第一节原电池教学课例
[教学目标]
1、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 2、能够写出电极反应式和电池反应方程式 3、体验化学能与电能相互转化的探究过程 [教学重难点]
原电池的形成条件及电极反应;原电池电极名称的判定及原电池的工作原理。 [教学难点]
通过对原电池实验的研究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。 [教学过程]
【实验探究Ⅰ】 实 验 步 骤 1、铜片插入稀硫酸 2、锌片插入稀硫酸 现 象 无 产生气泡,放热 用动画展示实验现象 铜片上产生气泡 3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸 电流计指针偏转 【问题探究】
1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生?
2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么? 【引出】原电池概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池。 【问题】原电池的工作原理? × Cu Zn 【讲解】
负极(锌片):失电子
Zn-2e=Zn2+ (氧化)
正极(铜片):得电子
2H++2e=H2↑(还原)
总反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑(氧化还原反应)
电子流动的方向?
锌 铜
一、原电池的工作原理
电子e-
导线(外电路):负极(失e-氧化反应) 正极(得e-还原反应)
电流I
阴离子
溶液(内电路):负极 正极
阳离子
原电池的实质:将一定的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。即将化学能转化成电能的形式释放。
用动画展示原电二、原电池的构成条件
池微观原理 1、活泼性不同的两电极
2、电解质溶液
3、形成闭合回路(导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液) 4、自发的氧化还原反应(本质条件) 【实验探究Ⅱ】
按右图所示, 将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的CuSO4溶液分别通过导线与电流计连接,有什么现象? 电流计指针不偏转,且铜片和铁片上均无明显现象(即:无电子定向移动)
【问题】上述装置构成了原电池吗?为什么? 【实验探究Ⅲ】
在探究实验2的装置中架上盐桥连通,看有什么现象? 电流计指针偏转,有电流通过电路,是原电池装置。 【问题探究】
(1)确定该原电池的正、负极,并写出原电池中的两个电极反应和电池反应方程式。
-2+
负极(锌片): Zn -2e =Zn (氧化反应)
2+-正极(铜片): Cu + 2e = Cu (还原反应)
2+2+
电池反应(总化学方程式):Zn + Cu= Zn + Cu (2)判断电子的流动路线及溶液中阴、阳离子移动趋势? 阳离子 -e 锌极 铜极 锌极 阴离子 铜极
【问题】然后取出盐桥,又将看到什么现象?
电流计指针回到零点,说明无电流,未构成原电池。
【问题】盐桥起什么作用?
【讲解】盐桥中通常装有含琼胶的KCl饱和溶液
-+
盐桥的作用: Cl向锌盐方向移动,K向铜盐方向移动,使Zn盐和Cu盐溶液一直保持电中性,从而使电子不断从Zn极流向Cu极。
导线的作用是传递电子,沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。(形成闭合回路) 三、原电池正负极的判断 判断依据 电极材料 电子流动方向 离子流动方向 发生反应 反应现象 负极 活泼性较强的金属 电子流出 阴离子移向电极 氧化反应 电极溶解 正极 较弱或能导电的金属 电子流入 阳离子移向电极 还原反应 电极增重或产生气泡 四.电极反应式和总反应式的书写 1.找出原电池的正负极 以铜锌原电2.结合电解质溶液,找出氧化产物和还原产物 池为例 3.写出电极反应式与总反应式 【练习】
1.下列哪几个装置能形成原电池? 用多媒体展2.判断下列原电池的正负极?
示图片题目 3.写出电极反应式和总反应式