《原电池原理及其应用》（第一课时）教案
《原电池原理及其应用》（第一课时）教案
谢国华
教学目标：
知识目标：使学生理解原电池的结构和工作原理。学会判断原电池的正、负极，初步学会电极反应式及原电池反应方程式的书写。
情感目标：培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学态度，训练科学的学习方法。
能力目标：培养学生探索式的思维能力、自学能力和动手能力及发现问题、分析问题和解决问题的能力。
教学重点、难点：原电池原理；电极反应的书写。
教学方法：1、实验探究法——通过实验、分析、讨论、总结应用等过程，诱导学生观察、思考、推理、探究。
2、教学中以教师为主导，学生为主体，教材为主线，思维为中心；
3、利用计算机软件，化微观、抽象为具体、直观、形象。
学习方法：预习——实验——观察——思考——讨论——总结。
教学用品：锌片、铜片、石墨、苹果、稀硫酸、硫酸铜溶液、导线、烧杯、电流计
教学过程：
[实验创设情景]将一小块铜片与一小块锌片用导线相连后中间接一个灵敏的电流计，然后把铜片与锌片同时插在一个苹果中，观察到电流计的指针发生了偏转。
[导入]电流计的指针发生了偏转说明在这个过程中产生了电流。那电流怎么来的呢？在这个过程中为什么可以产生电流呢？这就是我们今天将要研究的内容——原电池。
【设问】什么是原电池呢？
［板书］一、原电池：化学能转变为电能的装置。
【讲解】我们都知道铜是不活泼的金属，它是不能与稀硫酸反应得到氢气的，而锌是可以的，因为锌是活泼的金属它可以置换酸中的氢。
边演示边指导学生做实验
[学生实验一]将锌片、铜片靠在一起插在稀硫酸中，有何现象？
请实验小组代表回答。（提示：从物质的三态上有序描叙。铜片上有气泡，锌片逐渐溶解，溶液中颜色没有变化）
[学生实验二]将锌片、铜片用导线连接，中间接一个电流计，然后把锌片、铜片一起插在稀硫酸中，观察现象。 电流计指针发生偏转。
【讲解】电流计指针发生了偏转说明此装置中有电流通过，也就是产生了电能。根据能量守恒定律，产生的电能是从什么能量转变来的呢？由化学能转化来的。根据定义可知。这个装置属于原电池。（我们叫它Cu-Zn原电池）
电池是有正负两极的，那原电池的正负极怎么规定的呢？
［板书］1、原电池的正负极
负极：电子流出的一极 正极：电子流入的一极
［过渡］下面我们就以Cu-Zn原电池为例来判断电池的两极，同时对于两极上的反应即电极反应也进行一下认识。
[问题探究]
（1）铜片上产生的气体是什么？ H2
（2）如何确定该气体呢？无色无味、具有可燃性、在空气中点燃产生爆鸣声
结论:该气体应该是H2
（3）有人说H2是由铜和稀硫酸在这种特定的条件下反应产生出来的。这种想法正
确吗？溶液没有变成蓝色，说明没有Cu2+生成
结论：铜片没有参加化学反应。
（4）纯净的锌片上没有气泡产生，锌片有没有参加反应呢？
在反应前后锌片质量减少，溶液质量增加。结论：锌片参加了化学反应。
（5）如何通过实验确定稀硫酸有无参加反应？
用pH试纸测定溶液的pH值，结果发现pH值增大。 结论：H+参加了化学反应。
加BaCl2生成BaSO4沉淀测定SO42-的含量，发现SO42-浓度没有改变。
结论：SO42-没有参加化学反应。
【讲解】由上可知，当锌片与铜片相连后插在稀硫酸中，锌片逐渐溶解，锌失去电子变成锌离子进入溶液，电子由锌片通过导线流向铜片，溶液中的氢离子从铜片上获得电子，生成氢气。在这个过程中电子是定向移动的，故形成了电流。
［投影］动画模拟上述过程。注意电子的运动方向。
【讲解】由于电子是从锌这一极流出的，故锌是负极。此电极反应为：Zn－2e－=Zn2+
电子从锌流出后，流入了铜这一极，H+在这这一极得到了电子，故铜为正极，其电极反应为：2H++2e－=H2↑，电池的总反应为Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑(离子方程式)
［板书］2、电极反应（Cu-Zn原电池）
负极（Zn）：Zn－2e－=Zn2+ 正极(Cu)：2H++2e－=H2↑
总反应：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑(离子方程式)
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑(化学方程式)
【讲解】由氧化还原的知识可知，失去电子反应为氧化反应，得到电子反应为还原反应。故负极也可定义为发生氧化反应的一极，正极为发生还原反应的一极。
[板书]负极：发生氧化反应的一极； 正极：发生还原反应的一极。
[设疑]溶液中阴、阳离子分别朝哪一极移动？整个装置是如何形成电流的闭合回路的?
【讲解】整个回路由内外两个部分构成。外电路是由电子由负极流向正极的定向移动完成的，内电路是由阴阳离子的定向移动完成的，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
[投影]小结：原电池工作原理
【设疑】铜片的作用是什么？可以用石墨代替吗?
做正极，能导电，提供反应场所。可以用石墨代替。
[实验探究]将铝片、石墨插入稀硫酸溶液中，是否可以形成原电池？要学生自己动手做实验，并请学生代表回答以下问题：
（1）说明反应的现象；
（2）判断正负极；
（3）写出电极反应式；
（4）写出总反应的离子方程式。
[实验探究]将锌片、铜片插入硫酸铜溶液中，是否可以形成原电池？
学生动手并作答：
（1）判断正负极；
（2）写出电极反应式；
（3）写出总反应的离子方程式。
［小结］通过刚才的实验我们可以体会到，化学能在原电池装置中可以直接转化为电能，那么，符合什么条件的装置才能构成原电池呢？
［板书］二、形成简单原电池的条件
①活泼性不同的两极。（两种不同的金属或一种金属与石墨）
②用导线相连（或直接接触）
③插入电解质溶液里，形成闭合回路
[投影]巩固练习：判断装置是否为原电池。
［课堂小结］通过这节课的学习，我们知道了原电池的定义，懂得了原电池的工作原理和构成条件，相信同学们对于通过实验来进行化学研究的思路、方法也一定有了更深的体会。相信大家此时应该可以解释为什么在苹果中同时插上用导线相连的锌片和铜片有电流产生了。
［投影］ 练习
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