原电池原理及其应用-教学案例评析

原电池原理及其应用-教学案例评析（精选9篇）

1.原电池原理及其应用-教学案例评析 篇一

《原电池原理及其应用》教学设计

长沙市第二十九中学 曾燕

一、教学目标

（一）、认知目标

1．掌握原电池原理，组成原电池的必要条件及其原电池的能量变化。2．了解几种新型化学电池，拓展学生的视野。

3．自制瓜果电池，激发学生对化学的学习兴趣，巩固原电池原理。

（二）、能力目标

1．培养学生设计实验、动手观察实验的能力。2．培养学生重视过程的研究。3．培养学生表达和逻辑推理能力。4．引导学生学会探究学习的方法。

二、教学重点和难点

重点：原电池原理，电极方程式的书写。难点：原电池原理。

三、教学过程

[导入]：

教师出示干电池提出设问：干电池中的电是怎样产生的呢？今天我们来探究这个问题。[学生实验]：

（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）在上述实验（2）的导线中间连接一个电流计。[学生描述实验现象]：

（1）锌片和铜片单独放入稀硫酸中，锌片上有气泡产生，而铜片上没有。

（2）用导线相连接的锌片和铜片同时放入稀硫酸中，铜片上有气泡产生。

（3）实验（3）中电流计指针发生偏转。[教师提问]：产生这些现象的原因是什么？ [思考]：

（1）锌片的质量有什么变化？

（2）锌片的电子为什么会流向铜片？（3）铜片上为什么有气泡产生？

（4）从氧化-还原反应的角度来分析两极各发生什么变化？（5）从能量转变的角度来分析原电池是一种什么装置？

学生在教师指导下阅读课文，共同讨论，寻找答案，探究原电池的原理。

播放多媒体动画，使学生直观的理解电子转移这一微观现象。[电极方程式]： 负极：锌片：Zn-2e→Zn2+（氧化反应）

正极：铜片：2H++2e→H2↑（还原反应）总的离子方程式：Zn+2H+→Zn2++ H2↑

[教师提问]：用其它金属或石墨作为电极,将导线相连同时放入其它溶液中，能否产生电流，组成原电池？

学生分组讨论，设计实验，通过实验加以验证，从而找出规律。[提供的实验药品及仪器]：

铝片、锌片、铁片、铜片、石墨、稀盐酸、氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、导线、电流计、小电珠、音乐集成块、酒精溶液、烧杯等。

学生通过共同讨论，设计出如下的实验并进行操作。[学生实验]：（1）铁片和铜片用导线连接放入稀盐酸中。

（2）铁片与石墨用导线连接放入硫酸铜溶液中。（3）铝片和铁片用导线连接放入氢氧化钠溶液中。（4）锌片和铜片用导线连接放入酒精溶液中。

每组实验的导线中间可随意连接一个电流计、一个小电珠或一个音乐集成块。[实验现象]：实验（1）、（2）、（3）中电流计指针偏转了，小电珠亮了，悦耳的音乐响起了；实验（4）没有现象，说明没有电流产生。

[学生书写电极方程式]：略。

学生通过进行有趣的探究性实验，仔细观察实验现象，师生共同讨论，得出准确结论。（1）形成原电池的必要条件：a、两个相连的电极（较活泼的金属是负极，较不活泼的金属或非金属石墨是正极。）b、电解质溶液。（2）原电池的原理：较活泼的金属作负极，发生氧化反应；较不活泼的金属或非金属石墨作正极，发生还原反应；电子由负极经过外电路流向正极。（3）原电池的能量变化：化学能转变成电能。

[教师陈述]：干电池就是原电池，将化学能转变成电能，干电池中的电流就是这样产生的。

[巩固练习]：

1、有A、B、C、D四种金属作电极，将A与B用导线连接浸入硫酸铜溶液中，B上析出铜；将C、D用导线连接浸入稀硫酸中，C上有气泡产生；将A、D用导线连接浸入稀硫酸中，电流从A沿导线流向D；将B浸入C的盐溶液里，B上有C析出。据此判断它们的活泼性由强到弱的顺序是（）

（A）D C A B

（B）D B A C

（C）D A B C（D）B A D C

2、有A、B两个电极，用导线连接一个电流计，放入盛有C溶液的烧杯中，B棒质量增加，则装置中可能的情况是（）（A）A作负极，C是硫酸铜溶液

（B）A作阴极，C是硫酸铜溶液

（C）A作负极，C是硫酸溶液

（D）A作正极，C是硫酸铜溶液

3、在盛有稀硫酸的烧杯中，有锌片和石墨两个电极，用导线连接一个电流计，关于此装置的下列说法正确的是（）（A）石墨为负极

（B）锌片上有气体放出，溶液PH值增大（C）电子由锌片沿导线流向石墨

（D）H+向正极移动，发生氧化反应

4、下列叙述中：①锌跟稀硫酸反应制取氢气，加少量硫酸铜溶液能加快反应速度；②生铁跟稀硫酸反应比纯铁慢；③镀层破坏后，白铁皮（镀锌铁）比马口铁（镀锡铁）更易被腐蚀，正确的是（）（A）①②③

（B）①③

（C）①②（D）①

[拓展知识]：联系生活，介绍几种新型的化学电池：如燃料电池、银锌电池（纽扣电池）、海水电池等扩大学生的视野，激发学生的求知欲。[家庭实验]]：每个学生回家设计一个瓜果电池，并通过实验巩固原电池原理。

板书设计

第四节

原电池原理及其应用

一、电池的工作原理

概念：把化学能转化为电能的装置叫做原电池。负极锌片：Ｚｎ－2ｅ－＝Ｚｎ２＋（氧化反应）正极铜片：2Ｈ＋＋2ｅ－＝Ｈ２（还原反应）总反应式：Ｚｎ＋2Ｈ＋＝Ｚｎ２＋＋Ｈ２↑

二、组成原电池的条件

1．有活泼性不同的两个电极。（1）一种金属与一种能导电的非金属。（2）两种活泼性不同的金属。2．两极均插入电解质溶液中。3．两极相连形成闭合回路。

2.原电池原理及其应用-教学案例评析 篇二

一、铜锌原电池放电时负极表面真的没有气体产生吗?

铜锌原电池作为原电池原理学习的载体,基于铜锌原电池进行实验和问题设计是教学组织的形式。实践中教师设置了三个实验。

实验一:将铜片和锌片同时插入稀硫酸溶液,观察铜片、锌片表面变化;

实验二:用导线连接,观察铜片和锌片表面变化;

实验三:接入电流计进行读数。

学生观察到的实验现象是:未接导线前,铜片上没有明显变化,锌片上有气泡产生;连接导线后, 铜片产生大量气泡,锌片上也有气泡产生,只是比原先少一些;接上灵敏电流计有较大的读数(笔者在实验中的读数是260 μA)。但有些教师会去“纠正”,描述为:导线连接后锌片上没有气泡;有的解释是刚才产生的气泡没有消除掉,甚至不断产生的气泡也视而不见;有的干脆告诉学生记住:负极反应是Zn-2e-=Zn2+,正极反应是2H++2e-=H2↑,锌片上不可能产生气泡。这样的教学过程,容易让学生不仅不相信实验,不相信化学,甚至不相信教师,而且实验仅仅是一个过程,没有起到引领学习与佐证化学原理的作用。

实实在在的实验现象不容否定,如出现与教材描述不一致时,我们不要紧张,要学会让学生提出问题,教师和学生一起讨论,逐一分析可能的原因, 引发学生思维进入愤悱之态。这才是真正的探究, 真正的学习过程,而强记的答案不是学生学习,而是“生产产品”。

因为在笔者的课堂学生有相当大的自由发言权,同时笔者的教学不仅完成教材实验,而且还会增加自己设计的实验,所以学生会大胆地解答和实验操作,描述实验现象时会看到什么说什么,从来不会说假现象。学生因此得出的电极反应中负极多了一个反应2H++2e－=H2↑。笔者并没有强行删掉, 而是让他们分析原因,电子从负极流向正极,溶液中的阳离子(H+)向正极移动,在正极等着接电子, 只会在正极产生H2逸出。有的学生说是有少量H+没有移向铜电极,有的说是有的H+还没有来得及移向铜电极,有的学生说是Zn和H+直接进行氧化还原反应,有的说是没有进入理想状态,但没有谁能说服谁。此时有一位学生说可能是锌片不纯。当听到这个解释时,笔者进行了追问:“不纯,可能会混入什么物质?”学生都在说可能是铜、银、金之类, 当锌和这些金属一起浸泡在稀硫酸中会形成原电池,也就是说在锌片上也存在正极,所以会产生H2。 笔者补充一句,其实只要能导电的都可以,如石墨。 为后面的钢铁腐蚀原理埋下伏笔。但立刻有学生反驳了:难道混有杂质铝也会吗?此时,笔者都没有 “抢到”回答的机会,已经有同学说了:有铝也没有关系的,铝和锌浸泡在稀硫酸中可以形成原电池,只是金属锌担当正极大任,表面照样会产生气泡。到这里笔者并没有结束引导,又问学生:铜就一定是纯铜吗?学生说也不是,因为如果里面混有比铜不活泼的金属时,在稀硫酸中也不会形成原电池,还有学生说如果混进去是活泼金属就行了,因为这样就可以与铜在稀硫酸中形成原电池了(此时笔者根本没有回答机会),也有可能混有活泼金属,但被铜严密包裹,无法与稀硫酸接触照样不会产生气泡。

在上述学习过程中,教师只是在利用实验中常被大家忽略的现象,而恰恰是这个现象,让学生从实验事实与预设现象的冲突,展开思考和讨论,这十分钟左右的争论与思辨不正是我们想要的科学探究吗?不正是学生主体作用的发挥吗?

二、用铜导线做“盐桥”就不能形成原电池吗?

如图2所示,学生都能回答不能构成原电池,因电解质没有形成闭合回路,导线导电是电子在导线中定向移动,电解质溶液(或熔融态)导电是阴阳离子定向移动。图3中两个半电池中正极所在半电池中的阴离子(SO42-)无法通过盐桥(琼脂+饱和KCl溶液)从正极半电池进入负极半电池,而负极半电池中的阳离子(Zn2+)无法通过盐桥进入正极半电池, 而且实验中学生读得电流是260μA,也就是形成了原电池,负极反应Zn-2e－=Zn2+, 正极反应Cu2++2e－=Cu,必然导致负极半电池中正电荷多于负电荷而带正电,而正极半电池中正电荷少于负电荷而带负电。笔者让学生来体验这两个半电池中的溶液是否带电,学生既兴奋又害怕,有一位学生用手指分别伸入负极半电池和正极半电池,没有感觉异常,继续将手指同时伸入两个半电池,还是没有异常,但灵敏电流计的指针显示仍然有240μA。学生感觉诧异了,有学生把思考方向引向了盐桥,既然两个半电池不带电,是不是意味着盐桥中的阴、阳离子分别进入负极半电池和正极半电池,中和半电池中的电荷。学生的补充很及时,如果这样,这盐桥用一段时间不是要“死亡”了吗?笔者不仅给予了肯定,还让学生说怎样让盐桥“重生”。学生说再向琼脂中灌入饱和氯化钾溶液。

接着笔者让学生做一个猜测,如图4,将盐桥换成了一根铜导线分别伸入两个半电池,能形成原电池吗?学生立即回答不可能,因为不仅是练习中遇到过,而且也知道阴、阳离子不可能在导线中流动,所以无法形成闭合回路。笔者让学生自己来实验,就直接将一根铜导线两端同时伸入两个半电池,学生非常诧异,不仅能产生电流,且爆表了(灵敏电流计最大值300μA)。学生纳闷了,这好像与参考书上描述的完全不一样,很多学生自己做了几次,确实每一次电流都很大,学生产生了疑问。是不是试剂有问题?但刚才实验也是这些试剂,没有更换过,问题出在哪里呢?学生的想象能力真的是很强,趁笔者没有注意,已经有学生按下述图5和图6进行了实验,而且按图5读数接近300μA,按图6读数也有10μA左右。

此时学生不难看出,图5相当于铜线和锌片在硫酸锌溶液中的原电池,虽然电解质溶液是Zn SO4, 与负极Zn理论上不会自发进行氧化还原反应,但实验事实发生了。图6产生微弱电流的原因学生很快找到,因为这根导线明显不是纯铜,含有少量杂质,会形成原电池,所以有微弱的电流(前一次课, 用两块相同的铜片浸入硫酸铜溶液实验过,确实没有电流)。这时学生间的讨论更加剧烈了,在这个过程中学生真的发现图4产生电流的原因,有学生将图4的原电池图加了两条线,如图7所示,而且学生还解释了如果笔者分析左边的原电池时,右边电池相当于导线(如图中虚线1),如果笔者分析右边的原电池,左边的电池相当于导线(如图中虚线2),这样实际相当于两个原电池串联了,电流很大。当时笔者惊呆了。合适的实验、问题等载体,能给学生自主的空间,学生不仅能分析异常现象,还能发现教师未曾发现的知识。

三、蔗糖溶液不能做电解质溶液吗?

实验中笔者用蔗糖溶液来探讨能不能形成原电池,开始笔者也很确信不能形成,因为蔗糖是非电解质,不会电离出离子。但在实验中,不仅可以, 而且还有约50μA的电流产生(Zn、Cu、蔗糖溶液)。 很快学生帮笔者解释了,理由是蔗糖溶液中有水,水是弱电解质,是可以产生H+和OH-离子的,所以可以形成原电池。顺着学生的思路下去,要证明蔗糖不能形成原电池,学生想到了将蔗糖加热到熔化状态进行实验,设想很好,但在实践中又如何做呢?加热到蔗糖熔化,两个电极插入会形成原电池吗?是否会有电流产生?这些都是留给我们研究的方向, 学生对这些未知的领域有兴趣,也就会积极探索, 这才是学习过程,并不一定要学生对所有科学原理都理解清楚,但这些实验都能引起学生对空气中的O2在正极得电子被还原的思考,这正为后续研究吸氧腐蚀埋下伏笔。

实验事实与预设现象会有冲突,但在中学学习中更多的是伪冲突。教材中的科学原理总是去枝去叶的主干认识,理想化的分析现状,但在实验中却是真实状态,会出现与教材描述不一样的现象,教师利用好实验现象进行科学分析,获得科学原理的理解,收获研究问题的方法。

3.原电池原理及其运用说课稿 篇三

一、说教材今天我说课的题目是《原电池原理及其应用》第一课时,选自普通高中课程标准实验教科书选修4化学反应原理第一章第三节。本节内容在高中化学知识体系中的地位,本节内容之前我们已学习了化学反应中的能量变化,钠、镁、铝、铁等有关金属知识,以及电解质溶液的内容,这都为本节的学习做了知识上的准备。本节课的学习为后面学习金属的腐蚀与防护,电解电镀知识打下基础,本节课在知识体系中处于过渡阶段。二、说教法本节课 我主要采用实验探究法。首先创设探究问题的情景,以启发质疑,引起学生好奇、惊疑,激发学生的内在动力。然后是实验探究,以准确的演示实验现象让学生找出规律,培养学生做好实验,记录实验现象、结果,分析和处理实验现象的能力。三、说学法我所授课班级的学生特点是:学生好奇心强,思维活跃,能积极主动地学习,同时以具备一定的实验技能,但对实验现象及结果的分析和处理能力还有一定的欠缺,需要教师不失时机的引导。让学生自行解决实验问题,使学生充分领略到解决问题的喜悦。感知实验仪器——组装仪器——观察现象——分析原因——得出结论。四、说教学过程根据教学大纲,质量考试纲要及高考考试说明的要求,结合学生的实际情况,确定的教学目标如下:知识目标:使学生理解原电池原理,学会形成原电池的基本条件。能力目标:培养和发展学生动手实践能力,观察、分析、推理能力。情感目标:通过实验探究,培养学生的科学态度和科学方法,使学生学会透过现象看本质。二、教学内容教学重点、难点 本节内容是继前面学习有关金属元素及其化合物知识后,过渡到电化学知识学习上的,因此需要一个引导过程,也需要一个思维转换过程。所以原电池的原理是本节课的重点,原电池反应实质及组成条件是难点。教学过程根据本节的教学目标我对具体的教学过程进行如下设计:(一) 调动学生学习的积极性,设置教学情境组织教学后,首先讲一个小故事(见大屏幕),并做如下的讲述:同学们想知道化学家是如何帮助这位太太的吗?只要大家认真学好本节的内容,你就会知道答案的.(此时同学们个个情绪高涨,摩拳擦掌,跃跃欲试,求知欲十分强烈,教学活动的良好氛围形成了.)那么我们本节要学的内容是什么呢?(以生活中的常见物品引入正课)(二)实验探究首先在原电池概念的形成和理解上,我根据学生的认知特点:让学生按照课本19业的内容实验:观察实验现象,分析可能出现的现象。其次,原电池反应的实质及组成条件是教学的难点,我们师生又共同完成了如下实验。(见大屏幕)本组实验的目的是使学生在实验对比的基础上发现并总结出形成条件, 通过微机模拟理解反应的实质。 为培养学生养成良好的科学思维方法奠定基础。(三)理论探索每一组实验之后学生都迫切想知道为什么,这时学生的大脑皮层兴奋起来,达到了调动学生学习积极性和主动性的目的,从而使每组实验之后很自然的过渡到理论探索阶段.这个阶段是本节课的关键所在,因为教学的重点和难点都蕴涵其中,而此阶段又是教师引导学生对化学事实、现象进行分析、概括、总结,知识升华和提高的重要阶段,也是提高表达能力的最佳时段.因此教师的导显得尤为重要。(四)巩固练习(见大屏幕) 通过对练习题的精心设计,以达到更好地理解和巩固本节难点和重点的目的。五、说教学媒介(一)说板书设计本节课的板书设计力求体现两个特点:1. 板面简洁,重点突出。2. 手写板書和投影板书相互补充。这样不但能使学生对所学内容的印象深刻,便于对新知识的理解,也便于对板书的保持和从现。(板书如下)(二) 说教具使用的设计现行化学大纲中明确指出:课堂教学中应加强直观教学,这是帮助学生更好地理解教学内容,提高教学效果的重要途径之一。因此我们在学生实验前认真设计,实验中严格要求。同时我和我的同事将微观的知识如:氧化—还原反应的过程等都制成模拟动画,这不但减少了理论学习的枯燥感,而且激发了学生学习的积极性,在教学中起到事半功倍的效果。 六、说教学体会在本课时的教学中,引是向导,探是核心,实验是方法.在师生的共同努力下,我们又一次实践了从学会到会学这样一个美好的过程.要明确学生的潜力是巨大的,教师的作用是有效的引导学生把自己的潜力最大限度发挥出来。

4.原电池原理及其应用-教学案例评析 篇四

一、原电池

1、原电池定义：将

转变为的装置。

2、实质：将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

3、组成原电池的条件：

（1）有两种活泼性不同的金属作电极（或金属与能导电的非金属或化合物）

注意：燃料电池中两极可同选石墨或铂

（2）有电解质溶液（3）构成闭合的回路

［例1］下列哪些装置能组成原电池？（）

沿导线

沿导线

如左图：若在上述f装置中接上电流计并插入盐桥（盐桥通常是装有饱和KCl琼脂溶胶的U形管，溶液不致流出来，但离子则可以在其中自由移动）。电流计指针偏转，说明有电流通过。从检流计指针偏转的方向可以知道电流的方向是Cu极→Zn极。根据电流是从正极流向负极，因此，Zn极为负极，Cu极为正极。电子从Zn极→Cu极。

若取出盐桥，检流计指针归零，重新放入盐桥，指针又发生偏转，说明盐桥起到了使整个装置构成通路的作用。

盐桥是怎样构成原电池中的电池通路呢？

Zn棒失去电子成为Zn2+进入溶液中，使ZnSO4溶液中Zn2+过多，带正电荷。Cu2+获得电子沉积为Cu，溶液中Cu2+过少，SO42－过多，溶液带负电荷。当溶液不能保持电中性，将阻止放电作用的继续进行。盐桥的存在，其中Cl-向ZnSO4

溶液迁移，K+向CuSO4

溶液迁移，分别中和过剩的电荷，使溶液保持电中性，反应可以继续进行。盐桥中离子的定向迁移构成了电流通路，盐桥既可沟通两方溶液，又能阻止反应物的直接接触。

4、电极名称及其判断：

（1）根据电极材料：两种金属（或金属与非金属）组成电极，若它们都与（或都不与）电解质溶液单独能反应，则较活泼的金属作负极；若只有一种电极与电解质溶液能反应，则能反应的电极作负极。

（2）根据电极反应：失电子－氧化反应－负极

得电子－还原反应－正极

（3）根据电子或电流流动方向（外电路）：

电子从负极流出，流入正极；电流从正极流出，流入负极。

［例2］请判断下列原电池的正负极：

5、电极反应方程式的书写

注意：（1）需标出正负极及电极材料；

（2）遵循三大守恒（电子得失守恒、质量守恒、电荷守恒）

如：Fe－Cu（稀硫酸)：

负极（Fe）：Fe

–

2e

=

Fe2+　　　　　正极（Cu）：2H+

+2e

=

H2↑

总反应：Fe

+

2H+

=

Fe2+

+

H2↑

［练习1］请写出下列原电池电极反应式及总反应式。

（1）Fe－C（稀硫酸）

（2）Cu－Ag（AgNO3溶液）

（3）Al－Mg（NaOH溶液）

（4）Fe－Cu（稀硝酸）

［练习2］请把

Fe

+

2FeCl3

＝3FeCl2，设计成原电池。

6、原电池原理的应用

（1）判断金属的活泼性：

（2）加快金属与酸反应的速率：

二、化学电源

化学电源是将化学能转化为电能的装置，它包括一次电池、二次电池和燃料电池等。

1、一次电池（又称干电池）如：普通锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等。

（1）碱性锌锰电池，电解质是KOH，其电极反应：

2MnO2＋Zn＋2H2O＝2MnOOH＋Zn(OH)2

负极（Zn）：

正极（MnO2）：

（2）锌银电池的负极是Zn，正极是Ag2O，电解质是KOH，其电极总反应如下：

Zn

+

Ag2O＝ZnO

+

2Ag

则：负极（）：

正极（）：

2、二次电池（又称充电电池或蓄电池）放电

如：铅蓄电池。反应方程式如下式：

充电

Pb

(s)+

PbO2(s)

+2H2SO4(aq)

2PbSO4(s)

+2H2O(l)

①其放电电极反应：

负极（）：

正极（）：

②其充电反应是上述反应的逆过程，则电极反应：

阴极：

阳极：

3、燃料电池

燃料电池是一种持续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。它与一般的化学电源不同，一般化学电池的活性物质储存在电池内部，故而限制了电池的容量，而燃料电池的电极本身不包括活性物质，只是一个催化转化元件。

如：氢氧燃料电池。2H2＋O2＝2H2O

①酸性介质时，电极反应：

负极：

正极：

总反应：

②碱性介质时，电极反应：

负极：

正极：

总反应：

除H2外，烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体，均可作燃料电池的燃料；除纯氧

气外，空气中的氧气也可作氧化剂。

［练习3］新型燃料电池，甲烷、氧气及KOH电解质溶液，用Pt作两个电极，写出两

个电极的电极反应式和总反应式。

三、金属的电化学腐蚀与防护

（一）金属的电化学腐蚀

1、金属的腐蚀是金属与周围的气体或者液体物质

发生

而引起损耗的现象。一般可分为

腐蚀和

腐蚀。

化学腐蚀：金属与接触到的干燥气体（如

O2、Cl2、SO2

等）或非电解质液体（如：　汽油、苯、润滑油）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。

如：钢管被原油中的含硫化合物

腐蚀，温度越高，化学腐蚀越。

电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时。会发生

反应，的金属失去电子而被

。如

在潮湿的空气中生锈。

两种腐蚀往往

发生，但

腐蚀更普遍，速度更快，危害更严重。

2、化学腐蚀与电化学腐蚀的共同点和不同点：

电化腐蚀

化学腐蚀

条件

不纯金属或合金与

电解质溶液

接触

与

非电解质

直接接触

有无电流产生

本质

较活泼的金属被氧化

金属被氧化

3、电化学腐蚀

(以钢铁为例)

（1）析氢腐蚀

(酸性较强的溶液)

负极

正极

总方程式：

（2）吸氧腐蚀

(中性或弱酸性溶液)

负极

正极

总方程式：

离子方程式：Fe2+

+

2OH－

=

Fe(OH)2

Fe(OH)2继续与空气中的氧气作用：

铁锈的主要成分是，阻止钢铁继续腐蚀。（能、不能）

4、影响金属腐蚀快慢的因素

本性：

（1）金属的活动性：金属越，越容易被腐蚀

（2）纯度：不纯的金属比纯金属

腐蚀，如纯铁比钢

腐蚀。（难、易）

电化学腐蚀：两电极活动性差别越大，氧化还原反应速率越，活泼金属被腐蚀得越快。

（3）氧化膜：如果金属被氧化形成致密的氧化膜，那么会保护内层金属，如、如果金属被氧化形成疏松的氧化膜，那么不会保护内层金属，如

空气

水

Fe

C

Fe

Zn

Fe

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

外因：

介质：环境（腐蚀性气体，电解质溶液）

［例题］如右图所示，铁处于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种不同的环境中，铁被腐蚀的速率由大到小的顺序是（填序号）。

（二）金属的防护

1、金属的防护

覆盖保护膜（涂油漆，电镀，钝化等）

改变金属的内部结构（钢→不锈钢，在钢中加入镍和铬）

2、电化学保护

牺牲阳极阴极保护法（较活泼金属作

极，钢铁作

极被保护）

外加电流阴极保护法（外加电流，使钢铁被迫成为

极受保护）

常见化学电源介绍

1、铜锌电池

负极材料

锌

正极材料

铜

电解质

稀硫酸

负极反应

Zn-2e

=

Zn2+

正极反应

2H++2e

=

H2­

总反应

Zn+2H+

=

Zn2++H2­

2、干电池

负极材料

Zn

正极材料

C

电解质

NH4Cl

ZnCl2

MnO2糊状混和物作电解质溶液

负极反应

Zn-2e

=

Zn2+

正极反应

2NH4++2e

=

2NH3+H2­

总反应

2NH4++Zn

=

Zn2++2NH3­+H2­

备

注

正极产生的NH3被ZnCl2吸收,反应式是:

4NH3+ZnCl2

=

[Zn(NH3)4]Cl2

正极产生的H2被MnO2吸收,反应式是:

H2+2MnO2

=

Mn2O3+H2O3、铅蓄电池

负极材料

Pb

正极材料

PbO2

电解质

H2SO4溶液(30%)

负极反应

Pb-2e+SO42-

=

PbSO4

正极反应

PbO2+2e+4H++SO42-

=

PbSO4+2H2O

总反应

PbO2+Pb+2H2SO4

=

2PbSO4+2H2O4、银锌电池

负极材料

Zn

正极材料

Ag2O

电解质

KOH溶液

负极反应

Zn-2e+2OH-

=

Zn(OH)2

正极反应

Ag2O+2e+H2O

=

2Ag+2OH-

总反应

Zn+Ag2O+H2O

=

2Ag+Zn(OH)2

备

注

又称高能电池,常用于计算器、电子表中(钮扣电池)

5、爱迪生电池

负极材料

Fe

正极材料

NiO2

电解质

KOH溶液

负极反应

Fe-2e+2OH-

=

Fe(OH)2

正极反应

NiO2+2e+2H2O

=

Ni(OH)2+2OH-

总反应

NiO2+

Fe

+2H2O

=

Ni(OH)2+

Fe(OH)26、镉镍电池

负极材料

Cd

正极材料

NiO2

电解质

KOH溶液

负极反应

Cd-2e+2OH-

=

Cd(OH)2

正极反应

NiO2+2e+2H2O

=

Ni(OH)2+2OH-

总反应

NiO2+Cd+2H2O

=

Ni(OH)2+

Cd(OH)27、铝—空气电池

负极材料

Al

正极材料

空气

电解质

海水

负极反应

4Al-12e+12OH-

=

4Al(OH)3

正极反应

3O2+12e+6H2O

=

12OH-

总反应

4Al+3O2+6H2O

=

4Al(OH)3

备

注

为我国首创的新型海水标灯，其能量比干电池高20-50倍

8、氢氧燃料电池

负极材料

H2

正极材料

O2

电解质

KOH溶液

负极反应

2H2-4e+4OH-

=

4H2O

正极反应

O2+4e+2H2O

=

4OH-

总反应

2H2+O2

=

2H2O

备

注

该电池由于高能、轻便、无污染等优点而被广泛应用于航天等特殊场合。如阿波罗宇宙飞船上

9、其它燃料电池

负极材料

CO、CH4等可燃性气体(以甲烷为例)

正极材料

O2

电解质

KOH溶液

负极反应

CH4-8e+10OH-

=CO32-+

7H2O

正极反应

2O2+8e+4H2O

=

8OH-

总反应

CH4+2O2+

2OH-

=

CO32-+3H2O10、心脏起搏电池1

负极材料

Zn

正极材料

Pt

电解质

人体体液

负极反应

2Zn-4e+4OH-

=

2Zn(OH)2

正极反应

O2+4e+2H2O

=

4OH-

总反应

2Zn+O2+2H2O

=

2Zn(OH)2

备

注

以铂锌为电极材料,埋入人体内作为心脏病人的心脏起搏起能源,它依靠人体体液内含有一定浓度溶解氧进行工作

11、心脏起搏电池2

负极材料

Li

正极材料

I2

电解质

LiI

负极反应

2Li-2e

=

2Li+

正极反应

2Li

+P2VPI2+nI2+2e

=

P2VPI2+(n-1)I2+2LiI

总反应

2Li

+P2VPI2+nI2=

P2VPI2+(n-1)I2+2LiI

备

注

5.原电池原理及其应用-教学案例评析 篇五

1.了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式? 2.了解常见化学电源的种类及其工作原理?

3.理解金属发生电化学腐蚀的原因,金属腐蚀的危害,防止金属腐蚀的措施? 【自主复习】

一?原电池的工作原理 1.定义

把 转化为 的装置? 2.构成条件

(1)具有两个 不同的电极(金属和金属或金属和非金属)? (2)具有 溶液?

(3)形成 (或在溶液中相互接触)? 3.原电池的两极

负极:活泼性 的金属,发生 反应?

正极:活泼性 的金属或导体,发生 反应? 4.电极反应式的书写和电荷移动方向 (1)电极反应式的书写

负极: ,电极反应式: 正极: ,电极反应式: 电池反应: (2)电荷、电子移动方向

电子：由 极,沿导线流入 极

离子： 移向正极, 移向负极 5.原电池正负极的判断

在书写原电池的电极反应式时,首先应正确判断原电池的两个电极哪一个是正极,哪一个是负极?常用的判断方法有:

(1)根据电子流动方向判断?在原电池中,电子流出的一极是负极;电子流入的一极是正极?

(2)根据两极材料判断?一般活泼性较强的金属为负极;活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极?

(3)根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向判断?阳离子向正极移动,阴离子向负极移动?

(4)根据原电池两极发生的变化来判断?负极总是失去电子,发生氧化反应,正极总是得到电子发生还原反应?

(5)根据现象判断?溶解的一极为负极,质量增加或放出气体的一极为正极? 二?发展中的化学电源

1.一次电池(不能充电,不能反复使用) （1）碱性锌锰电池:电解质为KOH

负极:Zn+2OH--2e-==Zn(OH):2MnO--2 正极2+2H2O+2e==2MnO(OH)+2OH 总反应:Zn+2MnO2+2H2O==2MnO(OH)+Zn(OH)2 （2）银一锌纽扣电池

负极：Zn＋2OH－

-2e-＝Zn(OH)2 正极：Ag-－2O＋H2O＋2e＝2Ag＋2OH 总反应：Zn＋Ag2O＋H2O＝Zn(OH)2＋2Ag

2.二次电池(可充电,可多次重复使用) 如铅蓄电池:H2SO4作电解液 (1)放电时:

负极:Pb+SO2--+2--4-2e==PbSO4 正极:PbO2+4H+SO4+2e==PbSO4+2H2O

总反应:Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O

(2)充电反应为电解过程,是放电反应的逆过程

阴极:PbSO-2--+2-4+2e==Pb+SO4 阳极:PbSO4+2H2O-2e==PbO2+4H+SO4

总反应:2PbSO4+2H2O==Pb+PbO2+2H2SO4 3.燃料电池

(1)氢氧燃料电池：（一般是以惰性金属铂（Pt）或石墨做电极材料，负极通入H2，正极通入 O2） ①用酸性电解质时:

负极:2H-++-2-4e==4H 正极: O2+4H+4e==2H2O

总反应:2H2+O2==2H2O

②用NaOH等碱性溶液时:

负极:2H----2+4OH-4e==4H2O 正极: O2+2H2O+4e==4OH 总反应:2H2+O2==2H2O ③中性溶液时：

负极: 2H-==4H+ 正极: O--2-4e2+2H2O+4e==4OH

总反应:2H2+O2==2H2O ④固体电解质：（氧化锆-氧化钇）

负极: 2H-+-2-2-4e==4H 正极: O2+4e==2O

总反应:2H2+O2==2H2O

(2)CH4燃料电池:电解质为KOH

负极:CH--8e-==CO2-:2O--4+10OH3+7H2O 正极2+4H2O+8e==8OH

总反应:CH+2OH-==CO2-4+2O23+3H2O (3)CH3OH燃料电池:电解质为KOH

负极:2CH--2-O 正极:3O--3OH+16OH-12e==2CO3+12H22+6H2O+12e==12OH

总反应:2CHOH+3O-2-32+4OH==2CO3+6H2O

（4）乙烷燃料电池： 电解质为KOH溶液

负极：2C-→4CO2----2H6 +36OH3+28e+24H2O 正极：7O2+28e+ 14H2O→28OH 总反应：2C2H6 + 8KOH +7O2=4K2CO3 + 10H2O （5）铝C空气C海水电池

电源负极材料为：铝；电源正极材料为：石墨、铂网等能导电的惰性材料。

负极：4Al－12e－===4Al3+； 正极：3O－－

2+6H2O+12e===12OH 总反应式为：4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3 三?金属的腐蚀与防护 1.金属的腐蚀

(1)概念：金属与周围的空气或液体物质发生 反应而引起损耗的现象? (2)分类

一般分为 腐蚀和 腐蚀两种? (3)化学腐蚀

金属跟接触到的 气体或 液体等直接发生化学反应而引起的腐蚀? (4)电化学腐蚀

①概念: 的金属跟 接触时,因为发生 反应而引起的腐蚀? ②分类

在金属外面的水膜呈较强酸性时发生析氢腐蚀? 以钢铁为例:

负极(Fe):Fe-2e-==Fe2+

正极(C):2H++2e-==H2↑

b.吸氧腐蚀

在金属外面的水膜酸性很弱或呈碱性或中性,溶解一定量O2时发生吸氧腐蚀? 以钢铁为例:

负极(Fe):2Fe-4e-==2Fe2+

正极(C):O+2H--22O+4e==4OH 总反应:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2

氧化过程:4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 脱水过程:2Fe(OH)3==Fe2O3・nH2O+(3-n)H2O 2.金属的防护

(1)改变金属的内部结构,使其成为防腐蚀金属,如制成不锈钢等?

(2)加防护层,如在金属表面喷油漆?涂油脂?电镀?喷镀或表面钝化等方法? (3)电化学防护

①牺牲阳极的阴极保护法――原电池原理 a.正极(阴极):被保护的金属设备

b.负极(阳极):比被保护的金属活泼的金属 ②外加电流的阴极保护法――电解原理 a.阴极:被保护的金属设备 b.阳极:惰性电极

3. 金属腐蚀快慢的判断方法

(1)电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀? (2)同一金属在不同电解质溶液中的腐蚀速率: 强电解质>弱电解质>非电解质?

(3)原电池原理引起的腐蚀速率:两电极金属活动性相差越大,越易腐蚀? (4)对于同一电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,腐蚀越快? 四?原电池原理的应用

1.加快氧化还原反应的速率

例如:在锌与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的速率加快? 2.寻求和制造干电池和蓄电池等化学电源? 3.比较金属活动性强弱

例如:有两种金属a和b,用导线连接后插入到稀H2SO4中,观察到a极溶解,b极上有气泡产生?根据现象判断出a是负极,b是正极,由原电池原理可知,金属活动性a>b? 4.设计化学电池

例如:以2FeCl3+Cu==2FeCl2+CuCl2为依据,设计一个原电池?

(1)将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应,分别作原电池的负极和正极?电极反应式:

负极:Cu-2e-==Cu2+;正极:2Fe3++2e-==2Fe2+

?

例1 (・广东理综)铜锌原电池(如下图)工作时,下列叙述正确的.是( )

A.正极反应为:Zn-2e-==Zn2+

B.电池反应为:Zn+Cu2+==Zn2+

+Cu C.在外电路中,电子从负极流向正极 例2 某固体氧化物燃料电池(SOFC)以固体氧化物作为电解质,其中O2-可以在其内部自由通过?其工作原理如图所示,下列关于固体燃料电池的有关说法正确的是

A.电极b为电池负极,电极反应式为O-==2O2-2+4e B.固体氧化物的作用是让电子在电池内通过

C.若H作为燃料气,则接触面上发生的反应为H--+

22+2OH-4e==2H+H2O

D.若CC2--2-2H4作为燃料气,则接触面上发生的反应为2H4+8O-12e==2CO3+2H2O 例3 (2010・新课标全国理综)根据下图,可判断出下列离子方程式中错误的是

A.2Ag(s)+Cd2+(aq)==2Ag+

(aq)+Cd(s)

B.Co2+(aq)+Cd(s)==Co(s)+Cd2+

(aq)

C.2Ag+(aq)+Cd(s)==2Ag(s)+Cd2+

(aq)

D.2Ag+(aq)+Co(s)==2Ag(s)+Co2+

(aq)

例4、钢铁生锈过程发生如下反应:①2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2;②4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3;③2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O?下列说法正确的是( )

A.反应①?②中电子转移数目相等 B.反应①中氧化剂是氧气和水

C.与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D.钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀

例5铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂?印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等? (1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式

___________________________________________________?

(2)若将(1)中的反应设计成原电池,请画出原电池的装置图,标出正?负极,并写出电极反应式? 正极反应________________________,负极反应_____________________________

例6 高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压?高铁电池的总反应为:

3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH 下列叙述不正确的是( )

A.放电时负极反应为:Zn-2e-+2OH-==Zn(OH)2

B.充电时阳极反应为:Fe(OH)--2-3-3e+5OH==FeO4+4H2O

C.放电时每转移3 mol电子,正极有1 mol K2FeO4被氧化 D.放电时正极附近溶液的碱性增强 例7、阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池，其电池反应为2H2+O2==2H2O，电解液为KOH，反应保持在较高温度，使H2O蒸发，下列叙述正确的是（ ） A、此电池能发出蓝色火焰 B、H2为正极，O2为负极

C、工作时，电解液的pH不断减小

D、电极反应为：负极2 H2+4 OH--4e-==4 H2O 正极O2+2H2O+4e-==4 OH-

1、.(2010・长春市调研)用铜片?银片?Cu(NO3)2溶液?AgNO3溶液?导线和盐桥(装有琼脂-KNO3的U形管)构成一个原电池(如图)?以下有关该原电池的叙述中正确的是(

)

①在外电路中,电子由铜电极流向银电极

②正极反应为:Ag++e-==Ag

③实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作

④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同 A.①② B.①②④ C.②③ D.①③④

2、.可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极?下列说法正确的是( )

A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为:O2+2H2O+4e-==4OH- B.以NaOH溶液为电解液时,负极反应为:Al+3OH--3e-==Al(OH)3

C.以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变 D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极

3、.分析如图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是(

)

A.①②中Mg作为负极,③④中Fe作为负极 B.②中Mg作为正极,电极反应式为6H2O+6e-==6OH-+3H2↑ C.③中Fe作为负极,电极反应式为Fe-2e-==Fe2+ D.④中Cu作为正极,电极反应式为2H++2e-==H2↑ 4、把A、B、C、D四块金属片浸入稀硫酸中，分别用导线两两相连可以组成原电池．A、B相连时A为负极；C、D相连时，电流由D→C；A、C相连时，C极上产生大量气泡； B、D相连时，D极发生氧化反应．这四种金属的活动顺序是 A．A＞B＞C＞D B．A＞C＞D＞B C．C＞A＞B＞D D．B＞D＞C＞A

5、(2010・安徽理综)某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构如图,电池

A.电子通过外电路从b极流向a极

B.b极上的电极反应式为:O2+2H2O+4e-==4OH- C.每转移0.1 mol电子,消耗1.12 L的H2 D.H+由a极通过固体酸电解质传递到b极

6、一种燃料电池中发生的化学反应为;在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳?该电池负极发生的反应是( )

A.CH(g)-2e-==H+

3OH(g)+O22O(l)+CO2(g)+2H(aq)

B.O+

2(g)+4H(aq)+4e-==2H2O(l)

C.CHOH(g)+H+

32O(l)-6e-==CO2(g)+6H(aq) D.O2(g)+2H2O(l)+4e-==4OH-

7、某固体氧化物燃料电池(SOFC)以固体氧化物作为电解质,其中O2-可以在其内部自由通过?其工作原理如图所示,下列关于固体燃料电池的有关说法正确的是( )

A.电极b为电池负极,电极反应式为O2-

2+4e-==2O B.固体氧化物的作用是让电子在电池内通过

C.若H-+

2作为燃料气,则接触面上发生的反应为H2+2OH-4e-==2H+H2O

D.若CHH2-24作为燃料气,则接触面上发生的反应为C24+8O2--12e-==2CO3+2H2O 8、(2010・北京理综)下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是( ) A.钢管与电源正极连接,钢管可被保护

B.铁遇冷浓硝酸表面钝化,可保护内部不被腐蚀

6.教学反思-原电池 篇六

旬阳中学

张金娟

本节课是人们教育出版社普通高中课程标准实验教科书选修4《化学反应原理》第四章第一节的内容，主要研究化学能与电能之间的一种转换装置——原电池。学习本节课知识，有利于学生了解电化学反应所遵循的规律，知道电化学知识在生产、生活和科学研究中的作用。同时，通过科学探究活动，能够使学生增强探索化学反应原理的兴趣，树立学习和研究化学的志向。

我国古代的教育家孔子说：“学而不思则罔，思而不学则殆”，学生学习的过程，也是我学习和提高的过程。我经常听课，课后和老师们讨论，借鉴他们在教学上的优点，使我能快速的成长，但是，总是用别人的东西，只能成为别人的影子，永远没有自我，所以，每上完一节课我都总结自己的优势和不足，以便形成自己独特的教学风格。本节课的教学设计，在好的方面，我认为有以下四个特点：

一、目标定位，全面、合理、科学。

依据课程标准要求和原电池在化学选修4中的地位及作用，我本着全面、全员、全程的育人宗旨，力求实现通过化学教学，促使学生学会“从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”三个维度确定本节课教学目标，即通过本节课的教学使学生了解原电池的组成及工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式,在原有知识的基础上进一步改进原电池。

通过探究实验培养学生观察能力与分析问题的能力，并体会化学能与电能的相互转化过程,通过反应物之间电子的转移的回顾，理解原电池的形成是氧化还原反应的本质的拓展和运用；通过探究实验活动，培养学生自主探索创新精神和同学间的交流合作学习的协作精神，并通过实验不断体现出由实践→认识→再实践→再认识的认知过程，通过原电池的探究实验，体验科学探究的艰辛与愉悦，增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感，同时激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。

二、教学策略 引导学生探究式学习

原电池在高一化学必修2已经初步学习过，本节课是其知识的延续和加深，所以重点在于如何改进原电池。在教学过程中，我用很少的时间去帮助学生回忆原电池的知识，然后开展探究性实验将学生分成四组，通过提供材料，让学生设计实验，本节课以实验事实设疑，又以实验事实释疑，让学生从直观、生动的实验中发现问题，找到学生的知识生长点，进一步引导学生进行推理和分析，再通过实验验证分析的结果，从而展开教学。

三、教学资源

发挥媒体辅助功能，本课时多媒体课件制作精美，给人以美的享受，借助现代媒体生动直观地展开原电池原理，并利用多媒体的微观动画演示了加盐桥的原电池中盐桥的作用，有利于学生突破原电池原理这一教学难点。

四、教学流程的安排 为了更有效地突出重点，突破难点，遵循“教师为主导、学生为主体、问题为主线、思维为核心、能力为根本”的五为主原则，我将教学过程设计为按一定梯次递进的活动序列，力求最大限度地体现：设计问题化，过程活动化，活动练习化，练习要点化，要点目标化，目标课标化的课程要求。从学生感兴趣的生活中的实例入手，以活动为载体，以问题为主线，引导学生在实践中观察，在观察中思考，在思考中探索，在探索中发现，在发现中收获，在收获中创新，在创新中升华。

本节课按照设计思想基本达成目标，但教学过程中还存在以下困惑：

1、整节课节奏较快，时间把握不适度，在前面复习就知识时占用了大量的时间。仔细回想课堂时间是有限的，一些没有必要的环节可以删去。比如说，课件上有的文字不必在黑板上板书。

2、学生在进行探究实验后，应该把学生的实验报告收上来给予点评，肯定学生的学习成果。

3、本节课由于是分组实验，有一个小组实验现象不明显，电流表指针不偏转，究其原因是盐桥制作不合格。在以后的实验课之前应做好充分的准备。

4、类似于这种探究实验课，将学生分组讨论、探究固然能激发学生的学习兴趣，但是课堂秩序较难维持，时间较难把握，应该在课前做好缜密的计划。

以上是我上完这节课的所思所想，不到之处请各位同仁指正，共同探讨符合新课程的教学方法，理解新课程的教学理念。互相学习，共同进步。

7.《原电池》教学反思[范文模版] 篇七

以此，作为我的教学反思。

“三步五环节”高效课堂教学过程实录。

1．“导学案”编写。

本节内容是建立在电极反应的概念基础上深刻领会化学能转化为电能的基本原理。以一个学生熟悉的自发氧化还原反应为研究对象，精心设计构建的内容体系。首先由学生熟悉的锌铜稀硫酸原电池入手，提出如何将化学能转化为电能这一情景，然后由单液逐渐过渡到双液，引出问题情景，设计阶梯问题，让学生在自学必修二原电池部分的基础上，通过问题，让学生充分对话，思维充分发散，然后通过精讲点拨进行概括总结。按照“三步五环节”导学案编写。

2．“三步五环节”课堂教学过程实施。

本课堂教学实施，按照“三步五环节”教学模式的“自学-对话-评价”的三步推进，师生共同制定学习目标、学习方法和策略。学生按照导学案的要求，在预设的时间内自主学习解决基本问题，通过思考产生疑问带着问题进入合作探究，取得了很好的效果。在教学过程中，“共同体”发挥了重要的作用，并在对话中激发了课堂智慧，提高了课堂教学效果。

摘录部分课堂教学智慧和大家共飨。

2.1．“梦之队”共同体的课堂智慧：一张膜可能带来的能源革命。

“对话环节”是我们“放纵思维”的自由讨论阶段。老师设计的对原电池原理理解的几个递进式问题又激发了我们的智慧，我们“梦之队”共同体在原电池自放电方面进行了探究，作为这堂课的一个随笔与思考。

11原电池的自放电现象实在是让人头痛不已。在资源飞速减少的今天，人类必须要珍惜每一份能利用的资源。下面以“铜锌原电池”为例，介绍一个大胆的设想。

在锌铜原电池反应时，一个最大的问题时锌上有铜析出，铜片质量增加，这样一来就降低了反应的效率，浪费了部分资源。这时有一个很好的办法，将实验装置改装成图1的模式。课本上给出了解决办法就是在两电解质溶液中架起一座盐桥（即在图1中架一座盐桥），这样一来就形成闭合回路，也就构成了原电池。这个方法虽然是个好方法，但盐桥在实验操作中体积大，不便于操作。同时盐桥使用后需放在某液体中浸泡才可以保证下次试验。

一个遐想油然而生，既然这样形不成闭合回路，我们可以不使两种溶液隔离。可一旦两种溶液混合后，溶液中依然会有铜离子。其实我们不妨换个思路。既然一切都因铜离子而起，那为何不把铜离子隔离，其他阴离子自由通行呢？鉴于此，以下这种实验装置出现了。

也许有人会问这样不还是将溶液混合了吗？其实不然，图中的3就是这个装置中最具特色的。这是一个类似于离子交换膜的物质。它会将溶液中的铜离子拦下，不会使其与锌离子混合，其他离子可以自由通过。这样一来，既解决了自放电的问题，又可以形成闭合回路，可谓是一举两得。

发明出了这种膜，那么会很大程度上的抑制电池的自放电现象，减少能源浪费。一张小小的交换膜可能带来能源的革命，只要我们肯动脑筋，智慧的火花就会放电，那就让我们在老师的带领下一起“脑洞大开”，发挥我们的才能吧！

2.2．“巅峰”共同体的课堂智慧：一根导线的秘密。

今天，我们研究的是原电池原理，老师设计的几个递进式问题激发了我们的对原电池原理的思考，我们“巅峰”共同体在盐桥的导电原理方面方面进行了大胆猜测，并经过试验验证是正确的，期望能得到理论支持。“梦之队”的想法很好，但是离实际还差一步。

33我们把盐桥撤掉，中间用导线连接结果会怎么样呢？实验发现，也会产生电流，为什么呢？

观点1：铜导线在装置中起一个媒介的作用。我们都知道铜导线可以导电。而电流是由负电荷定向移动产生的。很显然，这一种观点是成立的。

观点2：铜导线接入后，实际上又构成了新的原电池。未接入铜导线前，两个烧杯中的锌极、铜极分别为原电池的负极和正极，而接入导线后，锌极和铜导线构成原电池的电极，铜极和硫酸铜溶液成为了导电的介质，所以会有电流产生。于是我们又做了另一个实验来进行验证：

猛然一看，会认为有两个原电池，但实际上多个“池子”串联时，一般只有一个原电池。在老师的帮助下，我们弄清了反应原理：铜和铁片构成了原电池的正极和负极，铜和硫酸铜溶液为导电介质。可问题来了，锌和铁可以构成原电池！铜和铁也可以！到底哪一个是反应的本质？当时老师提醒了一下：金属活动性相差越远，产生的电势差越高。即使锌铁反应了，产生的电势远没有铜铁产生的高，所以最终还是铜铁为正极和负极，可见观点2成立。

综上所述，铜导线可以认为是做一个介质，保证电子移动；也可以作为反应的电极，重新构成原电池。

只是一根小小的导线就让我们学习了这么多。生活不缺少美，只是缺少发现美的眼睛，学习同样如此。只要我们认真的对待课堂中的每一个问题，我们都会知道老师备课的目的所在。只要我们认真的对待学习中的每一个细节，我们早晚会登上成功的彼岸。还等什么，心动不如行动，开动脑筋，去发现属于自己的明天吧！

3．“三步五环节”课堂教学反思

一节普通的“三步五环节”的化学课堂打开了学生思维的闸门，课堂上“师生”，“生生”的课堂交流启迪了智慧，点燃了学生的学习的热情。把课堂变成了学生的课堂，变成了学生自主学习的平台，不仅是高效的课堂，也是启迪智慧的课堂。

三步五环节课堂的确给学生带来自主学习和探究的热情，共同体内的体员更加和谐，交流更加自由，提高了思维的广度和深度。这样的一个平台同时也给我们老师带来了教育教学的变革，教师后台工作要求更高了，备课提出了更高的要求，课堂上不仅仅是怎么教的问题，更重要的是学法问题，课堂驾驭的要求提高了，同时育人方式更加灵活了，学生成长和进步的同时，教师也得到了进步，专业得到了更好的发展，真正的达到了教学相长，师生共同成长。

“三步五环节”课堂教学策略改变了学生的学习习惯，转变学生的学习方式。教师精心设计的“自学环节”可以帮助学业生有效地自主学习，唤醒学生学习的主体意识，逐步养成其自主学习习惯。学生主动参与，探究发现与合作交流的状态。教师、学生、教材三者关系的变化从教师带着教材走近学生，到教师带着学生走近教材，开始转变成学生带着问题和教材走向教师。

“三步五环节”教学策略是来源于教学实践又应用于实际教学的，所以具有极强的可操作性和实效性，它大大提高了课堂效率，减轻了教师的课上负担，让课堂成为了学生的乐土。

8.原电池原理及其应用-教学案例评析 篇八

山东省东营市中国石油大学附中

王成军

邮编：257000 一．一般燃料电池

首先明确的问题：

1.燃料电池的正负极：正极为氧气，负极为燃料。2.总反应方程式的书写

（1）酸性：总反应方程式相当于燃烧的方程式，比如甲烷燃料电池的总反应方程式为：CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O

2（2）碱性：因为CO2可以继续和OH-反应生成CO3和水，总方程式为：CH4 + 2O2 + 2OH-

2= CO3+ 3H2O 3.反应式之间的关系：总方程式等于负极反应式与正极反应式之和。

书写步骤：

1.得失电子数的确定。

正极反应物氧气中的氧元素的化合价反应前为0价，反应后为-2价，所以每个氧原子得2个电子，一个氧分子得4个电子。因此正极反应的基本框架为： O2 + 4e-=

2.调电荷守恒：

在酸性环境中用H+离子调电荷守恒，因为上式的左边为4个单位的负电荷，右边没有电荷，所以上式应改为：O2 + 4e-+ 4H+

= 在酸性环境中用OH-离子调电荷守恒，因为上式的左边为4个单位的负电荷，右边没有电荷，所以上式应改为：O2 + 4e-

= 4OH-

3.调质量守恒：

最后，用水调质量守恒，配平反应式。酸性环境中的正极的反应式为：O2 + 4e-+ 4H+

= 2H2O；碱性环境中的正极的反应式为：O2 + 4e-+2H2O

= 4OH-。4.用减法写出负极的反应式

先根据总方程式中氧气前的系数调整正极反应式，然后用总的方程式减去正极的反应式即得负极反应式。因为甲烷燃料电池总反应方程式中氧气前的系数为2，所以调整后的正极反应式为：2O2 + 8e-+ 8H+

=4H2O（酸性）；2O2 + 8e-+4H2O

= 8OH-（碱性）。方程式相

2减后得到负极的反应式为：CH48e-+10OH-= CO3+ 7H2O（碱性）

课堂练习：

写出以下各燃料电池在酸性和碱性环境中的电极式 1.氢氧燃料电池 2.甲醇燃料电池

二．在熔融物质中的电极反应式的书写 方法和燃料电池相似，步骤如下。比如在熔融的碳酸钠环境中CO燃料电池的电极反应式的书写。总反应方程式为2CO +

O2 = 2CO2 书写步骤：

1.得失电子数的确定。

正极反应物氧气中的氧元素的化合价反应前为0价，反应后为-2价，所以每个氧原子得2个电子，一个氧分子得4个电子。因此正极反应的基本框架为： O2 + 4e-=

2.调电荷守恒：

2用熔融物质中的阴离子（也就是CO3）调电荷守恒，因为在第一步中正极反应式的左2边有四个负电荷，右边没有电荷，所以上述正极反应调整为：O2 + 4e-= 2 CO3

3.调质量守恒：

最后，用总反应中的物质调质量守恒，配平反应式。所以正极反应式为：O2 + 4e-+2CO2

2= 2 CO3

4.用减法写出负极的反应式

方法同燃料电池。课堂练习：

写出在熔融的碳酸钾环境中甲醇燃料电池正负极的电极反应式

课后作业：

1.写出丁烷燃料电池在酸性环境中的正负极电极反应式。

2.N2H4燃料电池，已知酸碱性环境中的总方程式为：N2H4 + 2O2 = N2 + 2H2O，写出N2H4燃料电池在碱性环境中的正负极电极反应式。

3．熔融盐燃料电池因具有高效率而受重视。可用Li2CO3和Na2CO3熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气作为阴极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池。完成有关的电池反应式。

－－负极反应式：2CO+2CO32＝4CO2+4e

正极反应式：___________________________________。

4.熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）是使用熔融碳酸锂、碳酸钾作电解质的一种新型电池，该电池的工作温度为650℃。负极由镍铬铝合金烧结而成，正极材料为多孔镍，电池反应为：H2+CO+O2＝CO2+H2O。下列说法不正确的是（）。．．．

A．负极反应Al－3e－＝Al3+

B．燃料气体是氧气

C．正极反应为2CO2+O2+4e－＝2CO32－

D．该电池也可用烃类作燃料

5.MCFC型燃料电池可同时供应电和水蒸气，其工作温度为600℃－700℃，所用燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3，已知该电池的总反应为2H2+O2＝2H2O（该电池放电过程中，CO2被循环利用）。则下列有关该电池的说法正确的是（）。

－－

A．该电池的正极的反应式为：4OH+4e＝O2+2H2O

－－

B．该电池负极的反应为：H2+CO32－2e＝H2O+CO2

C．当电路中通过a mol电子时，则该电池理论上可供应18a g水蒸气

－

D．放电时CO32向正极移动

6.右图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是

A．a电极是负极

－－ B．b电极的电极反应为：4OH — 4e = 2H2O + O2↑

C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源

D．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂

7.可给笔记本电脑供电的甲醇燃料电池已经面世，其结构示意图如下。甲醇在催化剂作用+下提供质子（H）和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另一电极后与氧气反应，电池总反应为：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。下列说法不正确的是

A．右电极为电池正极，b处通入的物质是空气

B．左电极为电池负极，a处通入的物质是空气

—+ C．负极反应式为：CH3OH+H2O－6e=CO2+6H

+— D．正极反应式为：O2+4H+4e=2H2O

9.原电池教学设计 篇九

【教学目标】

1、〔知识与技能〕

让学生了解原电池的工作原理。

2、〔过程与方法〕

①通过实验方式探究原电池工作原理，感

悟科学探究的过程和方法。

②培养实验中的观察能力，思考意识和应变能力；培养语言智能。

3、〔情感态度与价值观〕通过化学知识与生活、生产相联系，让学

生感到化学就在身边，化学很有用，很亲切；引导学生关注生活、生产中的化学。

【教学重点】了解原电池的工作原理。【教学难点】原电池的工作原理。【探究建议】实验探究、问题解决。【课时划分】一课时 【教学过程】

【展示图片】（实物展示各种电池）

【师】在平时用到的计算器、手机、MP5、电子表、笔记本电脑等都要用到电池，可以说现代生产、生活都离不开电池。【问】哪位同学能说一下电池的能量转换呢？ 【学生回答】

【导入课题】我们这节课来学习化学能转化为电能的装置---原电池。

【板书】

一、原电池 【师】 在学习新知识的之前，同学们先对导学案上的预习成果进行组内交流、讨论（限时2分钟）。然后回答以下问题：

【预习检测】

1.根据物理科电学知识，电流产生的原因

，电流的流动方向由电源的 极到

极，电子的流动方向由电源的 极到

极。

2.氧化还原反应的实质是：。

3.电解质的概念是：。

以下物质能导电的有

，属于电解质的是

。石墨、氯化钠固体、氯化钠溶液、铁、铜、蔗糖固体、蔗糖溶液、稀硫酸。能导电的原因是

。【学生活动】学生举牌抢答。

【创设情境】动画展示“病历档案”：同学们，面向我们的并不是一位快乐的美眉！自从先后装上两颗假牙（分别是不锈钢和黄金假牙），“笑笑”女士心情一直不爽----头痛、失眠、心情烦躁。

【问题导入】今天，我想请大家当一次医生，开个处方，让笑笑女士笑起来。

【初步假设】想一想，病因估计处在哪里？（假牙）

【设计方案】是不是这样呢？让我们模拟口腔中的环境，把稀硫酸想成口腔溶液----唾液，用Zn和Cu分别代表两颗不同的假牙----不锈钢和黄金……通过实验来找病因！

【学生分组实验】（分9组实验）

【探究实验一】 把锌片和铜片平行插入稀硫酸溶液中（锌片和铜片不接触），观察实验现象。【探究实验二】 把锌片和铜片上端用导线连接起来放到稀硫酸溶液中（锌片和铜片不接触），会出现什么现象？

【探究实验三】 把锌片和铜片用导线通过电流计连接起来放到稀硫酸溶液中（锌片和铜片不接触），会出现什么现象？

【问题探究】

1、把锌片和铜片平行插入稀硫酸溶液中（锌片和铜片不接触），有何现象？写出有关反应方程式和离子方程式？

2、把锌片和铜片上端用导线连接起来放到稀硫酸溶液中（锌片和铜片不接触），有何现象？写出铜片和锌片上的电极反应式以及电子由

流向。

3、把锌片和铜片用导线通过电流计连接起来放到稀硫酸溶液中（锌片和铜片不接触），有何现象？从能量转化角度，你能得出什么结论？

4.如何确定该电池的正负极？

【学生观察并回答】讨论结果采用竞赛抢答形式展示。【多媒体展示】原电池工作原理flash动画模拟过程

【学生交流讨论，归纳小结】原电池工作原理：锌与稀硫酸发生氧化还原反应，锌失电子成Zn2+，电子从锌片经导线通过电流计流向铜片，H+从铜片上得电子被还原成H2，【板书】

1、把化学能转化成电能的装置叫原电池。

2、Cu---Zn原电池的工作原理

锌片（负极）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）铜片（正极）：2H+ +2e-=H(还原反应)

总反应方程式：Zn+ 2H +=Zn2++H2

【解决问题】 通过实验，你认为笑笑女士的病因是什么？（两颗假牙在口腔溶液中够成原电池，产生的电流刺激脑神经，使该女士头痛、失眠、心情烦躁）【课堂检测】

【课堂小结】 原电池是将化学能转化为电能的装置。原理是利用自发进行的氧化还原反应，电子由负极流向正极，从而产生电流，将化学能转化为电能。

【思考题】

Cu—Zn原电池产生的是持续稳定的电流吗 ？ 【自主发展作业】回家后利用家庭能够提供的一些材料创新设计各种电池。

【板书计划】

第二节 化学能与电能

一、原电池

1、原电池定义

把化学能转化成电能的装置叫做原电池。

2、原电池的工作原理

锌片（负极）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）

铜片（正极）：2H+ +2e-=H(还原反应)

总反应方程式：Zn+ 2H +=Zn2++H2

【教学反思】

本节课一直是高一学生学习的难点，其理论比较抽象，而且要求学生动手实验。本节课我花了很长时间准备（备学生、备教材、备教法、理论联系实际备问题），上完本节课进下心来，细细回顾，特反思如下：

1、“知识的检测””知识的探究” 采用学生分组讨论，学生抢答的形式，活跃了课堂气氛，激发学生学习积极性。

2、巧用病例这一情景开头，切实联系所要学的知识，实例生动有趣，一下抓住学生的心。

3、让学生分组实验，提高动手能力，观察能力，在探究中学到知识。

4、借助现代媒体的微观动画可生动直观的展开原电池工作原理，有利于学生突破原电池原理这一教学难点。

5、让每一小组做一牌子，以拍卖形式抢答问题在竞争中体现小组群体智慧。