高二22号§4-1原电池(1)

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1、江苏省启东中学2011级高二化学学科课程构建之教与学双案（2012～2013学年度上学期）《选修4》号讲义课题：§4-1原电池（第1课时）学习目标知识与技能：1．掌握原电池工作原理;掌握正负极的判断及构成原电池的条件。2．掌握电极反应式和电池反应方程式的的书写过程与方法：1.自主学习，培养学生自学的能力。2.通过观察、分析实验现象，培养观察和分析问题的能力。情感态度与价值观：通过对原电池实验的研究，从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的在我们生活中的综合利用价值。自主学习与师生互动【知识点一】学习电

2、化学的知识基础————氧化还原反应的基本概念1．背出下列概念、说明含义2．具体实例：【知识点二】原电池原理1．认识：利用铜片、锌片、硫酸铜再现1799年意大利物理学家发明的伏打电池的过程（1）将一块Zn片与Cu片平行地插入稀H2SO4溶液中，现象：Zn片Cu片（2）再将Zn片与Cu片用导线连接起来，现象：Zn片Cu片（3）在导线中接一个电流计，观察到指针，说明导线中有定向转移形成电流，且电子是由极移向极。？→→[小结]上述装置架起了化学能转化为电能的桥梁，即将一个有电子转移的氧化还原反应Zn+2H2SO4=ZnSO4

3、+H2↑中的两个半反应分开在不同区域进行，再以适当方式连接，可以获得电流，从而设计成了有电子定向移动、产生电流的装置，这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖————原电池。2．原电池定义：将能转化为能的装置叫做原电池。3．问题探究（1）设计成上述原电池装置为什么会产生电流呢？[明确]答：5知识是能力的载体，知识与能力是记与用的关系！能力是在老师的引导下练出来的！江苏省启东中学2011级高二化学学科课程构建之教与学双案（2012～2013学年度上学期）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

4、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。（2）为什么电子会从Zn极流向Cu极？[明确]因为Zn比Cu金属活泼性强，Zn易失去电子，所以电子流向Cu极。（3）为什么Zn失去的电子一定要流动？[自主学习材料]这个问题已经超

5、出中学化学的范围。简单地说，金属浸于电解质溶液中会产生电极电位，如：Zn2+/Zn的标准电极电位是-0.7618、Cu2+/Cu的标准电极电位是+0.3439。显然两极板就产生了电位差，Cu电极的电位比Zn高，存在电位差，这样就会以光的速度在两极板和导线之间建立起电场！电荷在电场中要受到电场力的作用，就会有电荷的移动，还没等溶液中的氢离子和这些电子反应，这些电子早就顺着导线跑走了，微观的电荷移动就会产生宏观的电流！这就形成了电池！显然，这段话对一个中学生来讲是雾里看花，那么可以打一个不恰当的比拟，可以原电池的两极存在

6、的电极电位差想象成相当于存在“水位差”一样，水总是必然要向低处流动的，所以，将Zn与Cu用导线连接后，同时插入电解质溶液中，电子总是要从活泼金属Zn流向相对不活泼金属Cu的，这是必然规律！（4）上述原电池的总反应、电极名称、电极反应等问题[明确]我们一般用离子反应方程式表示原电池正、负极的反应，又叫电极方程式或电极反应。一般先写负极，其中负极上发生的是氧化反应，正极上发生的是还原反应，即负氧正还。[体验]①总反应的离子方程式：②相对活泼的金属易失电子的Zn作极（电子流的极），电极反应式为：（氧化反应）相对不活泼的金属

7、Cu得电子的Cu作极（电子流的极），电极反应式为：（还原反应）注意：电极方程式要①注明正负极和电极材料②满足所有两极电子得失守衡③重要结论：从上述讨论发现，任何一个原电池的电极反应式都是由一个完整的氧化还原反应拆成的两个半反应，这两个半反应，一个是还原剂失电子的反应，另一个是氧化剂得电子的反应。【知识点三】构成原电池的条件的讨论1．原始的原电池的条件①活泼性不同的两种金属电极（如Zn、Cu）或活泼性不同的金属或非金属电体电极（如Zn、石墨C）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

8、氧化还原反应(本质条件)[体验]下列哪些装置能构成原电池？（其中H为电极插入番茄中）5知识是能力的载体，知识与能力是记与用的关系！能力是在老师的引导下练出来的！江苏省启东中学2011级高二化学学科课程构建之教与学双案（2012～2013学年度上学期）2．原电池条件的灵活运用值得注意的是，近年来发展起来的新型电池，并不完全符合上述构成原电池的条件