人教版化學(xué)選擇性必修1第四章

化學(xué)反應(yīng)與電能第一節(jié)原電池第1課時(shí)原電池原理學(xué)業(yè)要求：宏觀辨識(shí)與微觀探析：以鋅銅原電池為例，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(huì)書(shū)寫其電極反應(yīng)式。變化觀念與平衡思想：進(jìn)一步理解化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化，認(rèn)識(shí)從簡(jiǎn)單原電池發(fā)展到帶有鹽橋原電池的過(guò)程變化，并能理解帶有鹽橋原電池的實(shí)用性。原電池：能把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置?；顫娦圆煌娊赓|(zhì)構(gòu)成條件：知識(shí)回顧原電池：能把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。寫出原電池中的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移和離子遷移的方向。知識(shí)回顧電極反應(yīng)：總反應(yīng)方程式：正極：負(fù)極：

原電池原理示意圖(氧化反應(yīng))(還原反應(yīng))寫出原電池中的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移和離子遷移的方向。正極：還原反應(yīng)負(fù)極：氧化反應(yīng)e-外電路電子遷移：負(fù)→正內(nèi)電路離子遷移：陽(yáng)離子：移向正極陰離子：移向負(fù)極-+反思與總結(jié)

原電池原理示意圖角度1電極反應(yīng)角度2粒子遷移任務(wù)一原電池原理應(yīng)用根據(jù)原電池工作原理，預(yù)測(cè)下面裝置能否形成原電池。如果能，寫出電極反應(yīng)式、總反應(yīng)方程式、標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移和離子遷移的方向，并預(yù)測(cè)能觀察到的現(xiàn)象。負(fù)極：正極：電極反應(yīng)：總反應(yīng)方程式：任務(wù)一原電池原理應(yīng)用觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，其中哪些與預(yù)測(cè)一致，哪些與預(yù)測(cè)不同？Zn2+e-Cu2+實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：銅片、鋅片表面均附著紅色固體，

電流表指針偏轉(zhuǎn)，但電流逐漸衰減。觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，其中哪些與預(yù)測(cè)一致，哪些與預(yù)測(cè)不同？任務(wù)一原電池原理應(yīng)用分析“鋅片表面附著紅色固體，電流逐漸衰減”的原因?，F(xiàn)

象原

因鋅片表面附著紅色固體電流逐漸衰減①

轉(zhuǎn)移的電子沒(méi)有經(jīng)過(guò)導(dǎo)線，電流逐漸衰減。②Zn片、附著在Zn上的Cu以及CuSO4溶液局部

形成了原電池，促進(jìn)了Cu在鋅片表面析出。任務(wù)一原電池原理應(yīng)用①Zn與Cu2+直接接觸發(fā)生反應(yīng)②

鋅與CuSO4的接觸面積減小解決問(wèn)題的關(guān)鍵：還原劑Zn與氧化劑CuSO4不直接接觸。如何解決該裝置能量轉(zhuǎn)化率低的問(wèn)題？任務(wù)二原電池裝置的改造實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證兩個(gè)溶液間缺少離子導(dǎo)體，無(wú)法形成閉合回路。為什么沒(méi)有電流？該如何解決？任務(wù)二原電池裝置的改造鹽橋一種凝膠態(tài)的離子導(dǎo)體鹽橋中通常裝有含KCl飽和溶液的瓊膠，K+和Cl-可在其中自由移動(dòng)。任務(wù)二原電池裝置的改造Cl-K+任務(wù)二原電池裝置的改造實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證鹽橋的作用：①

形成閉合回路；②

平衡兩側(cè)的電荷，溶液呈電中性；③

避免電極與電解質(zhì)溶液的直接接觸，

減少電流的衰減。雙液電池的工作原理Zn2+Cu2+Cl-K+鹽橋中的離子遷移進(jìn)入兩側(cè)電解質(zhì)溶液，聯(lián)通了兩側(cè)電解質(zhì)溶液，從而形成閉合回路。e-e-負(fù)極：正極：任務(wù)二原電池裝置的改造雙液原電池單液原電池任務(wù)二原電池裝置的改造請(qǐng)繪制雙液電池的工作原理示意圖，包括以下內(nèi)容：(1)注明原電池的組成；(2)注明氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的區(qū)域；(3)標(biāo)明電子的運(yùn)動(dòng)方向和陰離子、陽(yáng)離子的遷移方向。雙液電池的工作原理Zn2+Cu2+Cl-K+e-e-負(fù)極氧化反應(yīng)正極還原反應(yīng)+-任務(wù)二原電池裝置的改造思考：電池工作時(shí)，裝置中各物質(zhì)或材料的作用是什么？

能否用其他物質(zhì)或材料代替？任務(wù)二原電池裝置的改造銅片電極材料鋅片電極反應(yīng)物、電極材料CuSO4溶液電極反應(yīng)物、離子導(dǎo)體ZnSO4溶液離子導(dǎo)體鹽橋離子導(dǎo)體導(dǎo)線電子導(dǎo)體還原劑發(fā)生氧化反應(yīng)、氧化劑發(fā)生還原反應(yīng)電極反應(yīng)：基本要素電極材料：進(jìn)行電子轉(zhuǎn)移的場(chǎng)所離子導(dǎo)體：內(nèi)電路，實(shí)現(xiàn)離子定向遷移電子導(dǎo)體：外電路，實(shí)現(xiàn)電子定向轉(zhuǎn)移反思與總結(jié)：原電池的構(gòu)成要素原電池雙液電池單液電池電極反應(yīng)負(fù)極：正極：負(fù)極：正極：電極材料離子導(dǎo)體電子導(dǎo)體雙液原電池解決了電池自損耗的問(wèn)題正極：銅片;負(fù)極：鋅片正極：銅片;負(fù)極：鋅片ZnSO4溶液、鹽橋、CuSO4溶液CuSO4溶液導(dǎo)線導(dǎo)線原電池原理的應(yīng)用原電池的工作原理示意圖根據(jù)原電池工作原理，將下列氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池。評(píng)價(jià)活動(dòng)要求：(1)分別寫出氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)。(2)根據(jù)原電池構(gòu)成要素，選擇合適的物質(zhì)或材料，并畫出

原電池的工作原理示意圖。(1)氧化反應(yīng)：

還原反應(yīng)：(2)(1)氧化反應(yīng)：

還原反應(yīng)：(2)方案展示：方案1：方案2：(1)氧化反應(yīng)：

還原反應(yīng)：(2)方案3：方案展示：電極反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)電極材料閉合回路電子導(dǎo)體反思與總結(jié)：原電池工作原理離子導(dǎo)體自發(fā)的氧化還原反應(yīng)化學(xué)能電能原電池理想的化學(xué)電源的特點(diǎn)：?jiǎn)挝毁|(zhì)量或單位體積輸出的能量多質(zhì)量小

便于攜帶體積小

價(jià)格便宜內(nèi)阻小

反復(fù)使用壽命長(zhǎng)

連續(xù)工作……如何實(shí)現(xiàn)？(1)電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極材料發(fā)生反應(yīng)。但若是兩個(gè)半反應(yīng)分別

在兩個(gè)燒杯中進(jìn)行，則左右兩個(gè)燒杯中的電解質(zhì)溶液應(yīng)與電極材料具

有相同的陽(yáng)離子。(2)電池的電極材料必須能導(dǎo)電。①活動(dòng)性不同的兩種金屬。如鋅銅原電池，鋅作負(fù)極，銅作正極。②金屬和非金屬。如鋅作負(fù)極，石墨棒作正極。③金屬和化合物。如鉛蓄電池，鉛塊作負(fù)極，PbO2作正極。④惰性電極。