高中化学人教版 (2019)选择性必修1第四章 化学反应与电能第一节 原电池教案

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第四章 化学反应与电能第一节 原电池教案，共4页。教案主要包含了导入新课，新课讲授等内容，欢迎下载使用。

课时1 原电池原理
教学设计
教学目标
1、以锌铜原电池为例，理解原电池的工作原理。
2、学会判断原电池的正、负极。
3、掌握原电池反应方程式和电极反应式的书写。
教学重难点
重点：
原电池的工作原理；电极反应式的书写
难点：
原电池的工作原理；电极反应式的书写
教学过程
一、导入新课
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？
二、新课讲授
【师】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4-1】
【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？
【师】一．原电池的概念、实质和构成条件
【提问】在原电池装置中锌发生怎样的化学变化？
【学生】 Zn+2H+=Zn2++H2↑
【讲解】为什么会产生电流呢？
【回答】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。
【师】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。
【学生】计算
【提问】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
【提问】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
【讲解】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
【讲解】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。
【讲解】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！
【讲解】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）
【师】我们在制作原电池的时候应该注意几点呢？
【学生】讨论回答
【师】1、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(本质条件)
【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
【师】二．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
【原电池设计】
此电池的优点：能产生持续、稳定的电流。
【提问】盐桥的作用是什么？
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。盐桥可使由它连接的两溶液保持电中性，否则锌盐溶液由于锌溶解成为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。
【师】三．原电池原理的应用
1．加快氧化还原反应的速率
如：在锌与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液，能使产生H2的速率加快。
2．比较金属活动性强弱
板书设计
原电池
一．原电池的概念、实质和构成条件
二．原电池的工作原理
三．原电池原理的应用