原電池導(dǎo)學(xué)案

原電池導(dǎo)學(xué)案第1頁(yè)，共10頁(yè)，2023年，2月20日，星期五教學(xué)目標(biāo)展示

【知識(shí)與技能】

1、在必修2的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步學(xué)習(xí)原電池的工作原理，探究簡(jiǎn)單原電池的不足和改進(jìn)。

2、形成完備的原電池概念，理解構(gòu)成原電池的條件，掌握電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)。

【過(guò)程與方法】

1、經(jīng)歷對(duì)化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程，進(jìn)一步理解探究的意義，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法，提高科學(xué)探究的能力。

2、能對(duì)自已探究電池概念及形成條件的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行計(jì)劃、反思、評(píng)價(jià)和調(diào)控，提高自主學(xué)習(xí)化學(xué)的能力。

【情感態(tài)度與價(jià)值觀】

1、發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，樂(lè)于探究化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的奧秘，體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛和喜悅，感受化學(xué)世界和奇妙與和諧。

2、贊賞化學(xué)科學(xué)對(duì)個(gè)人生活和社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)，關(guān)注能源問(wèn)題，逐步形成正確的能源觀。

【重難點(diǎn)】進(jìn)一步理解原電池的工作原理，能夠書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式

第2頁(yè)，共10頁(yè)，2023年，2月20日，星期五【教學(xué)過(guò)程】

1、原電池定義：利用

氧化還原

反應(yīng)原理將

化學(xué)能

轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

電能

的裝置。

2、工作原理（如圖所示）

（－）：鋅片______________________________

（＋）：銅片______________________________

總電極方程式：_____________________________

思考：這個(gè)原電池電流會(huì)不會(huì)持久，隨時(shí)間的延續(xù)會(huì)出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象?

現(xiàn)象：___不會(huì)________電流衰減____________

〈討論〉1、為什么鋅片和銅片上都有紅色的銅覆蓋，且電流計(jì)指針逐漸指向零?

〈學(xué)生〉由于鋅直接與硫酸銅溶液接觸，難以避免有銅離子在鋅表面直接析出，這樣就會(huì)在鋅表面構(gòu)成原電池，加速銅離子在鋅表面的析出，電流就衰減直至消失。

〈討論〉2、用什么辦法避免Cu2+在鋅片上析出，以延長(zhǎng)放電時(shí)間，提高供電效率?

3、半電池和鹽橋

（1）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

①有鹽橋時(shí)電流計(jì)指針是否偏轉(zhuǎn)___偏轉(zhuǎn)___

②鋅片______溶解__________________

③銅片______增重__________________

④取出鹽橋后，電流計(jì)指針__不偏轉(zhuǎn)__

CuSO4

溶液CuZn

Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===CuZn＋Cu2＋===Zn2+

＋

Cu第3頁(yè)，共10頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

【思考與交流】：改進(jìn)后的裝置為什么能夠持續(xù)、穩(wěn)定的產(chǎn)生電流？

鹽橋在此的作用是什么？

鹽橋的組成：_____含瓊膠的KCL飽和溶液______

鹽橋的作用：

（1）_____使整個(gè)裝置構(gòu)成閉合回路_____

（2）______使兩溶液保持電中性（平衡電荷）______

第4頁(yè)，共10頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（2）負(fù)極（鋅半電池）

鋅原子

失

電子，被

氧化

。鋅為

負(fù)

極，即電子

流出

（填“流出”

或“流入”）極，電極反應(yīng)式為：

。

（3）正極（銅半電池）

Cu2+從銅片上

得

電子，被

還原

。銅為

正

極，即電子

流入

（填“流

出”或“流入”）極，電極反應(yīng)式為：

。

小結(jié)：

將原電池反應(yīng)中的氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)分開(kāi)在兩個(gè)不同區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，兩個(gè)半電池通過(guò)鹽橋連接從而獲得持續(xù)、穩(wěn)定的電流。

4、組成原電池的條件：

a、能自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。

b、電解質(zhì)溶液(構(gòu)成電路或參加反應(yīng))。

c、由還原劑和導(dǎo)體構(gòu)成

負(fù)

極系統(tǒng)，由氧化劑和導(dǎo)體構(gòu)成

正

極系統(tǒng)。

d、形成

閉合回路

(兩電極接觸或用導(dǎo)線連接)。

練習(xí)1：下列哪些裝置能組成原電池？（a、b、c、d、g、h、i

）

Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu第5頁(yè)，共10頁(yè)，2023年，2月20日，星期五5、電極名稱(chēng)及其判斷：

（1）根據(jù)電極材料：兩種金屬（或金屬與非金屬）組成電極，若它們都與（或都不與）電解質(zhì)溶液?jiǎn)为?dú)能反應(yīng)，則較活潑的金屬作負(fù)極；若只有一種電極與電解質(zhì)溶液能反應(yīng)，則能反應(yīng)的電極作負(fù)極。

（2）根據(jù)電極反應(yīng)：失電子——氧化反應(yīng)——

負(fù)

極

得電子——還原反應(yīng)——

正

極

（3）根據(jù)電子或電流流動(dòng)方向（外電路）：

電子從

負(fù)

極流出流入

正

極，

電流從

正

極流出流入

負(fù)

極，

（4）根據(jù)離子的定向移動(dòng)（內(nèi)電路）：陽(yáng)(正)離子向

正極

移動(dòng)

陰(負(fù))離子向

負(fù)極

移動(dòng)

練習(xí)2：請(qǐng)判斷下列原電池的正負(fù)極：

Mg、Fe、Fe、Al、Fe、Cu、Mg

第6頁(yè)，共10頁(yè)，2023年，2月20日，星期五6、電極反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)

注意：（1）需標(biāo)出正負(fù)極及電極材料；

（2）遵循三大守恒（電子得失守恒、質(zhì)量守恒、電荷守恒）

如：Fe-Cu-(稀硫酸)原電池

負(fù)極（Fe）：Fe–2e=Fe2+

正極（Cu）：2H++2e=H2↑

總反應(yīng)：Fe+2H+=Fe2++H2↑

練習(xí)3：請(qǐng)寫(xiě)出下列原電池電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式。

Fe-C(稀硫酸)

負(fù)極（Fe）：Fe–2e=Fe2+

正極（C）：2H++2e=H2↑

總反應(yīng)：Fe+2H+=Fe2++H2↑

Cu-Ag(硝酸銀溶液)

負(fù)極（Cu）：Cu–2e=Cu2+

正極（Ag）：2Ag++2e=2Ag

總反應(yīng)：2Ag++Cu=2Ag+Cu2+

練習(xí)4：請(qǐng)把Fe+2FeCl3=3FeCl2,設(shè)計(jì)成原電池。

負(fù)極是Fe電解質(zhì)溶液FeCl3正極可以是石墨，或金屬活動(dòng)性比鐵弱的

負(fù)極反應(yīng)：Fe-2e-==Fe2+

正極反應(yīng)：2Fe3++2e-==2Fe2+

第7頁(yè)，共10頁(yè)，2023年，2月20日，星期五【課堂總結(jié)】

（一）、定義：

（二）、工作原理：

（三）、半電池和鹽橋：

（四）、形成條件：

（五）、原電池正負(fù)極判斷：

（六）、電極反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)

第8頁(yè)，共10頁(yè)，2023年，2月20日，星期五【當(dāng)堂檢測(cè)】：

1、鋅銅原電池產(chǎn)生電流時(shí)，陽(yáng)離子（B

）

A、移向Zn極，陰離子移向Cu極B、移向Cu極，陰離子移向Zn極

C、和陰離子都移向Zn極D、和陰離子都移向Cu極

2、利用Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2設(shè)計(jì)一個(gè)能持續(xù)產(chǎn)生電流的原電池裝置。負(fù)極是Cu

電解質(zhì)溶液是AgNO3

正極是Ag（或惰性電極）

3、把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時(shí)，a為負(fù)極；c、d相連時(shí)，電流由d到c；a、c相連時(shí)，c極上產(chǎn)生大量氣泡，b、d相連時(shí)，b上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱的為(B)

A、a>b>c>dB、a>c>d>b

C、c>a>b.>dD、b>d>c>a

4、下列事實(shí)可用電化學(xué)知識(shí)解釋的是（B

）

Ａ不銹鋼制品不易生銹

B黃銅（Cu、Zn合金）制的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠

C鋁為活潑金屬，但鋁制品耐腐蝕

D常溫下，濃流酸可以盛放在鐵制容器中

第9頁(yè)，共10頁(yè)，2023年，2月20日，星期五5、對(duì)于鋅—銅—稀硫酸組成的原電池裝置中，當(dāng)導(dǎo)線中有1mol電子通過(guò)時(shí)，理論上的兩極變化是（A）

①鋅片溶解了32.5g②鋅片增重32.5g③銅片上析出1gH2④銅片上析出1molH2

A①和③B①和④C②和③D②和④

6、某化學(xué)興趣小組為了探索鋁電極在原電池中的作用，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下一系列實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下：

編號(hào)電極材料電解質(zhì)溶液電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向

1MgAl稀鹽酸偏向Al2AlCu稀鹽酸偏向Cu

3Al石墨稀鹽酸偏向石墨4MgAl氫氧化鈉溶液偏向Mg

5AlZn濃硝酸偏向Al根據(jù)上表中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象完成下列問(wèn)題：

（1）實(shí)驗(yàn)1、2中Al所做的電極是否相同？不相同

（2）指出鋁和石墨的電極并指出實(shí)驗(yàn)3中的電極反