2019-2020年高中化学 第四章 电化学基础 第一节 原电池学案新人教版选修4

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1、2019-2020年高中化学第四章电化学基础第一节原电池学案新人教版选修4【学习目标】1、知道单液原电池的缺点，认识双液原电池的工作原理和构成条件；2、理解盐桥的作用；3、能够写出原电池的电极反应和原电池总反应方程式；4、利用自发的氧化还原反应设计简单原电池。【学习重点】双液原电池的工作原理和构成条件；电极反应式的书写；盐桥的作用。【学习难点】盐桥的作用，原电池电极反应式的书写，原电池的设计。图1Cu-Zn-CuSO4原电池温度计温度计【学习任务1】已知Zn(s)+Cu2+(aq)=Zn2+(aq)+Cu(s)△H<0，用以下药品和仪器

2、组装原电池（如图1），记录实验现象（注意观察锌片表面、温度计读数和电流表的读数变化），写出电极反应方程式。图1【实验目的】通过Cu-Zn-CuSO4原电池实验，发现单液原电池能量转化率低的问题。【实验药品和仪器】Zn片，Cu片，1mol/LCuSO4溶液，灵敏电流表，导线，烧杯，胶头滴管，温度计。实验装置图：（如图1）【思考与交流1】①构成原电池的条件是什么？②写出正负极的电极反应方程式，并分析反应类型。③请在实验装置图上画出外电路电子的流向方向，内电路阴阳离子的移动方向。④请完整描述实验现象（讲解时强调海陆空、热量、电流表读数五方面描

3、述）⑤正负极接触同一电解质溶液的电池称为单液原电池。请结合实验现象分析单液电池效率低的原因，并尝试提出解决方案。【小结】1、单液原电池电池效率不高的原因：2、设计高效率的原电池的关键点是：【学习任务2】以Zn+Cu2+=Zn2++Cu反应为例，设计一个新的实验装置，把氧化反应和还原反应分开在不同的区域进行，如图2。【思考与交流2】①图2的实验装置闭合开关后电流表指针会发生偏转吗？如果没有电流产生，是什么原因？②学习小组讨论可以采用什么材料使图2连成通路？【学生实验2】学习小组同学讨论交流得出实验方案后，再进行实验探究，并及时记录实验现象

4、。观察电流表的读数1分钟以上，电流有没有逐渐变小？【学生实验3】按照书本71页实验4-1的实验装置进行实验。（给学生派发盐桥，提醒实验前用砂纸打磨两个电极）。观察电流表的读数1分钟以上，电流有没有逐渐变小？思考盐桥在双液原电池中的作用是什么？【学习任务3】根据实验4-1，填写下表：负极（Zn）正极（Cu）实验现象电极方程式溶液中离子浓度的变化盐桥内离子移动的方向【学生活动3】根据上述表格，4人学习小组动手摆弄卡纸模型，模拟双液原电池，指出原电池的正负极，画出电子流动方向和溶液内部离子移动的方向。【小结】盐桥的作用：图3【思考交流4】双液

5、原电池（如图3），锌与锌盐溶液组成锌半电池，铜和铜盐溶液组成铜半电池。请思考：①在锌半电池中，ZnSO4溶液可以用其他的电解质溶液代替吗？正极的Cu片可以用其他电极材料代替吗？请根据实验室提供的电解质溶液和导体设计实验方案，画出实验装置图。②根据探究实验总结双液原电池的组成条件。【学生任务4】学习小组模仿实验4-1的双液原电池，讨论实验方案，再进行实验探究。【实验目的】通过组装双液原电池实验，探究双液原电池的组成【实验药品及仪器】1mol/LZnCl2溶液，1mol/LZn(NO3)2溶液，1mol/LNaCl溶液，6mol/LNaOH

6、溶液，1mol/LCuSO4溶液，石墨棒，铁棒，灵敏电流计，盐桥，烧杯，导线【小结】归纳双液原电池的构成条件：【练习1】根据下列反应氧化还原反应各设计一个电流持续稳定的原电池，写出电极反应式，画出实验装置图（装置图需要作出适当的标注）。①Cu+2Ag+=Cu2++2Ag②2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+③2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑【提示】每一个原电池的设计都需要思考：负极材料是___，对应的电解质溶液是____;正极材料是______，对应的电解质溶液是______。【小结】1、根据原电池总反应书写电极

7、反应式的一般思路：2、根据自发的氧化还原反应设计双液原电池的一般思路：【练习2】填写单液原电池和双液原电池的对比表格Cu-Zn-CuSO4单液原电池Cu-Zn（盐桥）双液原电池实验装置图电池效率总反应方程式和电极反应式外电路：电子流向内电路：离子移动方向