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教材章节 第四节 原电池 课型 新 授
重点 原电池原理
难点 1、原电池的基本化学原理；形成原电池的基本条件2、原电池电极的判断及电极反应式。
教学手段 A 电教 B 演示 C自学 D 讨论 E 其它
德育目标 培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神。
教学目标 1．使学生理解原电池原理2．常识性介绍日常生活中常用的化学电源和新型化学电池3．使学生了解金属的电化学腐蚀
教学过程 创设情境; 有一个人镶了一个金牙,一个不锈钢牙,总感觉到牙疼,为什么呢 探究
（1）将锌片和铜片分别放入盛有稀硫酸的烧杯里。（2）将用导线相连接的锌片和铜片同时放入盛有稀硫酸的烧杯里。（3）在上述（2）的导线中间接一个电流计。[设疑]1．锌片和铜片分别插入稀硫酸有什么现象发生？2．锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，铜片上为什么有气泡产生？气体是什么？[结论]（1）锌片和铜片单独放入稀硫酸中，锌片上有气泡产生而铜片没有。
（2）用导线连接的锌片和铜片放入稀硫酸中铜片上有气泡产生
（3）实验（3）中电流计指针发生偏转，说明有电流产生[板书] 锌片 Zn－2e－==Zn2+（氧化反应） 铜片 2H++2e－==H2↑（还原反应）[设疑]3. H+为什么不直接在Zn片上得e—而要在Cu片上得e—呢/ 由于锌片失去电子后产生Zn2+，锌片周围有许多来不及扩散到溶液中去的Zn2+，对H+有排斥作用，使H+很难在锌片上直接得到电子。 4．锌片的质量有无变化？溶液中c(H+)如何变化？5．此实验与干电池的功能相同吗？如何判断正负极？电子流动的方向如何？（4）用干电池判断电流方向[设疑]6.从能量转变的观点分析是什么装置 一. 原电池1.定义：把化学能转变为电能的装置叫做原电池。[讲述]这一现象早在1799年被意大利的物理学家伏打捕捉到并加以研究，发明了世界上第一个电池------伏打电池，即原电池。[观看计算机软件]模拟原电池两极的氧化还原反应对比铜锌原电池与直流电源或干电池的实验，得出有关的电极名称，电流流动方向，电子流动方向等。2.电极反应：负极（锌片） Zn - 2e = Zn2+（氧化反应）e— 正极（铜片）2H+ + 2e = H2↑（还原反应）原电池反应：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑原电池中：电子流入的一极是正极（较不活泼金属），电子流出的一极是负极（较活泼金属）。3. 原电池的原理：较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）流向较不活泼的金属（正极）。[假设—验证]教师引导学生提出假设问题，铁片与铜片、铁片与石墨、锌片与铁片等做电极，分别放入稀盐酸、食盐溶液和氢氧化钠溶液中，会不会有电流产生呢？ [讲述]请用实验验证下列哪些装置能构成原电池 并据此对比分析探讨原电池的组成条件[投影]4．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②电极材料均插入电解质溶液中③两极相连形成闭合电路[设计实验] 有锌片、铜片、橘子、pH试纸、电流表，请同学们推断一下能否组成原电池，并亲手设计一个原电池。[讲述]通过这个实验，同学们知道了用橘汁作电解液也可以组成原电池、我们回家也可以用其 他金属、水果、液体再试一试，把两个极板的另一端通过导线接触耳机的两极，仔细听听有什么声音，并想想说明什么问题？思考:实验Fe+CuSO4为什么有气泡 5.电极反应方程式的书写要求: ①正负极方程式分别要注明“正极”“ 负极”②得失电子数目相等③写“↑”“↓”[练习]判断下列装置那些能构成原电池，标出电极名称，写出电极反应。6．原电池的应用①制干电池②加快反应速率实验Al+H2SO4+CuSO4③判断金属活动性[练习1]X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成原池时，Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为（ ）。 A．X＞Y＞Z B．X＞Z＞Y C．Y＞X＞Z D．Y＞Z＞X[练习2]Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四种金属，将Ａ和Ｂ用导线连接起来，浸入电解质溶液中，Ｂ不易腐蚀。将Ａ、Ｄ分别放入等浓度盐酸中，Ｄ比Ａ反应剧烈。将Ｃｕ浸入Ｂ的盐溶液中无明显变化，如果把Ｃｕ浸入Ｃ的盐溶液中，有金属Ｃ析出。其活动顺序为：（ ）Ａ、ＤＣＡＢ Ｂ、ＤＡＢＣ Ｃ、ＤＢＡＣ Ｄ、ＢＡＤＣ [练习3] 实验室制取氢气，用锌与稀硫酸反应。锌用纯锌好，还是用粗锌好（杂质为碳）？为什么？ 二、化学电源[引言]人们应用原电池原理，制作了多种电池，如干电池、蓄电池、充电电池、高能电池等，以满足不同的需要。请同学们说说你所知道的电池的用途。 一次电池（干电池）电源分类 二次电池（蓄电池、充电电池） 燃料电池讲解：以干电池为例，目前全世界年产量为250亿只，我国是世界电池第一生产大国，占全世界电池总量的1/2左右，1998年我国电池年总产量已达140亿 酸性锌-锰干电池 锌-锰干电池 碱性锌-锰干电池1．干电池 负Zn+2OH——2e—=ZnO+H2O 银锌纽扣电池 正Ag2O+H2O+2e—=2Ag+2OH— 2.铅蓄电池目前汽车上使用的电池。铅蓄电池的构造是用含锑5%—8%的铅锑合金铸成格板。PbO2作为正极，Pb作为负极，二者交替排列而成。电极之间充有密度为1.25%—1.28%g cm-3的硫酸溶液。3.锂电池锂电池是一种高能电池，锂作为负极，技术含量高，有质量轻、体积小、电压高、工作效率高和寿命长等优点。常用于电脑笔记本、手机、照相机、心脏起博器、火箭、导弹等的动力电源。4新型燃料电池燃料电池是一种化学电池，它利用物质发生化学反应时释出的能量，直接将其变换为电能。从这一点看，它和其他化学电池如锰干电池、铅蓄电池等是类似的。但是，它工作时需要连续地向其供给活物质（起反应的物质）--燃料和氧化剂，这又和其他普通化学电池不大一样。由于它是把燃料通过化学反应释出的能量变为电能输出，所以被称为燃料电池。还原剂（燃料）在负极失去电子，氧化剂在正极得到电子。目前常见的有氢气、甲烷、煤气、铝等燃料与空气、氯气、氧气等氧化剂组成的燃料电池。特点是能量大、使用方便、不污染环境和能耗少等废旧电池的危害;一节一号干电池所含汞,可使1m2土地失去使用价值“电池虽小,污染挺大,集中生产,分散污染,短期使用,长期危害”废旧电池的回收:有色金属是宝贵的自然资源,处理100t废旧电池可获得25tZn、5tMn、17t钢皮过渡：原电池有许多用途，但也有不利的地方如金属的腐蚀三、金属的腐蚀[讲述]生活经验告诉我们，有些金属制品在使用一段时间以后，会失去表面的光泽，严重的会变得锈迹斑斑影响使用，尤其是钢铁制品，在潮湿的空气里，很容易生锈，这实际上是一种被叫做金属腐蚀的现象。[投影]阅读要点：1．什么是金属的腐蚀？举例说明。2．金属腐蚀的本质是什么？3．由于金属接触的介质不同，一般金属的腐蚀可分为几种？各是什么？4．什么是化学腐蚀？举例说明。5．什么是电化学腐蚀？6．在潮湿的空气里，钢铁制品的表面为什么会形成无数微小的原电池？正、负极各是什么？板书：（1）金 定义：指金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。 属 本质：M－ne－==Mn+ 的 分类 化学腐蚀 腐 电化学腐蚀 析氢腐蚀 蚀 金属的保护 吸氧腐蚀 例钢铁腐蚀：析氢腐蚀（在酸性条件下）钢铁在潮湿的空气中，钢铁表面吸附的水膜由于溶入二氧化碳，使H+增多。H2O + CO2 H2CO3 H+ + HCO3—构成的原电池：铁（负极）——碳（正极）——酸性电解质薄膜负极（铁）Fe –2e－ = Fe2+ （被氧化）正极（碳）2H+ + 2e－= H2↑（被还原）总: Fe+2H+= Fe2++ H2↑ 吸氧腐蚀（在弱酸性或中性条件下）钢铁在潮湿的空气中，钢铁表面水膜溶解了氧气。构成的原电池：铁（负极）——碳（正极）——电解质薄膜负极（铁）2Fe – 4e－ = 2Fe2+ （被氧化）正极（碳）2H2O + O2 + +4e－= 4OH－（被还原）总：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24 Fe(OH)2+O2+2H2O =4 Fe(OH)32 Fe(OH)3====Fe2O3+3H2O析氢腐蚀和吸氧腐蚀往往同时发生，一般情况下，钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀。[讨论] 析氢腐蚀或吸氧腐蚀钢铁表面水膜溶液的pH值会有什么变化？　化学腐蚀电化学腐蚀条件金属跟氧化剂直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触现象无电流产生有微弱电流产生本质金属被氧化的过程较活泼的金属被氧化的过程相互关系化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生（2）金属的防护[讲述]金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能等方面都将发生变化，会使机器设备、仪器、仪表的精密度和灵敏度降低，影响使用以至报废，甚至发生严重事故。据估计，每年由于腐蚀而直接损耗的金属材料，约占金属年产量的10％。因此防止金属腐蚀有很重要的意义。[通过研究讨论学习]1、 改变金属的内部组织结构。2、 在金属表面覆盖保护层。涂油脂、油漆，覆盖搪瓷、塑料，电镀、热镀、喷镀，在钢铁表面形成致密而稳定的氧化膜。3、 电化学保护法。[练习]1．表面镀有保护金属层的铁片，当镀层有破损时比普通铁片更易腐蚀的是（ ）。 A．白铁（镀锌铁） B．马口铁（镀锡铁） C．镀镍铁 D．镀铜铁2．下图各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是A．④>②>①>③ B．②>①>③>④C．④>②>③>① D．③>②>④>①3．通常在轮船的尾部和在船壳的水线以下部分，装有一定数量的锌块，请解释原因。 学生在教师指导下阅读教材相关内容学生讨论
课后小记：跟学生说清楚Cu-Zn原电池实验和理论不一致，拿苹果、西红柿做实验以增加兴趣

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