人教版高二化学选修四第四章第一节原电池
人教高中化学选修四第四章第一节公开课原电池教学设计
人教高中化学选修四第四章第一节公开课原电池教学设计一、三维目的1知识与技艺：⑴经过解剖原电池使先生了解原电池组成，正确判别原电池的两极。
⑵构成原电池概念，探求构成原电池的条件，了解原电池的原理。
2进程与方法：⑴阅历原电池设计和原理探求进程，进一步了解探求的意义，学习迷信探求的基本方法，提高迷信探求的才干。
⑵能对自己探求原电池概念和构成条件的学习进程停止方案、反思、评价和调控，提高自主学习化学的才干。
3情感目的：⑴开展学习化学的兴味，乐于探求化学能转化成电能的微妙，体验迷信探求的艰辛和喜悦，感受化学世界的巧妙与谐和。
⑵经过对分组实验及对现象的剖析和讨论，培育先生的团队协作肉体。
培育先生关注自然、社会和生活现象的热情。
二、教学重、难点重点：原电池的构成条件原电池原理难点：原电池原理及电极反响式的书写三、教学进程引言：同窗们你们听说过一位叫伏打的迷信家吗？是他发明了人类历史上第一个电池——伏打电池，就连叱咤风云的拿破伦都曾三次倾听他的演讲。
这一发明惹起了物理学和化学范围的一场深入的革命，这一节就让我们沿着巨人的足迹探寻原电池的微妙吧！板书：第二节原电池大家看一个演示实验：用电流计测电池的电流〔电池的正极接电流计的正极〕请同窗们观察电源的正负极和电流指针偏转方向的关系，复杂的电路图如下图------此时教员在黑板的右上角画出电路图。
教员引导：指针偏转---电流发生---发生电能------化学能转化为电能----原电池1．概念：将化学能转变为电能的装置叫原电池。
干电池是应用原电池原理制成的最常用的电池，它的组成如何？我们从组成入手停止探求。
探求一解剖干电池〔先生活动三分钟左右，教员巡视〕解剖完后请你说出干电池的组成〔进一步提示黑色物质是二氧化锰和碳的混合物〕播放原电池的组成：碳棒〔正极〕，锌筒〔负极〕，二氧化锰，氯化铵〔稀释的电解质溶液〕。
问：电解质溶液能导电吗？非电解质呢？请依据干电池的组成并模拟迷信家的发明进程，应用桌面的仪器和药品设计组装原电池并探求构成条件。
选修4第四章第一节原电池
× 第四章 电化学基础第一节 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】§ 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) 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】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 +=Zn 2++H 2↑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。
高中化学 第四章 第一节 原电池教案 新人教版选修4
第四章 电化学基础第一节 原电池一、原电池实验探究【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？（1）原电池概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池。
（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。
（3）原理：（负氧正还）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？ 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 ＝Zn 2＋ （氧化）正极（Cu ）：2H ＋＋2e ＝H 2↑（还原）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 +=Zn 2++H 2↑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。
二、原电池的构成条件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：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）判断是否构成原电池，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。
高中化学第四章第一节原电池课件新人教选修4.ppt
Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
二、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 负极( 还原性 较强的物质)――e－→正极( 氧化性 较强的物质)
导线 2．内电路 将两电极浸入 电解质溶液 中，阴、阳离子作定向运动 。
3．闭合回路
1．判断正误(正确打“√”号，错误打“×”号)。
(1)原电池是把化学能转化为电能的一种装置。( )
(2)原电池正极发生氧化反应，负极发生还原反应。
()
(3)不能自发进行的氧化还原反应，通过原电池装置可
以实现。
()
(4)碳棒不能用来作原电池的电极。
()
(5)反应Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋能以原电池的形
[解析] 本题考查原电池原理及化学平衡，难度较大， 根据所给原电池的反应原理可知，Fe3＋在正极发生还原 反应，甲池中存在Fe3＋，故A错误；乙池为负极，失电 子的物质是I－，B错误；此反应是可逆反应，电流计的 读数为零时说明反应处于平衡状态，但c(Fe3＋)≠0，故C 正确，D项错误。
[答案] C
设计原电池有以下三个关键点： (1)电解质溶液：一般能与负极反应或者溶解在溶 液中的物质(如O2)与负极反应。 (2)电极材料：一般较活泼的金属作负极，较不活 泼的金属或导电的非金属作正极。 (3)若是两个半反应分别在两个烧杯中进行，则负 极中的电解质溶液应有与电极材料相同的阳离子。
点击下图进入“课 堂10分钟练习”
[例2] (2012·金华十校期末考试)控制适合的条件，
KI溶液过量，将反应2Fe3＋＋2I－
2Fe2＋＋I2设计
成如下图所示的原电池。下列判断正确的是 ( )
部编人教版高二化学选修4《第4章电化学基础第1节原电池》课堂教学精品ppt课件
5．原电池的“盐桥”中装的必须是电解质，原电池工
作时导线上有电子通过，盐桥中也一定有电子通
过
()
提示：错误．因为金属导体是靠自由电子的定向
移动而导电，电解质溶液只能是靠阴、阳离子的
定向移动而导电，故盐桥上定向移动的只能是离
子而不是电子．
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一、原电池工作原理 1．原电池工作原理图示
返回
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1．如下图所示的装置能够组成原电池产生电流的是( )
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解析：依据构成原电池的四个必要条件分析：A中两电 极相同；C中没有构成闭合回路；D中酒精是非电解 质．唯有B符合条件． 答案： B
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考查点二 原电池原理的应用
[例2] X、Y、Z、W四块金属板分别用导线两两相连浸
入稀硫酸中构成原电池．X、Y相连时，X为负极；Z、
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二、原电池正负极的判断和电极反应式的书写 1．原电池正负极的判断 (1)由组成原电池的两电极材料判断．对原电池而言，活
泼的金属是负极，活泼性较弱或能导电的非金属是 正极． (2)根据电流方向或电子流动方向判断．原电池中，电流 由正极流向负极，电子由负极流向正极．
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(3)根据电解质溶液内离子的定向移动方向判断．在原电 池内，阳离子移向正极，阴离子移向负极．
的关系)．
返回
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考查点一 原电池原理
[例1] (2010·陵水高二检测)某原电池总反应的离子方程
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 B．正极为C，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO3)3 C．正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为Fe2(SO4)3 D．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为Fe2(SO4)3
第四章第一节原电池课件高二化学人教版选修4化学反应原理
知识衔接
分析下图装置的工作原理，回答问题
雄心志四海，万里望风尘。
人不可以有傲气，但不可以无傲骨
寄言燕雀莫相唣，自有云霄万里高。
人之所以异于禽者，唯志而已矣!
鸭仔无娘也长大，几多白手也成家。 器大者声必闳，志高者意必远。
要点二、原电池原理的应用
1．加快氧化还原反应的速率 例如：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．寻求和制造干电池和蓄电池等化学电源 3．比较金属活动性强弱 例如：有两种金属a和b，用导线连接后插入到稀硫酸中， 观察到a极溶解，b极上有气泡产生。根据电极现象判断 出a是负极，b是正极，由原电池原理可知，金属活动性 a>b。
负极
盐桥
正极
（2）电路中电子、离子移动方向
电子流向： 锌极产生→导线→铜极 负极产生→导线→正极
离子流向：
Zn A
Cu
ZnSO4 CuSO4
盐桥中阴离子→锌极;阳离子→铜极
负负移、正正移
（3）盐桥的作用：
Cl-向锌盐方向移动，K+向 铜盐方向移动，使Zn盐和Cu盐 溶液一直保持电中性，从而使 电子不断从Zn极流向Cu极。
学习目标： 1．了解原电池的工作原理及构成条件； 2．能正确判断原电池的正负极； 3．能书写原电池的电极、电池反应方程式。
知识回顾：
1．电流是怎样形成的？ 电子（或离子）的定向移动形成电流。
2．什么是氧化还原反应？ 有电子得失或共用电子对偏移的化学反应， 表现为化合价的变化。
一、原电池原理
1．原电池的概念和实质 (1)概念：将__化__学__能___转化为__电__能___的装置。
选修四第四章第一节《原电池》
改进措施？
将锌片与硫酸铜溶液隔离
硫酸锌溶液 硫酸铜溶液
上述装置构成原电池了吗？为什么？ 怎样才能构成原电池呢？
为了避免发生这种现象，设计如下图（书 P71图4-1）所示的原电池装置，你能解释它 盐桥中通常装有含琼胶 的工作原理吗？
的KCl饱和溶液
此装置优点：能稳定长 时间放电
盐桥在此的作用是什么？改进后的装置为什
③、盐桥的作用：
a.使整个装置构成通路，避免氧化剂与还原剂 直接接触。 b.阴阳离子的移动平衡电荷。
2、电极反应式、电池的总反应方程式和电 池符号的书写：
负极（锌片）： Zn －2e - = Zn 2+ （氧化反应） 正极（铜片）： Cu2+ + 2e - = Cu （还原反应）
电池反应（总化学方程式）：Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu
Cu+ 2 AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag
化合价降低得2e-
电极反应式：
Cu
3
负极：Cu – 2e- = Cu2+ 正极：2Ag+ + 2e- = 2 Ag
C
3
电极：负极是Cu，正极可以是 Ag或C) 等。 Cu(NO AgNO
电解液： Cu(NO3)2 、AgNO3
1.某原电池总反应式为：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，能实现该 反应的原电池是( B ) A 电极材料 Cu、Zn B Cu、Ag C Cu、C D Fe、Zn
总结
1、复习回忆了原电池的形成。 2、进一步了解原电池的反应原理，
正确书写电极反应式。 3、利用氧化还原反应原理设计了原 电池。
人教版高中化学选修四第四章第一节 原电池教案
4.1 原电池一、原电池：1.概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池2.组成条件：①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路。
3.电子流向：外电路：负极——导线——正极内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。
4.电极反应：以锌铜原电池为例：负极：氧化反应： Zn－2e＝Zn2＋（较活泼金属）正极：还原反应： 2H＋＋2e＝H2↑（较不活泼金属）总反应式：Zn+2H+=Zn2++H2↑5.正、负极的判断：（1）从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。
（2）从电子的流动方向：负极流入正极（3）从电流方向：正极流入负极（4）根据电解质溶液内离子的移动方向：阳离子流向正极，阴离子流向负极（5）根据实验现象：①溶解的一极为负极②增重或有气泡一极为正极二、化学电池1.电池的分类：化学电池、太阳能电池、原子能电池2.化学电池：借助于化学能直接转变为电能的装置3.化学电池的分类：一次电池、二次电池、燃料电池(1)一次电池常见一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等(2)二次电池①二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池。
②电极反应：铅蓄电池放电：负极（铅）：Pb＋SO42-－2e-＝PbSO4↓正极（氧化铅）：PbO2＋4H+＋SO42-＋2e-＝PbSO4↓＋2H2O充电：阳极：PbSO4＋2H2O－2e-＝PbO2＋4H+＋SO42-阴极：PbSO4＋2e-＝Pb＋SO42-③目前已开发出新型蓄电池：银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池(3)燃料电池①燃料电池：是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池②电极反应：一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同，可根据燃烧反应写出总的电池反应，但不注明反应的条件;负极发生氧化反应，正极发生还原反应，不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。
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1.（08广东卷）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（C ）
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
请回答下列问题：
（1）电极X的材料是 Cu ；电解质溶液Y是 AgNO3溶液 ；
（2）银电极为电池的 正极，发生的电极反应为 2Ag++ 2e- = ；2Ag X电极上发生的电极反应为 Cu- 2e- = Cu2+ ；
（3）外电路中的电子是从 Cu 电极流向 Ag 电极。
设计盐桥原电池的思路：
Zn+2Ag+=Zn2++2Ag 还原剂和氧化产物为负极的
1.由组成原电池的电极材料判断 2.根据电子（电流）流动的方向判断 3.根据电极反应类型判断 4.根据电解质溶液离子移动的方向判断
阴离子－向 负 极移动（负极带正电荷） 阳离子－向 正 极移动（正极带负电荷）
1.由组成原电池的电极材料判断 2.根据电子（电流）流动的方向判断 3.根据电极反应类型判断 4.根据电解质溶液离子移动的方向判断
A
Zn -
负
总反应式:
Cu
正
Zn+2H+=
现象：
Zn2++H2↑
Zn2+ H+ H+
锌棒溶解，铜棒上 有气泡
稀硫酸
原电池工作原理
负极
e-
正极
A
Zn-
Cu
Zn2+
负极
H+ H+ SO42-
阳离子
阴离子
正极
原电池原理
外电路 失e，沿导线传递，有电流产生
氧化反应 Zn-2e- =Zn2+
负极 铜锌原电池 正极
总反应：2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+
负极
Cu－2e- = Cu2+
正极
2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+
三、原电池的主要应用：
1.利用原电池原理设计新型化学电池；
2.改变化学反应速率，如实验室用粗锌与硫酸反应 制取氢气；
3.进行金属活动性强弱比较； 4.电化学保护法，即将金属作为原电池的正极 而受到保护。如在铁器表面镀锌。
5.解释某些化学现象
1.把a、b、c、d四块金属浸入稀硫酸中，用 导线两两相连组成原电池。
若a、b相连时，a为负极；
a ＞b
c， a ＞ c
b、d相连时，溶液中的阳离子向b极移动。
d＞b
则四种金属的活泼性顺序为：a＞c ＞ d ＞ b 。
第四章 电化学基础
原电池
电化学：研究化学能与电能之间相互转
换的装置、过程和效率的科学。
按过
｛ 电 程
化及 学装
1. 产生电流的化学反应及装置 (如:原电池等)
反 置 2. 借助电流而发生反应及装置 (如:电解池)
应分
负极 Zn－2e- = Zn2+ 氧化反应
正极 2H++2e-=H2↑ 还原反应
两极一液成回路，氧化还原是中心
【交流 ·研讨一】如何改进原电池装置？
让锌片与稀硫酸不直接接触
A
A
Zn
Cu
Zn
Cu
改进
稀硫酸
？ ZnSO4溶液 H2SO4溶液
盐桥：在U型管中装满用饱和
KCl溶液和琼脂作成的冻胶。
实验探索 1.工作原理
实验现象：
有盐桥存在时电流计指针 发生偏转，即有电流通过 电路。取出盐桥，电流计 指针即回到零点，说明没 有电流通过。
A ①② B．②③ C．②④ D．③④
二、原电池正负极判断－－原电池原理的应用
1.由组成原电池的电极材料判断 一般 负极－ 活泼性强 的金属
正极－ 活泼性弱 的金属 或 非金属 导体，以及某些金属氧化物
可以理解成： 负极 与电解质溶液反应
练习：Mg-Al-H2SO4中 Al 是正极， Mg 是负极
Mg-Al-NaOH中 Mg 是正极
Al 是负极
1.由组成原电池的电极材料判断 2.根据电子（电流）流动的方向判断
电子－－由 负极 流出，流入正极 ； 电流－－由 正极 流出，流入负极 。
1.由组成原电池的电极材料判断 2.根据电子（电流）流动的方向判断 3.根据电极反应类型判断
负极－－ 失 电子，发生 氧化 反应 正极－－ 得 电子，发生 还原 反应
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？
得出结论 2.盐桥的作用： （1）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触 改进后的原电池装置提高了能量转换率
⑵可使连接的两溶液保持电中性
从而持续稳定的产生电流。
ZnSO4溶液 CuSO4溶液
练习：
利用Fe + Cu2+=Fe2+ +Cu设计一个 原电池，画出示意图，写出电极反应。
5.根据电极现象来判断 负极－－ 牺牲、溶解 ； 正极－－ 增重、气泡 ；
1.由组成原电池的电极材料判断 2.根据电子（电流）流动的方向判断 3.根据电极反应类型判断 4.根据电解质溶液离子移动的方向判断
Fe Fe Cu Cu 负极：Fe – 2e- =Fe2+
CuSO4
FeSO4 CuSO4
正极：Cu2+ +2e- =Cu
三、原电池考点小结
1、原电池原理的应用：
练3.（07海南）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。
Zn Cu
H2SO4
H2SO4
（6） Zn Cu
（7） Zn
H2SO4 Cu
CuSO4
C2H5OH
ZnSO4 CuSO4
组成原电池的条件
1.内部条件：能自发进行氧化还原反应 2.外部条件：
（1）有两种活泼性不同的金属（或一种是 非金属单质或金属氧化物）作电极。 （2）电极材料均插入电解质溶液中。 （3）两极相连形成闭合电路。
阳离子 电解质
溶液
阴离子
阳离子
还原反应
2H++2e- =H2↑ 内电路
电极
反应
电极
反应
总反应： Zn+2H+=Zn2++H2↑
(离子方程式）
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ （化学方程式）
判断下列装置哪些属于原电池
（1）
（2）
（3）
（4）
Zn Zn 石墨 石墨 Zn 石墨 Zn Cu
H2SO4 （5）
半电池
氧化剂和还原产物为正极的
半电池
根据电极反应确定合适的电极材料
和电解质溶液
外电路用导线连通，可以接用电器 内电路是将电极浸入电解质溶液中，
并通过盐桥沟通内电路
三、原电池考点小结
1、原电池原理的应用： 练1：根据原电池的原理，能否设计Fe3+的氧
化性比Cu2+强？写出总反应, 画出装置图并 注明正负极反应.