。原电池反应的本质是_____________反应。 2、如右图所示，组成的原电池： （1）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。 （2）当电解质溶液为CuSO 4溶液时： Zn 电极是____极，其电极反应 为 ，该反应是________反应；Cu 电极是____极，其电极反应为_______________,该反应为_________反应. 「探究」：上图当电解质溶液为CuSO 4溶液时： 现象1：电流计的指针发生偏移，并指示电子是由锌片流向铜片，在铜片表面有红色的铜析出。 结论： 发生了原电池反应，且其中锌为原电池的负极，铜为正极 现象2：随着时间的延续，电流计指针偏转的角度逐渐减小，直至无电流通过。同时锌片表面逐渐被铜全部覆盖。

分析：锌与CuSO 4 溶液发生置换反应，溶液中的Cu2+在锌片表面被直接还原，析出的铜在锌片表面构成原电池，逐渐使向外输出的电流强度减弱直至无电流再产生。 当电解质溶液为稀H 2SO 4 时，在铜极上很快就聚集 了许多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电 池的内阻，使电流不能畅通，电流也不断减弱。 解决办法：使用盐桥。 ●盐桥：通常是KCl饱和溶液和琼脂制成的胶冻。 如右图所示，组成的原电池： 观察有什么现象发生取出盐桥，又有什么现象发生 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。 分析：改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流盐桥在此的作用是什么 有盐桥存在时，盐桥中的Cl- 会移向ZnSO 4溶液，K+ 移向CuSO 4 溶液，使 ZnSO 4 溶液和CuSO 4溶液继续保持电中性。于是，锌和CuSO 4 的氧化还原反应继续进 行，从而不断产生电流。同时能使两个烧杯中的溶液形成一个通路。 ●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NH 4NO 3 的饱和溶液中即可。 （2）. 将KCl或NH 4NO 3 的饱和溶液装入U形管，用棉花都住管口即可. 二、形成原电池的条件 1、由两个半电池组成原电池的工作原理:

第一节原电池学案

第一节原电池 知识点原电池 [学生预习区] 1．构成条件 (1)具有两个活泼性不同的电极。 (2)合适的电解质溶液。 (3)形成闭合回路(外电路用导线相连或互相接触并将两电极插入电解质溶液中或使用盐桥)。 (4)能自发地发生氧化还原反应。 2．原电池工作原理(以锌铜原电池为例) 盐桥内盛放的是什么物质？其作用是什么？ 提示：盐桥内通常装有含有琼胶的KCl饱和溶液。离子在盐桥中能定向移动，形成闭合回路，并维持两个半池区的电荷守恒，可使电流持续传导。另外使用盐桥将两个半电池完全隔开，使副反应减至最小程度，可以获得单纯的电极反应，便于分析放电过程，有利于最大程度地将化学能转化为电能。 [教师点拨区] 1．原电池的设计 从理论上讲，能自发进行的氧化还原反应均可以设计成原电池，实际设计时应注意以下几点： (1)外电路 e－ 正极(氧化性较强的物质)负极(还原性较强的物质)――→ 导线 (2)内电路 将两电极浸入电解质溶液中，阴、阳离子作定向移动。 (3)闭合回路 特别提示：电子只在外电路移动，不在电解质溶液中移动。 2．原电池的工作原理 3．原电池工作原理的应用

(1)比较金属的活泼性强弱 有两种金属a和b，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。根据电极反应现象判断出a是负极，b 是正极，因此，金属活动性a>b。 (2)加快化学反应速率 例证：实验室利用锌和稀硫酸反应制取氢气时，通常向稀硫酸中滴入几滴硫酸铜溶液。 原理：锌与置换出的铜及稀硫酸构成原电池，使产生氢气的速率加快。 (3)设计原电池 以Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag为依据，设计一个原电池。 ①将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应，分别作原电池的负极和正极的电极反应式。本例的电极反应式为负极：Cu－2e－===Cu2＋，正极：2Ag＋＋2e－===2Ag。 ②确定电极材料。 发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接作负极；如为气体(如H2)或溶液中的还原性离子，可用惰性电极(如Pt、碳棒)作负极。 发生还原反应的电极材料一般不如负极材料活泼。 本例中可用铜棒作负极，用银棒作正极。 ③确定电解质溶液。 电解质是使负极放电的物质，因此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(如空气中的氧气)。但如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥)，则左右两个容器中的电解质溶液选择与电极材料相同的阳离子。 如本例中可用AgNO3溶液作电解液。 ④构成闭合回路：将电极用导线连接，使之构成闭合回路。

原电池 说课稿 教案

原电池 一、内容及其解析 1．内容：学习原电池概念、原理、组成及应用 2．解析:要求学生了解化学能与电能相互转化原理 二、目标及其解析 1、目标： ①了解原电池工作原理。②掌握原电池正负极反应式和电池总反应式的书写。 2、解析： （1）通过从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质 （2）通过练习，让学生掌握原电池正负极反应式和电池总反应式的书写。 三、教学问题诊断分析 1、重点：初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 难点：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。 2、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)

【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+=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

高中化学原电池教学设计案例(武汉韩金山)

《原电池》教学设计案例 武汉市第十二中学韩金山 一、设计思想 “高中化学课程应有利于学生体验科学探究的过程，学习科学研究的基本方法，加深对科学本质的认识，增强创新精神和实践能力”，新的普通高中化学课程标准要求教师必须更新原有的教育观念、教育模式和教学方法，注重高中化学教学中的“引导—探究—发现”教学模式的实施，培养具有独立思考能力以及强烈的创新意识等综合素质的人才。 “发现法”作为一种教学方式，无论是教学过程，还是教学目标，更多关注的是学生的学，这种意义下的“发现学习”，以学生的自主探索、合作学习、科学探究为主要特征，学习过程中，学生在原有的认知基础上，其元认知、动机、行为都能得到积极有效的参与。本堂课教学设计充分体现“发现式”课堂教学模式。 二、教材分析 本册教科书的主要任务是带领学生学习化学反应的基本原理，认识化学反应中能量转化的基本规律，了解化学反应原理在生产、生活和科学研究中的应用。而本节内容则以必修II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认识即可。 三、学情分析 这一节内容是以必修II第二章第二节“化学能与电能”为基础，是对必修II基础的加深和提高，在化学必修II中，学生对于原电池已经学习了相关的知识，只是很浅显，只是要求能够举例说明原电池中化学能和电能的转化关系及其应用，而在选修IV中则应使学生从微观层面对原电池和原电池的原理有个更加深刻的认识和理解。 四、三维目标 ●知识与技能： 1．使学生进一步认识原电池，理解原电池原理，能够写出电极反应式和电池反应方程式。 2．会设计简单的原电池。 ●过程与方法： 1．通过生活情境的创设，认识到电及电池对现代人类生活的不可替代作用。 2．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。 3．通过讨论、探究与归纳，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。 ●情感态度与价值观： 通过质疑、提问、假设、验证等系列的探究活动，体验其中的困惑与快乐，强化科学探究的意识和方法，培养科学

必修二 原电池导学案和练习

原电池 [实验设计] 原电池的工作原理 在实验中，当把铜片和锌片同时浸入稀硫酸时，由于金属锌比金属铜 ，锌原子容易失去电子被氧化成Zn 2+进入溶液中，锌片上的 通过 流向 ，溶液中的H +从铜片获得电子而被还原成氢原子，氢原子再结合成氢分子从铜片上逸出。可见，原电池是利用 反应将 能转化成 的装置。 【基础知识点】 一、原电池 1、原电池定义：将 的装置，叫做原电池。 2、电极名称： （1）负极： 一极（如上述原电池中的 片） （2）正极： 一极（如上述原电池中的 片） （1）锌片： （ 反应） （2）铜片： （ 反应） （3）总反应式： Zn ＋2H +＝Zn 2＋ ＋H 2↑ 4、微粒移动方向： （1）电子：电子由 极流向 极。 （2）电流：电流由 极流向 极。 （3）离子：阴离子移向 极，阳离子移向 极。 5、原电池的构成条件：两极一液一回路。 （1）有两种活动性不同的 作电极。 （2）电极材料都插入 溶液中。 （3）两极相连形成 电路。 （4）有自发的氧化还原反应。 二、原电池正、负极的判断方法 1、设计原电池 2、判断金属的活泼性 3、加快某些反应速率 4、金属的防腐蚀 【练习】 1、下列关于原电池的叙述正确的是 （ ） A ．原电池将化学能转化为电能 B ．原电池负极发生的反应是还原反应 C ．原电池在工作时其正极不断产生电子并经过外电路流向负极 D ．原电池的电极只能由两种不同的金属构成 2、下列各图所示装置属于原电池的是（ ）

3、将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是 A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极 C．两烧杯中溶液的pH均增大 D．产生气泡的速度甲比乙慢 4、在理论上不能用于设计原电池的化学反应是（） A.HCl ( aq ) + NaOH ( aq ) = NaCl ( aq ) + H2O ( l ) B.2CH3OH ( l ) +3O2 ( g ) = 2CO2 ( g ) + 4H2O ( l ) C.4Fe (OH)2 ( s ) + 2H2O ( l ) + O2 ( g ) = 4Fe (OH)3( s ) D.2H2 ( g ) + O2 ( g ) = 2H2O ( l ) 5、某原电池的电池反应为：Fe+2Fe3+===3Fe2+，与此电池反应不符的原电池是（） A．铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电B．石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池 C．铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池D．银片、铁片、Fe(NO3)2溶液组成的原电池 6、X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成的原电池时，Y为电池的负极，则X、Y、Z三种金属的活动顺序为（） A. X > Y > Z B. X > Z > Y C. Y > X > Z D. Y > Z > X 7、下列叙述中，可以说明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的是 A．在氧化-还原反应中，甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多B．同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强C．甲能跟稀盐酸反应放出氢气而乙不能D．将甲、乙作电极组成原电池时，甲是负极 8、将铜棒和铝棒用导线连接后插入浓硝酸溶液中，下列叙述正确的是（） A．该装置能形成原电池，其中铝是负极B．该装置不能形成原电池 C．该装置能形成原电池，其中铜是负极D．以上说法均不正确 9、电子表和电子计算器的电源常用微型银─锌原电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应分别为：Zn＋2OH－－2e ＝ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e ＝2Ag＋2OH—，总反应式：Ag2O＋Zn＝2Ag＋ZnO根据上述变化，下列判断正确的是 A. Zn为正极，Ag2O为负极 B. 工作时电池负极区溶液的pH值减少 C. 工作时电子由Ag2O极经外电路流向Zn极 D. Zn为负极，Ag2O为正极 10、写出下列甲、乙、丙原电池的正、负极反应式。 甲电池： 负极： 正极： 乙电池： 负极：正极： 丙电池: 负极：正极：

高二化学 原电池的工作原理教学案

Cu 福建省漳州市芗城中学高二化学 原电池的工作原理教案 【知识与技能目标】 了解原电池的工作原理，能写出其电极反应和电池反应方程式。 【过程与方法目标】 通过进行化学能转化为电能的探究活动，体验原电池的工作原理，熟练书写电极反应和电池反应方程式。 【情感态度与价值观目标】 通过化学能与电能相互转化关系的学习，使学生从能量的角度比较深刻地了解化学科学对人类的贡献，体会能量守恒的意义。学会利用能源与创造新能源的思路和方法，提高环保意识和节能意识。 【教学重点】 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。 【教学难点】 原电池的工作原理，从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。 课时安排：2课时 【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】原电池的工作原理 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) 【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+=Zn2++H2↑

高一化学——原电池导学案

【引言】我们已知道，物质发生化学反应的实质是旧化学键断裂、新化学键生成；当生成新化学键所释放的能量大于破坏旧化学键所吸收的能量时，化学反应会释放能量。化学反应能为人类提供哪些形式的能量呢？ 【阅读】教材50页“交流·研讨” 【分析】即热饭盒的原理： 即热饭盒能加热食物，铝热剂能焊接钢轨，都是化学反应过程中产生的能量以热能的形式释放出来，被人们所利用。 二、化学反应为人类提供能源 1、化学能与热能间的转化 【讨论】在你的周围有哪些化学能转化成热能的实例？ 【过渡】在现代生活中，各种各样的电池被广泛应用，电池是怎样生产的呢？化学能能否转变为电能呢？ 【活动探究】按要求完成以下实验，通过对实验现象的观察和分析初步了解原电池的工作原理。 将铜片、锌片插入稀硫酸中，然后用导线将铜片、锌片连接起来，并接入一支电流表，观察发生的现象。 【观察、思考】你观察到了什么现象？从中得出什么结论？ _____________________________________________________________ 【总结】2、化学能与电能间的转化 ⑴电池定义： 【实验探究】用电流表测干电池，观察指针指向那个极？锌铜原电池中指针偏向铜片还是锌片？

【观察分析】原电池分正负两极，活泼的金属为负极，不活泼的金属为正极 【讨论1：】铜与稀硫酸不反应，但与锌片相连后，铜片上有气泡产生，是如何生成的? 锌片失去的电子沿导线传递到铜片上，H+离子在铜片上获得电子，生成氢气。 【讨论2：】H＋为何不直接在锌片上得电子而在铜片上得电子？ 【过渡】请同学们阅读课本51页“追根寻源” 【学生回答】金属活泼性不同，产生电势差 【过渡】原电池是如何工作的呢？请同学们结合动画总结 锌片： ( 反应 ) 铜片： ( 反应 ) 【讲述】如果将稀硫酸换成硫酸铜溶液呢？会产生电流吗？

原电池教学案例

《原电池》教学案例与反思 高二化学组邹欢如 一、教材分析 《原电池》这节教材以学生熟悉的实验（金属与酸反应）为基础，从能量转化角度来引出这种实现化学能转化为电能的装置——原电池装置。根据此原电池原理制成的各种电池在现代工农业生产、科学实验、日常生活中存在广泛的应用，进一步挖掘原电池原理和组成条件，来解决金属的腐蚀和防护的重要意义。教材紧密联系生活实际，以激发学生学习化学兴趣，更重要的是启发学生运用已学化学知识解决实际问题，从而培养学生的创新精神。 二、教学目标 1.知识与技能目标：使学生理解原电池原理，掌握构成原电池条件，能正 确判断电池的正负极以及书写半电极反应式。 2.过程与方法目标：培养学生的实验操作能力、观察能力、科学的学习方 法和培养学生创造性思维与探究能力，以及提出问题、分析 问题、解决问题的能力。 3.情感态度与价值观目标：通过学生小组探究实验活动，培养学生自主探 索创新精神和同学间的交流合作学习的协作精神。 三、设计思路 实验引入：两种金属靠在一起放到酸中的异常现象，引导学生开展第一个探究性实验：铜线上气泡是如何形成的？设计实验实现化学能到电能的转化？学生通过阅读课本得到启发，设计、动手实验探讨原电池原理。然后开展第二个探究性实验：通过提供材料，让学生设计实验方案，分组讨论、得出最佳方案，实验探讨构成原电池的条件。最后开展第三个探究性实验：利用所学知识，根据现有材料，制作水果电池，让学生体验学习化学乐趣。 具体流程如下： 教师

学生 四、教学准备 实验准备：电流计，铜片、铁片、锌片、碳棒、干电池、稀硫酸、硫酸铜溶 液、无水乙醇、蒸馏水、导线、烧杯、塑料棒、葡萄（或小西 红柿等水果）。 教具准备：投影仪、幻灯片、制作铜锌原电池工作原理的模拟动画（多媒体放映设备） 五、教学过程

原电池导学案新

第四章 电化学基础 第一节 原电池(两课时) ☆学习目标☆ 知识与技能： 1. 能够说出原电池的四个构成条件 2. 能够在原电池的简图上画出原电池的工作原理 3. 能够说出盐桥原电池中盐桥的两个作用，并设计一个盐桥原电池 过程与方法： 1. 通过对普通原电池与盐桥原电池的对比，组内合作交流，熟悉盐桥的两个作用。 2. 通过分析盐桥原电池中电极材料与电解质溶液的作用，理解盐桥原电池的构成。 3. 通过自己绘制盐桥原电池工作简图，设计盐桥原电池，书写原电池的电极反应式，强化 对原电池工作原 理的认识。 情感态度价值观： 通过探究普通原电池改进为盐桥原电池， 并设计盐桥原电池的奥秘，提高化学学习的兴趣 与热情，体验科学探究的艰辛、喜悦和永无止境，感受化学世界的奇妙与和谐。 ☆预学案^ 【温故】 1、 请写出形成原电池的条件： (1). (2) ___________________________ (3) . (4) ___________________________ 2、 看图回答问题： (1)写出Zn 片和Cu 片上发生的电极反应和电池总反应 ⑵ 图上注明外电路中的电子流向、电流方向 【自主学习】 学科组长完成上图原电池装置。组员观察记录锌片表面由 —色变为—色，思考：该物质可 能是什么？为什么会产生该物质？该物质的产生， 使锌片失去的电子全部通过了导线吗？对原 电池的供电效率有何影响，如何解决？请同学们阅读教材 P71页第1 — 4段，在下面空白处写 出你的想法。 【我的疑惑】 .极电极反应式: —反应(填氧化” 总反应式： 还原” CuSO 4溶液 阳离子向 ________ 极移动,阴离子向 极移动 还原” _极电极反应式： —反应(填氧化” 内电路：