1.2.1化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化-原電池的工作原理（第1課時(shí)）一、核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)1.以銅鋅原電池為例，從宏觀和微觀的角度分析理解原電池的工作原理，能正確判斷原電池的正極和負(fù)極，會書寫其電極反應(yīng)式。2.進(jìn)一步理解化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化，認(rèn)識從簡單原電池發(fā)展到帶有鹽橋原電池的過程變化，并能理解帶有鹽橋原電池的實(shí)用性。二、教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：1.原電池的工作原理；2.電極反應(yīng)式的書寫。難點(diǎn)：電極反應(yīng)式的書寫。三、教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)探究法、總結(jié)歸納法、分組討論法等四、教學(xué)過程【導(dǎo)入】水果電池視頻展示【問】回顧高一所學(xué)的原電池的定義【生】化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置【展示】鋅銅硫酸原電池的工作原理動畫【講解】①負(fù)極：電子流出的一極，發(fā)生氧化反應(yīng)。②正極：電子流入的一極，發(fā)生還原反應(yīng)?！締枴吭姵氐臉?gòu)成條件？【生】①兩個(gè)活潑性不同的電極(兩種金屬或一種金屬和一種能導(dǎo)電的非金屬)。②電解質(zhì)溶液。③構(gòu)成閉合回路。④能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)?！局v解】角度1電極反應(yīng)負(fù)極-氧化反應(yīng)正極-還原反應(yīng)角度2粒子遷移外電路電子遷移：負(fù)→正內(nèi)電路離子遷移：陽離子：移向正極陰離子：移向負(fù)極【展示】鋅銅硫酸銅原電池【講解】實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：鋅片逐漸溶解，銅片上紅色固體質(zhì)量增加，溶液顏色變淺，電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)?！締枴侩姌O反應(yīng)分別是？【生】負(fù)極：Zn－2e－=Zn2＋正極：Cu2＋＋2e－=Cu總電池反應(yīng)式是Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu【展示】鋅銅硫酸銅原電池實(shí)驗(yàn)過程【問】觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，其中哪些與預(yù)測一致，哪些與預(yù)測不同？【生】相同：銅片表面附著紅色固體，電流表指針偏轉(zhuǎn)。不同：鋅片表面附著紅色固體電流逐漸衰減【問】為什么沒有電流？【生】兩個(gè)溶液間缺少離子導(dǎo)體，無法形成閉合回路?！菊故尽空n本中鋅銅硫酸銅原電池的圖片【講解】鹽橋中通常裝有含KCl飽和溶液的瓊膠，K+和Cl-可在其中自由移動?！菊故尽葵}橋視頻【講解】鹽橋的作用①形成閉合回路。②平衡兩側(cè)溶液的電荷，使溶液保持電中性。③避免電極與電解質(zhì)溶液直接反應(yīng)，相比單液原電池有利于最大程度地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。【展示】原電池的工作原理總結(jié)【強(qiáng)化鞏固】把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時(shí)，a為負(fù)極；c、d相連時(shí)，電流由d到c；a、c相連時(shí)，c極上產(chǎn)生大量氣泡；b、d相連時(shí)，b上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動性順序由強(qiáng)到弱的為()A．a(chǎn)>b>c>dB．a(chǎn)>c>d>bC．c>a>b>dD．b>d>c>a【生】B【講解】一般電極反應(yīng)式的書寫方法1、書寫電極反應(yīng)式的原則電極反應(yīng)式遵循質(zhì)量守恒、得失電子守恒及電荷守恒，遵循離子方程式的書寫規(guī)則，兩電極反應(yīng)式相加得電池總化學(xué)(或離子)方程式。2、一般電極反應(yīng)式的書寫方法①找出氧化劑和還原劑，判斷原電池的正、負(fù)極。②結(jié)合介質(zhì)的酸堿性確定還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。③寫出電極反應(yīng)式，將兩式相加得總反應(yīng)式。3.書寫電極反應(yīng)式的基本類型(1)類型一題目給定原電池的裝置圖，未給總反應(yīng)式首先找出原電池的正、負(fù)極，即分別找出氧化劑和還原劑。結(jié)合電解質(zhì)判斷出還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。遵循氧化還原反應(yīng)離子方程式的配平原則，寫出電極反應(yīng)式。將兩電極反應(yīng)式相加(注意兩極得失電子數(shù)相等)可得電池總反應(yīng)式?！緩?qiáng)化鞏固】分析下列兩個(gè)原電池裝置，完成下列問題：(1)甲裝置中正極為________，電極反應(yīng)式為__________________，負(fù)極為__________，電極反應(yīng)式為____________________________。(2)乙裝置中正極為________，電極反應(yīng)式為__________________，負(fù)極為__________，電極反應(yīng)式為____________________________?！旧?1)Al2H＋＋2e－=H2↑MgMg－2e－=Mg2＋(2)Mg6H2O＋6e－=3H2↑＋6OH－Al2Al－6e－＋8OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋4H2O【講解】(2)類型二題目給出原電池的總反應(yīng)式分析原電池總反應(yīng)式中各元素的化合價(jià)變化情況，找出氧化劑及其對應(yīng)的還原產(chǎn)物，氧化劑發(fā)生的反應(yīng)即為正極反應(yīng)；找出還原劑及其對應(yīng)的氧化產(chǎn)物，還原劑發(fā)生的反應(yīng)即為負(fù)極反應(yīng)。當(dāng)氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物由多種元素組成時(shí)，還應(yīng)考慮電解質(zhì)是否參與了反應(yīng)。若有一個(gè)電極反應(yīng)式較難寫出，可先寫出較易寫出的電極反應(yīng)式，然后再用總反應(yīng)式減去該電極反應(yīng)式即得到另一電極反應(yīng)式。【強(qiáng)化鞏固】根據(jù)下列原電池的總反應(yīng)式，寫出其電極反應(yīng)式。(1)利用反應(yīng)2Cu＋O2＋2H2SO4=2CuSO4＋2H2O可制備硫酸銅，若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池，其負(fù)極反應(yīng)式是_____________________________________，正極反應(yīng)式是_______________________________________________________________。(2)某原電池總反應(yīng)為2FeOeq\o\al(2－,4)＋3H2=Fe2O3＋4OH－＋H2O，在該原電池中：負(fù)極反應(yīng)式是_______________________________________________________________；正極反應(yīng)式是_______________________________________________________________?！旧?1)2Cu－4e－=2Cu2＋O2＋4e－＋4H＋=2H2O(2)3H2－6e－＋6OH－=6H2O2FeOeq\o\al(2－,4)＋5H2O＋6e－=Fe2O3＋10OH－【講解】設(shè)計(jì)原電池理論上，任何自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池。外電路：還原性較強(qiáng)的物質(zhì)在負(fù)極上失去電子，氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)在正極上得到電子。內(nèi)電路：將兩電極浸入電解質(zhì)溶液中，陰、陽離子作定向移動?！締枴空堄肍eCl3溶液、CuCl2溶液、鹽橋、銅片、石墨棒設(shè)計(jì)原電池實(shí)現(xiàn)電池反應(yīng)：2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2【生】小組合作完成原電池設(shè)計(jì)負(fù)極材料：Cu正極材料：石墨電解質(zhì)溶液eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(正極區(qū)：FeCl3溶液,負(fù)極區(qū)：CuCl2溶液))【課堂小結(jié)】師生共同完成?！菊n堂練習(xí)】1、某固體酸燃料電池以CsHSO4固體為電解質(zhì)傳遞H＋，其基本結(jié)構(gòu)如圖所示，電池總反應(yīng)可表示為2H2＋O2=2H2O。下列有關(guān)說法正確的是()A．電子通過外電路從b極流向a極B．b極上的電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，消耗1.12L的H2D．H＋由a極通過固體電解質(zhì)移向b極答案：D2、原電池的電極反應(yīng)式不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說法錯誤的是()A．由Fe、Cu、FeCl3溶液組成的原電池，負(fù)極反應(yīng)式為