第四章电化学基础第一节原电池教学目的知识与技能1、让学生体验化学能与电能相互转化的探究过程；2、使学生进一步了解原电池的工作原理和构成原电池的条件；3、能够写出电极反应式和电池反应方程式.过程与方法1.通过分组实验培养学生观察能力与分析思维能力。

2.实验引导学生以问题为中心的学习方法，学会发现问题、解决问题的方法。

3、加深理解实践→认识→再实践→再认识的辨证唯物主义的思维方法情感价值观通过一些实验和科学探究过程，使学生增强探索化学反应原理的兴趣，树立学习和研究化学的志向。

重点进一步了解原电池的工作原理，能够写出电极反应式和电池反应方程式难点原电池的工作原理结构与板书第四章电化学基础第一节原电池一、原电池工作原理锌片（－）：Zn-2e-＝Zn2＋氧化反应；铜片（＋）：Cu2＋＋2e-＝Cu 还原反应总反应式：Cu2＋＋Zn＝Cu＋Zn2＋二、设计原电池教学过程备注［复习投影］原电池的概念：化学能转化为电能的装置组成原电池的条件：(1)有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极，活泼性强的做负极(2)电极材料均插入电解质溶液中，电极可能与电解质溶液反应也可能不反应(3) 两极相连形成闭合回路，可以是导线相连接也可以是两电极接触第四章电化学基础第一节原电池[讲]我们已所学过的原电池，是为了便于说明原电池化学原理的一种最简单的装置。

如果用它作电源，不但效率低，而且时间稍长，电流就不断减弱，因此不适合于实际应用。

这是什么原因呢？主要是由于在铜极上很快就聚集了许多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内阻，使电流不能畅通。

为了避免发生这种现象，我们来设计一种更为科学的原电池装置。

[设计实验]在两个烧杯中分别放入锌片和锌盐溶液、铜片和铜盐溶液，将两个烧杯中的溶液用一个装满电解质溶液的盐桥（如充满KCl饱和溶液和琼脂制成的胶冻）连接起来，再用导线将锌片和铜片联接，并在导线中串联一个电流计，观察现象。

［学与问］什么是盐桥？盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出。

盐桥可使由它连接的两溶液保持电中性。

[现象]（1）电流表指针发生偏转，根据指针偏转方向，可以判断出锌片为负极、铜片为正极。

（2）铜片上有铜析出，锌片则被溶解。

（3）取出盐桥，指针回到零点，说明盐桥起了沟通电路的作用。

[讲]发生上述现象的原因是由于锌比铜活泼，容易失去电子变成Zn2＋进入溶液，电子通过导线流向铜片，硫酸铜溶液中的Cu2＋从铜片上获得电子变成铜原子沉积在铜片上。

由于电子从锌片流到铜片，所以锌片上发生氧化反应，铜片上发生还原反应。

锌片（－）：Zn-2e-＝Zn2＋氧化反应；铜片（＋）：Cu2＋＋2e-＝Cu 还原反应总反应式：Cu2＋＋Zn＝Cu＋Zn2＋[讲]一定时间后，溶液会因带电离子的积累（ZnSO4溶液中的Zn2＋离子过多，CuSO4溶液中的SO42-离子过多）而阻碍电子的转移。

但有盐桥存在，允许溶液中离子迁移，以中和过剩的电荷，起了沟通电路的作用，使传递电子的反应能继续进行。

于是，锌和CuSO4的氧化还原反应的化学能转变成外电路上电子流动的电能。

一、原电池工作原理锌片（－）：Zn-2e-＝Zn2＋氧化反应；铜片（＋）：Cu2＋＋2e-＝Cu 还原反应总反应式：Cu2＋＋Zn＝Cu＋Zn2＋[讲]从分析铜--锌原电池的组成可以看出，原电池是由两个半电池组成的。

锌和锌盐溶液组成一个半电池，铜和铜盐溶液组成另一个半电池。

中间通过课题：第二节化学电源教学目的知识与技能1、一次电池与二次电池的区别2、一次电池、二次电池电极反应的3、书写理解燃料电池的反应原理过程方法通过查阅资料等途径了解常见化学电源的种类及工作原理，认识化学能转化为电能在生产生活中的实际意义。

掌握三类电池的基本构造、工作原理、性能和适用范围。

情感态度价值观通过化学能与电能相互转化关系的学习，使学生从能量的角度比较深刻地了解化学科学对人类的贡献，体会能量守恒的意义。

在探究三种电池的基础上，学会利用能源与创造新能源的思路和方法，提高环保意识和节能意识。

重点一次电池、二次电池和燃料电池的反应原理、性能及其应用难点化学电池的反应原理知识结构与板书设计第二节化学电源一、化学电源1、化学电源的分类：一次电池、二次电池和燃料电池等。

2、化学电源的优点：（1）能量转换效率高，供能稳定可靠。

（2）可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组，使用方便。

（3）易维护，可在各种环境下工作。

3、原电池的优劣或适合某种需要判断标准：（1）比能量（2）比功率（3）电池的储存时间的长短二、一次电池1、碱性锌锰干电池：负极（锌筒）：Zn +2OH－—2e—= Zn（OH）2；正极（石墨）：正极：2MnO2+2H2O+2e－= 2MnOOH+2OH－电池的总反应式为：Zn +2MnO2+2H2O= 2MnOOH+ Zn（OH）22、银锌电池：负极：Zn+2OH—-2e-=ZnO+H2O 正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-银锌电池充电和放电的总化学方程式为：Zn+Ag2O 2Ag+ ZnO3、锂电池：8Li＋3SO2Cl2＝6LiCl＋Li2SO3＋2S三、二次电池1、铅蓄电池负极：Pb-2e-+SO42－=PbSO4 正极：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O蓄电池充电和放电的总化学方程式为：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O四、燃料电池1、燃料电池（碱性）负极：2H2+4OH——2e—=4H2O 正极：O2+2H2O+2e—=4OH—电池的总反应为：2H2 + O2 = 2H2O教学过程备注第二节化学电源[问]什么是化学电池？[回答]化学电池是将化学能转化为电能的装置。

[讲]化学电源的分类：一次电池、二次电池和燃料电池等。

一次电池的活性物质消耗到一定程度就不能再用了，如普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池；二次电池又称充电电池或蓄电池，放电后再充电可以使活性物质再生，这类电池可多次重复使用。

一、化学电源1、化学电源的分类：一次电池、二次电池和燃料电池等。

[交流]电池与其他能源相比，其优点有那些？[讲]能量转化率高、供能稳定、可以制成各种大小和形状、不同容量和电压的电池或电池组，使用方便，易于维护，并可在各种环境下工作。

2、化学电源的优点：（1）能量转换效率高，供能稳定可靠。

（2）可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组，使用方便。

（3）易维护，可在各种环境下工作。

[投影]图4-2电池及其用途[问]面对许多原电池，我们怎样判断其优劣或适合某种需要？[讲]看单位质量或单位体积所输出电能的多少，或输出功率大小以及电池储存时间长短。

除特殊情况外，质量轻、体积小而输出电能多，功率大储存时间长的电池，更适合电池使用者。

3、原电池的优劣或适合某种需要判断标准：（1）比能量 （2）比功率 （3）电池的储存时间的长短[展示]几种一次电池：普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池、银锌电池、锂电池等二、一次电池[讲]普通锌锰干电池，在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜，隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液；电池顶端用蜡和火漆封口。

在石墨周围填充ZnCl 2、NH 4Cl 和淀粉糊作电解质，还填有MnO 2作去极化剂，吸收正极放出的H 2 ，防止产生极化现象，即作去极剂，淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两个电极的迁移速率。

1、 碱性锌锰干电池：负极（锌筒）：Zn +2OH －—2e —= Zn （OH ）2； 正极（石墨）：正极：2MnO 2+2H 2O+2e －= 2MnOOH+2OH － 电池的总反应式为：Zn +2MnO 2+2H 2O= 2MnOOH+ Zn （OH ）2[讲] 正极生成的氨被电解质溶液吸收，生成的氢气被二氧化锰氧化成水。

干电池的电压1.5 V —1.6 V 。

在使用中锌皮腐蚀，电压逐渐下降，不能重新充电复原，因而不宜长时间连续使用。

这种电池的电量小，在放电过程中容易发生气涨或漏液。

而今体积小，性能好的碱性锌—锰干电池是电解液由原来的中性变为离子导电性能更好的碱性，负极也由锌片改为锌粉，反应面积成倍增加，使放电电流大加幅度提高。

碱性干电池的容量和放电时间比普通干电池增加几倍。

[讲]根据投影讲解结构。

优点：比普通锌锰干电池好，比能量和储存时间有所提高，使用于大电流和连续放电，是民用电池更新换代产品。

[阅读]资料卡片---银锌电池。

[讲] 银锌电池是一种高能电池，它质量轻、体积小，是人造卫星、宇宙火箭、空间电视转播站等的电源。

目前，有一种类似干电池的充电电池，它实际是一种银锌蓄电池，电解液为KOH 溶液。

常见的钮扣电池也是银锌电池，安装在电子表里可使用两年之久。

2、银锌电池：负极：Zn+2OH —-2e -=ZnO+H 2O 正极：Ag 2O+H 2O+2e -=2Ag+2OH -银锌电池充电和放电的总化学方程式为： Zn+Ag 2O2Ag+ ZnO[阅读]资料卡片—锂电池。

3、锂电池8Li＋3SO2Cl2＝6LiCl＋Li2SO3＋2S［讲］锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其它金属作负极相比较，能在较小的体积和质量下能放出较多的电能，放电时电压十分稳定，贮存时间长。

锂电池是一种高能电池，它具有质量轻、电压高、工作效率高和贮存寿命长的优点，因而已用于电脑、照相机、手表、心脏起博器上，以及作为火箭、导弹等的动力资源。

三、二次电池[投影]铅蓄电池[讲]铅蓄电池可放电亦可充电，它是用硬橡胶和透明塑料制成长方形外壳，在正极板上有一层棕褐色的PbO2，负极是海棉状的金属铅，两极均浸入硫酸溶液中，且两极间用橡胶或微孔塑料隔开。

[分析]放电时起原电池的作用。

1、铅蓄电池负极：Pb-2e-+SO42－=PbSO4 正极：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O 蓄电池充电和放电的总化学方程式为：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O[讲]当放电进行到硫酸的浓度降低，溶液的密度达到1.18g/cm3时应停止使用，需充电，充电时起电解池的作用。

四、燃料电池[讲]燃料电池是将燃料化学能直接转化为电能的装置。

与一般电池不同的是，其所需的化学燃料并不储存了电池内部，而是从外部供应，便于燃料的补充，从而电池可以长时间甚至不间断地工作。

另一方面，燃料电池除了电池本身之外，还需要燃料和氧化剂供应等配套部件与电池堆一起构成一个完整的燃料电池系统。

[投影]氢氧燃料电池。

1、燃料电池（碱性）电极反应：负极：2H2+4OH——2e—=4H2O 正极：O2+2H2O+2e—=4OH—电池的总反应为：2H2 + O2 = 2H2O[讲]该电池的特点是能量转化率高，可达70%以上，且其燃烧的产物为水，因此不污染环境。