原电池教学设计精品多篇

【说明】原电池教学设计精品多篇为的会员投稿推荐，但愿对你的学习工作带来帮助。

一、学习目标

1、掌握原电池实质，原电池装置的特点，形成条件，工作原理

2、了解干电池、铅蓄电池、锂电池、燃料电池

3、了解金属的电化学腐蚀

二、知识重点、难点

原电池原理、装置特点、形成条件、金属的电化学腐蚀

三、教学过程

引入： 你知道哪些可利用的能源？电池做为能源的一种，你知道

是怎么回事吗？它利用了哪些原理？你知道金属是如何生

锈的吗？

新授： 原电池原理及其应用

实验：4-15：①将锌片插入稀硫酸中报告实验现象。

②将铜片插入稀硫酸中报告实验现象。

③将与铁锌铜片相互接触或用导线连接起来插入稀硫酸中报

告实验现象。

④在③中把锌片和铜片之间连上电流计，观察其指针的变化。

结论：①锌片能和稀硫酸迅速反应放出H2

②铜片不能和稀硫酸反应

③铜片上有气体生成

④电流计的指针发生偏转，说明在两金属片间有电流产生

结论：什么是原电池？（结论方式给出）它的形成条件是什么？

原电池定义:把化学能转化为电能的装置叫做原电池。

形成条件: ①两个电极

②电解质溶液

③形成闭合电路

讨论：1、Zn|H2SO4|Cu形成装置后有电流产生，锌片上发生了什么

反应？铜片上发生了什么反应？（可以取锌片周围的溶液

用NaOH溶液鉴别；取铜片上生成的气体检验。）

结论：在锌片周围有锌离子生成；铜片上生成的是H2

讨论：可能造成此现象的原因？俩金属片上的反应式的书写。

结论：在Zn上:Zn – 2e- = Zn2+

在Cu上:2H++2e-= H2

Zn失去电子流出电子通过导线--Cu--电解质中的离子获得电子

我们把： 流出电子的一电极叫负极；

电子流入的一极叫做正极

两极反应的本质：还是氧化还原反应，只是分别在两极进行了。

负极失电子 被氧化 ，发生氧化反应

正极得电子 被还原 发生还原反应

实验：分别用两个铜片和两个锌片做上述实验④。

结论：两种情况下电流计不发生偏转，说明线路中无电流生成，铜

片上无气体生成。即两电极必须是活泼性不同的金属与金属

或金属与非金属（能导电）

【教学目标】

1、掌握原电池的构成条件，理解原电池的工作原理，能正确判断原电池的正负极，正确书写电极反应式、电池反应式，能根据氧化还原原理设计简单的原电池。

2、通过实验探究学习，体验科学探究的方法，学会分析和设计典型的原电池，提高实验设计、搜索信息、分析现象、发现本质和总结规律的能力。

3、在自主探究、合作交流中感受学习快乐和成功喜悦，增强学习的反思和自我评价能力，激发科学探索兴趣，培养科学态度和创新精神，强化环境保护意识以及事物间普遍联系、辨证统一的哲学观念。

【教学重点】

原电池的构成条件

【教学难点】

原电池原理的理解；电极反应式的书写

【教学手段】多媒体教学，学生实验与演示实验相结合

【教学方法】实验探究教学法

【课前准备】将学生分成几个实验小组，准备原电池实验仪器及用品。实验用品有:金属丝、电流表、金属片、水果。先将各组水果处理:A组:未成熟的橘子（瓣膜较厚），B组:成熟的橘子（将瓣膜、液泡搅碎），C组:准备两种相同金属片，D组:准备两种不同金属片。

【教学过程】

[师]:课前我们先作个有趣的实验。请大家根据实验台上的仪器和药品组装:将金属片用导线连接后插入水果中，将电流表串联入线路中，观察会有什么现象发生？

（教师巡视各组实验情况）。

[师]:请大家总结:有什么现象发生？

[生]:总结:出现两种结果:

①电流表指针偏转

②电流表指针不发生偏转

[师]:电流表指针偏转说明什么？为什么会发生偏转？

[生]:说明有电流产生。

[师]:这个装置就叫做原电池。这节课我们共同研究原电池。请大家列举日常使用的原电池都有哪些？

[展示干电池]:我们日常使用的电池有下面几种，大家请看:

[播放幻灯片]:

化学电池按工作性质可分为:一次电池（原电池）；二次电池（可充电电池）铅酸蓄电池。其中:一次电池可分为:糊式锌锰电池、纸板锌锰电池、碱性锌锰电池、扣式锌银电池、扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、锌空气电池、一次锂锰电池等。二次电池可分为:镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、二次碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池可分为:开口式铅酸蓄电池、全密闭铅酸蓄电池。

原电池的构成:任何一种电池由四个基本部件组成，四个主要部件是:两个不同材料的电极、电解质、隔膜和外壳。

【评注】提出问题，从身边走近化学，唤起学生学习兴趣。

[播放课件]《伏特电池》的发明:

说起原电池的发明，有一段有趣的故事。1786年，著名的意大利医师、生物学家伽伐尼，偶然发现挂在窗前铁栅栏的铜钩上的青蛙腿肌肉，每当碰到铁栅栏就猛烈地收缩一次。这偶然的现象并没有被伽伐尼放过，经不懈的探索和思考，第一个提出了“动物电”的见解。他认为:青蛙神经和肌肉是两种不同的组织，带有相反电荷，所以两者存在着电位差，一旦用导电材料将两者接通，就有电流通过，铁栅栏和铜钩在此接通了电路，于是有电流产生，由于有动物电流的刺激，蛙腿肌肉发生收缩。

“动物电”的发现引起了意大利物理学家伏打的极大兴趣，他在多次重复伽伐尼的“动物电”实验时，发现实验成败的关键在于其中的两种金属――铁和铜，若把钩着蛙腿的铜钩换成铁钩，肌肉就不会收缩。他认为“动物电”的实质是金属属性不同造成的，不同金属带有不同的电量，它们之间必然存在电位差，若有导线在中间连接，就会产生电流，蛙腿的收缩正是这种原因产生的电流刺激的结果。

伏打经过反复实验，深入钻研，1799年第一个人造电源--伏打电池（伏打曾叫它伽伐尼电池）问世。

[师]:这种可以把化学能转化成电能的装置叫原电池。那么他们是如何构成的呢？下面我们一起来研究原电池的原理。

[板书]:一、原电池

1、原电池的形成条件:

[师]:请同学们 ……此处隐藏12671个字……>4．正在研究应用锌顶替铅的电池，它可以减少环境污染容量又很大，其电池反应为2Zn+O2=ZnO，其原料为锌和电解质溶液、空气。请写出：

（1）电极反应____，____。

（2）估计该电解质溶液应该用____（强的酸或强的碱）。

5．定温下，将一定量饱和Na2SO4溶液用铂电极通电电解。当阳极逸出amol气体时，同时从溶液中析出mgNa2SO410H2O晶体，则原来饱和Na2SO4溶液的质量分数是____。

6．某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿伏加德罗常数值，其实验方案的要点为：

①用直流电电解氯化铜溶液，所用仪器如图2-18。

②在电流强度为IA，通电时间为ts后，精确测得某电极上析出的铜的质量为mg。试回答：

（1）连接这些仪器的正确顺序为（用图中标注仪器接线柱的英文字母表示。下同）E接____，C接____，接F____。

实验电路中的电流方向为____→____→____→C→____→____。

（2）写出B电极上发生反应的离子方程式______。

G试管中淀粉KI溶液变化的现象为______，相应的离子方程式为______。

（3）为精确测定电极上析出铜的质量，所必需的实验步骤的先后顺序是______。

①称量电解前电极质量

②刮下电解后电极上的铜并洗净

③用蒸馏水清洗电解后电极

④低温烘干电极后称量

⑤低温烘干刮下的铜后称量

⑥再次低温烘干后称量至恒重

（4）已知电子电量为1.6×10-19C，试列出阿伏加德罗常数的计算表达式：N=______。

答 案

一、选择题

1．D 2．B

二、非选择题

3．（1）HCl 阳极：2Cl-—2e→Cl2↑阴极：2H++2e→H2↑

总反应式：2HCl H2↑+Cl2↑

（2）KOH 阳极：4OH--4e→2H2O+O2↑阴极：4H++4e→2H2↑

（3）CuSO4总反应式：2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑

4．（1）负极：Zn—2e→Zn2+正极：O2+4e+2H2O→4OH-

（2）强碱

6．（1）D、A、B F→B→A→C→D→E

（2）2Cl-—2e=Cl2，变蓝色，2I-+Cl2=I2+2Cl-

（3）①③④⑥

一、构成原电池的条件构成原电池的条件有：

（1）电极材料。两种金属活动性不同的金属或金属和其它导电性（非金属或某些氧化物等）；(2)两电极必须浸没在电解质溶液中；

（3）两电极之间要用导线连接，形成闭合回路。说明：

①一般来说，能与电解质溶液中的某种成分发生氧化反应的是原电池的负极。②很活泼的金属单质一般不作做原电池的负极，如、Na、Ca等。

二、原电池正负极的判断

（1）由组成原电池的两极材料判断：一般来说，较活泼的或能和电解质溶液反应的金属为负极，较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。但具体情况还要看电解质溶液，如镁、铝电极在稀硫酸在中构成原电池，镁为负极，铝为正极；但镁、铝电极在氢氧化钠溶液中形成原电池时，由于是铝和氢氧化钠溶液发生反应，失去电子，因此铝为负极，镁为正极。

（2）根据外电路电流的方向或电子的流向判断：在原电池的外电路，电流由正极流向负极，电子由负极流向正极。

（3）根据内电路离子的移动方向判断：在原电池电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。

（4）根据原电池两极发生的化学反应判断：原电池中，负极总是发生氧化反应，正极总是发生还原反应。因此可以根据总化学方程式中化合价的升降来判断。

（5）根据电极质量的变化判断：原电池工作后，若某一极质量增加，说明溶液中的阳离子在该电极得电子，该电极为正极，活泼性较弱；如果某一电极质量减轻，说明该电极溶解，电极为负极，活泼性较强。

（6）根据电极上产生的气体判断：原电池工作后，如果一电极上产生气体，通常是因为该电极发生了析出氢的反应，说明该电极为正极，活动性较弱。

（7）根据某电极附近pH的变化判断析氢或吸氧的电极反应发生后，均能使该电极附近电解质溶液的pH增大，因而原电池工作后，该电极附近的pH增大了，说明该电极为正极，金属活动性较弱。

三、电极反应式的书写

（1）准确判断原电池的正负极是书写电极反应的关键

（2）如果原电池的正负极判断失误，电极反应式的书写一定错误。上述判断正负极的方法是一般方法，但不是绝对的，例如铜片和铝片同时插入浓硝酸溶液中，

（3）要考虑电子的转移数目

在同一个原电池中，负极失去电子数必然等于正极得到的电子数，所以在书写电极反应时，一定要考虑电荷守恒。防止由总反应方程式改写成电极反应式时所带来的失误，同时也可避免在有关计算中产生误差。

（4）要利用总的反应方程式

从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池，而两个电极反应相加即得总反应方程式。所以只要知道总反应方程式和其中一个电极反应，便可以写出另一个电极反应方程式。

四、原电池原理的应用

原电池原理在工农业生产、日常生活、科学研究中具有广泛的应用。

化学电源：人们利用原电池原理，将化学能直接转化为电能，制作了多种电池。如干电池、蓄电池、充电电池以及高能燃料电池，以满足不同的需要。在现代生活、生产和科学研究以及科学技术的发展中，电池发挥的作用不可代替，大到宇宙火箭、人造卫星、飞机、轮船，小到电脑、电话、手机以及心脏起搏器等，都离不开各种各样的电池。

加快反应速率：如实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气，用纯锌生成氢气的速率较慢，而用粗锌可大大加快化学反应速率，这是因为在粗锌中含有杂质，杂质和锌形成了无数个微小的原电池，加快了反应速率。

比较金属的活动性强弱：一般来说，负极比正极活泼。

防止金属的腐蚀：金属的腐蚀指的是金属或合金与周围接触到的气体或液体发生化学反应，使金属失去电子变为阳离子而消耗的过程。在金属腐蚀中，我们把不纯的金属与电解质溶液接触时形成的原电池反应而引起的腐蚀称为电化学腐蚀，电化学腐蚀又分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀：在潮湿的空气中，钢铁表面吸附一层薄薄的水膜，里面溶解了少量的氧气、二氧化碳，含有少量的H+和OH-形成电解质溶液，它跟钢铁里的铁和少量的碳形成了无数个微小的原电池，铁作负极，碳作正极，发生吸氧腐蚀：

电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因。因此可以用更活泼的金属与被保护的金属相连接，或者让金属与电源的负极相连接均可防止金属的腐蚀。

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