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人教版选修四原电池 教案图文

2+ 2+ 2+ 2+
氧化反应; 还原反应
2+
铜片(+):Cu +2e =Cu
2+
总反应式:Cu +Zn=Cu+Zn
[讲]一定时间后,溶液会因带电离子的积累(ZnSO4 溶液中的 Zn 离子过多,CuSO4 溶液中的 SO4
2+
2-
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。


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
原电池的工作原理
结 构 与 板 书
第四章 第一节
电化学基础 原电池
一、原电池工作原理 锌片(-):Zn-2e-=Zn2+ 铜片(+):Cu2++2e-=Cu 总反应式:Cu2++Zn=Cu+Zn2+ 二、设计原电池 教学过程 备注 氧化反应;
还原反应
[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) (2) 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 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
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课题:第四章 电化学基础
第一节 原电池
知识 教 与 技能 学 过程 与 方法 情感 价值观 重 点 难 点
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. 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 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。
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电极,失去电子的电极为负极,得到电子的电极为正极。不参加电极反应的电极叫惰性电极, 如铜电极。 [过渡]根据铜--锌原电池的组成,如何利用一个现有氧化还原反应设计成为原电池?
两个半电池组成原电池的工作原理
强还原性物质做负极,向外电路提供电子;强氧化性物质做正极,从外电路得到电子
二、设计原电池
1、基本方法:从理论上讲,可自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池,还原剂在负极上 发生氧化反应,失去的电子通过导线转移到正极上,氧化剂在正极上得到电子发生还原反应, 从而形成闭合回路,外电路中则有电流产生。 2、电解质溶液的选择 电解质是使负极放电的物质。因此电解质溶液一般要能够与负极发生反应。若为两个半反应则: 两个容器中的电解质溶液选择与电极材料相同的阳离子的盐溶液。 3、电极材料的选择 活泼金属做负极 [投影] 氧化还原反应中还原剂的氧化反应和氧化剂的还原反应同时发生,一个氧化还原反应被 设计成原电池后,氧化反应和还原反应被分别设计在负极和正极发生,两极反应式叠加后应该 与氧化还原反应式吻合,要求书写电极反应式时,负极失去的电子数与正极得到的电子数相等。 [小结]原电池作为一种化学电源,当它用导线连接上用电器形成闭合回路时就会有电流通过。 (1)在外电路: ①电流的流向是从电源的正极出发经用电器流向电源的负极。 ②电子的流向是从电源的负极出发经用电器流向电源的正极。 (2)在内电路: ①电解质溶液中的阳离子向正极移动,因为:正极是电子流入的电极,正极聚集了大量的电子, 而电子带负电,吸引阳离子向正极移动。 ②电解质溶液中的阴离子向负极移动,因为:负极溶解失去电子变成阳离子,阳离子大量聚集 在负极,吸引阴离子向负极移动。
一、原电池工作原理 锌片(-):Zn-2e-=Zn2+ 铜片(+):Cu2++2e-=Cu 氧化反应; 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。中间通过盐桥连接起来。组成半电池的导体叫
教学回顾:
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
课题:第二节 化学电源
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知识 与 教 学 目 的 技能 过程 方法 情感 态度 价值观 重 点 难 点
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 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。 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。
电化学基础
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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 Zn 进入溶液,电子通过导线 流向铜片,硫酸铜溶液中的 Cu 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 =Zn
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