第一節(jié)原電池第1課時原電池的工作原理一、學科核心素養(yǎng)與教學目標1.宏觀辨識與微觀探析：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極，會書寫其電極反應式。2.變化觀念與平衡思想：進一步理解化學能與電能的相互轉(zhuǎn)化，認識從簡單原電池發(fā)展到帶有鹽橋原電池的變化過程，并能理解帶有鹽橋原電池的實用性。二、重點難點三、教法與學法 四、教學過程（一）新課導入（二）學生討論（三）聚焦展示教學目標一、原電池的工作原理學習目標一、原電池的工作原理1．原電池的構(gòu)成條件(1)定義：能把能轉(zhuǎn)化為能的裝置。(2)構(gòu)成條件：兩極一液一回路一反應2．實驗探究：原電池的工作原理(以含鹽橋的銅鋅原電池為例)裝置示意圖注：鹽橋中裝有含KCl飽和溶液的瓊膠現(xiàn)象鋅片，銅片上，電流表指針發(fā)生能量轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)化為電子移動方向極流向極離子移動方向陽離子流向極，陰離子流向極鹽橋中：Cl—移向溶液，K＋移向溶液工作原理負極：Zn－2e－=Zn2＋(反應)正極：Cu2＋＋2e－=Cu(反應)總反應：Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu深度思考在銅、鋅、硫酸組成的原電池中，電勢高的是哪一極？特別提醒①鹽橋作用：離子通道，形成閉合回路；避免電極與電解質(zhì)溶液直接反應，減少電流的衰減。②原電池輸出電能的能力，取決于組成原電池的反應物的氧化還原能力。INCLUDEPICTURE"F:\\源文件\\2022\\同步\\化學\\應用體驗.TIF"INCLUDEPICTURE"E:\\張春蘭\\2022\\同步\\化學\\應用體驗.TIF"INETINCLUDEPICTURE"E:\\張春蘭\\2022\\同步\\化學\\應用體驗.TIF"INETINCLUDEPICTURE"E:\\張春蘭\\2022\\同步\\化學\\化學人教版選擇性必修1\\word\\應用體驗.TIF"INETINCLUDEPICTURE"\\\\張春蘭\\e\\張春蘭\\2022\\同步\\化學\\化學人教版選擇性必修1\\word\\應用體驗.TIF"INET[針對訓練]1.下列裝置能構(gòu)成原電池的是()2.下列有關(guān)圖甲和圖乙的敘述不正確的是()均發(fā)生了化學能轉(zhuǎn)化為電能的過程Zn和Cu既是電極材料又是反應物C．工作過程中，電子均由Zn電極經(jīng)導線流向Cu電極D．相同條件下，圖乙比圖甲的能量利用效率高學習目標二、原電池的應用1．加快化學反應速率在鋅與稀H2SO4反應時加入少量CuSO4溶液，CuSO4與鋅發(fā)生置換反應生成Cu，從而形成Cu－Zn微小原電池，加快產(chǎn)生H2的速率。INCLUDEPICTURE"F:\\源文件\\2022\\同步\\化學\\應用體驗.TIF"INCLUDEPICTURE"E:\\張春蘭\\2022\\同步\\化學\\應用體驗.TIF"INETINCLUDEPICTURE"E:\\張春蘭\\2022\\同步\\化學\\應用體驗.TIF"INETINCLUDEPICTURE"E:\\張春蘭\\2022\\同步\\化學\\化學人教版選擇性必修1\\word\\應用體驗.TIF"INETINCLUDEPICTURE"\\\\張春蘭\\e\\張春蘭\\2022\\同步\\化學\\化學人教版選擇性必修1\\word\\應用體驗.TIF"INET[針對訓練]3．10mL濃度為1mol·L－1的硫酸溶液與過量的鋅片反應，為加快反應速率，又不影響生成氫氣的總量，可采用的方法是()A．加入適量的3mol·L－1的硫酸溶液B．加入適量的蒸餾水C．加入數(shù)滴硫酸銅溶液D．加入適量的硫酸鈉溶液2．金屬活動性強弱比較一般來說，作負極的金屬的活動性比作正極的金屬強。如：有兩種金屬a和b，用導線連接后插入稀硫酸中，觀察到a極溶解，b極上有氣泡產(chǎn)生。由此可判斷出a是負極、b是正極，且金屬活動性：a>b。INCLUDEPICTURE"F:\\源文件\\2022\\同步\\化學\\應用體驗.TIF"INCLUDEPICTURE"E:\\張春蘭\\2022\\同步\\化學\\應用體驗.TIF"INETINCLUDEPICTURE"E:\\張春蘭\\2022\\同步\\化學\\應用體驗.TIF"INETINCLUDEPICTURE"E:\\張春蘭\\2022\\同步\\化學\\化學人教版選擇性必修1\\word\\應用體驗.TIF"INETINCLUDEPICTURE"\\\\張春蘭\\e\\張春蘭\\2022\\同步\\化學\\化學人教版選擇性必修1\\word\\應用體驗.TIF"INET[針對訓練]4．有M、N、P、E四種金屬，已知：①M＋N2＋=N＋M2＋；②M、P用導線連接后放入硫酸氫鈉溶液中，M表面有大量氣泡產(chǎn)生；③N、E用導線連接后放入E的硫酸鹽溶液中，電極反應為E2＋＋2e－=E、N－2e－=N2＋。則四種金屬的還原性由強到弱為()A．P、M、N、E B．E、N、M、PC．P、N、M、E D．E、P、M、N學習目標三、原電池反應式的書寫1.一般電極反應式的書寫方法(以銅-鋅-稀硫酸原電池為例)(1)定電極，標得失。按照負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應，判斷電極反應物，找出得失電子的數(shù)量。(2)看環(huán)境，配守恒。電極產(chǎn)物在電解溶液中應能穩(wěn)定存在，如堿性介質(zhì)中生成的H+應讓其結(jié)合OH-生成水。電極反應式要依據(jù)電荷守恒、質(zhì)量守恒、得失電子守恒等加以配平。(3)兩式加，驗總式。兩電極反應式相加，與總反應方程式對照驗證。2.已知總反應式，書寫電極反應式（以Cu＋Ag2O=CuO＋2Ag為例）(1)分析化合價，確定正極、負極的反應物與產(chǎn)物。(2)在電極反應式的左邊寫出得失電子數(shù)，使得失電子守恒。(3)根據(jù)質(zhì)量守恒配平電極反應式。負極：Cu-2e－+2OH-=CuO+H2O正極:Ag2O+2e－+H2O=2Ag+2OH-注意;復雜電極反應式=總反應式一簡單的電極反應式。3.電極反應式的正誤判斷：看反應物，生成物，得失電子是否正確，所處環(huán)境是否相符。INCLUDEPICTURE"F:\\源文件\\2022\\同步\\化學\\應用體驗.TIF"INCLUDEPICTURE"E:\\張春蘭\\2022\\同步\\化學\\應用體驗.TIF"INETINCLUDEPICTURE"E:\\張春蘭\\2022\\同步\\化學\\應用體驗.TIF"INETINCLUDEPICTURE"E:\\張春蘭\\2022\\同步\\化學\\化學人教版選擇性必修1\\word\\應用體驗.TIF"INETINCLUDEPICTURE"\\\\張春蘭\\e\\張春蘭\\2022\\同步\\化學\\化學人教版選擇性必修1\\word\\應用體驗.TIF"INET[針對訓練]5．原電池的電極反應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，負極反應式為Cu－2e－=Cu2＋B．由金屬Al、Cu和稀硫酸組成的原電池，負極反應式為Al－3e－=Al3＋C．由Al、Mg、NaOH溶液組成的原電池，負極反應式為Al＋4OH－－3e－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OD．由金屬Al、Cu和濃硝酸組成的原電池，負極反應式為Cu－2e－=Cu2＋6．鋰電池是一代新型高能電池，它以質(zhì)量輕、能量高而受到了普遍重視，目前已研制成功多種鋰電池。某種鋰電池的總反應方程式為Li＋MnO2==LiMnO2，下列說法正確的是()A．Li是正極，電極反應式為Li－e－=Li＋B．Li是負極，電極反應式為Li－e－=Li＋C．MnO2是負極，電極反應式為MnO2＋e－=MnO2-D．Li是負極，電極反應式為Li－2e－=Li2＋學習目標四、設計原電池理論上，任何一個自發(fā)的氧化還原反應，都可以設計成原電池。以反應2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2為例：(1)根據(jù)化合價升降確定電極材料和電解質(zhì)溶液(2)畫出裝置示意圖①化合價升高的物質(zhì)負極：②活潑性較弱的物質(zhì)正極：活潑性弱的物質(zhì)，一般選碳棒。③化合價降低的物質(zhì)電解質(zhì)溶液：(特別提醒(1)電池的電極材料必須能導電。電解質(zhì)溶液一般要能夠與負極材料發(fā)生反應。但若是兩個半反應分別在兩個燒杯中進行，則燒杯中的電解質(zhì)溶液通常應有與電極材料相同元素的陽離子。深度思考：將反應Cu+ZnSO4CuSO4+Zn設計成原電池，畫出裝置示意圖（單液和雙液兩種），標出正負極及電子流向。（四）、教師歸納總結(jié)（五）、課堂測評7．有關(guān)電化學知識的描述正確的是()A．CaO＋H2OCa(OH)2，可以放出大量的熱，故可把該反應設計成原電池，把其中的化學能轉(zhuǎn)化為電能B．某原電池反應為Cu＋2AgNO3Cu(NO3)2＋2Ag，裝置中的鹽橋中可以是裝有含KCl飽和溶液的瓊膠C．原電池的兩極一定是由活動性不同的兩種金屬組成D．從理論上講，任何能自發(fā)進行的氧化還原反應都可設計成原電池8．如圖所示，杠桿AB兩端分別掛有體積相同、質(zhì)量相等的空心銅球和空心鐵球，調(diào)節(jié)杠桿并使其在水中保持平衡，然后小心地向燒杯中央滴入M的濃溶液，一段時間后，下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是(實驗過程中，不考慮兩球的浮力變化)()A．當M為CuSO4、杠桿為導體時，A端低，B端高B．當M為AgNO3、杠桿為導體時，A端高，B端低C．當M為鹽酸、杠桿為導體時，A端高，B端低D．當M為CuSO4、杠桿為絕緣體時，A端低、B端高9．某化學興趣小組利用反應：Zn＋2FeCl3=ZnCl2＋2FeCl2，設計了如圖所示的原電池裝置，下列說法正確的是()A．Zn為負極，發(fā)生還原反應B．b電極反應式為2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋C．電子流動方向是a電極→FeCl3溶液→b電極D．電池的正極材料可以選用石墨、鉑電極，也可以用銅10.電動勢法檢測溶液中c(OH－)的原理如圖所示，總反應化學方程式為Cu＋Ag2O=CuO＋2Ag。下列有關(guān)說法正確的是()A．電池工作時Cu電極附近的c(OH－)增大B．由該電池反應可知，氧化性：Ag2O>CuOC．負極的電極反應式為Ag2O＋2e－=2