河北省石家庄市复兴中学高中化学选修四：4-1原电池学
化学选修四第四章第一节原电池 说课11ppt
—— 说课环节 ——
教材分析 学情分析
教学目的 重点难点
教学方法 学习方法
板书设计 课后反思
教学过程 流程图
一
—— 教材分析 ——
学生对于原电池的认识已有一定的基础知识，高一在必 修教材《化学2》中第二章第二节《化学能与电能》的 基础上，初步认识了原电池的组成和工作原理，知道正 负极的判断方法，会写简单的电极反应方程式和总反应 方程式。高二在选修教材《化学反应原理》中，将进行 深入的学习。教材通过对单液原电池电池效率的探究， 引出双液原电池，引出半电池、盐桥、内电路、外电路 等概念，对原电池工作原理的概貌有比较深入的了解。 由于原电池在实际生活、工农业生产、科学研究中应用 广泛，学好本节知识，具有比较重要的理论意义和现实 意义。
改进： 1.实验创新不足； 2.分组实验。
Thanks for listening
一个不是我们有所求的朋友才是真正的朋友，交友不是为了向对方索取什么。衣服新的好，朋友老的好。 才智之民多则国强，才智之士少则国弱。故今天之教，宜先开其智。 教师的威信首先建立在责任心上。——马卡连柯 明天的希望会让我们忘了今天的痛苦。 来是偶然的，走是必然的。所以你必须随缘不变，不变随缘。 勤学和知识是一对最美的情人。 如果知识不是每天在增加，就会不断地减少。 如果你不给自己烦恼，别人也永远不可能给你烦恼。因为你自己的内心，你放不下。 当你知道迷惑时并不可怜，当你不知道迷惑时，才最可怜。
得不到的东西，我们会一直以为他是美好的，那是因为你对他了解太少，没有时间与他相处在一起。当有一天，你深入了解后，你会发现原不 是你想像中的那么美好。 任何人都可以变得狠毒，只要你尝试过嫉妒。 衷心的说一句：承诺就像“操他妈”一样，经常说，却很难做得到。 实现自己既定的目标，必须能耐得住寂寞单干。
化学：4.4.1《原电池》精品教案(新人教版选修四)
Cu ×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】§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)实验步骤现象1、锌片插入稀硫酸2、铜片插入稀硫酸【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+=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。
高中化学人教版选修四 4-1 原电池 课件(37张)
负极
Zn-2e=Zn2+
铜锌原电池 正极
Cu2++2e- =Cu
阴离子
电解质 溶液
盐桥
阳离子
内电路
2019/2/15
原电池
原电池的组成——两个半电池
盐桥
锌 半 电 池
铜 半 电 池
利用同样的原理，可以把其它氧化还原反应设计成 各种原电池。
2019/2/15
原电池
1、Cu、Fe作两极，稀硫酸作电解质溶液的原电池中： 负 极 ①Cu作____ 正 极, ②Fe作____ 电极反应式是：负极____________ Fe-2e-=Fe2+ 2H++2e-=H2↑ 正极_____________ Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 总反应式是___________________________ 如将稀硫酸改为浓硝酸则： 负 极, ②Fe作____ 正 极 ①Cu作____ Cu-2e-=Cu2+ 电极反应式是：负极____________ 2NO3-+4H++2e-==2NO2 ↑ +2H2O 正极_____________________ Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2 ↑ +2H2O 总反应式是_______________________________
2019/2/15
原电池
请写出图片中原电池的电极反应式和 电池反应方程式。
负极： （锌片）
Zn - 2e- = Zn2+
氧化反应
（铜片） 2H+ + 2e- = H2↑ 正极：
还原反应
稀H2SO4
【新人教版】化学选修四：4-1《原电池》教案设计
第一节原电池●课标要求1．体验化学能与电能相互转化的探究过程。
2．了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。
●课标解读1.通过实验体验由化学能转为电能的探究。
2．掌握原电池的工作原理。
3．能正确书写电极反应和电池反应方程式。
●教学地位本节内容则以必修2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，恰好很好地全面体现本册教材的目标特点。
是本章重点内容之一。
●新课导入建议某化学兴趣小组为了体验水果电池电流的存在进行了下列实验。
用橘子一个，铝片和锌片各一片，电灯泡一个，按图连接好。
在实验前，先用砂纸擦去金属表面的氧化膜，实验时保持两金属插在橘子上不能直接接触。
你知道在上述水果电池中，电流的强弱与两极的距离有什么关系吗？影响电流的因素还可能有哪些呢？【提示】距离越近，电流越大。
另外，电流大小还与两金属片宽度以及两电极金属性相对强弱等因素有关。
●教学流程设计课前预习安排：(1)看教材P71～72页，填写【课前自主导学】中的“知识1，原电池”，并完成【思考交流1】； (2)看教材P72页，填写【课前自主导学】中的“知识2，原电池的设计”，并完成【思考交流2】。
⇒步骤1：导入新课、本课时教材地位分析。
⇒步骤2：建议对【思考交流】1、2多提问几个学生，使80%以上的学生都能掌握该内容，以利于下一步对该重点知识的探究。
⇓步骤6：师生互动完成“探究2”，可利用【问题导思】中的问题由浅入深地进行。
建议教师除【例2】外，再变换一下 ⇓步骤7：教师通过【例2】和教材P72页讲解研析“探究2”中的问题进行总结。
⇒步骤8：在老师指导下由学生自主完成【当堂双基达标】中的4题，验证学生对探究点的理解掌握情况。
⇒步骤9：先让学生自主总结本课时学习的主要知识，然后对照【课堂小结】以明确掌握已学的内容。
安排学生课下完成【课后知能检测】。
高中化学人教版选修四 4-1 原电池 课件(21张)2
氧化反应 还原反应
正极(Cu) Cu2+ +2e-=Cu
说 明
溶液中靠自由移动的离子导电，无电子通过，外电 路中靠电子移动导电，无离子通过。
小结 ：原电池
• 定义：是一种将化学能转化为电能的装置 • 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 2、电极材料必须和电解质溶液接触 3、两电极相连形成闭合回路
第四章 电化学基础
第一节 原电池
教学目标
1、知识目标： ①了解原电池形成条件 。 ②理解原电池原理。 2、能力目标：培养观察能力、类推思维能 力及归纳思维能力。 3、情感目标：培养辩证唯物主义思想。
教学重点
1、原电池形成条件及原电池工作原理
教学难点
原电池原理的理解
实验探究教学法
教学方法
知识点1：各类电池
SO42-
Zn2+
SO4 Cu2+
2-
+
Cu
还原
反应
反应
Zn-2e-=Zn2+
Cu2++2e-=Cu
3、原电池工作原理（以Cu-Zn原电池为例）
离子流向 阴离子
-
电子流向
电极反应
溶 OH 液 中 SO 阳离子 的 离H 子 Cu
4 2+ 2+
负极(Zn) Zn-2e-=Zn2+
eeeee外 导 线
•
探究： 形成原电池的条件
操作要求：
Mg
用NaCl 溶液润 Cu Cu Zn
湿的棉花
Ag
①用提供的不 同溶液浸湿滤 纸，然后用电 流表接触不同 金属片，观察 电流表指针的 摆动情况。
人教版高中化学选修四4-1原电池(课件)(共47张ppt)
H2SO4溶液
H2SO4溶液
H2SO4溶液
条件二 溶液的性质
Zn G Cu Zn G Cu
乙
醇
C
H2SO4溶液
铜锌原电池
结论二
两个电极插入电解质溶液中。
条件三
Zn
线路的连接
Cu Zn G Cu
稀硫酸
D
稀硫酸
H2SO4溶液
铜锌原电池
结论三 两个电极用导线相连构成闭合回路。
交流研讨
原电池的正负极判断
原电池的雏形
理论解释 ：生物Volta,A.1745-1827）
1800年建立伏打电堆模型。
伏打电池是 实用电池的开端。
普通干电池
手机电池
钮扣电池
笔记本电脑 专用电池
摄像机 专用电池
“神六”用 太阳能电池
交流研讨
一、实验探究：原电池工作原理
交流研讨
• 1．为什么装置中的铜片上会有气泡出现呢？该现象和 铜片与稀硫酸不反应的结论相矛盾吗？ • 2．铜片上的电子从哪来？ • 3．锌片的质量有无变化？溶液中c(H+)如何变化？ • 4．写出锌片和铜片上变化的离子方程式。 • 5．电流表中指针发生偏转说明有电流通过，这又证明 了什么呢？ • 6． 根据物理知识，判断上述原电池的正负极。
-
2+
FeCl3溶液
A
Mg
Al
稀硫酸溶液 NaOH溶液
学以致用
3.下列说法中正确的是（D ） 化学能转化为电能 的装 置 A.原电池是把 电能转化为化学能 B.原电池中电子流出的一极是负极 正极 ，
发生氧化反应 均发生 C.原电池两极 分别发生 氧化反应 和还原反应
D.原电池中的阳离子向正极移动
化学人教版选修4教案：第四章第一节原电池 Word版含解析
第四章电化学基础章前概述本教科书的第一章着重研究了化学反应与热能的关系，本章着重研究化学反应与电能的关系，二者都属于热力学研究的范畴。
电化学是研究化学能与电能相互转换的装置、过程和效率的科学，它的应用十分广泛，在分析、合成等领域应用很广，由此形成的工业也很多，如电解、电镀、电冶金、电池制造等。
因此本章知识有利于学生们了解电化学反应所遵循的规律，知道电化学知识在生产、生活和科学研究中的作用。
同时，本章还设计了一些有趣的实验和科学探究活动，这有利于学生增强探索化学反应原理的兴趣，树立学习和研究化学的志向。
本章包括原电池、化学电源、电解池、金属的电化学腐蚀与防护四部分内容。
学生在必修化学2中学习了由锌片、铜片和稀硫酸溶液组成的简单原电池，初步了解了原电池原理。
在本章第一节中将学习带有盐桥的较复杂的原电池，进一步认识原电池的构成和反应原理，了解设计原电池、选用正、负电极的原则。
化学电源学生在必修化学2中对于化学电池的原理和应用，已有了初步的了解，本章在电池选用的标准，以及在一次电池、二次电池和燃料电池的反应原理方面，均有所拓宽和加深。
电解池教科书以CuCl2溶液的电解为例，介绍了电解的原理。
由于课程标准不要求介绍电极电势、分解电压等概念，因此这里只是简单地说明电解的产物，而不能定量地分析电解过程中什么离子能参与放电。
在电解原理的应用中，教科书简单地介绍了电解饱和食盐水制取烧碱、氯气和氢气，电镀，铜的电解精炼以及电冶金制取活泼金属的知识，目的是拓宽学生的知识面，开拓他们的科学技术视野。
关于金属的电化学腐蚀与防护，教科书阐述了金属腐蚀造成的严重危害，指出金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两类。
这里着重讨论了电化学腐蚀的机制，阐述了析氢腐蚀和吸氧腐蚀的反应原理，指出金属电化学腐蚀的本质是金属表面形成了微型原电池，使金属失去电子而被氧化。
同时指出，人们根据对金属电化学腐蚀本质的认识，发明了防护金属电化学腐蚀的方法，并具体地介绍了牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。
高中化学人教版选修四 4-1 原电池(第一课时) 课件(21张)
4、原电池的正负极的判断方法
1
微观判断
电子流出的极
——负极
（根据电子流动方向）
2
宏观判断
电子流入的极
——正极
——负极
①根据电极材料
较活泼的电极材料
②根据原电池电极发生的反应 ③根据电极现象
工作后
较不活泼的电极材料 ——正极 发生氧化反应的极 ——负极
发生还原反应的极 ——正极
质量增加或有气泡产生的极 ——正极 质量减少的电极
Zn
负 极
+ ee-
e- Ⅰ
Cu
正 极
+
外电路
+ 阳离子 +
-
-
+
稀H2SO 4
- + 阴离子
-
内电路
一、原电池的工作原理
1、定义： 化学能转变为电能的装置。 2、电极：
电子 流出 ，发生 氧化 反应，电流 流入 。 负极：
正极： 电子 流入 ，发生 还原 反应，电流 流出 。
判断下列哪些是原电池？ 形成原电池的条件？
4―1―1 原 电 池
电池发明的小故事
1791年他在解剖时在实验 室将悬有去了皮的青蛙腿的 铜钩挂在铁架台上，当青蛙 碰到铁杆时，发现蛙腿会有 肌肉抽搐的现象。伽伏尼认 为动物的组织会产生电流， 而金属是传递电流的导体。 他从独特的角度认为电 流是由两种不同的金属产 生的，经过一系列的实验， 终于在1800年成功研制 了世界上第一个能产生稳 定电流的电池（见右图）。
2、改进后的原电池装置还有什么优点？
• 盐桥的作用： ①通过离子的传递 而沟通内电路，从 而促使整个装置构 成通路。 ②平衡电荷
• 盐桥原电池的优点：
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4.1《原电池》教学案
班级姓名 ________组____号【学习目标】
1、掌握原电池的工作原理和构成要素
2、掌握正负极的判断和电极反应式的书写
【重点难点】
重点：原电池的工作原理和构成要素
难点：正负极的判断和电极反应式的书写
【学情分析】
历年考题中，原电池以主观题或客观题的形式出现，学生掌握较好，此考点应加大习题量
【导学流程】
自主学习
一、回顾旧知
氧化还原反应的本质：
电流的产生：
二、基础知识感知
原电池
1．概念：原电池是将________________________的装置。
2.原电池的构成要素：
3．工作原理
4．原电池电极的判断
负极正极
(1)电极材料
(2)电子的流向
(3)电流的流向
(4)电解质溶液中阴、
阳离子迁移方向
(5)电极反应类型
(6)反应现象
[例 1]用 Zn、Cu 片和稀 H2SO4 组成的原电池，形成电流后，下列说法中正确的是( ) A．锌片是正极，铜片上有气泡产生
B．电流从锌片经硫酸溶液流向铜片
C．c(H2SO4)保持恒定
D．溶液的 pH 升高
[例 2]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，电子由银电极流向铜电极；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
三、探究问题
5.原电池原理的应用
1>比较金属活动性强弱
(1)在原电池中，活泼金属作___极，发生______反应；不活泼金属作___极，发生______反应。
(2)电子由__极流向__极，由_____金属流向________金属，而电流方向与电子流向恰好相反。
2>原电池对反应速率的影响
形成原电池时反应速率比直接接触的反应速率快，如粗锌与稀硫酸反应产生 H2 的速率快，因为锌、杂质金属与稀硫酸形成了原电池。
在锌与稀硫酸反应时，向稀硫酸中加入少量CuSO4，也同样会加快产生 H2 的速率，因为锌、铜(铜单质是锌与Cu2＋反应生成的)与稀硫酸形成了原电池。
3>把各种氧化还原反应设计成原电池
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。
关键是选择合适的两个电极和电解质溶液。
四、基本知识拓展与迁移
6.如何将氧化还原反应设计成原电池
(1)电极材料的选择。
在原电池中选择还原性强的物质作负极，氧化性强的物质作正极，电极材料选择的原则是必须能导电。
几种常见的电极：
①活泼性不同的两种金属，如铜锌原电池中的铜、锌两种金属
②金属与非金属，如锌锰干电池中的锌和石墨棒；
③金属和化合物，如铅蓄电池中金属 Pb 和氧化铅；
④惰性电极，如氢氧燃料电池中的铂电极。
(2)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(如空气中的氧气)能与负极发生反应。
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所插入电极材料相同元素对应的阳离子。
(3)设计思路：原电池的设计一定要满足形成原电池的条件。
其设计的具体步骤如下表所示：
请及时记录自主学习过程中的疑难：
请及时记录小组讨论过程中的疑难：
提问展示
1、口头展示：其他
2、板书展示：例题1、2
课堂问题预设
1．下列有关原电池的说法错误的是( ）
A．原电池是将电能转化为化学能的装置
B．原电池的其中一个电极可以是能导电的非金属
C．原电池反应是能自发进行的氧化还原反应
D．电子由负极经外电路流向正极
2.一个原电池的总反应的离子方程式是：Zn ＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该原电池的正确组成是( ）
整理内化
1.课堂小结
2.本节课学习过程中的问题和疑难。