原电池工作原理教学设计

原电池工作原理教学设计（精选11篇）

原电池工作原理教学设计篇1

一、探究教学目标知识目标

1、了解并掌握原电池形成的原理及原电池的定义。

2、能利用实验进行探究原电池形成的条件。

3、能利用所学知识进行知识的运用。能力目标

培养学生利用化学实验进行探究原电池原理和形成条件的能力。情感、态度目标

引导学生通过化学实验对原电池原理进行探究，培养学生的动手能力和相互合作精神及科学探究问题的能力。

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、探究过程

【引入】电池与我们的生活息息相关，在生活中哪些地方会用到电池？（学生踊跃回答）电池对我们的生活如此重要，那么你知道世界上第一个电池是谁发明的吗？告诉大家世界上第一个电池是意大利物理学家伏打于1799年发明的，又称伏打电池，也就是今天我们要学习的原电池

【提问]原电池的工作原理是什么呢？【展示】西红柿电池。（观看趣味实验，激发探究原电池工作原理的欲望。）【转引】下面我们通过分组实验探究原电池的工作原理

【实验探究】介绍实验桌上的物品，指导学生做以下三个实验：

实验1：把一块锌片插入盛有稀硫酸的烧杯里。测量溶液的温度，分析能量变化情况实验2：把一块铜片插入盛有稀硫酸的烧杯里。

实验3：把铜片和锌片用导线连起来插入稀硫酸的烧杯里。要求同学认真观察现象，并思考原因【学生回答】

1、锌片上有气泡，因为锌能和稀硫酸反应放出氢气化学能转化为热能

2、铜片上没有气泡，因为铜不能和稀硫酸反应

3、铜片上有气泡

【教师设疑】铜不与稀硫酸反应，铜片上的气体是哪里来的？【学生讨论】学生激烈讨论的焦点问题有：

1、铜片上的气体是什么？

2、氢离子转变为氢气所需的电子从何而来？

3、锌片有什么变化？溶液中氢离子浓度发生了什么变化？

讨论结果：锌失去的电子通过导线转移到铜片上，氢离子在铜片上得电子转变为氢气【引导】怎样通过实验来证明锌片上的电子是否通过导线转移到了铜片上？【学生回答】在铜片和锌片中间连接一个灵敏电流计，检测有无电流

【实验验证】在连接锌片和铜片的导线中接入一个灵敏电流计。引导学生观察实验现象，总结结论。【学生回答】电流计指针偏转说明导线中有电子流过，证明氢离子得到的电子确实是锌片失去，通过导线传递到铜片上的。

【追问】能量是如何转化的？(生答：化学能转化为电能）【师生小结】

原电池的定义：我们把化学能转化为电能的装置叫做原电池；原电池的工作原理：

负极：电子流出，较活泼，（锌片）：Zn－2e-=Zn2+（氧化反应）正极：电子流入，较不活泼，（铜片）：2H++2e-=H2↑（还原反应【提问】通过以上实验探究，你认为构成原电池应满足什么条件呢

【实验验证】用下列实验用品：锌片、铜片、硫酸铜溶液、无水乙醇、稀硫酸、电流表、导线、碳棒、烧杯分析验证下列哪些装置可以构成原电池？

【思考】若把B装置中的一个铜片分别换成铁片和碳棒后，能构成原电池吗？【学生小结】组成原电池的条件首先，有自发的氧化还原反应其次，满足下列条件：

(1)有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极(2)电极材料均插入电解质溶液中(3)两极相连形成闭合回路

【教师强调】构成原电池的条件:两极一液成回路

【课堂小结】让学生总结本节课所学内容教师给与补充

【思考与交流】相同条件下，纯锌粒和粗锌粒与同浓度的稀硫酸反应的速率一样吗？为什么？

【课堂练习】

1、根据Zn+Cu2+=Zn2++Cu的反应原理设计一个原电池，当Zn为负极时，正极可以选用的金属材料是：

A 镁

B 石墨

C 铝

D 铅

2、X、Y、Z都是金属，把X投入Z的硝酸盐溶液中,X的表面有Z析出，X 与Y组成原电池时，Y为电池的负极，X、Y、Z三种金属的活泼性顺序为：（）

A X>Y>Z B X>Z>Y

C Y>X>Z

D Y>Z>X

3、电工操作规程中规定不能把铜导线与铝导线连接在一起，其中的化学原理是。

4、市场上出售的“热敷袋”中含有铁屑、炭粉、木屑和少量氯化钠、水等，热敷袋启用前，用塑料袋和空气隔绝，启用时打开塑料袋，轻轻揉搓就会放出热量。试回答下列问题：热敷袋产生热量的来源是炭粉的主要作用是加入NaCl的作用

原电池的工作原理教学设计

一、设计意图：

1、引导学生探究原电池概念的形成过程,理解其工作原理,明确原电池的形成条件；会书写简单的电极反应式，设计简单的原电池，会判断电极名称，电子及电流的方向。

2、从概念的形成入手逐步探究其原理，以问题为中心带动学生的学习热情，让学生充分享受学习的全过程，使学生不但知其然，还要知其所以然。

二、教学目标

1.知识与能力：⑴使学生了解原电池概念的形成与发展过程和组成条件，理解原电池的工作原理。⑵初步掌握形成原电池的基本条件，能正确规范书写电极反应方程式，能初步根据典型的氧化还原反应设计设计简单的原电池。

2.过程与方法：⑴通过分组实验培养学生观察能力与分析思维能力。⑵通过化学史实引导学生以问题为中心的学习方法。学会发现问题、解决问题的方法。加深理解实践→认识→再实践→再认识的辨证唯物主义的思维方法。

3.情感态度与价值观：⑴通过原电池的发明、发展史，培养学生实事求是勇于创新的科学态度。⑵激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。⑶体验科学探究的艰辛与愉悦，增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。

三、教学重点

原电池的工作原理。

四、教学难点

原电池的形成条件及电极反应；电子流向和电流方向。

【教师活动】指导学生实验：观察锌片、铜片上各有什么现象发生？【学生分组实验】⑴锌片、铜片分别插入稀硫酸中。⑵锌片、铜片用导线连接插入稀硫酸中。【学生记录现象】⑴中锌片溶解，锌片上有气泡产生；铜片上无现象。⑵中锌片溶解，铜片上有气泡产生。

【设计意图】锻炼学生实验能力、观察能力，通过观察、思考发现新问题的能力。【问题与讨论】铜片与稀硫酸不反应，但与锌片连接后铜片上为什么有气泡产生？气体是什么？怎样产生的？

【学生猜想与推测】铜片上的气体应该是氢气，虽然铜不与稀硫酸反应，但锌片与铜片连接后，锌片仍然发生失电子的氧化反应而溶解，铜片上发生了氢离子得电子的还原反应，生成氢气。铜片上的电子来自于锌片，即锌片上失去的电子通过导线传递到了铜片上，氢离子在铜片上得电子。

【教师活动】动画演示，指导学生观察电子的流动方向、离子的移动方向。【启发】从物理角度看，电子定向移动就会产生电流，怎样证明电流的产生？【学生回答】连接灵敏电流计检验电流的存在。

【学生分组实验】锌片、铜片用导线连接以后连上灵敏电流计，插入稀硫酸中。【问题】灵敏电流计的指针是否偏转，偏向何方。【学生】指针偏转，偏向铜片一方。

【问题】电流计指针偏转说明有电能产生，请问电能是从什么形式的能转化来的？

【小结】由于发生了氧化还原反应，有电子的转移，电子的定向移动可以形成电流，把化学能转化成电能。这样的装置称为原电池。

【设计意图】通过以上问题的设计与解决，层层递进,锻炼了学生分析推理能力，以及通过实验验证理论推测的能力；在概念的逐步形成过程中体验到了探究的快乐，初步形成了原电池的概念。

四、进一步探究原电池的本质。

【提问】作为电池，有正极和负极之分，锌片和铜片谁是正极，谁是负极，你的判断依据是什么？

【学生】电子流出（电流流入）的电极为负极，电子流入（电流流出）电极为正极。所以锌片为负极，铜片为正极。指针偏向哪一极，该极为正极。从实验现象知道，指针偏向铜片铜片为正极，那么锌片为负极。【设计意图】运用已有的物理知识解决化学问题，培养学生的思维迁移能力以及将各学科知识融会贯通与应用能力。有利于培养学生的科学素养。【过渡】锌片、铜片上发生的变化本质是什么？我们如何用一个最简单的式子把其变化本质描述出来？

【师生互动】学生讨论，教师启发，运用已有的氧化还原反应知识，据反应本质写出电极反应式。

【板书】负极（Zn）Zn→Zn2++2e-正极（Cu）2H++2e-→ H2↑

总式 Zn +2H+ = Zn2+ + H2 ↑

【教师活动】指导学生书写电极反应方程式，强调其写法需注意事项。【提问】原电池反应与普通化学反应相比有何特点？【指导实验】⑴锌粒单独与稀硫酸反应，观察现象。

⑵用铜丝接触锌粒，观察现象。

⑶拿走铜丝，观察；再加少量硫酸铜溶液，观察现象。

【学生活动】分组实验、讨论、汇报实验结果：形成原电池反应可加快反应速率。

【小结】发生原电池反应时，电子从负极流出，流入正极；负极发生失电子的氧化反应，正极发生得电子的还原反应。而普通的氧化还原反应，电子直接从还原剂转移到氧化剂。原电池反应可加快反应速率。

【板书】负极:还原剂-ne-→氧化产物（氧化反应)正极:氧化剂+ne-→还原产物(还原反应)还原剂失去的电子流向正极，形成定向移动的电子流，使氧化反应和还原反应被分开在两极发生,使化学能转化成电能。

【设计意图】揭示原电池的反应本质，培养学生分析问题的能力

五、总结原电池形成的条件

【问题与讨论】比较伽伐尼电池、伏打电池和今天的化学模型电池，请你归纳组成原电池的条件。

【教师活动】重新演示这几种电池的投影，启发学生，共同探讨。【板书】原电池形成的条件:⑴两个电极，能导电。（强调：不一定是金属电极）⑵电解质溶液或者熔融态的电解质，能提供自由移动的阴阳离子导电。（阳离子移向正极，阴离子移向负极）⑶形成闭合的回路【设计意图】利用化学史料培养学生发现问题，归纳抽象其本质的能力。完成化学源于生活，探究其本质，应用于生活的学习目的。正在修改的教案

一、探究教学目标知识目标

1、使学生进一步认识原电池，理解原电池原理，会设计简单的原电池。

2、通过一些探究活动，进一步认识与体验科学探究的过程。

3、能利用所学知识进行知识的运用。能力目标

培养学生利用化学实验进行探究原电池原理和形成条件的能力。情感、态度目标

引导学生通过化学实验对原电池原理进行探究，培养学生的动手能力和相互合作精神及科学探究问题的能力。

二、探究重点

进一步探究原电池概念、原理、组成及应用。

三、探究难点单液原电池向双液原电池的过渡

四、探究过程

【展示】西红柿电池。（观看趣味实验，激发学生进一步探究原电池工作原理的欲望。）【引入】电池与我们的生活息息相关，在生活中哪些地方会用到电池？（学生踊跃回答）电池对我们的生活如此重要，那么你知道电池是怎样制造出来的吗？

【提问]原电池在必修已介绍过，今天我们来进一步研究原电池。请大家回顾下列问题

1、什么是原电池？

2、要想构成原电池必须满足什么条件？【学生回答】组成原电池的条件首先，有自发的氧化还原反应其次，满足下列条件：

(1)有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极(2)电极材料均插入电解质溶液中(3)两极相连形成闭合回路

【教师强调】构成原电池的条件:两极一液成回路【思考】

下面，依据构成原电池的条件，请大家判断下列装置是不是原电池，不是的说明理由，是的写出电极反应方程式

【动画演示】原电池工作原理(以Zn-Cu原电池为例)，教师做补充讲解负极：电子流出，较活泼，（锌片）：Zn－2e-=Zn2+（氧化反应）正极：电子流入，较不活泼，（铜片）：2H++2e-=H2↑（还原反应

【分组实验】引导学生仔细做下面的实验

Zn-Cu原电池，用一个较大的电流表，用的电解质溶液浓度较小，让学生观察实验现象。

要求同学认真观察现象并思考原因【学生回答】

两极上都有气泡产生，电流计指针偏转的幅度越来越小【学生讨论】

为什么两极上均有气泡产生？这个原电池能否持续稳定产生电流？为什么？【教师总结】汇总学生的讨论结果后，引导学生分析总结这个原电池不能持续产生稳定电流。主要原因是锌与稀硫酸直接接触，氢气在锌片表面不断析出构成了原电池，致使向外输出的电流强度减弱。当锌片表面完全被铜覆盖后，不再构成原电池，也就没有电流产生。其次，两极周围有过剩电荷，阻碍电子的定向移动。

【提问】怎样才能持续产生稳定的电流呢？结合我们刚才分析的原因，应该怎样改进原来的装置呢? 【学生回答】

1、要避免锌与稀硫酸直接接触；

2、想办法消除两极周围的过剩电荷。【演示实验】

1、演示带有盐桥的改进实验。（边实验边讲解以下内容：

1、该原电池的组成；

2、相关概念：半电池、半反应、外电路、内电路、盐桥。）

2去掉盐桥，电流表指针是否偏转？为什么？眼桥的作用是什么呢【学生回答】不再偏转，因为这是个断路。盐桥的作用沟通内电路

【讲解】盐桥中阴阳离子的移动方向，并总结出盐桥的另一个作用—平衡电荷【讨论并比较】盐桥原电池有什么优点简单原电池和带有盐桥原电池有什么相同点和不同点【设问】能产生持续稳定电流的原电池应具备哪些条件？【学生总结】

1、电极和与其接触的电解质溶液不发生反应

2、用眼桥接通电路

【过渡】那么依据原电池原理如何设计一个能产生持续稳定电流的原电池？〔巩固练习〕把反应Fe+2FeCL3=3FeCL2设计成双液原电池〔课堂总结〕

1、原电池原理

2、产生持续、稳定电流的原电池应具备的条件

3、原电池的设计思路

原电池工作原理教学设计篇2

一、学习指南

●1.课题名称:

鲁科版高一年级化学必修2《铜锌原电池原理》

●2.达成目标:

通过观看教学视频和完成自主学习任务单规定的任务,能理解原电池的工作原理,能判断电池的正负极,能判断外电路中电子的流向、电流的流向以及内电路中离子定向移动的方向,学会分析和书写电极反应式。

●3.学习方法建议:

根据视频要求完成自主学习单上相应的任务。如果学习中遇到困难,可以暂停或回放,直到完成为止。如果还有疑惑或建议,请记录在学习任务单的“困惑与建议”一栏,并在课堂上集中探讨。

●4.课堂学习形式预告:

展示自主学习成果—学生分组实验—协作探究—完成自我检测—教师巡视,进行个性化辅导。

二、学习任务

通过观看教学录像自学,完成下列学习任务:

(1)观看实验视频一,将铜片、锌片平行插入稀硫酸中,观察产生的现象并做解释。

(2)请用离子方程式表示锌片上产生大量气泡的原因,并用单线桥法表示出反应中电子转移的方向和数目。在这个反应中能量转化的主要形式是什么?

(3)观看实验视频二, 请思考并解释: 当插在稀硫酸中的铜片和锌片用导线连接起来时,铜片上有什么现象?电流计指针偏转说明了什么?在这个反应中能量转化的形式发生了什么变化?

(4)根据实验现象并结合动画模拟来填空:

1负极(片),正极(片):

2外电路电子流向:

外电路电流流向:

内电路离子移向:

3电池反应(总化学方程式):

4动脑思考:对比电池反应与锌和稀硫酸反应的离子方程式,你能发现什么?

三、困惑与建议

《铜锌原电池原理》解析

上海师范大学黎加厚教授提出了微课程设计的ADDIE模型,即分析、设计、制作、应用、评价。我在进行微课程设计时以此模型为指导,为微课程的教学性、科学性和系统性提供了保证。

●分析

微课程的选题一般选择教材的重点、难点和易错点等,我选择的课题是鲁科版高中化学必修2《铜锌原电池原理》。原电池原理是中学化学重要的基础理论之一,也是电化学部分的核心内容。但是这一知识点很抽象,理论性很强,学生理解起来难度较大,很多学生难以在头脑中建立起电子在电池的正、负两极间转移的微观模式,所以有必要将其制作成微课程让学生在课前进行自主学习。

依据教材的要求并且结合学生的实际认知发展情况,我明确了本节微课程要达成的目标是掌握和理解铜锌原电池的工作原理,其中包括:能够判断铜锌原电池的正、负极;能够判断外电路中电子的流向、电流的方向以及内电路中离子定向移动的方向;学会书写铜锌原电池的电极反应式。

●设计

要使学生达成所设定的目标,需要设计好学生课前自主学习任务单(以下简称“任务单”)。任务单由学习指南、学习任务、困惑与建议三个组成部分。

学习指南包括课题名称、达成目标、学习方法建议和课堂学习形式预告等四个子项。通过学习指南设计,使学生明确自主学习的主题和达成目标的要求,对学生通过什么样的方式进行学习就可以达成学习目标提供了建议,了解了教师关于课堂学习形式的设计,学生可以明确自己在课堂上将要进行和参与哪些活动,明确课前自主学习微课程与将要进行的课堂学习之间有着密不可分的关系,从而能更加积极主动地投入到自主学习中去。

学习任务是任务单的主体部分,是学生的自主学习能否达成目标的重要保证,学习任务的要求必须具体,可操作性要强,让学生只要完成学习任务就能达成设定的目标。根据本节微课程需要达成的学习目标,我制定了四项学习任务。

困惑与建议部分是学生在进行自主学习之后,将自己在自主学习过程中遇到的问题以及对微课程的一些建议进行记录,留待课堂学习时与教师和同学交流。

●制作

我制作了相应的微视频以帮助学生顺利完成任务单相关学习任务。本节微视频时长6分51秒,使用Camtasia 8.0进行录制和后期加工处理。整个微视频的讲解对学生都使用第二人称“你”,这样可以让学生在观看微视频时感觉教师好像直接面对自己一样,增加了亲切感,无形中拉近了师生之间的距离。

微视频首先展示日常生活中常见的各种各样的电池图片,简要介绍化学史——伏打电池的起源,以激发学生的学习兴趣,同时让学生明确本节微课程的学习任务就是研究铜锌原电池的工作原理。

播放实验一视频:将锌片和铜片平行插入到稀硫酸中,引导学生观察实验现象。学生可以观察到在锌片上产生了大量的气泡,而铜片上没有气泡产生(为了使学生更加清晰地观察到实验现象,在微视频的后期制作时,我对产生相关实验现象的局部都进行了放大处理)。实验一视频播放完后,字幕显示“请暂停播放,完成学习任务单中的两项学习任务”。此时,学生需要暂停视频播放,并完成任务单上相应学习任务,根据学生已学过的知识,会比较容易完成任务中的问题和练习。

在此基础上我提出问题:如何将反应释放的能量转化为电能呢?为了让学生明确思考的方向,降低思考的难度,同时给予学生启发:如果能让锌失去的电子不是直接传给H+,而是通过外加导体间接传递,就可以发生电子的有序流动,外加导体上就能形成电流,使化学能转化为电能(对“不直接”、“间接传递”、“有序流动”等重点词进行了颜色强调和符号标注)。

继续播放实验二视频:将实验一中的铜片和锌片分别用导线连接在电流表的正、负两极,引导学生观察铜片上有什么现象,电流计的指针发生了怎样的变化?学生会观察到铜片上竟然会有气泡产生,同时电流计的指针发生了偏转,这个实验结果出乎意料,自然而然会引发其思考。同样,实验二视频播放完后,学生需要暂停视频,完成任务单学习任务3。

为进一步解释铜片上产生气泡的原因,我将铜锌原电池原理的微观过程制作成Flash动画:电子持续从锌片沿导线转移到铜片上,与此同时锌片上不断有锌离子进入稀硫酸溶液并移向铜片,溶液中的氢离子也不断向铜片定向移动并在铜片上得到电子产生氢气气泡。模拟动画的使用让铜锌原电池中电子的移动、两极发生的变化以及在溶液中离子的移动这些抽象的微观过程变得直观、生动。学生通过观看动画并联系物理学科的相关知识,很容易判断出铜锌原电池的正负极、外电路中电子的流向、电流的流向以及溶液中离子定向移动的方向,同时学会将作为负极的锌片发生的氧化反应和在作为正极的铜片上氢离子发生的还原反应表示为电极反应的书写方法,明确如果将二者相加并把电子约去就可得到铜锌原电池的电池反应式,学会了以上知识学生自然就可以顺利完成任务单上有关铜锌原电池原理的学习任务4。

自此,学生从电子转移的角度理解了化学能向电能转化的本质,完成了思维上由抽象到具体、由现象到本质的飞跃,突破了本节微课程的重点和难点。

微视频最后对所学内容进行了简单小结,指出原电池是利用自发进行的氧化还原反应将化学能转化成电能的装置,在构成原电池前后反应的实质并没有发生改变,只是能量的转化方式发生了变化。同时提出对所学知识的延伸思考:如果改变铜锌原电池的电极材料,或者更换电解质溶液,是否能形成原电池?通过问题激发学生在课堂上进行科学探究的渴望。

在完成学习任务的基础上,我提供了几道与学习任务难度相当的题目让学生练手,使其有机会印证自主学习成效,获取学习成就感。另外,我还设计了根据铜锌原电池的工作原理,让学生自己在家制作一个水果电池的实践作业,培养学生学以致用、发挥自己的想象力和创造力进行动手实践的能力。

●应用

我制作的微课程在课前发给学生供学生在家自主学习时使用。在课堂上,首先进行自主学习成果展示的环节,学生在此环节中展示自己自主学习微课程的收获,提出学习中遇到的困惑和对微课程的建议,然后进行小组内的合作讨论。学生在回答形成原电池的一般条件时遇到了障碍,于是自然需要分组来进行合作探究。我为每个小组准备了多种不同的电极材料和电解质溶液,要求学生自己设计实验方案,通过审核的学生可以自己动手进行实验、观察并记录实验现象,进而展开讨论分析,最终总结出形成原电池的一般条件。在做实验的过程中,有的学生可能会发现预料之外的现象,他会把疑问提出来,同学们一起来讨论,当学生用自己已有的知识难以解释问题的时候,教师应给予学生帮助。最后,学生完成课堂检测,教师在学生中巡视并进行个性化辅导。

●评价

原电池工作原理知识篇3

1.原电池：将化学能转化为电能的装置。

2.原电池工作原理（以锌铜原电池为例）：

（1）电极名称和电极反应

原电池中，相对活泼的电极为负极，相对不活泼的金属（或石墨电极）为正极。

上述电池发生的反应为

锌电极（负极）：Zn-2e=Zn？摇铜电极（正极）：2H+2e=H↑

总反应方程式：Zn+2H=Zn+H↑

（2）电子、电流流动方向

电子从原电池负极经导线流向正极，电流在外电路中从原电池的正极到负极。

（3）阴阳离子的迁移

阳离子→正极阴离子→负极

注：“电子不下水，离子不上岸。”

上述过程可表示为右图：

例1 锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置，工作一段时间后，下列说法正确的是（）。

A.锌片是正极，铜片上有气泡产生

B.电流方向是从锌片经导线流向铜片

C.溶液中硫酸的物质的量浓度减小

D.电解质溶液的pH保持不变

解析活泼金属锌为负极；外电路中电流的方向由正极到负极，与电子流动的方向相反；随着H消耗，pH逐渐增大。

答案 C

（4）原电池正、负极判断

特例：Al在碱性溶液中比Mg更易失电子，Al做负极，Mg做正极；Fe、Al在浓硝酸中钝化后比Cu等金属更难失电子，Cu等金属做负极，Fe、Al做正极。

例2 如右图所示的装置，在盛有水的烧杯中，用一根绝缘的细丝吊着铁圈和银圈，使之平衡，小心地从烧杯中央滴入CuSO溶液，片刻后可观察到的现象是（）。

A.铁圈和银圈左右摇摆不定？摇 B.保持平衡

C.铁圈向下倾斜？摇 D.银圈向下倾斜

解析铁圈和银圈两种活动性不同的金属相互连接组成闭合回路，放入CuSO溶液中，构成了原电池。活泼金属铁做负极，失电子生成Fe进入溶液中：Fe-2e=Fe，电子传给了银圈，溶液中的Cu在银圈上得电子生成铜单质：Cu+2e=Cu，所以铁圈向上倾斜，银圈向下倾斜。

答案 D

（5）原电池的形成条件

①具有能自发进行的氧化还原反应（前提条件）；

②有两种活泼性不同的金属（或金属与石墨）做电极；

③要有电解质溶液（或熔融电解质）；

④形成闭合回路（工作条件）。

例3 如下图所示的装置能够组成原电池产生电流的是（）。

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

3.原电池电极反应式的书写方法

（1）写出总化学反应方程式（即氧化还原反应方程式）；

（2）根据总反应方程式，从电子得失（或元素化合价升降）的角度将总反应分成氧化反应和还原反应；

（3）氧化反应在负极发生，还原反应在正极发生，注意介质可能参与反应；

（4）验证：两电极反应式相加所得式子和总化学反应方程式相同，则书写正确。

4.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，如实验室用粗锌与稀硫酸反应制取氢气；

（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进行保护。如在铁质轮船底部镶嵌锌块。

例4 把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流流向为d→导线→c；a、c相连时，c极上产生大量气泡；b、d相连时，b极上发生还原反应。则四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序为（）。

A.a>b>c>d？摇 B.c>a>b>d？摇？摇 C.a>c>d>b？摇 D.b>d>c>a

解析根据原电池原理可知，作为负极的金属活动性比正极的金属活动性强，电子流动方向是由负极流向正极，电流方向与电子流动方向相反，据此判断金属的活动性：a>b，c>d，a>c，d>b。

答案 C

例5 某原电池总反应为：Cu+2Fe=Cu+2Fe，下列能实现该反应的原电池是（）。

答案？摇D

5.化学电源

一次电池：用过后不可复原，如常见干电池；

二次电池：充电后能继续使用，如铅蓄电池。

燃料电池（氢氧燃料电池）：

①用酸性电解质时：

总反应方程式：2H+O=2HO

负极：2H-4e=4H？摇？摇正极：O+4H+4e=2HO

②用NaOH等碱性电解质时：

总反应方程式：2H+O=2HO

负极：2H+4OH-4e=4HO？摇？摇正极：O+2HO+4e=4OH

二、典型试题导析

1.如右图所示，电流计G发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的（）。

A.A是Zn、B是Cu、C为稀硫酸溶液

B.A是Cu、B是Zn、C为稀硫酸溶液

C.A是Fe、B是Ag、C为AgNO溶液

D.A是Ag、B是Fe、C为AgNO溶液

解析该装置为原电池，A极变粗，说明A上有金属析出，即在A极上发生还原反应，A为正极；电解质溶液中应含有易得电子的金属阳离子；B为负极，应是比A极材料更活泼的金属，只有D项符合题意；D中负极（Fe）反应：Fe-2e=Fe，正极（Ag）反应：2Ag+2e=2Ag。

答案 D

2.某原电池反应的离子方程式为Fe+2H=Fe+H↑，则下列说法正确的是（）。

A.HNO为电解质溶液？摇？摇？摇？摇？摇？摇？摇B.锌可能为原电池正极

C.铁极质量不变？摇？摇？摇？摇？摇？摇D.铜可能为原电池正极

解析由电池反应的离子方程式知，电池的负极为铁，则正极应是比铁更不活泼的金属（B选项错误），在反应中负极不断被消耗（C选项错误），由于反应中放出了氢气并生成了Fe，故知电解质溶液不能是HNO。由上分析可知正确选项为D。

答案 D

3.把适合题意的图像填在横线上（用A、B、C、D表示）。

（1）向等质量的两份锌粉a、b中分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO溶液，产生H的体积V（L）与时间t（min）的关系是。

（2）向过量的两份锌粉a、b中分别加入等量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO溶液，产生H的体积V（L）与时间t（min）的关系是。

（3）将（1）中的CuSO溶液改成NaCl溶液，其他条件不变，则图像是。

解析加入CuSO溶液后，Zn置换出Cu，形成原电池，能够加快反应速率。（1）a中Zn减少，H体积减小，A项正确；（2）中由于HSO定量，产生H的体积一样，B项正确；（3）当把CuSO溶液改成NaCl溶液时，相当于将溶液稀释，反应速率减小，但产生H的体积不变，C项正确。

答案（1）A （2）B （3）C

4.某高一化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果如下。试根据下表中的实验现象回答下列问题：

（1）实验1、2中Al所做的电极是否相同？

（2）写出实验3中的电极反应式和电池总反应方程式。

（3）实验4中Al做正极还是做负极，为什么？写出Al电极的电极反应式。

（4）解释实验5中电流计指针偏向Al的原因。

（5）根据实验结果总结：在原电池中金属铝做正极还是做负极受到哪些因素的影响？

解析一般情况下，较活泼的金属做原电池的负极，根据实验1、2的结果，自然得出1中Al做正极，2中Al做负极，但在NaOH溶液中Al比Mg活泼，Al做负极，在浓硝酸中由于Al发生钝化，Cu做负极。

答案（1）不同

（2）Al为负极：Al-3e=Al，石墨为正极：2H+2e=H↑，总反应方程式：2Al+6H=2Al+3H↑

（3）Al做负极，因为Al能与NaOH溶液反应而Mg不能，Al+4OH-3e=AlO+2HO

（4）实验5中由于Al在浓硝酸中发生钝化，所以Cu为负极

原电池工作原理教学设计篇4

1.了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式? 2.了解常见化学电源的种类及其工作原理?

3.理解金属发生电化学腐蚀的原因,金属腐蚀的危害,防止金属腐蚀的措施? 【自主复习】

一?原电池的工作原理 1.定义

把转化为的装置? 2.构成条件

(1)具有两个不同的电极(金属和金属或金属和非金属)? (2)具有溶液?

(3)形成 (或在溶液中相互接触)? 3.原电池的两极

负极:活泼性的金属,发生反应?

正极:活泼性的金属或导体,发生反应? 4.电极反应式的书写和电荷移动方向 (1)电极反应式的书写

负极: ,电极反应式: 正极: ,电极反应式: 电池反应: (2)电荷、电子移动方向

电子：由极,沿导线流入极

离子：移向正极, 移向负极 5.原电池正负极的判断

在书写原电池的电极反应式时,首先应正确判断原电池的两个电极哪一个是正极,哪一个是负极?常用的判断方法有:

(1)根据电子流动方向判断?在原电池中,电子流出的一极是负极;电子流入的一极是正极?

(2)根据两极材料判断?一般活泼性较强的金属为负极;活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极?

(3)根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向判断?阳离子向正极移动,阴离子向负极移动?

(4)根据原电池两极发生的变化来判断?负极总是失去电子,发生氧化反应,正极总是得到电子发生还原反应?

(5)根据现象判断?溶解的一极为负极,质量增加或放出气体的一极为正极? 二?发展中的化学电源

1.一次电池(不能充电,不能反复使用) （1）碱性锌锰电池:电解质为KOH

负极:Zn+2OH--2e-==Zn(OH):2MnO--2 正极2+2H2O+2e==2MnO(OH)+2OH 总反应:Zn+2MnO2+2H2O==2MnO(OH)+Zn(OH)2 （2）银一锌纽扣电池

负极：Zn＋2OH－

-2e-＝Zn(OH)2 正极：Ag-－2O＋H2O＋2e＝2Ag＋2OH 总反应：Zn＋Ag2O＋H2O＝Zn(OH)2＋2Ag

2.二次电池(可充电,可多次重复使用) 如铅蓄电池:H2SO4作电解液 (1)放电时:

负极:Pb+SO2--+2--4-2e==PbSO4 正极:PbO2+4H+SO4+2e==PbSO4+2H2O

总反应:Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O

(2)充电反应为电解过程,是放电反应的逆过程

阴极:PbSO-2--+2-4+2e==Pb+SO4 阳极:PbSO4+2H2O-2e==PbO2+4H+SO4

总反应:2PbSO4+2H2O==Pb+PbO2+2H2SO4 3.燃料电池

(1)氢氧燃料电池：（一般是以惰性金属铂（Pt）或石墨做电极材料，负极通入H2，正极通入 O2） ①用酸性电解质时:

负极:2H-++-2-4e==4H 正极: O2+4H+4e==2H2O

总反应:2H2+O2==2H2O

②用NaOH等碱性溶液时:

负极:2H----2+4OH-4e==4H2O 正极: O2+2H2O+4e==4OH 总反应:2H2+O2==2H2O ③中性溶液时：

负极: 2H-==4H+ 正极: O--2-4e2+2H2O+4e==4OH

总反应:2H2+O2==2H2O ④固体电解质：（氧化锆-氧化钇）

负极: 2H-+-2-2-4e==4H 正极: O2+4e==2O

总反应:2H2+O2==2H2O

(2)CH4燃料电池:电解质为KOH

负极:CH--8e-==CO2-:2O--4+10OH3+7H2O 正极2+4H2O+8e==8OH

总反应:CH+2OH-==CO2-4+2O23+3H2O (3)CH3OH燃料电池:电解质为KOH

负极:2CH--2-O 正极:3O--3OH+16OH-12e==2CO3+12H22+6H2O+12e==12OH

总反应:2CHOH+3O-2-32+4OH==2CO3+6H2O

（4）乙烷燃料电池：电解质为KOH溶液

负极：2C-→4CO2----2H6 +36OH3+28e+24H2O 正极：7O2+28e+ 14H2O→28OH 总反应：2C2H6 + 8KOH +7O2=4K2CO3 + 10H2O （5）铝C空气C海水电池

电源负极材料为：铝；电源正极材料为：石墨、铂网等能导电的惰性材料。

负极：4Al－12e－===4Al3+；正极：3O－－

2+6H2O+12e===12OH 总反应式为：4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3 三?金属的腐蚀与防护 1.金属的腐蚀

(1)概念：金属与周围的空气或液体物质发生反应而引起损耗的现象? (2)分类

一般分为腐蚀和腐蚀两种? (3)化学腐蚀

金属跟接触到的气体或液体等直接发生化学反应而引起的腐蚀? (4)电化学腐蚀

①概念: 的金属跟接触时,因为发生反应而引起的腐蚀? ②分类

在金属外面的水膜呈较强酸性时发生析氢腐蚀? 以钢铁为例:

负极(Fe):Fe-2e-==Fe2+

正极(C):2H++2e-==H2↑

b.吸氧腐蚀

在金属外面的水膜酸性很弱或呈碱性或中性,溶解一定量O2时发生吸氧腐蚀? 以钢铁为例:

负极(Fe):2Fe-4e-==2Fe2+

正极(C):O+2H--22O+4e==4OH 总反应:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2

氧化过程:4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 脱水过程:2Fe(OH)3==Fe2O3・nH2O+(3-n)H2O 2.金属的防护

(1)改变金属的内部结构,使其成为防腐蚀金属,如制成不锈钢等?

(2)加防护层,如在金属表面喷油漆?涂油脂?电镀?喷镀或表面钝化等方法? (3)电化学防护

①牺牲阳极的阴极保护法――原电池原理 a.正极(阴极):被保护的金属设备

b.负极(阳极):比被保护的金属活泼的金属 ②外加电流的阴极保护法――电解原理 a.阴极:被保护的金属设备 b.阳极:惰性电极

3. 金属腐蚀快慢的判断方法

(1)电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀? (2)同一金属在不同电解质溶液中的腐蚀速率: 强电解质>弱电解质>非电解质?

(3)原电池原理引起的腐蚀速率:两电极金属活动性相差越大,越易腐蚀? (4)对于同一电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,腐蚀越快? 四?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H2SO4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H2SO4中,观察到a极溶解,b极上有气泡产生?根据现象判断出a是负极,b是正极,由原电池原理可知,金属活动性a>b? 4.设计化学电池

例如:以2FeCl3+Cu==2FeCl2+CuCl2为依据,设计一个原电池?

(1)将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应,分别作原电池的负极和正极?电极反应式:

负极:Cu-2e-==Cu2+;正极:2Fe3++2e-==2Fe2+

例1 (・广东理综)铜锌原电池(如下图)工作时,下列叙述正确的.是( )

A.正极反应为:Zn-2e-==Zn2+

B.电池反应为:Zn+Cu2+==Zn2+

+Cu C.在外电路中,电子从负极流向正极例2 某固体氧化物燃料电池(SOFC)以固体氧化物作为电解质,其中O2-可以在其内部自由通过?其工作原理如图所示,下列关于固体燃料电池的有关说法正确的是

A.电极b为电池负极,电极反应式为O-==2O2-2+4e B.固体氧化物的作用是让电子在电池内通过

C.若H作为燃料气,则接触面上发生的反应为H--+

22+2OH-4e==2H+H2O

D.若CC2--2-2H4作为燃料气,则接触面上发生的反应为2H4+8O-12e==2CO3+2H2O 例3 (2010・新课标全国理综)根据下图,可判断出下列离子方程式中错误的是

A.2Ag(s)+Cd2+(aq)==2Ag+

(aq)+Cd(s)

B.Co2+(aq)+Cd(s)==Co(s)+Cd2+

(aq)

C.2Ag+(aq)+Cd(s)==2Ag(s)+Cd2+

(aq)

D.2Ag+(aq)+Co(s)==2Ag(s)+Co2+

(aq)

例4、钢铁生锈过程发生如下反应:①2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2;②4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3;③2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O?下列说法正确的是( )

A.反应①?②中电子转移数目相等 B.反应①中氧化剂是氧气和水

C.与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D.钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀

例5铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂?印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等? (1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式

___________________________________________________?

(2)若将(1)中的反应设计成原电池,请画出原电池的装置图,标出正?负极,并写出电极反应式? 正极反应________________________,负极反应_____________________________

例6 高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压?高铁电池的总反应为:

3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH 下列叙述不正确的是( )

A.放电时负极反应为:Zn-2e-+2OH-==Zn(OH)2

B.充电时阳极反应为:Fe(OH)--2-3-3e+5OH==FeO4+4H2O

C.放电时每转移3 mol电子,正极有1 mol K2FeO4被氧化 D.放电时正极附近溶液的碱性增强例7、阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池，其电池反应为2H2+O2==2H2O，电解液为KOH，反应保持在较高温度，使H2O蒸发，下列叙述正确的是（） A、此电池能发出蓝色火焰 B、H2为正极，O2为负极

C、工作时，电解液的pH不断减小

D、电极反应为：负极2 H2+4 OH--4e-==4 H2O 正极O2+2H2O+4e-==4 OH-

1、.(2010・长春市调研)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形管)构成一个原电池(如图)?以下有关该原电池的叙述中正确的是(

)

①在外电路中,电子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 A.①② B.①②④ C.②③ D.①③④

2、.可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极?下列说法正确的是( )

A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为:O2+2H2O+4e-==4OH- B.以NaOH溶液为电解液时,负极反应为:Al+3OH--3e-==Al(OH)3

C.以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变 D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极

3、.分析如图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是(

)

A.①②中Mg作为负极,③④中Fe作为负极 B.②中Mg作为正极,电极反应式为6H2O+6e-==6OH-+3H2↑ C.③中Fe作为负极,电极反应式为Fe-2e-==Fe2+ D.④中Cu作为正极,电极反应式为2H++2e-==H2↑ 4、把A、B、C、D四块金属片浸入稀硫酸中，分别用导线两两相连可以组成原电池．A、B相连时A为负极；C、D相连时，电流由D→C；A、C相连时，C极上产生大量气泡； B、D相连时，D极发生氧化反应．这四种金属的活动顺序是 A．A＞B＞C＞D B．A＞C＞D＞B C．C＞A＞B＞D D．B＞D＞C＞A

5、(2010・安徽理综)某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构如图,电池

A.电子通过外电路从b极流向a极

B.b极上的电极反应式为:O2+2H2O+4e-==4OH- C.每转移0.1 mol电子,消耗1.12 L的H2 D.H+由a极通过固体酸电解质传递到b极

6、一种燃料电池中发生的化学反应为;在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳?该电池负极发生的反应是( )

A.CH(g)-2e-==H+

3OH(g)+O22O(l)+CO2(g)+2H(aq)

B.O+

2(g)+4H(aq)+4e-==2H2O(l)

C.CHOH(g)+H+

32O(l)-6e-==CO2(g)+6H(aq) D.O2(g)+2H2O(l)+4e-==4OH-

7、某固体氧化物燃料电池(SOFC)以固体氧化物作为电解质,其中O2-可以在其内部自由通过?其工作原理如图所示,下列关于固体燃料电池的有关说法正确的是( )

A.电极b为电池负极,电极反应式为O2-

2+4e-==2O B.固体氧化物的作用是让电子在电池内通过

C.若H-+

2作为燃料气,则接触面上发生的反应为H2+2OH-4e-==2H+H2O

D.若CHH2-24作为燃料气,则接触面上发生的反应为C24+8O2--12e-==2CO3+2H2O 8、(2010・北京理综)下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是( ) A.钢管与电源正极连接,钢管可被保护

B.铁遇冷浓硝酸表面钝化,可保护内部不被腐蚀

原电池工作原理教学设计篇5

说课人：张军贵

《原电池》，其内容主要包括原电池原理、原电池的组成条件以及原电池的用途，本节内容属于理论知识课。接下来我将从教材分析、教法学法分析、教学过程、三个方面进行说课。

一、教材分析 1.教材的作用和地位

原电池原理是中学化学的重要基础理论之一，它的地位和作用可以说是承前启后，因为原电池原理教学是建立在氧化还原反应，能量转化及有关金属的性质、用途等教学基础之上的，是氧化还原反应知识的应用，是能量转化的具体体现，是有关金属性质和用途等教学内容的丰富和延伸，同时，为后续金属的腐蚀和防护，其它常见电池的原理及电解原理等重要电化学知识的学习奠定了基础。它是电化学学习的基础内容也是核心内容.因此，原电池原理教学在整个中学化学教学中占有十分重要的地位。

2.教学目标

根据大纲和教材要求，我制定了以下教学目标（1）知识与技能

a.理解原电池原理。b.初步掌握电极判断。c.掌握原电池的组成条件，能设计简单的原电池。(2)过程与方法

能对电池概念及形成条件的学习过程进行反思、评价和调控，提高自主学习化学的能力

(3)情感态度与价值观发展学习化学的兴趣，乐于探究化学能转化成电能的奥秘，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界和奇妙与和谐。

3.教学重难点分析

根据教学目标以及电化学的基础和核心地位，我制定本节课的教学重点是：原电池原理和原电池的组成条件。

由于原电池原理理论性强、抽象、难理解，学生很难在头脑中建立电子在原电池正负两极转移的微观模式，故本节课的教学难点是：原电池的反应原理。

二、教法、学法分析 1.学情分析

知识方面：学生已掌握氧化还原反应、能量转化及金属与酸反应规律的基本知识，是学习本节重要的知识基础。

能力方面：通过高一，高二的学习，学生具备了一定的能力、但分析与归纳能力还很欠缺。

情感方面：中学生普遍对新鲜事物感兴趣，求知欲旺盛，因此，本节课教学通过①情境激学法，②讨论教学法，③CAI辅助教学法进行教学，可以充分调动学生的积极性和主动性，并在让学生自主探究中，提高学生分析、解决问题的能力。而作为课堂主体的学生，主要通过讨论法和归纳、总结法自主建构知识体系，增强合作意识，并掌握从实践到理论，以理论指导实践的科学方法。

三、教学过程

我的教学流程主要分为五个部分，分别是

（一）；重点剖析

（二）考点精讲；

（三）巩固练习；

（四）课堂小结；

（五）布置作业。

（一）重点剖析教学重点一：原电池工作原理在归纳出原电池定义之后，由于原电池的化学原理比较抽象，是本节课的难点，所以我采用动画模拟锌铜原电池的微观反应，使学生更加容易从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，在教学中达到直观、形象、生动的效果，从而突破教学难点。

教学重点二：构成原电池的一般条件。

通过总结得出正确结论后，适当的增加课堂练习巩固加深学生对于本知识点的理解与应用。

教学重点三：原电池正负极的判断

（二）考点精讲讲练结合，让学生掌握原电池常见考点。

（三）巩固练习。这几道作业的设计意图是让学生能运用所学知识解决与生活密切相关的问题，并感受这个过程中的快乐。

《原电池》教学设计篇6

一、教学目标【知识与技能】

1.理解原电池的基本反应原理；

2.掌握电极正负极的判断、能够写出电极反应式； 3.学习原电池组成的条件； 4.利用氧化还原反应设计原电池。【过程与方法】

通过对原电池组成条件的研究，学习归纳总结的方法。【情感态度与价值观】

培养学生认真完成实验、仔细观察现象、合理分析实验的科学态度。

二、教学重难点

重点：原电池的原理和原电池的组成。难点：原电池的原理和原电池的组成。

三、教学方法

主要采用讨论法并辅助以多媒体教学手段和实验。引导学生讨论、类比分析，从而归纳出原电池的概念和组成条件，并通过多媒体课件帮助学生理解两极的氧化还原反应原理。

四、教学过程

【新课引入】格林太太是一位非常美丽大方的夫人，她微笑的时候总是露出一口整齐的牙齿，其中有一颗是金色的，那象征着她的地位和财富，另一颗是钢的，那是一次车祸后留下的。令人不解的是，自从车祸换上那颗钢牙之后，格林太太就整天头疼，夜不能寐。医生找不出问题，连心理医生也爱莫能助，但是一位年轻的化学家找出了问题的症结，你知道化学家怎么解决了问题吗？你能为格林太太开出一张药方吗？

要想知道答案，我们一起来学习今天的内容。

上节课我们学习过化学能能够转化为热能、光能，能不能将化学转化为电能呢？【实验展示】Zn，Cu放入稀H2SO4，用导线连接，记录现象。【生活动】观察并记录实验现象。

【师分析】（学案投影）Zn，Cu单独放入稀H2SO4，Zn片表面产生气泡，Cu片表面不产生气泡；用导线连接，发现Cu片表面产生气体的同时产生电流。说明生成新物质的同时，产生电流，可见化学能还可以转化为电能。这个装置称为原

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电池。我们今天就来一起探讨原电池。【板书】

原电池

一、原电池

1．定义：将化学能转化为电能的装置。【师引导】在这个装置中，为什么会产生电流？【生回答】电子发生定向移动。【师引导】哪里的电子？

【生回答】Zn片Cu片上有能够自由移动的电子。

【师引导】电子从Cu片流向Zn片？还是Zn片流向Cu？为什么？【生回答】Zn比Cu活泼，所以电子从Zn片流向Cu。

【师分析】（动画播放）从另一个角度讲，Zn的电势比Cu的电势高，它们之间存在电势差，就像水从高处向低处流动一样，故电子从Zn到Cu。那么为什么Cu表面产生气泡呢？

【生回答】溶液中的H+在Cu片表面得电子生产H原子，两两结合生成H2。【师提问】H元素由+1价的离子变成H2，为什么？发生什么反应？【生回答】得电子生成H2，化合价降低，发生还原反应。

【师引导】有得必有失，则Zn失电子生成Zn2+，化合价升高，发生氧化反应。【师总结】（幻灯片播放）相当于Zn通过Cu将电子传递给溶液中的

H+，反应的实质是Zn和H+的反应——氧化还原反应。只是一边发生氧化反应，另一边发生还原反应，将氧化还原反应分开进行，从而产生电子的定向移动，产生电流，这就是原电池的工作原理。

其中Zn片和Cu片在原电池中叫做电极。失去电子的一极叫做负极，得到电子的一极叫做正极。【板书】

负极：电子流出的一极，发生氧化反应 2．电极

正极：电子流入的一极，发生还原反应

【师强调】氧化反应在负极发生，失去电子；还原反应在正极发生，得到电子。【师引导】什么样的材料可以做电极？【生回答】可以导电的物质，且活泼性不同。

【师总结】一般使用金属或者石墨电极。将一个氧化还原反应分在负极和正极进行才能形成原电池。

【练习】判断下列装置能否形成原电池。能够形成原电池的指出正负极，书写正负极反应，电池总反应。

【师引导】电解质溶液提供可以自由移动的阴阳离子，在内电路中形成闭合回路。

第2页，共3页

所以要形成原电池有哪些条件？【板书】

3．形成原电池的条件：（1）有自发进行的氧化还原反应（2）活泼性不同的电极（3）形成闭合回路（4）溶液为电解质溶液

【师总结】只要有一个能够自发进行的氧化还原反应，在两极进行，形成闭合回路，且溶液为电解质溶液，就一定能形成原电池。

那么生活中哪些物质可以组成原电池呢？利用金属片和水果蔬菜能否组成原电池？

【生活动】组装水果电池。成果展示。

【师总结】水果中存在酸，可以与金属片反应，只要满足条件都可以组成原电池。【师引导】现在你能给格林太太开出药方了吗？

【师总结】原电池由自发行进的氧化还原反应；活性不同的电极；闭合回路和电解质溶液组成，原电池负极失去电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应。【作业布置】完成学案上的原电池设计和练习册上的习题【板书设计】

原电池

1．定义：将化学能转化为电能的装置。

负极：电子流出的一极，发生氧化反应 2．电极

正极：电子流入的一极，发生还原反应

3．形成原电池的条件：（1）有自发进行的氧化还原反应（2）活泼性不同的电极（3）形成闭合回路（4）溶液为电解质溶液

《原电池》一课的探究教学与反思篇7

关键词：原电池,探究教学,探究困难,对策

1 教学内容设计和学生情况分析

2 对本节探究教学的课后反思

2.1 从学生实际出发, 制定恰当的教学目标

在本节教学过程中我主要设计了两项知识与技能目标:第一是通过Zn稀硫酸Cu的实验与观察, 探究原电池的工作原理, 了解原电池的概念和形成条件;第二是通过分析原电池在电极上发生的反应和总反应, 认识一个氧化——还原反应如果发生在两种活泼性不同的电极上并构成外电路时, 便可产生电流, 从而培养学生的发散——收敛的思维方式。

然而这些目标的实现需要学生有相关知识的准备, 以下为本节所需知识:

2.2 做好相关基础知识的复习和铺垫, 提高探究的有效性

由于《原电池》一课出现在选修四第四章第四节的位置, 所以学生难免遗忘度较高, 高水平的探究学习是离不开基础知识的铺垫的。《原电池》的探究学习中氧化还原理论是基础, 原电池的工作原理才是“目”, 即目标或者说是通过原电池的工作原理来看见氧化还原理论。所以教师为充分认识到这点, 未将“薄”“散”的知识进行复习、补充, 就用探究这根线帮助学生将各基础知识串起来, 会导致学生在探究过程中的困难, 达不到预期效果。

2.3 把握好探究学习的开放度

在进行原电池形成条件的探究设计时, 最初曾设想采用全面开放的形式, 即给学生提出要求、提供一些器材, 让学生分组动手实验去自主探究原电池的形成条件。但考虑到本校学生的基础与能力等问题, 最终将自主设计改为根据教师提供的器材设计原电池装置, 而后有针对性地指定几套典型装置让学生进行实验探究。这样做锁定探究的方向、对象, 降低了探究难度。教师在教学过程中把握了“放”和“收”的尺度, 就起到必要的引领作用。进行教学设计时, 必须面向学生, 根据学生当前的认知水平、探究内容的难易程度确定探究学习的开放程度, 以落实教学目标, 不要盲目追求过度开放的形式。

2.4 要做好探究学习后的整合与拓展

课的最后, 以“这节课我们主要探究哪些问题”“你学到了哪些知识和方法?”“你还学到了什么”等问题对该课的探究学习进行小结和归纳。在经过一堂课的“轰轰烈烈”探究学习后, 学生往往对探究了什么、达到了什么目的稀里糊涂理不出一点头绪。教师有必要引导学生做好探究后的小结、归纳工作, 帮助学生整理思路、回顾探究过程, 并上升为知识、理论。探究学习并不是只要学习过程, 不要学习结果, 要全面正确把握好知识与技能、过程与方法这两类教学目标的关系。

2.5 让学生享受成功的喜悦——探究学习的动力

原电池工作原理教学设计篇8

某次讲课比赛，本人的题目是《原电池原理及其应用》。这节课涉及生物、物理、化学以及日常生活内容较多，通过这节课的教学，本人谈一下有关做法和认识。

首先，本节课是讨论化学能如何转化为电能的问题，即利用氧化还原反应产生的电子转移，通过实现电子的定向移动，从而形成电流，实现它们之间的转化。在这里关键问题有两点：如何实现电子的定向流动，电子为什么会自动地定向移动。这也是本节课的重点、难点以及应该探讨清楚的问题。

为此，我查阅了大量资料，并请教了几位物理教师，明白了电子要发生定向移动，必须存在电场或在导体两侧存在电势差的道理，实际上学生已经知道、清楚了这个问题。所以，作为教师必须要知道、了解的更多，这就需要不断地学习。在此基础上，我又查阅了有关资料，弄明白了电极电势产生的原因，以及电子如何在电场中运动的问题。

其次，在追溯原电池起源的问题上，通过查找网上信息，我了解到：有关电池的研究已有数百年历史。它起源于一位意大利解剖学家和医学教授在一次解剖青蛙时的一个偶然发现（一只已解剖的青蛙放在一个潮湿的铁案上，当解剖刀无意中触及蛙腿上外露神经时，死蛙的腿猛烈地抽搐了一下）。后来，另一位物理学家和化学家伏打读到有关论文，多次重复了实验，证明了：只要把两种不同的金属片放入电解质溶液，就会产生不同的电极电势，这也是推动电子定向移动的本质原因。后来，伏打发明了伏打电池。这是一项重大发明，它使人们第一次获得了比较强的稳定而持续的电流，为科学家们从对静电的研究转化为对动电的研究创造了物质条件，导致了电化学、电磁联系等一系列重大的科学发现，加深了人们对光、热、电磁化学变化之间的关系的认识。

再次，联系到生活实际。通过实物展示和借助多媒体课件，介绍大家常见的干电池的工作原理，增强了知识的趣味性，加强了同学们对环境保护的意识。

通过这节课我体会到：

1.对于知识的理解不能单纯从某一学科孤立地理解，那样是不会推动科学的发展的。理科综合的提法，是非常有道理的，不仅如此，它还應该是一种更广泛的各学科之间的综合、渗透，这样才有利于我们对科学知识的整体认识和把握。

2.在目前的高考形式下，我们唯有学科间不断加强联系，相互学习，相互借鉴，努力提高自身业务素质，才能培养具有综合素质的国家栋梁之才，这也是教育改革的根本所在。

原电池教学课件篇9

学习目标：

1、了解原电池原理;

2、掌握原电池正、负极的判断及构成原电池的条件;

3、理解铜锌原电池的原理与结构，初步学会制作水果电池。

学习重点：原电池原理

学习难点：原电池设计

学习过程：

一、观察实验并思考问题

1.Zn与Cu插入稀硫酸的.现象与解释(表1)

实验顺序金属实验现象解释或疑问(有关方程式)

①Zn、Cu单独插入稀H2SO4溶液Zn片

Cu片

②Zn、Cu导线连接后插入稀H2SO4Zn片

Cu片

2.连接灵敏电流表后的现象(表2)

观察对象Zn片Cu片电流表指针

现象

解释或结论

二、原电池的组成与原理

1.电极名称的判定(表3)

判定依据负极正极

物理学规定电流方向

电子流方向

现象电流表指针

电极材料

化学

本质电极反应

类型

2. 原电池反应与普通氧化还原反应的比较(表4)

比较内容原电池反应普通氧化还原反应

氧化反应发生部位

还原反应发生部位

电子传递形式负极(失e-)→正极(得e-)还原剂→氧化剂(直接转移)

氧化还原本质发生电子转移,反应过程电子守恒。

化学反应速率

能量转化形式

3.原电池的组成条件

内在条件：

外部条件：

①

②

③

三、课堂反馈题

1.下列装置中灵敏电流计上是否有电流通过?下列装置是否为原电池?判断的依据是什么?

2.利用Fe + Cu2+=Fe2+ +Cu设计一个原电池，画出示意图，写出电极反应。

2.19爱迪生发明了镍铁碱性电池,其化学反应原理如下:

Fe+NiO2+2H2O=Fe(OH)2+Ni(OH)2 ,请判断负极和正极,电解质溶液是什么? 尝试写出电极反应。

3.思考:右图金属片上是否有H2产生?灵敏电流计是否有电流?该装置是否为原电池?如果是原电池请写出电极反应和总反应;如果不是原电池请说出理由。

四、当堂达标练习：

1、将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是

A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生

B.甲中铜片是正极，乙中铜片是负极

C.两烧杯中溶液的pH均增大

D.产生气泡的速度甲比乙慢

2、关于如图所示装置的叙述，正确的是

A. 铜是阳极，铜片上有气泡产生

B. 铜片质量逐渐减少

C. 电流从锌片经导线流向铜片

D.氢离子在铜片表面被还原

3、下列关于实验现象的描述不正确的是

A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡

B.用锌片做阳极，铁片做做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌

C.把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁

原电池工作原理教学设计篇10

高县中学

李诗平

1、分析本节内容的地位和作用

本节内容为高中化学新课程(人教版)选修4的第四章电化学的重要内容之一。该内容学生在必修2已有一定的了解，本节是该内容的加深，主要是增加了一个盐桥内容。掌握本节知识，对指导学生了解生活中电池使用原理、金属腐蚀和防护，研究探索发明新电池有重要意义。

2、了解学情

已有基础：对原电池原理有初步认识；具有一定的实验探究能力。局限认识：氧化剂和还原剂只有接触才可能发生氧化还原反应。

发展方向：通过实验活动对原电池原理形成完整认识，提高探索解决问题的能力。

3、明确教学目标

知识与技能：深入了解原电池的工作原理。对原电池的形成条件有更完整的认识。学会书写电极反应式和电池总反应。能根据反应设计简单的原电池。

过程与方法：通过Pb-CuSO4电池的设计活动，感悟科学探究的思路和方法，进一步体会控制变量在科学探究中的应用。

情感态度与价值观：通过设计原电池，激发学生学习兴趣，激发学生利用所学知识为国家作出贡献，感受原电池原理应用于化学电源开发的关键作用。

4、研究教学重点和难点

教学重点：原电池工作原理和形成条件

教学难点：氧化还原反应完全分开在两极（两池）发生及盐桥的作用。

5、确定教学方式与教学手段

以“教师启发引导，学生实验探究，自主分析设计”的学习方式学习。在教师引导下，通过学生不断深入认识原电池原理和形成条件，最终实现知识和能力上的跨越。

6、教学设计过程和意图

（1）情境导课：让学生举一些手机、电子表等新型电池例子。联系生活，吸引学生注意力，唤起学生学习欲望。（2）回顾原电池：复习基本概念，温故而知新。

学生回忆原电池的有关内容，调动学生思考，回忆概念为后期探究作准备。板书（便于学生直观记忆、理解掌握）： 1．概念 2．电极名称 3．构成条件

4．原电池工作原理（课件展示微观过程）

（3）设计原电池：（板书）

活动

一、依Pb+CuSO4=PbS04+Cu反应，自主设计原电池。纸上谈兵重温原电池原理。

活动

二、学生分组实验探究此原电池反应。实践出真知，培养学生实验动手操作能力。

活动

三、成果展示：学生写出有关电极反应方程式，进行练习。活动

四、学生总结单池原电池的设计思路，形成整体思维模式。活动

五、学生评价原电池：电流不稳，引出新发明。

（4）改良原电池：（板书）启发分析电流不稳定的原因，引导双池原电池的设计思路，学习课本知识，按实验小组发放盐桥，重新实验。探讨盐桥的作用。能力提升到一个新的层次。

（5）盐桥的作用：（板书）教师启发引导学生理解掌握。

1．补充电荷。

2．使装置形成闭合回路。3．提高了能量转化率。

（6）结尾的设计：学生谈谈学习本节的感受，情感表达及分享。

基于滤纸的多电极原电池实验设计篇11

摘要：金属片电极与浸渍相应金属盐溶液的滤纸可以组成原电池。如用铜片、锌片、铅片和锡片4种电极组成的两个原电池整合在一个装置内，便于对比分析各电极反应，同时又能节约实验药品。该原电池具有整合度高、装置简易等特点，既有利于教师进行课堂演示，又方便学生自主进行实验。

关键词：滤纸；多电极；原电池；电极电势；实验设计

文章编号：1005–6629（2016）9–0049–03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

1 研究背景

原电池是电化学教学的重点和难点，其涉及氧化还原反应、电解质溶液和物理学中相关的电学知识，知识的认知难度较大[1]，且内容抽象、理论性强，因此，纯理论的教授方式往往达不到理想的教学效果。如果通过对原电池实验的探究，将有效地提高这部分知识的教学成效，加深学生对原电池的感性认知，促进其对知识的有意义的建构，故原电池实验对于相关知识的教学意义重大。

人教版选修《化学反应原理》教材[2]中关于原电池的实验是将铜片和锌片分别插入硫酸铜和硫酸锌溶液中，使用盐桥连接两种溶液，外接电流计测量产生的电流。但实验演示效果并不理想，且存在铜锌原电池装置所用到的盐桥制作繁琐、使用时间间隔不能过长[3]、实验消耗药品的量很大等不足，因此，有必要作进一步的深入研究。

2 实验方案

2.1 实验设计思路

以往研究有针对盐桥制作较复杂的情况进行改进：用橡皮管将两侧均带有支管的U形管与具支试管连接起来，橡皮管中充入琼脂（或果冻），U形管中注入饱和的氯化钾溶液，用作盐桥[4]；有针对原电池电压较小且不稳定而对实验装置进行的改进：使用具有双槽的容器，两槽内均具有一对电极而使两个原电池串联起来以增大电压[5]；有为了克服演示实验过程中观赏性差、浪费大且有污染等不足的微型化改进：将玻璃管烧制成微型U形管用作电解槽，利用金属丝做电极[6]；还有为引起学生兴趣而进行的趣味化改进：于永民[7]将市场上会吸水的玩具海洋宝宝球浸入稀硫酸中，将金属丝插入其中观察电流表数字变化等改进。综合这些研究发现，这些改进都很有创意，但主要针对铜锌原电池的电解质溶液、盐桥和装置结构等某一方面进行改进，大多数改进装置中只有一对电极，而关于电极的改进则很少。基于此，本文设计了一个具有多对电极的原电池。考虑选用何种金属作电极，首先，排除一些特别活泼的金属，如钠、镁等；其次，铁虽易得但Fe2+极不稳定易导致实验失败，故不选用；因银比较昂贵所以也不选用；相比之下锡和铅虽然在中学化学中不太常见，但在渔具店或市场上均易购买。最后选定用铜、锌、锡、铅四种金属片做电极。为便于制作，体现微型化实验设计，所以选用滤纸作为载体。

2.2 实验仪器、药品及材料

1 mol/L的盐溶液[CuSO4、ZnSO4、Pb（NO3）2、KNO3以及SnCl2溶液]、金属片（铜片、锌片、铅片和锡片）、定性滤纸（11cm）、蜡烛、酒精灯（或电热板）、垫板、模板、刻刀、铅笔、砂纸、万用表（胜利仪器数字多用表，VC890D）和一次性手套

2.3 实验内容

2.3.1 制作模板

选取一个硬纸板，利用刻刀制作有四个分区的模板。用铅笔按照模板将滤纸划分为四个分区，再用火柴梗蘸取蜡油，沿着铅笔印迹涂抹。全部画好后，将滤纸放在小蜡烛火焰上方（或电热板）加热一分钟左右。使滤纸上的蜡融化并渗透到滤纸中，形成一个蜡的屏障以减小实验过程中各分区溶液间的相互渗透。运用蜡油涂抹铅笔印迹和滤纸烘烤时要仔细，要确保涂抹无遗漏。在烘烤滤纸时也要小心谨慎，既要确保蜡油渗透进滤纸，也要防止将滤纸引着，所以如果条件允许尽量使用电热板。

2.3.2 制作电极

裁剪金属片，将金属片剪成1cm×2cm的薄片。为使实验结果更精确，用砂纸仔细打磨金属片，除去其表面的氧化层。

2.3.3 制电解液

配制1 mol/L与金属片相应的盐溶液和KNO3溶液，装入滴瓶中待用。SnCl2溶液要现用现配，因为SnCl2易水解氧化，在配制时需要先用浓度至少为3 mol/L的盐酸在通风橱中溶解后再加水稀释至所需浓度，在其溶解过程中尽量不要搅拌，并在溶液中放些许锡粒。在配制Pb（NO3）2溶液时，先在蒸馏水中加入两滴稀HNO3，然后再放入称量好的Pb（NO3）2固体进行溶解。目的是防止铅离子水解生成不溶性的Pb（OH）2。

2.3.4 制原电池

将四个金属片放入滤纸的四个分区内（也可以用胶带固定），并在每个金属片的相应分区滴上相应的金属盐溶液，每个金属区域就是一个电极，中间区域滴两滴1 mol/L的KNO3溶液。该区域起到盐桥的作用，为加强实验效果起着至关重要的作用。然后将“滤纸电池”放到垫板上。

2.3.5 测量电压

打开万用表，将量程调至为0～2V，用万用表分别测量四个金属片两两做电极的原电池电动势并记录（铜锌原电池电动势的测定情况如图1所示）。

2.4 实验结果及分析

为检验改进装置的有效性，将计算的标准电动势与实测电动势进行比较，标准电动势的计算方法如下：

当温度为298K，参与电极反应的所有离子浓度均为1 mol/L，所有气体的压强为100kPa时，该电极的电极电势是标准电极电势。将正负两极的标准电极电势相减即得到原电池的标准电动势：Eθ=φθ+-φθ-。以铜锌原电池为例，计算电池Zn（s）|Zn2+||Cu2+|Cu（s）的标准电动势Eθ。查表[8]可知正极φθ（Cu2+/Cu）=+0.3419V，负极φθ（Zn2+/Zn）=-0.7618V，电池的标准电动势Eθ=φθ（Cu2+/Cu）-φθ（Zn2+/Zn）=（+0.3419V）-（-0.7618V）=1.104V（为方便与实测值比较保留三位小数）。依次求出ZnPb、Zn-Sn、Sn-Cu、Sn-Pb和Pb-Cu原电池的标准电动势，分别为0.636V、0.626V、0.478V、0.010V和0.468V。因该实验中所配制的盐溶液浓度为1 mol/L，室内温度也约为298K，反应中无气体产生，因此可将实测电动势与标准电动势进行比较。各原电池的标准电动势与实测电动势如表1所示。

通过上表中数据可以看到，最小误差只有0.001V，最大误差也仅为0.095V。相对误差较小，说明该改进实验是有效的。总的来说该改进实验的创新点在于：

（1）整合性。在教材知识的基础上，另添加两个电极并整合进一个装置，可直观地观察到多对电化学反应现象。同时该实验可作为拓展兴趣实验，利用该实验既可以加深学生对电化学的理解，又可以拓宽学生的知识面，有利于发散性思维的发展。

（2）简易性。改进装置简单、制作容易、操作便捷、取材方便；实验现象明显，且容易保存。

（3）灵活性。该装置在使用时可灵活运用，使学生在学习中能运用归纳或演绎思维：学生可以通过观察电极反应现象，判断电池的正负极，加深对金属活动性顺序的认知；也可以基于初中阶段有关金属活动性顺序的知识，先判断电池的正负极，再通过观察实验现象进行验证。

（4）辅助性。在原电池实验中可以使用盐桥加强实验效果来辅助实验。但盐桥的制作和存储非常不便。本实验起盐桥作用的硝酸钾溶液在实验室中比较常见，可就地取材。对于辅助实验起到很重要的作用。

此外，可以通过增大电池的电压（如增大电极的面积或电解液的浓度），或者串联两到三个电极使电压能够令二极管发光（小灯泡）或使小功率的音乐卡片或喇叭发声，使实验现象更加直观，更加能够吸引学生的注意力，从而提高学生学习化学的兴趣。

3 结论

改进后的实验装置精简、经济。既利于教师进行演示，又可以提升学生的科学思维能力和科学探究能力。同时节约药品也体现了绿色化学的理念，符合时代的要求。

参考文献：

[1]洪燕芬.追溯历史拓展实验凸显探究——“原电池”教学设计与反思[J].化学教学，2014，（6）：41-43.

[2]人民教育出版社化学室.全日制普通高级中学教科书·化学[M].北京：人民教育出版社，2001.

[3]张艳.铜锌原电池演示实验装置改进[J].化学教育，2013，（8）：63.