4.1 原电池（第1课时 原电池的工作原理）(共20张PPT)-人教版2019选择性必修1

(课件网) 第一节 原电池　 第1课时 原电池的工作原理 人教版选择性必修1 学习目标 1．认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。 2．了解原电池的工作原理，能设计简单的原电池 。 学习目标 1．以锌铜原电池为例，通过从宏观和微观的角度，分析理解原电池的工作原理，正确判断原电池的正极和负极，书写其电极反应式。培养学生“宏观辨识与微观探析”的学科素养。 2．通过理解化学能与电能的相互转化，认识从简单原电池发展到带有盐桥原电池的过程变化，并能理解带有盐桥原电池的实用性。培养学生“变化观念与平衡思想”的学科素养。 3．通过对锌铜原电池工作原理的分析，建立对电化学过程的系统分析思路，提高学生对电化学本质的认识。培养学生“证据推理与模型认知”的学科素养。 素养目标 情境引入 手机 航天神舟飞船 电灯 家用电器 生活中离不开电 电脑 生活中的电池 铅蓄电池 干电池 纽扣电池 锂离子电池 锂离子电池 燃料电池 情境引入 教学过程 Cu Zn - - - Zn2+ H+ H+ Zn－2e－=Zn2+ 氧化反应 还原反应 负极： 阳离子 阴离子 SO42- 发生溶解 产生气泡 原电池总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑ 外电路 内电路 2H++2e－=H2↑ 正极： 一、原电池工作原理 电子不下水 离子不上岸 回顾旧知 情境引入 通过必修二的学习，我们已经知道，将锌片、铜片置于稀硫酸中并以导线连接起来组成原电池，可以获得电流。 由于这种原电池中氧化反应与还原反应并没有完全隔开，如锌与其接触的稀硫酸发生反应，电流会逐渐衰减。 教学过程 理论上的现象 实验 观察到的现象 锌片逐渐溶解 锌片表面有红色物质生成 铜片上有红色物质析出 铜片上有红色物质析出 电流表指针发生偏转 电流表指针先发生偏转后，示数逐渐减小 Zn-Cu-CuSO4电池 教学过程 分析：“锌片表面附着红色固体，电流逐渐衰减” 的原因。 Zn与Cu2+直接接触发生反应，Zn片、附着在Zn上的Cu以及CuSO4溶液局部形成了原电池，促进了Cu在锌片表面析出。 转移的电子没有经过导线，电流逐渐衰减 教学过程 思考讨论：那么我们应该如何对该电池优化呢？ 解决问题的关键：还原剂Zn与氧化剂CuSO4不直接接触 现象： 电流表指针不偏转 原电池装置优化 教学过程 原电池装置优化 为什么没有电流？该如何解决？ 盐桥 一种凝胶态的离子导体 盐桥：装有含KCl饱和溶液的琼胶，Cl-、K+可在其中自由移动。 两个溶液间缺少离子导体，无法形成闭合回路。 教学过程 有盐桥存在时，电流表指针偏转 取出盐桥，电流表指针不再偏转 随着时间的延续，能产生持续稳定的电流 盐桥的作用： 1、连通内电路，形成闭合回路 2、平衡电荷，保持溶液的电中性，从而使原电池不 断地产生电流 教学过程 双液电池 负极：Zn - 2e- = Zn2+ 正极：Cu2+ + 2e- = Cu 盐桥中的K+会移向CuSO4溶液 盐桥中的Cl-会移向ZnSO4溶液 1. 双液原电池工作原理 教学过程 Cu片 Zn片 CuSO4溶液 ZnSO4溶液 盐桥 导线 2. 构成原电池的四要素模型 电极反应 电极材料 离子导体 电子导体 电极材料 电极反应物 电极材料 电极反应物 离子导体 离子导体 电子导体 离子导体 教学过程 二、设计原电池 教学过程 Cu + 2Ag＋ = 2Ag + Cu2+ (1)明确两极反应：负极：Cu－2e－=Cu2＋；正极：2Ag＋＋2e－=2Ag) (2)选择电极材料：负极材料一般为失电子的物质，如Cu，正极材料一般为导电且活泼性较差的物质，如C、Ag等。 (3)选择电解质溶液：不含盐桥：参与正极反应的为氧化剂，如AgNO3 含盐桥：负极溶液一般为含负极金属离子，如Cu2＋、正极溶液为参与正极反应的氧化剂，如AgNO3) (4)画装置图：注明电极材料和溶液成分 设计原电池的思路(以Cu与AgNO3反应为例) 如图所示原电池的有关叙述不正确的是(　　) A． ... ...