湖北省黃岡中學(xué)劉道芬

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1、原電池湖北省黃岡中學(xué)劉道芬[教學(xué)目的]使學(xué)生了解原電池的化學(xué)原理。[教研目的]研究“讀—議—講—練”與學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的授課方式，啟發(fā)學(xué)生探索式的思維，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。[教具和實(shí)驗(yàn)用品]投影儀（自制膠片）。靈敏電流計(jì)、導(dǎo)線、鋅片、銅片、石墨棒、小燒杯、稀硫酸、硫酸銅溶液、氯化鐵溶液、蒸餾水、干電池。[授課地點(diǎn)]化學(xué)實(shí)驗(yàn)室[授課班級(jí)]高二（4）班[板書]第六節(jié)原電池金屬的腐蝕和防護(hù)引言：化學(xué)反應(yīng)中常伴有發(fā)熱、發(fā)光的現(xiàn)象，說明化學(xué)能可能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎凸饽?。同學(xué)們一定會(huì)問，化學(xué)能是否可能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?？答案是肯定的，像手電筒中使用的干電池，?jì)算器、打火機(jī)中使用的鈕扣電池（

2、銀鋅蓄電池），汽車中使用的鉛蓄電池以及供人造地球衛(wèi)星、宇宙火箭、空間電視轉(zhuǎn)播站使用的高能電池，等等。但是，化學(xué)能是如何轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿哪?？[出示]干電池和鈕扣電池我們知道，化學(xué)反應(yīng)中原子核沒有變化，只是發(fā)生了核外電子的得失與偏移。我們學(xué)習(xí)了許多氧化—還原反應(yīng)，都有電子轉(zhuǎn)移，而且是自發(fā)發(fā)生的，如：[投影]這些反應(yīng)中存在自發(fā)的電子轉(zhuǎn)移，但由于氧化劑與還原劑直接接觸，直接傳遞電子，不能形成電子的定向流動(dòng)，即電流。但啟示了化學(xué)工作者，能否設(shè)計(jì)一種裝置，利用氧化—還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移，使之形成電流，把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。本?jié)課講最基本的裝置——銅鋅原電池。[板書]一、原電池請同學(xué)們

3、做系列探討性實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象，回答問題：[實(shí)驗(yàn)1]提問：有何現(xiàn)象？（學(xué)生）：鋅片上有氣泡，銅片上無氣泡。追問：為什么？（學(xué)生）：鋅與稀H2SO4反應(yīng)，置換出酸里的氫；而銅不活潑，不能置換出酸里的氫，與稀H2SO4不反應(yīng)。[實(shí)驗(yàn)2]5提問：用導(dǎo)線相連后，觀察到什么現(xiàn)象？（學(xué)生）：銅片上有氣泡，鋅片上無氣泡（或Zn片上有少量氣泡）。[實(shí)驗(yàn)3]提問：接入靈敏電流計(jì)后，觀察到什么現(xiàn)象？（學(xué)生）：靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)。追問：說明了什么？（學(xué)生）：說明產(chǎn)生了電流。提問：指針是從哪一端偏向另一端？（學(xué)生）：指針是從接鋅片的一端偏向接銅片的一端。講解：下面我做一個(gè)對比實(shí)驗(yàn)。[演示實(shí)驗(yàn)

4、]提問：同學(xué)們觀察，指針是如何偏轉(zhuǎn)的？（學(xué)生）：指針是從負(fù)極偏向正極。追問：上一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，指針是從鋅片一端指出銅片一端，說明了什么？（學(xué)生）：說明了電子是從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片，也說明了鋅為負(fù)極，銅片為正極。[學(xué)生閱讀]P53——P55（約五分鐘）[投影]導(dǎo)讀思考題（1）為什么電子從鋅片經(jīng)過導(dǎo)線流向銅片？（2）銅片上為什么會(huì)有氫氣產(chǎn)生？5（3）鋅片的質(zhì)量將有何變化？（4）從氧化——還原角度看，兩極各發(fā)生什么變化？（5）從能量轉(zhuǎn)變的觀點(diǎn)看，原電池是一種什么裝置？（6）構(gòu)成原電池的條件是什么？[板書]負(fù)極（Zn）Zn－2e－=Zn2+（氧化反應(yīng)）陽極正極（Cu）2H+＋2

5、e－=H2↑（還原反應(yīng)）陰極設(shè)問：（1）為什么電子從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片？講解：若不用導(dǎo)線相連，鋅與稀H2SO4反應(yīng)，鋅失去了電子變成Zn2+進(jìn)入溶液，H2SO4中的H+可直接在鋅片上獲得電子，被還原與氫原子，結(jié)合成H2逸出?，F(xiàn)用導(dǎo)線與銅片相連，由于鋅片周圍Zn2+濃度大，阻礙了H+在鋅片上直接獲得電子，而電子又不能直接通過溶液，且金屬導(dǎo)電性好，故電子易于經(jīng)導(dǎo)線流向銅片。[板書]Zn－2e－=Zn2+[投影]設(shè)問：（2）銅片上為什么會(huì)有氣體產(chǎn)生？（學(xué)生）：由于電子經(jīng)導(dǎo)線流向銅片，造成銅片上負(fù)電荷積累，H2SO4中的H+由于電性吸引移向銅片，在銅片上獲得電子，被還原成氫

6、原子，結(jié)合成H2逸出。[板書]2H+＋2e－=H2↑設(shè)問：（3）鋅片上的質(zhì)量將有何變化？（學(xué)生）：鋅失去電子被氧化成=Zn2+進(jìn)入溶液，即有ZnSO4生成，故鋅片不斷溶解，質(zhì)量減少。設(shè)問：（4）從氧化——還原角度看，兩極各發(fā)生了什么變化？（學(xué)生）：負(fù)極發(fā)生了氧化反應(yīng)，正極發(fā)生了還原反應(yīng)。講解：為了更深入的理解這個(gè)問題，我們可以根據(jù)鋅片和銅片在電解質(zhì)溶液內(nèi)部和外部分為內(nèi)電路和外電路。[板書]（1）外電路（不與電解質(zhì)溶液接觸的部分，是物理變化）負(fù)極（Zn）——電子流出的極正極（Cu）——電子流入的極講解：電子流動(dòng)方向是由負(fù)極到正極（客觀存在的），電流方向是由正極到負(fù)極（

7、物理學(xué)規(guī)定的）。希望同學(xué)們以后學(xué)習(xí)中能根據(jù)電子的流向判斷原電池的正、負(fù)極。5[板書]（2）內(nèi)電路（與電解質(zhì)溶液接觸的部分，是化學(xué)變化）陰極——陽離子移向的極陽極——陰離子移向的極講解：內(nèi)電路上的陰、陽極是由離子的移向來判斷。從本質(zhì)上看，這里陽極是鋅，發(fā)生的氧化反應(yīng)，陰極是銅，發(fā)生的是還原反應(yīng)強(qiáng)調(diào)：在原電池中：①負(fù)極——陽極（同一電極）正極——陰極（同一電極）②陽極總是發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子；陰極總是發(fā)生還原反應(yīng)，得到電子。③作為一個(gè)是源，原電池通常只講正負(fù)極，但實(shí)質(zhì)是電源內(nèi)部陽、陰兩極發(fā)生了氧化——還原反應(yīng)。[板書]電極反應(yīng)式——表示原電池（或電解池）電極上物質(zhì)