第一篇：第四章 原電池教案

第四章 電化學基礎

第一節原電池

一、教學目標：

知識與技能：

1、體驗化學能與電能相互轉化的探究過程；

2、進一步了解原電池的工作原理和構成原電池的條件；

3、能夠寫出電極反應式和電池反應方程式；

4、學習實驗研究的方法，能設計并完成一些基本的化學實驗。

過程與方法：

1、分組實驗提高觀察能力與分析思維能力；

2、實驗引導以問題為中心的學習方法，學會發現問題、解決問題的方法；

3、加深理解實踐→認識→再實踐→再認識的辨證唯物主義的思維方法。

情感態度與價值觀：

1、在化學學習的過程中體驗并享受探究帶來的快樂，感受化學世界的奇妙；

2、增強聯系實際學習化學并將化學知識應用于生活的意識；

3、關注與化學有關的社會熱點問題和科技前沿問題，增強環境保護的意識，逐步形成可持續發展的思想。

二、教學重點：

1、進一步了解原電池的工作原理和構成條件；

2、能夠寫出電極反應式和電池反應方程式。

3、鹽橋的作用。

三、教學難點：原電池的工作原理

四、教學方法：實驗探究法

五、教學過程：

一、引入

介紹電化學

播放圖片，幫助學生對電化學的研究領域形成一些感性認識，了解電化學是研究化學能與電能的相互轉換裝置、過程和效率的科學。

二、復習原電池的形成條件、電極反應式以及總反應式的書寫、電子流向等。

三、實驗探究Ⅰ：探究簡單原電池的能量轉化效率

將Cu片、Zn片分開，分別通過導線與電流計連接，浸入盛有CuSO4溶液的燒杯中。

觀察：電流計指針是否偏轉；若電流計指針若偏轉，偏轉角度的大小在短時間內怎樣變化。一段時間后還有什么現象。

學生匯報實驗現象：

電流計指針發生偏轉。隨時間的推移，電流計指針的偏轉角度逐漸減小。銅片表面有有銅產生，鋅片表面有也有銅產生。教師引導設疑：

1、該簡單原電池對外提供的電流是穩定、持久的嗎？

2、造成原電池提供電能的能力減弱的原因是什么？

得到結論：

1、這是一個低效率的原電池，不能持續對外提供電能。

原因：Zn與CuSO4溶液直接接觸，在鋅片上有銅產生。

四、分析、解決問題

教師引導設疑：怎樣設法使原電池持續、穩定地產生電流呢？

學生教師共同討論，結果：把氧化劑和還原劑分開，不直接接觸。

教師引導學生設想解決矛盾的思路，共同構建新的原電池，1、探究實驗Ⅲ（實驗4-1）

學生匯報實驗現象：長時間形成穩定電流，且指針偏轉角度大。該裝置的優點：⑴形成電流穩定

；⑵能源的利用率高。

五、分析所設計的帶鹽橋的原電池的工作原理

鹽橋的作用：

1．補充電荷。

2．使裝置形成閉合回路。

3．提高了能量轉化率。電極反應：

負極（鋅片）： Zn－2e-=Zn2+（氧化反應）正極（銅片）： Cu2+ +2e-=Cu（還原反應）電池反應：Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu

六、練習

1、設計原電池：Cu + 2Fe3＋

= Cu2＋

+ 2Fe2＋

⑴將上述反應設計成普通原電池裝置。⑵將上述反應設計成帶鹽橋的原電池裝置。并畫出裝置圖，寫出電極反應。

第二篇：原電池教案

[導入新課]

故事：在倫敦的上流社會，有一位貴族夫人格林太太，她有一口整齊潔白的牙齒。但其中鑲有兩顆假牙：一顆是黃金的-這是格林太太富有的象征；另一顆是不銹鋼的—這是一次車禍留下的痕跡。

令人百思不解的是：打從車禍以后，格林太太經常頭疼，夜間失眠，心情煩躁……盡管一些國際上知名的專家教授絞盡腦汁但格林太太的病癥未能有絲毫的減輕，而且日趨嚴重……她的病真的就沒治了嗎？

后來是一位化學家解除了她的痛苦。藥方：換掉一顆假牙。

病因：口腔內產生了微弱的電流，刺激神經，導致人體生理系統紊亂，引發一系列病癥。

大家可能會產生疑問：格林太太的口中怎么會有電流產生呢？下面我們通過以下的類比實驗進行進一步的探究來揭穿其中的奧妙。[演示實驗]

1.內容：把鋅片和銅片平行地浸入盛有稀硫酸溶液的燒杯中。現象：鋅片表面有氫氣泡生成銅片表面無氣泡生成 解釋：鋅排在氫前能置換出氫氣

銅排在氫后不能置換出氫氣

2.內容：把鋅片和銅片用導線連接起來再平行地浸入盛有稀硫酸溶液的燒杯中。大家觀察到一個很奇怪的現象：鋅片表面無氣泡生成，銅片表面有氣泡生成

3.內容：在鋅片與銅片連接的導線中間接入一個電流計，再把鋅片與銅片平行地浸入盛有稀硫酸的燒杯中。

現象：電流計指針偏轉

疑問：2實驗中銅片表面為什么有氣泡生成？3實驗中電流計指針為什么偏轉？ 分析：Zn、Cu用導線連接一同浸入稀硫酸時，Zn比Cu活潑，易失去電子，電子從Zn片流出通過導線流向Cu片，電子定向移動形成電流，故電流計指針有偏轉；

溶液中的H+ 從Cu片獲得電子，2H+ +2e-=H2，生成氫氣，故Cu片表面有氣泡生成。從能量變化的角度分析這套裝置：我們知道，物質發生反應時，常伴有化學能與熱能、光能等的相互轉化, 比如鎂帶燃燒發光、放熱是化學能轉化為光能和熱能。那么，我們做的這個實驗是化學能轉變為哪種能量形式呢？

這是以Zn和稀H2SO4反應為基礎，將此反應的化學能轉變為電能的裝置。

我們把這種將化學能轉變為電能的裝置稱為原電池。

1、原電池定義：將化學能轉化為電能的裝置。

這一現象早在1799年被意大利的物理學家伏打捕捉到并加以研究，發明了世界上第一個電池——伏打電池，即原電池

過度：回顧剛才所做實驗，我們就是因為組合成了一個原電池才使得電流計指針有偏轉，下

面我們以此原電池為例進一步分析原電池內部結構，得出其供電原理

2、原電池原理： 先進行理論分析： 外電路（導線上）：鋅片上Zn失去電子，電子通過導線流向Cu片，電子定向移動形成電 流

內電路（溶液內）：由電性作用，溶液中帶正電荷的離子H+、Zn2+ 移向Cu片；帶負電荷離子移向Zn片，溶液中帶電離子定向移動形成電流

內外電路形成閉合回路，電路中有電流通過便可向外供電。

此原電池所涉及到的反應是：

鋅片：Zn-2e-= Zn2+

（氧化反應）

銅片：2H+ +2e-= H2（還原反應）

我們把鋅片和銅片稱為此原電池的兩個電極

此原電池以Zn和稀硫酸反應為基礎，將氧化反應和還原反應分別設置在兩個電極上進行，從而產生了電流，實現了Zn和稀硫酸反應的化學能向電能的轉化。

由此我們得出了原電池的原理：

原電池以氧化還原反應為基礎，將氧化反應和還原反應分別設置在兩個電極上進行，從而產生電流，實現化學能轉變為電能。以上是理論分析，下面再用動畫演示其變化過程，加深對原電池原理的理解。

過渡：我們可以通過原電池的兩個電極上發生的反應來理解原電池的原理，人們把原電池的兩個電極分別叫做正極和負極，在電極上進行的反應稱為電極反應，下面我們討論原電池的電極和電極反應

3、原電池的電極和電極反應

規定：原電池中電子流出的一極為負極，電子流入的一極為正極 負極：電子流出的一極，（在此電極上物質失電子）發生氧化反應 正極：電子流入的一極，（在此電極上物質得電子）發生還原反應

以Zn、Cu-稀H2SO4原電池為例表示出此原電池的電極反應和電池總反應（由學生根據正負極的規定判斷出此原電池的正負極）負極：Zn-2e-= Zn2+ 正極：2H++2e-=H2

將負極反應和正極反應相加，并消去電子就得到電池總反應：Zn+2H+= Zn2++ H2

過渡：在書寫電極反應時有一點需要特別注意，那就是準確判斷出原電池的正負極，下面討論原電池正負極的判斷方法（1）活潑金屬作負極（由電極的活潑性判斷）（2）電子流出的一極為負極（由電子的流向判斷）（3）發生氧化反應的一極為負極（由發生反應的類型判斷）過渡：由以上我們知道了原電池的組成中需要有正負兩個電極，那么它的構成還需要哪些條件？下面我們討論構成原電池的條件

4、構成原電池的條件：

討論以下裝置是否能構成原電池：圖略 【通過討論】構成原電池的條件總結為：（1）有活潑性不同的兩個電極。

① 兩種活潑性不同的金屬

② 一種金屬與一種能導電的非金屬。

（2）兩個電極（直接或間接）連接在一起，并插入電解質溶液中，形成閉和回路（3）能自發地進行氧化還原反應

注意:三個基本條件相互聯系，不能孤立、片面的看待某一個條件，核心是氧化還原反應。根據以上我們總結出的構成原電池的條件判斷下面一個裝置是否能形成原電池，若能形成寫出電極反應和電池總反應

提問：格林太太口中的電流究竟是怎么產生的？

格林太太口中兩顆不同金屬的假牙與口腔唾液中電解質形成了原電池，雖然產生的電流很微弱，但長時間刺激神經，導致人體生理系統紊亂，引發一系列病癥。所以，格林太太應該將兩顆假牙換成同一種材料。過渡：我們說學以致用，下面請你根據所學的知識來設計一組趣味實驗： 實驗目的：使已取出電池的音樂卡發出響聲

實驗器材：連有導線的鋅片、銅片，西紅柿，已取出電池的音樂卡 實驗方法：由同學們自己設計（提問）

設計思路：鋅片、銅片可以和西紅柿內的酸液形成原電池，向外供電進而帶動音樂卡，使其發出響聲。

下面我按照大家的設計方案做一下這個實驗看能否成功。由于一個西紅柿電池的電流可能會很微弱，所以我串聯了3個西紅柿，相當于3節電池。

由實驗結果，證明大家的設計思路是正確的。這就是人們常說的水果電池。

小結：以上是本節課主要內容，學完本節課要求大家熟練掌握原電池原理，會應用原電池原理及其構成條件設計簡單的原電池

第三篇：原電池教案（精選2篇）

篇1：原電池教案

原電池教案

[課前準備：學生課桌上放有盛稀硫酸的玻璃缸、電流汁、鋅片、銅片、導線。（兩人一組）] [上課] 師：工農業生產、國防、科研、日常生產中，常常使用哪些電池？××同學。[指定學生] 生（1）：蓄電池、干電池、溫差電池、氧化銀電池、高能電池等。 師：××同學[指生（1）]參加區里少年科技站活動，因此他解得很多，講得很好。 化學電池一般都是根據原電池原理制成的。為了更好地使用各種電池，并創造出更多更好的新電池，必須學習最簡單的電池，也就是學習原電池的構造和它的工作原時。[板書：一、原電池]化學反應時常伴隨著光、熱這樣一些現象。化學反應是否有電流效應呢？如果有的話，電流又是怎樣產生的呢？我們一起做一個實驗，請大家把書翻到154頁（實驗5－3）。大家都經過預習，具體操作不必多講，做實驗時請觀察三個現象，并認真思考產生這些現象的原因，也可適當地展開一些討論。第一，鋅片、銅片平行插入盛有衡硫酸的玻璃缸里，仔細觀察鋅片上有沒有氣體？其次，拿導線把鋅片、銅片連接起來，再看一看銅片有沒有氣體產生？鋅片上現象有無變化？最后我們把鋅片、銅片連接一個電流計、看看電流計的指針有沒有偏轉？實驗結束以后，鋅片和銅片用自來水沖洗沖洗，放在塑料燒杯里。盛衡硫酸的玻璃缸仍放在桌子上。下面大家開始做實驗。[教師在黑板上畫上原有電池示意圖（圖1）] [學生邊實驗邊開展討論；教師邊巡視邊進行個別指導。] 注意！連接電流計時，銅片上的導線接在電流計刻有正0．6處，鋅片上的導錢接在電池計刻有負的地方。[稍待片刻]好，全部結束，請大家迅速把鋅片、銅片用水沖洗一下，放在塑料燒杯里，玻璃缸、電流計、燒杯都放在桌子的正上方。 現在我們請同學匯報一下，在實驗時看到一些什么現象？××同學。[指定學生] 生（2）：看到鋅片上面有氣泡，用導線連接起來，銅片上有氣泡。 師：連接導線前后，鋅片和銅片的現象各有什么不同？ 生（2）：連接導線前，鋅片上有氣泡，銅片上無氣泡；連接導線后，鋅片上氣泡減少，銅片上出現比較多的氣泡。 師：然后在導線中連接電流計，又看到什么現象？ 生（2）：電流計的指針有一些偏轉。 師：鋅片、銅片插入稀硫酸中，鋅片有氣泡產生，銅片上沒有氣泡產生，這是什么原因？×××同學，[指定學生]你講講看。 生（3）：鋅的活動性大，所以有氣泡；銅的活動性小，所以沒有氣泡產生。 師：大家想想，這樣回答完整嗎？×××同學。[指定學生] 生（4）：在金屬活動性順序表中，鋅排在氫的前面，容易失去電子，能置換酸中的氫。 師：銅呢？ 生（4）：銅排氫的后面，不能置換酸中的氫。 師：在金屬活動順序表中，鋅排氫的`前面，鋅的化學性質比氫活潑，鋅原子易失電子給硫酸溶液中的氫離子。鋅不斷溶解，鋅原子變成鋅離子，氫離子得到電子變成氫離子。兩上氫原子結合成氫分子，鋅片上有氣體即氫氣逸出。[板書]現在再考慮：為什么鋅片、銅片連接了導線以后，如果鋅片很純的話，鋅片上的氣泡很少。幾乎沒有，而銅片上的氣泡卻很多，什么道理？××同學。[指定學生] 生（5）：鋅被氧化成鋅離子進入溶液，溶液中的氫離子從銅片獲得電子，被還原成氫原子。 師：同學們能回家預習，很好。但回答問題要針對題意，經過思考后用自己的語言來回答。大家看到銅片上氣泡很多，鋅片上氣泡少了，這是什么道理呢？××。[指定學生] 生（6）：鋅原子失電子變成鋅離子，電子通過導線流向銅片上，氫離子在銅片上得電子，變成氫原子再組成氫分子。銅片上有很多氫氣泡。 [評述：在這類探索性實驗中，操作并不困難，重要的是觀察現象要細微，否則無收獲。在觀察到現象后，分析電子的流動和轉移的路線是重要的課題。一定要讓學生得到如下結論：鋅片與稀硫酸接解反應時，電子是在鋅和氫離子之間直接轉換；而在鋅片用導線與插在稀硫酸時的銅片接連時，電子是由鋅片通過導線到達銅片后，在銅片上向氫離子轉移。在學生的回答中，有一句話最重要：“鋅原子失去的電子通過導線流到銅片上”，要特別強調。在電子通路得到控制后，原電池的使用才成為可能。] 師：鋅是比較活動的金屬，鋅片的鋅原子失電子變成鋅離子，溶解在溶液里。鋅原子失去電子通過導線流到銅片上，而溶液中的氫離子從銅片上得到電子變成氫原子，二年氫原子組成了氫分子。因此，在銅片上就有氣體出發。大家也可以考慮一下：鋅原子失電子變成二價鋅離子，氫離子得電子變成氫原子都是一些什么反應呀？×××同學。[指定學生] 生（7）：鋅原子失電子發生氧化反應，氫離子得電子發生還原反應。 師：鋅原子失去電子變二價鋅離子的反應為氧化反應；氫離子得電子變氫原反應是還原反應。在導線中連接了電流計，大家都看到電流計的指針有偏轉的。說明導線里有電流通過，考慮一下上述實驗裝置，怎么會產生電流的？電子流動的方向，又是怎樣的呢？請同學們討論。 生（8）：電流的產生是由于電子從鋅片流向銅片。 師：有誰補充？××[指定學生] 生（9）：因為鋅片上電子多，鋅片、銅片之間有電勢差 師：產生電流的根本原因是什么？ [評述：產生電流的根本原因，在化學里是無法弄明白的。學生回答的產生電勢差的事實，也是根本原因之一，如果學生在高中電學里已學過這個原理，教師可提醒一下。如果學生的尚未學到，則化學教師可以輕輕帶過，待學生到物理學習中再深究。這里，也許只需突出氧化－還原反應的自動變化。] 生（10）：鋅片上鋅原子發生氧化反應，銅片上的氫離子得電子發生還原反應，使導線中的電子從鋅片流向銅片。 師：鋅片、銅片上發生了氧化－還原反應，使電子從鋅片不斷地流向銅片而形成電流，這是上述裝置產生電流的根本原因。鋅比銅活動，容易失去電子，鋅片上的電子比銅片多，鋅片與銅片間有電勢差，電子從鋅片流向銅片。我們再看看上面的實驗裝置有什么特點？請大家翻開書，第155頁，第四行：“把化學能轉變為電能的裝置叫原電池。”我們剛才做實驗的裝置就是原, 鋅、銅、衡硫酸組成的一個鋅銅原電池。現在大家可以搞清楚了，什么是原電池。 原電池中電子流出的這一極稱為負極；原電池電子流入的這一極稱為正級。鋅、銅原電池中鋅和銅各是什么極？ 生（集體）：鋅片是負極；銅片是正極。 師：鋅、銅原電池中，鋅片是電子流出的稱為負極，銅片是電子流入的稱為正極。負極鋅片，正極銅片，各發生什么反應？ 生（集體）：負極鋅片上發生氧化反應；正極銅片上的H＋發生還原反應。 師：負極鋅片，電極鋅本身被氧化正極銅片，H＋在電極銅上被還原。鋅銅原電池中的電子，從負極鋅片流向正極銅片。 為了更好地學習原電池的工作原理，我們可以用電極方程式，表示原電池兩電極上所發生的反應。電極方程怎樣寫法呢？寫電極方程式時，[指黑板上所寫的電極方程式應寫清楚正極、負極；在電極后面括一個括號，寫電極材料名稱；然后再書寫原子（分子）或離子的符號，以及得失電子的數目；最后配平并在反應物、生成物的符號間寫等號。] [評述：電極方程式的書寫一定要規范，這有利于鞏固對電極反應的氧化還原本質的理解。] [教師將放有的盛稀硫酸的玻璃缸，硫酸銅溶液的玻璃缸，酒精溶液的玻璃缸，鋅片、銅片、銀片、石墨棒以及導線的示教盤和大型電流計擺在講臺上。] 師：下面我再來做幾個實驗，請大家仔細觀察。這是鋅片、石墨棒，在玻璃缸里的是稀硫酸[出示實物]，現在如果我把鋅片和石墨棒放在稀硫酸里，鋅片上有氣泡嗎？ 生：有氣泡。 師：石墨棒上有氣泡嗎？ 生：沒有。 師：現在我用一根導線，把鋅片和石墨棒連接起來。[教師演示]請×××同學[指定學生]代表大家來看一下，并向大家匯報看到的現象。 生（11）：鋅片上氣泡減少，石墨棒上有氣泡產生。 師：把電流計連接在鋅片和石墨棒中間[教師演示]，大家看看講臺上電流計指針，電流計指針發生偏轉。 下面我們做第二個實驗。這里有兩塊鋅片，玻璃缸里是稀硫酸[出示實物]把兩塊鋅片插入稀硫酸里[教師演示]，兩塊鋅片有什么現象？ 生：都有氣泡。 師：如果在兩塊鋅片間，連接一電流計[教師演示]，大家看看，電流計的指針是否有偏轉？ 生：沒有偏轉。 師：兩塊鋅片插入稀硫酸連接電流計，兩塊鋅片都有氣泡產生，電流計指針不發生偏轉。 下面我們做第三個實驗。這是一塊鋅片，這是一塊銀片，玻璃缸是硫酸銅溶液[出示實物]，把鋅片、銀片插入硫酸銅溶液中，放置片刻后，取出銀片[教師演示]，大家看看，銀片上有什么現象？ 生（部分）：變暗了；（部分）：有暗紅色。 師：如果在鋅片、銀片中，連接一個電流計[教師演示]，大家看看，電流計的指針是否有偏轉？ 生：有偏轉。 師：鋅片、銀片插入硫酸銅溶液，連接電流計，鋅不斷溶解，銀片有暗紅色物色析出，電流計指針發生偏轉。 最后一個實驗，也就是第四個實驗。這是一塊鋅片、一塊銅片，玻璃缸里是酒精溶液[出示實物]。 現在我們把鋅片和銅片插入酒精溶液[教師演示]，大家仔細觀察，有什么現象？ 生：沒現象。 師：鋅片、銅片插入酒精溶液，鋅片、銅片都沒有現象。如果用導線把鋅片、銅片連接起來，鋅片、銅片上仍然沒有現象。現在我在鋅片、銅片間， 連接一個電流計[教師演示]，大家看看，電流計指針是否有偏轉？ 生：沒有偏轉。 師：鋅片、銅片插入酒精溶液，連接電流計，鋅片、銅片上沒有現象，電流計指針不發生偏轉。 現在請大家考慮：這四個實驗中，哪幾個既發生化學反應，又能產生電流？請×××同學回答。 生（12）：第一和第三。 師：第一和第三個實驗。既發生化學反應，又能產生電流，這些裝置是原電池；第二個實驗發生化學反應，但無電流產生；第四個實驗既不發生化學反應，也沒有電流產生，這些裝置都不是原電池。 現在請大家考慮：原電池由哪幾部分構成？每部分用什么材料？材料有什么要求？也就是說，請臧克家總結歸納一下，構成原電池要哪些條件？請×××同學講講看。 [評述：在了解原電池作用的 ，分析原電池的構造。而且，教師對構造的教學是

篇2：化學原電池教案

化學原電池教案

化學電源

1. 普通鋅錳電池——干電池

干電池是用鋅制筒形外殼作負極，位于中央的頂蓋有銅帽的石墨作正極，在石墨周圍填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作電解質，還填有MnO2黑色粉末，吸收正極放出的H2，防止產生極化現象。

電極反應為：

負極：Zn-2e-=Zn2+

正極：2NH4++2e-=2NH3+H2

H2+2MnO2=Mn2O3+H2O

4NH3+Zn2+=2+

淀粉糊的作用是提高陰、陽離子在兩極的遷移速率。

電池的總反應式為：

2Zn+4NH4Cl+4MnO2=Cl2+ZnCl2+2Mn2O3+2H2O

干電池的電動勢通常約為1.5V，不能充電再生。

2. 鉛蓄電池

鉛蓄電池可以放電亦可充電，它是用硬橡膠或透明塑料制成長方形外殼，在正極板上有一層棕褐色的PbO2，負極板是海綿狀的金屬鉛，兩極均浸入硫酸溶液中；且兩極間用微孔橡膠或微孔塑料隔開。

放電時起原電池的作用，電極反應為：

當放電進行到硫酸的濃度降低，溶液的.密度達1.18g 時應停止使用，需充電，充電時起電解池的作用，電極反應為：

陽極：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-

陰極：PbSO4+2e-=Pb+SO42-

當溶液的密度增加至1.28 時，應停止充電。

蓄電池充電和放電的總化學方程式為：

3. 銀鋅電池——鈕扣式電池

它是用不銹鋼制成的一個由正極殼和負極蓋組成的小圓盒，形似紐扣，盒內正極殼一端填充由Ag2O和石墨組成的正極活性材料，負極蓋一端填充鋅汞合金組成的負極活性材料，電解質溶液為KOH濃溶液。電極反應為：

負極：Zn+2OH—-2e-=ZnO+H2O

正極：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-

電池的總反應式為：Ag2O+Zn=2Ag+ZnO

電池的電動勢為1.59V，使用壽命較長。

4. 微型鋰電池

常用于心臟起搏器的一種微型電池叫鋰電池，它是用金屬鋰作負極，石墨作正極，電解質溶液由四氯化鋁鋰（LiAlCl4）溶解在亞硫酸氯（SOCl2）中組成。電池的總反應式為：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO4+2S

這種電池容量大，電壓穩定，能在-56.7~71.1℃溫度范圍內正常工作。

5. 氫氧燃料電池

氫氧燃料電池是一種高效低污染的新型電池，主要用于航天領域。它的電極材料一般

為活性電極，具有很強的催化活性，如鉑電極，活性炭電極等。電解質溶液為40%的KOH溶液。電極反應為：

負極：2H2+4OH—-4e=4H2O

正極：O2+2H2O+4e-=4OH-

電池的總反應式為：2H2+O2=2H2O

6. 海水電池

1991年，我國首創以鋁—空氣—海水為能源的新型電池，用作航海標志燈。該電池以取之不盡的海水為電解質，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產生電流。電極反應式為：

負極：4Al-12e-=4Al3+

正極：3O2+6H2O+12e-=12OH-

電池的總反應式為：

這種海水電池的能量比“干電池”高20~50倍。

7. 新型燃料電池

該電池用金屬鉑片插入KOH溶液中作電極，又在兩極上分別通甲烷和氧氣。電極反應為：

負極：CH4+10OH—-8e-=CO32-+7H2O

正極：2O2+4H2O+8e-=8OH-

電池的總反應式為：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O

電解時電極產物的判斷

1. 陽極產物判斷

首先看電極，如果是活動性電極（金屬活動順序表Ag以前），則電極材料失電子，電極被溶解，溶液中的陰離子不能失電子。如果是惰性電極（Pt、Au、石墨），則要再看溶液中的離子的失電子能力。此時根據陰離子放電順序判斷。

陰離子放電順序：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-

2. 陰極產物判斷

直接根據陽離子得電子能力進行判斷，陽離子放電順序：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na2+>Ca2+>K+

3. 電鍍條件，由于陽極不斷溶解，由鍍液中陽離子保持較高的濃度，故在此條件下Zn2+先于H+放電。

原電池、電解池、電鍍池之比較

原電池

電解池

電鍍池

定義

將化學能轉變成電能的裝置

將電能轉變成化學能的裝置

應用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其他金屬的裝置

裝置舉例

形成條件

① 活動性不同的兩電極（連接）

② 電解質溶液（電極插入其中并與電極自發反應）

③ 形成閉合電路

①兩電極接直流電源

②兩電極插入電解質溶液

③形成閉合電路

①鍍層金屬接電源正極，待鍍金屬接電源負極

②電鍍液必須含有鍍層金屬的離子（電鍍過程濃度不變）

電極名稱

負極：氧化反應，金屬失電子

正極：還原反應，溶液中的陽離子得電子或者氧氣得電子（吸氧腐蝕）

陽極：氧化反應，溶液中的陰離子失電子，或電極金屬失電子

陰極：還原反應，溶液中的陽離子得電子

陽極：金屬電極失電子（溶液）

陰極：電鍍液中鍍層金屬陽離子得電子（在電鍍控制的條件下，水電離產生的H+及OH-一般不放電）

電子流向

負極 正極

電源負極 陰極

電源正極 陽極

同電解池

⑴同一原電池的正、負極的電極反應得、失電子數相等。⑵同一電解池的陽極、陰極電極反應中得、失電子數相等。⑶串聯電路中的各個電極反應得、失電子數相等。上述三種情況下，在寫電極反應式時得、失電子數要相等；在計算電解產物的量時，應按得、失電子數相等計算。

用惰性電極電解電解質溶液時的規律

1. 電解水型：含氧酸、強堿、活潑金屬的含氧酸鹽（如NaOH、H2SO4、K2SO4等）的電解。

陰極：

陽極：

總反應：

2. 分解電解質型：無氧酸（除HF外）、不活潑的無氧酸鹽（氟化物除外）（如HCl、CuCl2等）溶液的電解。

陰極：

陽極：

總反應：

3. 放氫生堿型：活潑金屬的無氧酸鹽（氟化物除外）（如NaCl、MgBr2）溶液的電解。

陰極：

陽極：

總反應：

4. 放氧生酸型：不活潑金屬的含氧酸鹽（如CuSO4、AgNO3等）溶液的電解。

陰極：

陽極：

總反應：

第四篇：電解池 原電池 教案

輕輕家教

化學反應原理

第二節 電解池

一．電解池

1．電解、電解池

2．電解池的構成和工作原理(1)構成條件

①有與外接直流電源相連的兩個電極。②電解質溶液(或熔融電解質)。③形成閉合回路。

(2)電解池工作原理(以電解CuCl2溶液為例)

(3)電解池中電子、電流和離子的移向 ①電子：負極→陰極，陽極→正極 ②電流：正極→陽極→陰極→負極 ③離子：陽離子→陰極，陰離子→陽極(4)兩極放電(氧化或還原)順序

①陰極：陽離子放電順序：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2>Na>Ca2>K。＋＋＋

＋陽極：金屬(Au、Pt除外)電極>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根離子。注：①陰極不管是什么材料，電極本身都不反應，一定是溶液(或熔融電解質)中的陽離子放電。

②陽極材料若是金屬電極(Au、Pt除外)，溶液中的陰離子不反應，電極金屬失電子被氧化。

輕輕家教

化學反應原理

3.電極反應式：

4.原電池與電解池相連 輕輕家教

化學反應原理

第五篇：高二化學教案 原電池教案

高二化學教案 原電池教案

以學生為中心,以科學探究為主線,采用動手實驗啟發探索動手實驗分析歸納鞏固練習的教學方法,注重知識的產生和發展過成,引導學生從身邊走進化學,從化學走向社會。

【教學目標】

1.掌握原電池的構成條件,理解原電池的工作原理,能正確判斷原電池的正負極,正確書寫電極反應式、電池反應式,能根據氧化還原原理設計簡單的原電池。

2.通過實驗探究學習,體驗科學探究的方法,學會分析和設計典型的原電池,提高實驗設計、搜索信息、分析現象、發現本質和總結規律的能力。

3.在自主探究、合作交流中感受學習快樂和成功喜悅,增強學習的反思和自我評價能力,激發科學探索興趣,培養科學態度和創新精神,強化環境保護意識以及事物間普遍聯系、辨證統一的哲學觀念。

【教學重點】

原電池的構成條件

【教學難點】

原電池原理的理解;電極反應式的書寫

【教學手段】多媒體教學,學生實驗與演示實驗相結合

【教學方法】實驗探究教學法

【課前準備】將學生分成幾個實驗小組,準備原電池實驗儀器及用品。實驗用品有:金屬絲、電流表、金屬片、水果。先將各組水果處理:A組:未成熟的橘子(瓣膜較厚),B組:成熟的橘子(將瓣膜、液泡攪碎),C組:準備兩種相同金屬片,D組:準備兩種不同金屬片。

【教學過程】

[師]:課前我們先作個有趣的實驗。請大家根據實驗臺上的儀器和藥品組裝:將金屬片用導線連接后插入水果中,將電流表串聯入線路中,觀察會有什么現象發生?

(教師巡視各組實驗情況)。

[師]:請大家總結:有什么現象發生?

[生]:總結:出現兩種結果:

①電流表指針偏轉 ②電流表指針不發生偏轉

[師]:電流表指針偏轉說明什么?為什么會發生偏轉?

[生]:說明有電流產生。

[師]:這個裝置就叫做原電池。這節課我們共同研究原電池。請大家列舉日常使用的原電池都有哪些?

[展示干電池]:我們日常使用的電池有下面幾種,大家請看:

[播放幻燈片]:

化學電池按工作性質可分為:一次電池(原電池);二次電池(可充電電池)鉛酸蓄電池。其中:一次電池可分為:糊式鋅錳電池、紙板鋅錳電池、堿性鋅錳電池、扣式鋅銀電池、扣式鋰錳電池、扣式鋅錳電池、鋅空氣電池、一次鋰錳電池等。二次電池可分為:鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池、二次堿性鋅錳電池等。鉛酸蓄電池可分為:開口式鉛酸蓄電池、全密閉鉛酸蓄電池。

原電池的構成:任何一種電池由四個基本部件組成,四個主要部件是:兩個不同材料的電極、電解質、隔膜和外殼。

【評注】提出問題,從身邊走近化學,喚起學生學習興趣。

[播放課件]《伏特電池》的發明:

說起原電池的發明,有一段有趣的故事。1786年,著名的意大利醫師、生物學家伽伐尼,偶然發現掛在窗前鐵柵欄的銅鉤上的青蛙腿肌肉,每當碰到鐵柵欄就猛烈地收縮一次。這偶然的現象并沒有被伽伐尼放過,經不懈的探索和思考,第一個提出了動物電的見解。他認為:青蛙神經和肌肉是兩種不同的組織,帶有相反電荷,所以兩者存在著電位差,一旦用導電材料將兩者接通,就有電流通過,鐵柵欄和銅鉤在此接通了電路,于是有電流產生,由于有動物電流的刺激,蛙腿肌肉發生收縮。

動物電的發現引起了意大利物理學家伏打的極大興趣,他在多次重復伽伐尼的動物電實驗時,發現實驗成敗的關鍵在于其中的兩種金屬――鐵和銅,若把鉤著蛙腿的銅鉤換成鐵鉤,肌肉就不會收縮。他認為動物電的實質是金屬屬性不同造成的,不同金屬帶有不同的電量,它們之間必然存在電位差,若有導線在中間連接,就會產生電流,蛙腿的收縮正是這種原因產生的電流刺激的結果。

伏打經過反復實驗,深入鉆研,1799年第一個人造電源--伏打電池(伏打曾叫它伽伐尼電池)問世。

[師]:這種可以把化學能轉化成電能的裝置叫原電池。那么他們是如何構成的呢?下面我們一起來研究原電池的原理。

[板書]:

一、原電池

1.原電池的形成條件:

[師]:請同學們根據自己的設想和實驗室提供的儀器、藥品,自己選擇,試一試,看誰的電流表指針會發生偏轉?看誰的音樂盒會響起。

實驗儀器、藥品:鋅板、銅板、鐵板、石墨、稀硫酸、硫酸銅溶液、食鹽水、白糖水、酒精、硝酸銀溶液、導線、燒杯、電流計、音樂盒。

各組學生積極探討、擬實驗方案。由學生的實驗方案大致可分為下列四種情況:

第一組:電極用同一種材料并連接,A:溶液用鹽酸;B:溶液用酒精。

第二組:電極材料用不同種導電物質并連接,A:溶液用鹽酸;B溶液用白糖水。

第三組:電極用不同金屬不連接,A:溶液用硝酸銀;B:溶液用酒精。

第四組:電極一極插入溶液中,另一極放置在燒杯外。

[要求]:

學生在實驗過程中觀察并記錄實驗現象,記錄電流計的指針偏轉情況、兩極現象、,看看音樂盒能否發出美妙的音樂。

各組匯報實驗情況:

第一組中A、B均無現象。

第二組中A有電流產生,B無電流產生。

第三組中A、B均無現象。

第四組中無電流產生。

[師]:由上述實驗請大家總結,原電池的形成條件是什么?

[生]:討論、總結:

[板書]:①兩個活潑性不同的金屬(或導電的非金屬)做電極

②電解質溶液

③電極相接觸或連接 ④對應自發進行的氧化還原反應(有較強電流產生)

[師]:現在請大家重新分析課前用水果制作的原電池,為什么有的組有電流產生,而有的組沒有電流產生?找出癥結所在。

【評注】:強調內在條件,有利于學生把握實質、前后呼應,注重知識的產生過程。

[設問]:原電池的化學原理是什么?

[播放課件]銅--鋅--稀硫酸原電池的工作原理

[師]:在上面實驗探究中,我們看到,可產生電流的裝置中電極究竟發生了什么變化?原電池是怎樣實現化學能向電能轉變的?請大家以上面研究的銅--鋅--稀硫酸原電池為例研討分析。

[生]:總結:

Cu片上發生反應:2H++2e-=H2 Zn片上發生反應:Zn-2e-=Zn2+

氧化還原反應是發生在兩極。

電子從Zn片流向Cu片,應該有電流產生。

[板書]:較活潑金屬鋅做負極:Zn-2e-=Zn2+(氧化反應)

較不活潑金屬銅做正極:2H++2e-=H2(還原反應)

電池總反應式: Zn+2H+=Zn2++H2

電子流動方向:鋅導線銅

電流方向:銅導線鋅

正極發生還原反應,負極發生氧化反應。

[師]:總結:原電池就是這樣一種裝置,它把一個氧化還原反應分拆成兩半,使之在兩個電極上進行,從而在導線中產生了電流,實現了化學能向電能的轉變。[探究]:根據反應2Fe3++Zn=Zn2++2Fe2+設計一個原電池,畫出裝置圖,指出電極材料、名稱,寫出電極反應式。

[練習]:投影:

習題(略)

[課后思維拓展]

1.解釋:為什么干電池使用一段時間后會沒電?以銅--鋅--稀硫酸原電池原理為例加以說明。

2.使用后的電池是否可以隨地丟棄?為什么?應如何處理?

3.為什么手機電池充電后還可以繼續使用?

4.課外閱讀《電池的發展與研究》

【評注】:這是一堂省級優質課的課堂實錄。本節課用實驗探究法探索原電池的原理及形成條件,注重知識的產生和發展過程,引導學生從身邊走進化學,從化學走進社會。在教師的引導下,學生全程都能積極參與教學,課堂氣氛活躍,學生學習積極性很高。教學效果好,受到專家好評