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1、CuSO4 溶液溶液4-1 原电池原电池周口市商水县第二高中 【知识目标知识目标】 1 1、在必修、在必修 2 2 的基础上，进一步学习原电池的工作原理，探究简单原电池的不足的基础上，进一步学习原电池的工作原理，探究简单原电池的不足 和改进。和改进。 2 2、掌握盐桥原电池的工作原理和盐桥的作用。、掌握盐桥原电池的工作原理和盐桥的作用。 3 3、形成完备的原电池概念，理解构成原电池的条件，掌握电极反应式的书写。、形成完备的原电池概念，理解构成原电池的条件，掌握电极反应式的书写。 【过程与方法过程与方法】 1 1、通过对化学能与电能转化的化学实验探究的过程，进一步理解探究的意义，、通过对化学能与
2、电能转化的化学实验探究的过程，进一步理解探究的意义， 学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。 2 2、能对自已探究原电池概念及形成条件的学习过程进行计划、反思、评价和调、能对自已探究原电池概念及形成条件的学习过程进行计划、反思、评价和调 控，提高自主学习化学的能力。控，提高自主学习化学的能力。 【情感与价值观情感与价值观】 1 1、培养学习化学的兴趣，乐于探究化学能转化成电能的奥秘，体验科学探究的、培养学习化学的兴趣，乐于探究化学能转化成电能的奥秘，体验科学探究的 艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。 2
3、 2、体会化学科学对个人生活和社会发展的贡献，关注能源问题，形成正确的能、体会化学科学对个人生活和社会发展的贡献，关注能源问题，形成正确的能 源观。源观。 【教学重点教学重点】 进一步理解原电池的工作原理，掌握盐桥原电池的工作原理进一步理解原电池的工作原理，掌握盐桥原电池的工作原理 【教学难点教学难点】 盐桥原电池能够持续供电的工作原理盐桥原电池能够持续供电的工作原理 【教学方法教学方法】 实验探究、分组讨论、多媒体辅助教学实验探究、分组讨论、多媒体辅助教学 【教学用具教学用具】实验仪器：灵敏电流计、烧杯、导线、盐桥实验仪器：灵敏电流计、烧杯、导线、盐桥实验药品：锌片、铜片、实验药品：锌片、铜
4、片、ZnSOZnSO4 4溶液、溶液、CuSOCuSO4 4溶液溶液 【教学过程教学过程】 【引入引入】在必修在必修我们已经认识了原电池，这节课我们将进一步的研究和学习我们已经认识了原电池，这节课我们将进一步的研究和学习 原电池。原电池。【板书板书】 4-14-1 原电池原电池【师师】下面我们来回顾一下原电池的有关知识：下面我们来回顾一下原电池的有关知识： 【投影投影】【】【复习回顾复习回顾】（学生回答）（学生回答） 1 1、原电池的定义和反应实质：、原电池的定义和反应实质：原电池：利用氧化还原反应，把化学能转化为电能的装置原电池：利用氧化还原反应，把化学能转化为电能的装置反应实质：能自发进行
5、的氧化还原反应反应实质：能自发进行的氧化还原反应 2 2、构成条件、构成条件 放热的氧化还原反应放热的氧化还原反应有两个活泼性不同的电极（金属有两个活泼性不同的电极（金属- -金属或金属金属或金属- -非金属）非金属）有电解质溶液或熔融的电解质有电解质溶液或熔融的电解质构成闭合回路构成闭合回路 【投影投影】原电池装置原电池装置【师师】原电池的反应现象是什么？原电池的反应现象是什么？( (师生共答师生共答) ) 【投影投影】锌片逐渐溶解，铜片表面有红色物质析出，电流表指针发生偏转。锌片逐渐溶解，铜片表面有红色物质析出，电流表指针发生偏转。 【师师】该原电池的电极反应式和总反应式如何书写？（学生回
6、答）该原电池的电极反应式和总反应式如何书写？（学生回答） 【投影投影】3】3、原电池的电极反应式和总反应式、原电池的电极反应式和总反应式 负极：锌片负极：锌片 ZnZn - - 2e2e- - = = ZnZn2+2+正极：铜片正极：铜片 CuCu2+2+ + + 2e2e- - = = CuCu总电极反应式：总电极反应式：ZnZn + + CuCu2+2+ = = ZnZn2+2+ + + CuCu 【师师】根据电极反应式和总反应式总结原电池的工作原理根据电极反应式和总反应式总结原电池的工作原理 【投影投影】4】4、原电池的工作原理、原电池的工作原理 负极：失电子，发生氧化反应；电子流出，负
7、极：失电子，发生氧化反应；电子流出， 正极：得电子，发生还原反应；电子流入。正极：得电子，发生还原反应；电子流入。 【过渡过渡】原电池的作用是把化学能转化为电能。对于电池来说，储电量越多，原电池的作用是把化学能转化为电能。对于电池来说，储电量越多， 放电越久，越好，这个原电池持续供电一段时间后，会出现什么现象放电越久，越好，这个原电池持续供电一段时间后，会出现什么现象? ? 【投影投影】放电一小时后的铜锌原电池放电一小时后的铜锌原电池现象：电流表的指针偏转角度逐渐变小；现象：电流表的指针偏转角度逐渐变小；ZnZn 表面逐渐被红色物质覆盖表面逐渐被红色物质覆盖 【探究探究】电流表的指针偏转角度逐
8、渐变小且锌片上也有红色物质覆盖，为什么？电流表的指针偏转角度逐渐变小且锌片上也有红色物质覆盖，为什么？【学生分组讨论学生分组讨论】 【投影投影】由于锌片与硫酸铜溶液直接接触，锌片失去的电子一部分经导线传递由于锌片与硫酸铜溶液直接接触，锌片失去的电子一部分经导线传递 到铜片表面，另一部分电子直接传递给硫酸铜溶液中的到铜片表面，另一部分电子直接传递给硫酸铜溶液中的 CuCu2+2+, ,铜在锌片铜在锌片 表面也析出，致使向外输出的电流强度减弱。当锌片表面完全被铜覆盖表面也析出，致使向外输出的电流强度减弱。当锌片表面完全被铜覆盖 后，不再构成原电池，也就没有电流产生。后，不再构成原电池，也就没有电流
9、产生。 【师师】总结：通过讨论发现，由于总结：通过讨论发现，由于 ZnZn 与与 CuSOCuSO4 4溶液直接接触，导致溶液直接接触，导致 CuCu 在在 ZnZn 极极 上也析出，使向外输出电流减弱，当锌极表面完全被铜覆盖后，液面下上也析出，使向外输出电流减弱，当锌极表面完全被铜覆盖后，液面下 变成了两个完全相同的电极，不再构成原电池，也就没有电流产生，不变成了两个完全相同的电极，不再构成原电池，也就没有电流产生，不 能持续供电了。能持续供电了。 【思考探究思考探究】如何改进才能得到持续稳定的电流？如何改进才能得到持续稳定的电流？ 【师师】引导引导: :通过刚才的分析，我们知道解决问题的关
10、键在于避免通过刚才的分析，我们知道解决问题的关键在于避免 ZnZn 和和 CuSOCuSO4 4 溶液溶液直接接触反应，下面请同学们分组讨论，如何解决这个问题。直接接触反应，下面请同学们分组讨论，如何解决这个问题。 【学生分组讨论学生分组讨论】在原有实验基础上进行改进，设计成一个能产生持续稳定电在原有实验基础上进行改进，设计成一个能产生持续稳定电 流的原电池。流的原电池。 【投影投影】展示学生改进装置展示学生改进装置 【师师】下面我们通过实验验证一下能否产生持续稳定的电流下面我们通过实验验证一下能否产生持续稳定的电流 【师师】演示实验：没有盐桥的原电池能否产生电流演示实验：没有盐桥的原电池能否
11、产生电流 【投影投影】现象：电流计指针不偏转（无电流通过）；且锌片和铜片上均无明显现象：电流计指针不偏转（无电流通过）；且锌片和铜片上均无明显 现象现象 【学生分组讨论学生分组讨论】讨论装置的设计缺陷讨论装置的设计缺陷 【师师】总结：分析可知本装置的缺陷在于没有把总结：分析可知本装置的缺陷在于没有把 ZnSOZnSO4 4和和 CuSOCuSO4 4 溶液连通起来，溶液连通起来，H2 2SO4 溶液溶液形成闭合通路。形成闭合通路。 【过度过度】俗话说遇河搭桥，如果在两溶液之间架起一座桥梁是否就能构成闭合俗话说遇河搭桥，如果在两溶液之间架起一座桥梁是否就能构成闭合 回路，回路， 产生电流？下面我
12、们通过实验验证一下。产生电流？下面我们通过实验验证一下。 【演示实验演示实验】加入盐桥后的原电池加入盐桥后的原电池 （提示注意观察电流表指针变化）（提示注意观察电流表指针变化） 【投影投影】实验现象：电流表指针发生偏转；实验现象：电流表指针发生偏转；ZnZn 片逐片逐 渐溶解；只有铜片上析出红色物质；渐溶解；只有铜片上析出红色物质； 【师师】可见有此可见有此“桥桥”可以产生稳定电流，此可以产生稳定电流，此“桥桥” 在化学上称为盐桥。该装置称为盐桥原电池。在化学上称为盐桥。该装置称为盐桥原电池。 【板书板书】一、盐桥原电池一、盐桥原电池 【投影投影】盐桥：在盐桥：在 U U 型管中装满含有琼胶的
13、饱和型管中装满含有琼胶的饱和 KClKCl 溶液。溶液。 【探究探究】有盐桥时，为什么能产生持续稳定的电流呢？有盐桥时，为什么能产生持续稳定的电流呢？ 【师师】看图分析：看图分析：原电池放电时，负极，锌失电子形成锌离子，进入溶液，使原电池放电时，负极，锌失电子形成锌离子，进入溶液，使 硫酸锌溶液带正电，阻碍硫酸锌溶液带正电，阻碍ZnZn2+2+继续进入溶液，正极，铜离子得电子，溶继续进入溶液，正极，铜离子得电子，溶 液中液中SOSO4 42-2-相对增多，使硫酸铜溶液带负电，阻碍电子继续从相对增多，使硫酸铜溶液带负电，阻碍电子继续从ZnZn极流向极流向CuCu 极。当有盐桥存在时，盐桥中的氯离
14、子移向硫酸锌溶液，钾离子移向硫极。当有盐桥存在时，盐桥中的氯离子移向硫酸锌溶液，钾离子移向硫 酸铜溶液，使两溶液均保持电中性，酸铜溶液，使两溶液均保持电中性，从而使原电池产生持续稳定的电流。从而使原电池产生持续稳定的电流。【师师】那么盐桥的作用是什么呢？那么盐桥的作用是什么呢？ 【学生分组讨论学生分组讨论】盐桥的作用盐桥的作用 【板书板书】1 1、盐桥的、盐桥的作用作用（1 1）连通两个电解质溶液，形成闭合回路；）连通两个电解质溶液，形成闭合回路；（2 2）使两个溶液保持电中性，从而使氧化还原反应持续进行。）使两个溶液保持电中性，从而使氧化还原反应持续进行。 【投影投影】实验现象：实验现象：
15、ZnZn 片逐渐溶解；只有铜片上析出红色物质；电流表指针片逐渐溶解；只有铜片上析出红色物质；电流表指针 发生偏转发生偏转【师师】根据现象根据现象, ,请同学们写一下盐桥原电池的电极反应式和总反应式。请同学们写一下盐桥原电池的电极反应式和总反应式。 【板书板书】2 2、电极反应式、电极反应式 负极：锌片负极：锌片 ZnZn - - 2e2e- - = = ZnZn2+2+正极：铜片正极：铜片 CuCu2+2+ + + 2e2e- - = = CuCu总电极反应式：总电极反应式：ZnZn + + CuCu2+2+ = = ZnZn2+2+ + + CuCu 【师师】根据电极反应式，请同学们总结一下盐桥原电池的工作原理根据电极反应式，请同学们总结一下盐桥原电池的工作原理 【投影投影】3 3、盐桥原电池的工作原理：、盐桥原电池的工作原理：负极：还原性较强的物质，失电子；发生氧化反应负极：还原性较强的物质，失电子；发生氧化反应正极；氧化性较强的物质，得电子；发生还原反应正极；氧化性较强的物质，得电子；发生还原反应外电路；电子由负极流向正极外电路；电子由负极流向正极内电路：阴离子移向负极，阳离子移向正极内电路：阴离子移向负极，阳离子移向
