2021新教材高中化学第四章化学反应与电能 教案 人教版选择性必修1.pdfVIP

第一节原电池原理

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

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？

2+

【学生】Zn+2H=Zn+H↑

+

2

【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

2

【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：

—2＋

负极（Zn）：Zn－2e＝Zn（氧化）

＋—

正极（Cu）：2H＋2e＝H↑（还原）

2

【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