原电池教学设计精品多篇范文

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高中化学必修二《原电池》教案 篇一

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）

高二必修一化学原电池教案 篇二

【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]:请同学们根据自己的设想和实验室提供的仪器、药品，自己选择，试一试，看谁的电流表指针会发生偏转？看谁的音乐盒会响起。

实验仪器、药品:锌板、铜板、铁板、石墨、稀硫酸、硫酸铜溶液、食盐水、白糖水、酒精、硝酸银溶液、导线、烧杯、电流计、音乐盒。

各组学生积极探讨、拟实验方案。由学生的实验方案大致可分为下列四种情况:

第一组:电极用同一种材料并连接，A:溶液用盐酸；B:溶液用酒精。

第二组:电极材料用不同种导电物质并连接，A:溶液用盐酸；B溶液用白糖水。

第三组:电极用不同金属不连接，A:溶液用硝酸银；B:溶液用酒精。

第四组:电极一极插入溶液中，另一极放置在烧杯外。

[要求]:

学生在实验过程中观察并记录实验现象，记录电流计的指针偏转情况、两极现象、，看看音乐盒能否发出美妙的音乐。

各组汇报实验情况:

第一组中A、B均无现象。

第二组中A有电流产生，B无电流产生。

第三组中A、B均无现象。

第四组中无电流产生。

[师]:由上述实验请大家总结，原电池的形成条件是什么？

[生]:讨论、总结:

[板书]:①两个活泼性不同的金属（或导电的非金属）做电极

②电解质溶液

③电极相接触或连接

④对应自发进行的氧化还原反应（有较强电流产生）

[师]:现在请大家重新分析课前用水果制作的原电池，为什么有的组有电流产生，而有的组没有电流产生？找出症结所在。

【评注】:强调内在条件，有利于学生把握实质、前后呼应，注重知识的产生过程。

[设问]:原电池的化学原理是什么？

[播放课件]铜--锌--稀硫酸原电池的工作原理

[师]:在上面实验探究中，我们看到，可产生电流的装置中电极究竟发生了什么变化？原电池是怎样实现化学能向电能转变的？请大家以上面研究的铜--锌--稀硫酸原电池为例研讨分析。

[生]:总结:

Cu片上发生反应:2H++2e-=H2↑

Zn片上发生反应:Zn-2e-=Zn2+

氧化还原反应是发生在两极。

电子从Zn片流向Cu片，应该有电流产生。

[板书]:较活泼金属锌做负极:Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）

较不活泼金属铜做正极:2H++2e-=H2↑（还原反应）

电池总反应式:Zn+2H+=Zn2++H2↑

电子流动方向:锌→导线→铜

电流方向:铜→导线→锌

正极发生还原反应，负极发生氧化反应。

[师]:总结:原电池就是这样一种装置，它把一个氧化还原反应分拆成两半，使之在两个电极上进行，从而在导线中产生了电流，实现了化学能向电能的转变。

[探究]:根据反应2Fe3++Zn=Zn2++2Fe2+设计一个原电池，画出装置图，指出电极材料、名称，写出电极反应式。

[练习]:投影:

习题(略)

[课后思维拓展]

1、解释:为什么干电池使用一段时间后会“没电”？以铜--锌--稀硫酸原电池原理为例加以说明。

2、使用后的电池是否可以随地丢弃？为什么？应如何处理？

3、为什么手机电池充电后还可以继续使用？

4、课外阅读《电池的发展与研究》

高二必修一化学原电池教案 篇三

一、说教材

（一）、在教材中的地位和作用

教材地位

该节内容为高中电化学的开始，在此之前学生学习过的氧化还原反应，能量之间转换，电解质溶液，金属活泼性等化学知识及物理电学的相关知识，已为本节课的学习做好了一定知识储备；同时原电池的原理又为后面金属的腐蚀和防护，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。

作用：本节内容对发展学生逻辑推理能力，提高学生科学素养，培养科学探究能力，将理论应用于实践，实践再回归理论以及知识系统化及结构化的形成都起着重要作用。

（二）、教学目标：

依据：根据教学大纲的要求和编写教材的意图，结合本课的特点及本着在学习过程中发挥学生的主体性和能动性，使学生学会学习，获得有效学习的新课程理念为出发点将教学目标设定如下:

1、知识与技能

（1）了解原电池的工作原理及构成条件

（2）能正确书写电极反应式和电池总反应方程式

（3）通过实验培养学生化学实验的观察操作及设计能力；综合运用有关的知识技能和方法，分析解决一些化学问题的高级技能

2、过程与方法

（1）让全体学生经历探究的过程，学习科学探究方法，提高科学探究的能力

（2）培养学生科学的思维方式和问题意识。

3、情感态度与价值观

（1）体验科学探究的艰辛和喜悦，

（2）培养学生勇于创新，积极实践等科学精神和科学态度

（3）学会与他人合作，主动交流。

（三）、教学重点：了解原电池的反应原理及构成原电池的一般条件。

依据：

1、依据大纲和新课程标准对本节内容的要求

2、电化学的基础和核心地位

（四）、教学难点:原电池的反应原理

依据：该内容特理论性强，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。

二、说教法与学法

教法：

1、情境激学法

2、探究实验促学法

3、cAI辅助教学法

4、归纳、演绎法

学法：

1、实验探究法

2、归纳演绎法

在本节课中教师在教材中没有把教材内容作简单，有序的展示，而是在分析教材内容的基础上根据学生的学习来重新组织，站在改组和重建的高度来审视教材，把教材内容做为了解学科科学的生长点，以学生探究实验贯穿始终，将学生置身于一个动态，开放，个性，多元的学习环境中，体验类似科学家进行科学探究的一般过程。在探究过程中完成知识的自主建构。

本节课让学生采用以科学探究为主的多元化学习方式，对于更好地展现学生多元智能，体验科学探究的过程，强化科学探究的意识，掌握探究的基本方法，激励学生学习兴趣和智慧潜能，学会与人合作，培养学生实践能力和创造力都有着积极的意义。

三、教学过程：

（一）引课：创新实验：西红柿电池使音乐贺卡发出美妙音乐。

目的；创设新奇刺激的前置问题情境，极大地激发调动学生感知兴趣和探知热情。为什麽西红柿电池能产生电流？

（二）教学重点一：原电池工作原理

突破方式：变教师演示实验为学生分组实验，变教材验证实验为探索实验。

依据：

1、教材演示实验不便于所有学生观察，缺少学生的参与，不能充分发挥不学生自身主体作用。

2、建构主义鼓励学生运用他们自己的经验，让学生去学会发现并作出相关链接，主动构建有成效的内化了的，适合于自我的知识意义。

具体做法：

用锌片铜片稀硫酸模拟西红柿电池做两个分组实验让学生观察两金属片用导线连接前后现象的差别。实验结果的出乎意料使学生的原有状态与目标状态之间产生了差距，引发了学生新的问题。为什么导线连接后铜片上出现气泡，教师设置几个有梯度，和层次性的问题引发学生讨论在有限的时间里经过讨论让学生在自主交流的过程中澄清了锌铜稀硫酸原电池产生电流的原因。

讨论结束，教师引导学生设计实验证明装置中确实存在电流且证明电子的流向是从铜片流向锌片。以上问题的提出在于培养学生思维的严密性及求真务实的优秀品质，告诉学生实验结果的分析要靠实验证据不凭主观臆断想当然。

实验结束教师收敛学生的思维，启发学生从能量转化的角度来给原电池下定义。从而完成学生思维从一般到特殊，由具体到抽象，由现象到本质的］认识过程这一质的飞跃。

最后用3D动画模拟锌铜原电池的微观反应。并将图象定格让学生书写两电极反应式。促进学生从形象思维和理性思维两个层面上共同认识原电池反应原理投影生活中常见电池：如干电池，蓄电池，充电电池，高能电池图片感受化学就在我们身边。

以上变演示实验为分组实验增加学生的创造体验，充分发挥学生主体性使学生的学生问题意识独立操作能力，创造能力得以充分培养。

（三）、教学重点二：掌握构成原电池的一般条件。

突破方式：增加教材没有的开放性探究实验。即给定多种药品（电极：锌片两个，铁钉一根，石墨棒一根。溶液：稀硫酸，硫酸铜，酒精，四氯化碳四种溶液和电流计仪）让学生自行设计并探究构成原电池的一般条件。

依据：

1、sTs教育观重视把科学看成是一种学习过程，认为能对自己的结论进行论证比单纯地得到指向结论的结果同样重要或更重要。

2、实验方法论认为，化学实验功能的体现，不仅仅在于获得所谓正确实验结果，更重要的是使学生经历和体验获得实验结果的探究过程。

3、高中化学新课程标准也将探究性学习确定为为学生学习化学的一种重要学习方式。基于以上原因，我大胆处理教材，将构成原电池的一般条件这一讲授性知识变为实验探究性学习。

该实验具有一定开放性和发散性所以教师适时抛出问题启发学生引发讨论如何确定探究的方向，如何处理实验中三个变量关系，如何逐一设计实验方案探究原电池构成的一般条件。学生依据可行的实验方案进行探究实验，让学生在实验探究过程中对所得多种实验信息进行筛选，对比，分类，加工选取有用信息，运用归纳演绎等思维方式，得出正确结论。

该做法让学生自主探索，主动求知，学会收集，分析和利用各种信息及信息资源，同时学习者之间通过讨论，交流，用集体的感知来丰富，强化个人的概括，通过学习者之间的交叉反馈来强化，矫正，丰富个体的探究结果，有利于发展学生实践能力，创新精神，合作与分享意识。在实践活动理性认识的循环往复，螺旋式的上升，不仅促进了对学习内容的理解，也使学生的探究策略和方法得到提高，才能，智慧和判断力等多方面得到发展。

（四）化学史教育：教师讲述伏打电池发明的故事培养学生敢于质疑，勇于探究的科学精神。

（五）小结：

采取学生先小结，老师后总结的方式，

目的：

1、训练学生概括总结的思维能力

2、实施以主动建构为基础的精简教学策略，以图表的方式直观让学生清楚本节的内容要点，及各知识点之间的内在联系，使学生知识系统化，网络化。

（六）练习：为了落实本节课的教学重点构成原电池的原理及构成条件而设。

（七）作业：

家庭小实验：制作水果电池。

目的：该实验为开放性创造实验对学生的实验设计能力提出更高要求。将科学探究延伸到课外。进一步激发学生求知欲望，调动学生探索研究的积极性，变实验知识为实践能力，升华创造意识。

高二必修一化学原电池教案 篇四

教学重点：

①原电池的化学工作原理；

②原电池的形成条件及电极反应式；电子流和电流的运动方向；

③培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神。

教学难点：

原电池的化学工作原理和金属的腐蚀。

教学过程：

Ⅰ复习

[提问]化学反应通常伴有能量的变化，能量有那些转换（或传递）能量的形式？

Ⅱ新课： §3-4原电池原理及其应用

[学生实验，教师指导]

[学生思考的问题]

（1）锌和稀H2SO4直接反应的实质是什么？

（2）插入铜丝接触到锌粒后，为什么在铜丝上出气泡？

（3）铜丝上的电子由何处而来，出来的是什么气体？

学生根据实验，建议讨论步骤：现象（易）——解释（难）——结论（难）

一、原电池

对比铜锌原电池与直流电源或干电池的实验，得出有关的电极名称，电流流动方向，电子流动方向等。

电极反应：负极（锌片） Zn - 2e = Zn2+（氧化反应）

正极（铜片）2H+ + 2e = H2↑（还原反应）

原电池反应：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑

定义：把化学能转变为电能的装置叫做原电池。

原电池中：电子流入的一极是正极（较不活泼金属），电子流出的一极是负极（较活泼金属）。

原理：较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）流向较不活泼的金属（正极）。

原电池组成：①两块相连的活泼性不同的金属（或可以导电的其它材料）；

②电解质溶液（中学只局限活泼金属与电解质溶液能自发进行氧化还原反应的情况）。

原电池形成电流的条件：两块相连的活泼性不同的金属（或可以导电的其它材料）与电解质溶液接触构成闭合回路。

经常用做惰性电极材料的物质是Pt（铂）或C（石墨），如下图两个装置的电极反应是相同的。

说明：教学软件不能代替教学实验，不过可以在总结时用演示教学软件。

[练习]判断下列装置那些能构成原电池，标出电极名称，写出电极反应。

二、化学电源

（教师可以布置课外文献检索，课堂时间有限，不可能涉及过多内容，局限于教材即可）

1、干电池

家庭常用电池。

常见的是锌-锰干电池。如图：

2、铅蓄电池

目前汽车上使用的电池。

铅蓄电池的构造是用含锑5%—8%的铅锑合金铸成格板。PbO2作为阳极，Pb作为阴极，二者交替排列而成。电极之间充有密度为1.25%—1.28%gcm-3的硫酸溶液。

3、锂电池

锂电池是一种高能电池，锂作为负极，技术含量高，有质量轻、体积小、电压高、工作效率高和寿命长等优点。常用于电脑笔记本、手机、照相机、心脏起博器、火箭、导弹等的动力电源。

4、新型燃料电池

还原剂（燃料）在负极失去电子，氧化剂在正极得到电子。

目前常见的有，氢气、甲烷、煤气、铝等燃料与空气、氯气、氧气等氧化剂组成的燃料电池。

特点是能量大、使用方便、不污染环境和能耗少等。

三、金属的腐蚀和防护

（1）金属的腐蚀

金属腐蚀是指金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。

◇ 析氢腐蚀（在酸性条件下）

说明：析氢腐蚀备有Flash演示教学软件，请查阅或选用。

钢铁在潮湿的空气中，钢铁表面吸附的水膜由于溶入二氧化碳，使H+增多。

H2O + CO2 H2CO3 H+ + HCO3-

构成的原电池：铁（负极）——碳（正极）——酸性电解质薄膜

负极（铁）Fe – 2e = Fe2+ （被氧化）

正极（碳）2H+ + 2e = H2↑（被还原）

◇ 吸氧腐蚀（在弱酸性或中性条件下）

说明：吸氧腐蚀备有Flash演示教学软件，请查阅或选用。

钢铁在潮湿的空气中，钢铁表面水膜溶解了氧气。

构成的原电池：铁（负极）——碳（正极）——电解质薄膜

负极（铁）2Fe – 4e = 2Fe2+ （被氧化）

正极（碳）2H2O + O2 + 4e = 4OH-（被还原）

◇ 析氢腐蚀和吸氧腐蚀往往同时发生，一般情况下，钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀。

[讨论] 析氢腐蚀或吸氧腐蚀钢铁表面水膜溶液的PH值会有什么变化？

（2）金属的防护

[通过研究讨论学习]

1、改变金属的内部组织结构。

2、在金属表面覆盖保护层。

涂油脂、油漆，覆盖搪瓷、塑料，电镀、热镀、喷镀，在钢铁表面形成致密而稳定的氧化膜。

3、电化学保护法。

Ⅲ作业——教材69页：一、二、三题

[课后研究课题]

通过查找资料（包括上网）了解一种新型电池的详细化学原理和优缺点。（如海水电池、氢氧燃料电池、纽扣电池、锂电池等）

高二必修一化学原电池教案 篇五

一、原电池实验探究

讲：铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质，利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点！

【实验探究】（铜锌原电池）

实 验 步 骤现 象

1、锌片插入稀硫酸

2、铜片插入稀硫酸

3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸

【问题探究】

1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？

2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？

3、锌片的质量有无变化？溶液中c （H+）如何变化？

4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？

5、电子流动的方向如何？

讲：我们发现检流计指针偏转，说明产生了电流，这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁，这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。

【板书】

（1）原电池概念：学能转化为电能的装置叫做原电池。

问：在原电池装置中只能发生怎样的化学变化？

学生： Zn+2H+=Zn2++H2↑

讲：为什么会产生电流呢？

答：其实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）实质：将一定的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。即将化学能转化成电能的形式释放。

问：那么这个过程是怎样实现的呢？我们来看原电池原理的工作原理。

（3）原理：（负氧正还）

问：在锌铜原电池中哪种物质失电子？哪种物质得到电子？

学生：活泼金属锌失电子，氢离子得到电子

问：导线上有电流产生，即有电子的定向移动，那么电子从锌流向铜，还是铜流向锌？

学生：锌流向铜

讲：当铜上有电子富集时，又是谁得到了电子？

学生：溶液中的氢离子

讲：整个放电过程是：锌上的电子通过导线流向用电器，从铜流回原电池，形成电流，同时氢离子在正极上得到电子放出氢气，这就解释了为什么铜片上产生了气泡的原因。

讲：我们知道电流的方向和电子运动的方向正好相反，所以电流的方向是从铜到锌，在电学上我们知道电流是从正极流向负极的，所以，锌铜原电池中，正负极分别是什么？

学生：负极（Zn） 正极（Cu）

实验：我们用干电池验证一下我们分析的正负极是否正确！

讲：我们一般用离子反应方程式表示原电池正负极的工作原理，又叫电极方程式或电极反应。一般先写负极，所以可表示为：

负极（Zn）：Zn－2e＝Zn2＋ （氧化）

正极（Cu）：2H＋＋2e＝H2↑（还原）

讲：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。

注意：电极方程式要①注明正负极和电极材料 ②满足所有守衡

总反应是：Zn+2H+=Zn2++H2↑

讲：原来一个自发的氧化还原反应通过一定的装置让氧化剂和还原剂不规则的电子转移变成电子的定向移动就形成了原电池。

转折：可以看出一个完整的原电池包括正负两个电极和电解质溶液，及导线。那么铜锌原电池中的正负极和硫酸电解质能否换成其他的物质呢？

学生：当然能，生活中有形形色色的电池。

过渡：也就是构成原电池要具备怎样的条件？

二、原电池的构成条件

1、活泼性不同的两电极

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、自发的氧化还原反应（本质条件）

思考：锌铜原电池的正负极可换成哪些物质？保证锌铜原电池原理不变，正负极可换成哪些物质？（ C、Fe、Sn、Pb、Ag、Pt、Au等）

问：锌铜原电池中硫酸能换成硫酸钠吗？

判断是否构成原电池，是的写出原电池原理。

（1）镁铝/硫酸；铝碳/氢氧化钠；锌碳/硝酸银 ；铁铜在硫酸中短路；锌铜/水；锌铁/乙醇；硅碳/氢氧化钠

（2）[锌铜/硫酸（无导线）；碳碳/氢氧化钠] 若一个碳棒产生气体11.2升，另一个产生气体5.6升，判断原电池正负极并求锌片溶解了多少克？设原硫酸的浓度是1l/L，体积为3L，求此时氢离子浓度。

（3）银圈和铁圈用细线连在一起悬在水中，滴入硫酸铜，问是否平衡？（银圈下沉）

（4）Zn/ZnSO4//Cu/CuSO4盐桥（充满用饱和氯化钠浸泡的琼脂）

（5）铁和铜一起用导线相连插入浓硝酸中

镁和铝一起用导线相连插入氢氧化钠中

思考：如何根据氧化还原反应原理来设计原电池呢？

请将氧化还原反应 Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+设计成电池：

此电池的优点：能产生持续、稳定的电流。

其中，用到了盐桥

什么是盐桥？

盐桥中装有饱和的Cl溶液和琼脂制成的胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出。

盐桥的作用是什么？

可使由它连接的两溶液保持电中性，否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电，铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电。

盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。

导线的作用是传递电子，沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。

三、原电池的工作原理：

正极反应：得到电子 （还原反应）

负极反应：失去电子 （氧化反应）

总反应：正极反应+负极反应

想一想：如何书写复杂反应的电极反应式？

较繁电极反应式=总反应式-简单电极反应式

例：熔融盐燃料电池具有高的放电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，已制得在6500C下工作的燃料电池，试完成有关的电极反应式：

负极反应式为：2CO+2CO32--4e-=4CO2

正极反应式为：2CO2+O2+4e-=2CO32-

电池总反应式：2CO+O2=2CO2

四、原电池中的几个判断

1、正极负极的判断：

正极：活泼的一极 负极：不活泼的一极

思考：这方法一定正确吗？

2、电流方向与电子流向的判断

电流方向：正→负 电子流向：负→正

电解质溶液中离子运动方向的判断

阳离子:向正极区移动 阴离子:向负极区移动

高中化学必修二《原电池》教案 篇六

【考纲要求】

1、了解原电池的工作原理，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。 常见的考查形式：①原电池的工作原理及电极反应式的书写（近几年考查的重点，预计今后几年还会加强此方面的考查）；②设计原电池，并绘制装置图。

【梳理与整合】

一、原电池的工作原理

A、导学诱思

下列装置可以形成原电池的是____，并写出形成原电池的电极材料及电极反应式：正极：____________________；负极：______________________。

B、教材回归

1．概念

原电池是将______转变为____的装置。

2．工作原理

如图以铜锌原电池为例：

（1）在ZnSO4溶液中，锌片逐渐____，即Zn被____，锌原子____电子，形成________进入溶液，从锌片上释放出电子，经过导线流向____；溶液中的________从铜片上得电子，还原成为____并沉积在铜片上。

（2）电子流向：从____极流向____极。

（3）电流方向：从____极(____)流向____极(____)。

3．电极材料及反应式

电极名称 负极 正极

电极材料

电极反应

反应类型 ____反应 ____反应

电池反应式

4、原电池的构成条件

原电池的形成需要满足以下三个条件：

（1）有电解质溶液或熔融电解质

（2）一般是活泼性不同的两电极

（3）形成闭合回路①两电极插入电解质溶液②两极直接或间接接触③有能自发进行的氧化还原反应发生一般是活泼 性强的金属与电解质溶液反应

原电池装置的作用就是把一个完整的氧化还原反应分开——在负极只发生氧化反应，正极只发生还原反应。这样负极失去的电子就只能通过导线转移到正极上，从而产生电流。

二、化学电源

A、导学诱思

铜锌原电池中，负极发生氧化反应，电极失电子质量减小，是否所有的化学电源中负极电极材料均减小？

答：________________________________。

B、教材回归

1．一次电池

（1）锌锰干电池

碱性锌锰干电池比普通锌锰干电池性能优越，比能量大，储存时间长，能提供较大电流并连续放电。其中负极是____，正极是______，电解质是KOH，其电池反应方程式为Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。

（氢氧化氧锰）

（2）银锌纽扣电池

银锌纽扣电池的电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，发生氧化还原反应后生成Ag和Zn(OH)2。其中____为负极，______为正极，电池反应方程式为Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。

2．二次电池

铅蓄电池是常见的二次电池，是由两组平行排列的栅状铅合金极板作为主架，正极板上覆盖______，负极板上覆盖____，电解质是硫酸。其放电反应是______反应，充电反应则是放电反应的逆反应。放电时，负极反应为__________________________________________，正极反应为__________________________________________________，因此其充放电反应可表示为____________________________________________________________________。

3．燃料电池

（1）燃料电池的工作原理

利用燃料和氧化剂之间发生的____________，将化学能直接转化为电能的化学电池。它工作时不断从外界输入反应物，同时将电极反应产物排出电池。因此，燃料电池能连续不断地提供电能。

（2）氢氧燃料电池

氢氧燃料电池是常见的燃料电池，它以____为燃料，____为氧化剂。除具有能量转化率高、可持续使用的优点外，还由于其燃烧产物为水，因此不会污染环境，其电池反应为H2＋12O2===H2O。在酸性电解质中电极反应式为：负极：______________，正极：____________________。

C、理解与深化

高中化学必修二《原电池》教案 篇七

教学目标

知识技能：通过复习掌握原电池、电解、电镀、金属的腐蚀和防护原理。

能力培养：根据知识点的复习培养总结、归纳的能力，培养应用所学知识解决实际问题的能力。

科学思想：应用电化学的知识综合、归纳，理论联系实际。

科学方法：应用实验研究问题的方法。

重点、难点 原电池与电解池的比较。

教学过程设计

教师活动

一、电化学知识点的复习

【设问】

电化学中有哪些知识点是重点要掌握的呢？

学生活动

回答：

原电池与电解池的不同点；原电池的工作原理以及电解池的工作原理；两极反应的判断和书写；电化学的应用。

很好，我们可以将电化学的知识归纳在网络图中，哪一个同学能够写出？

【投影】知识点的归纳，网络图

学生打出投影：

1．常见的电池

【设问】

①构成原电池的材料是什么呢？

②原电池的原理是什么呢？

③它的原理与电解池有什么不同？

④常见的电池的类型？

看录像或投影：

回答：

①原电池是由金属与金属或非金属，电解质溶液构成的。

②原电池是由化学能转化为电能的装置。

③它的原理与电解池不同，因为电解池是由电能转化为化学能的装置。

④常见的电池有：干电池；蓄电池。

几种电池示意图：

【设问】

根据示意图你能说明电池的种类吗？

回答：

锌锰电池（干电池）、铅蓄电池、燃烧电池（氢氧燃烧电池、甲烷燃烧电池）等。

【设问】

①电池的两极各发生了什么反应？

②电池正、负两极应该如何确定？

它的两极与电解池的两极有什么不同点？

③在可逆电池中，充电、放电过程是应用了原电池的原理还是电解池的原理？

回答：

①活泼的金属为负极，发生氧化反应。

不活泼的金属为正极，发生还原反应。

②原电池与电解池的两极不相同，表现在：原电池活泼金属是负极，而电解池与电源负极相互联结的就是负极（阴极）。

原电池两极金属的金属活动性必须不同，而电解池两极可以是惰性电极，也可以是金属电极。

③放电的过程是应用了原电池的原理，而充电过程应用了电解池的原理。

【讲解】

电池可以分为可逆电池和不可逆电池，比如：干电池、燃烧电池等都是不可逆电池，它们在发生反应时有气体或生成的物质无法在相同的条件下返回，所以，称为不可逆电池。

【设问1】

请举例说明不可逆电池（展示学生解剖的干电池）？

干电池的两极材料是什么？

电解质溶液是什么？

两极反应式如何书写？

总反应如何书写？

回答1：

如：锌-锰电池

两极材料是Zn、MnO2

电解质溶液是：NH4Cl

负极：Zn-2e=Zn2+

总反应：Zn+2NH4=Zn2++2NH3↑+2H2↑

【评价】纠正学生的错误，写出正确的反应。

【设问2】

还有什么实例呢？

两极材料是什么呢？

电解质溶液是什么呢？

回答2：

再如：锌-铜电池，负极-Zn，正极-Cu。

负极：Zn-2e=Zn2+，电解质溶液——稀硫酸。

正极：2H++2e=2H=H2

总反应：2H++Zn=H2↑+Zn2+

什么是可逆电池呢？（看前面的图）

谁能写出两极反应式？

总反应式又如何书写呢？

（教师指导学生书写）

铅蓄电池是可逆电池

两极反应式：

负极：Pb-2e=Pb2+

总反应：

【练习】

书写两极反应式。

若有：

（1）铜、锌、稀硫酸

（2）铜、铁在潮湿的空气中的腐蚀

（3）锌、铁放在食盐水中

（4）氢、氧燃烧电池（电池的产物负极为H2O，正极则有大量的氢氧根生成）

（5）甲烷燃烧电池（电池负极甲烷燃烧失去电子，在碱性条件下

根据信息写出（4）、（5）的电池总反应式。

板演：

（1）负极：Zn-2e=Zn2+

正极：2H++2e=2H=H2

（2）负极：2Fe-4e=2Fe2+

正极：O2+4e+2H2O=4OH-

（3）负极：2Zn-4e=2Zn2+

正极：O2+4e+2H2O=4OH-

（4）负极：2H2+4OH--4e=4H2O

正极：O2+4e+2H2O=4OH-

总反应：2H2+O2=2H2O

正极：2O2+8e+4H2O=8OH-

【设问】

谁能够将燃烧电池小结一下呢？

回答：

在燃烧电池反应中确定哪一极发生的是什么反应的关键是：

负极发生氧化反应，化合价升高，失去电子；

总反应式为：两极反应的加合；

书写反应时，还应该注意得失电子数目应该守恒。

【评价】回答的很好。

燃烧电池反应中确定哪一极发生的是什么反应的关键是：

负极：化合价升高，失去电子，发生氧化反应；

正极：化合价降低，得到电子发生还原反应。

2．分析电解应用的主要方法和思路

【设问】

电解质在通电前、通电后的关键点是什么呢？

在电解时离子的放电规律是什么呢？

电解的结果：溶液的浓度、酸碱性有无变化？

回答：

通电前：电解质溶液的电离（它包括了电解质的电离也包括了水的电离）。

通电后：离子才有定向的移动（阴离子移向阳极，阳离子移向阴极）。

放电规律：

阳极：

金属阳极＞S2-＞I-＞Cl-＞OH-＞含氧酸根

阴极：

Ag+＞Cu2+＞Pb2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Mg2+

溶液的离子浓度可能发生变化如：电解氯化铜、盐酸等离子浓度发生了变化。

因为溶液中的氢离子或氢氧根离子放电，所以酸碱性可能发生改变。

请同学们看下列的归纳表格。

3．原电池、电解池、电镀池的判断规律

（1）若无外接电源，可能是原电池，依据原电池的形成条件判断，主要有“三看”。

【设问】看什么呢？

回答：

看电极；看溶液；看回路。

【投影】

先看电极：两极为导体且活泼性不同，有一个先发生化学反应。

再看溶液：两极插入电解质溶液中。

【设问】

这样就可以形成电池了吗？

回答：

不能。

对，还应该看回路：形成闭合回路或者两极板相接触。

【设问】

若有外接电源，两极插入电解质溶液，并有回路，可能是什么池？

回答：

是电解池。

【评价】不完全正确。（纠正后看投影）

（2）若有外接电源，两极插入电解质溶液，可能是电解池或者是电镀池。

【设问】为什么呢？

回答：

当阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同时，则为电镀池，其余的情况是电解池。

【评价】很好，根据电解液、根据阳极的电极材料，确定电解或电镀。

二、电化学的应用

1．原电池原理的应用

【设问】

请同学们根据已经复习的知识回答原电池原理的应用及依据？

回答：

应用到实际中有：

（1）由电极反应现象]www.haoword.com[确定原电池的正极和负极，用来判断电极金属活动性强弱。

（2）分析判断金属腐蚀的快慢程度。

（3）由电池反应分析判断新的化学能源的变化，判断放电、充电。

【投影】

【评价】学生总结的很好，看以下归纳。

根据学生的回答小结：

原电池原理的三个应用和依据：

（1）电极反应现象判断正极和负极，以确定金属的活动性。其依据是：原电池的正极上现象是：有气体产生，电极质量不变或增加；负极上的现象是：电极不断溶解，质量减少。

（2）分析判断金属腐蚀的速率，分析判断的依据，对某一个指定金属其腐蚀快慢顺序是：

作电解池的阳极＞作原电池的负极＞非电池中的该金属＞作原电池的正极＞作电解池的阴极。

判断依据：

（1）根据反应现象原电池中溶解的一方为负极，金属活动性强。

（2）根据反应的速度判断强弱。

（3）根据反应的条件判断强弱。

（3）由电池反应分析判断新的化学能源的变化，分析的思路是先分析电池反应有关物质化合价的变化，确定原电池的正极和负极，然后根据两极的变化分析其它指定物质的变化。

【练习】

1．下列五个烧杯中均有天然水

铁被腐蚀由快到慢的顺序是：______。

回答：

从图和复习归纳的方法可以分析，有外接电源时铁放在电源的正极，铁被腐蚀的最快；若放在负极腐蚀的最慢；原电池中，两极的金属活动性差别越大，反应越快，但若有活动性强于铁的金属存在则铁不被腐蚀（保护了铁），所以此题的答案是：

（4）、（2）、（1）、（3）、（5）。

2．电解规律的应用

【设问】

电解规律的应用有什么内容？

回答：

主要应用是：依据电解的基本原理分析判断电解质溶液。

【设问】

如何恢复电解液的浓度呢？（举例说明）

回答：

电解液应先看pH的变化，再看电极产物。欲使电解液恢复一般是：

电解出什么物质就应该加入什么，如：电解饱和食盐水在溶液中减少的是氯气和氢气，所以应该加入的是氯化氢。

【设问】

如果电解硫酸铜时，要恢复原来的浓度应该加入什么呢？

回答：

因为电解硫酸铜时，生成的是铜和氧气，所以应该向溶液中加入氧化铜。

【设问】

电解在应用中还应该注意什么呢？

回答：

在分析应用问题中还应该注意：

一要：不仅考虑阴极、阳极放电的先后顺序，还应该注意电极材料（特别是阳极）的影响；二要：熟悉用惰性电极电解各类电解质溶液的规律。

【练习】

用石墨电极电解1mol/L的下列溶液，溶液的pH不变的是______。

（1）HCl （2）NaOH

（3）Na2SO4 （4）NaCl

回答：

盐酸溶液电解产生氯气和氢气，溶液的pH升高。

氢氧化钠溶液电解产生氢气和氧气，溶液的pH升高。

硫酸钠溶液电解产生氢气和氧气，溶液的pH不变。

氯化钠溶液电解产生氢氧化钠、氢气和氯气，溶液的pH升高。

所以（1）、（2）、（4）溶液的pH都增大。

答案：pH不变的是（3）。

以上的四种溶液电解后，如何使其浓度恢复到原来的浓度呢？

回答：

在（1）中应该加入氯化氢。

在（2）中应该加入一定量的水。

在（3）中应该加入一定量的水。

在（4）中应该加入一定量的氯化氢。

3．综合利用——实用电池与可逆电池

常见的电池应用是：

①干电池（Zn-Mn电池）

日常生活和照明。

②铅蓄电池

应用于国防、科技、交通、化学电源等。

③锂电池

密度小，寿命长应用于电脑、手表、心脏起搏器、火箭、导弹的电源。

④燃烧电池

污染小、能量转化高，应用于高科技研究。

⑤其它电池

铝电池：能量高、不污染环境应用于照明、野营作业。

回答：

应用在手电、心脏起搏器、海洋照明、航标电源。

今后我们还可以根据原理设计出更多更好的实用电池。

三、典型习题分析

【投影】

例题1如图2-17，E为沾有Na2SO4溶液的滤纸，并加入几滴酚酞。A，B分别为Pt片，压在滤纸两端，R、S为电池的电极。M、N是用多微孔的Ni的电极材料，它在碱溶液中可以视为惰性电极。G为电流计，K为开关。C、D和电解池中都充满浓KOH溶液。若在滤纸中央点上一滴紫色的KMnO4溶液，K打开，接通电源一段时间后，C、D中有气体产生。

（1）外电源的正、负极分别是R为____，S为_____。

（2）A附近溶液的现象是_______，B附近发生的电极反应式为_____。

（3）滤纸上的紫色点向哪方移动____。

（4）当C、D里的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，经过一段时间，C、D中气体逐渐减少，主要因为____，有关的反应式为_____。

根据图分析回答：

（1）C、D产生气体的体积是不相同的，由此可以判断C端的气体是氢气，D端产生的气体是氧气，所以确定R为负极而S端是正极。

（2）A附近的变化是变为红色，因为D端放氧气，N端为阳极，而A端为阴极，吸引阳离子，阳离子放电2H+-2e=H2。因为，电解破坏了水的电离平衡，所以，此处OH-浓度增大，溶液显红色。而在B端发生OH-放电，其反应为：4OH--4e=2H2O+O2。

（4）氢气和氧气在碱的环境下发生的是电池反应，（类似燃烧电池），消耗了氢气和氧气。

（-）2H2+4OH--4e=4H2O

（+）O2+2H2O+4e=4OH-

【评价】此题是一道比较综合的题，它考察了电化学知识的大部分内容。

此题的突破点是，示意图中的两种气体的体积，由此确定电源的正、负极，使题中所有问题迎刃而解。这位同学分析得非常好，我们应该认真的读题，抓住题中的突破口。

【投影】

例题2 用石墨电极电解100mLH2SO4和CuSO4混合溶液，通电一段时间后，两极各出现气体2.24L（标准状况），求原来溶液中CuSO4的浓度。

请同学们分析后给出答案。

回答：

阳极产生的氧气为2.24L，阴极产生的氢气为2.24L。

由CuSO4电解时放出的氧气为0.05mol，计算是：

2Cu2+～O2

2/y=1/0.05 y=0.1mol

c（Cu2+）=0.1/0.1=（mol/L）

【评价】

此题的突破口是根据题意分析出两极各产生的气体为2.24L；根据得失电子守恒。

同学们的分析是非常正确的'。

【投影】

例题3 人工生成铝表面的氧化铝保护膜的方法是将表面光洁的铝制品作为阳极放入盛18％H2SO4溶液的电解槽。通电一定时间，设阳极氧气全部与铝反应。

思考后回答：

通过的电量为1A×3600s=3600C（库仑）。由3600C/96500C/mol等于0.037mol的电子。

今有表面积约1.0dm2的铝制品，放入电解槽，通入1A的电流1h（小时），已知氧化铝膜的密度为2.67g/cm3，则生成均匀的氧化膜的厚度是多少？

请同学们分析：

在从2molAl与1.5mol氧气反应产生氧化铝可知，得失电子为6mol。根据此反应计算出氧化铝的物质的量，再根据氧化铝的密度和表面求出氧化膜的厚度。

此题的答案是：24μm（微米）。

【评价】

同学们分析的比较清楚，在作此题时应该抓住时间、表面积、电量、物质的量的相互关系，应用数学方法得到正确的答案。

请同学们通过练习巩固复习的知识，提高解题的能力，以适合生活、生产、科技的需要。

精选题

一、选择题

1．银锌电池广泛应用各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为：

反应的物质是 [ ]

A．Ag

B．Zn（OH）2

C．Ag2O

D．Zn

2．应用惰性电极插入500mLAgNO3溶液中，通电电解，当电解溶液的pH从6变为3时（设阴极没有H2析出，电解前后的溶液体积不变），电极上析出银的质量是 [ ]

A．27mg

B．54mg

C．108mg

D．216mg

二、非选择题

离子组成符合下列情况的电解质，进行电解（各离子只能使用一次）。

（1）以碳棒为电极进行电解，电解质的含量减少，水量保持不变，两极都有气体生成，气体体积相同，则该电解质的化学式为____，电解的电极反应____，电解的总方程式是____。

（2）以铂丝为电极进行电解，水量减少，电解质的含量保持不变，两极都有气体生成，气体体积为2∶1，则该电解质的化学式为____，电极反应式为____。

（3）惰性电解，电解质的含量减少，水的含量也减少，pH下降，则电解质的化学式为____，电解总的方程式____。

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

高二必修一化学原电池教案 篇八

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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