原电池原理及其应用

第四章 第四节 原电池原理及其应用

海宁市宏达高级中学 姚宏杰

[教学目标] 1、认知目标：（1）理解原电池的工作原理。

（2） 能判断原电池的正负极，正确书写电极反应式。 （3）掌握形成原电池的基本条件。

2、技能目标：（1）培养学生的观察观察能力、实验能力、语言表

达能力。

（2）培养学生的探究精神和以实验事实为依据的科学态度。

（3）培养学生的参与意识和合作精神。

[重点难点]

1、重点：原电池的工作原理和构成原电池的条件。 2、难点：原电池的工作原理。 [教学媒体] 多媒体设备。

[教学方法] 实验探究、分组讨论。

[教学用品] 锌片、铜片、石墨、稀硫酸、硫酸铜溶液、酒精、烧

杯、导线、电流计等。

[教学过程]

展示：出示一张音乐贺卡，请大家欣赏一段音乐┉

设疑：卡片为什么能产生这样优美的音乐,是什么给它提供了能量

的呢?

展示：纽扣电池.

引入新课题：那么纽扣电池是如何提供能量的呢？今天这节课我

们就来学习——

板书：第四节 原电池原理及其应用 讲述：首先我们来做几个实验。

实验：将锌片和铜片（不接触）同时插入稀硫酸中，观察现象。 提问：为什么锌片上有气泡，而铜片上无气泡？

讲述：Zn和H+发生了氧化还原反应，Zn失去的电子富集在Zn片

表面，溶液中的H+得到电子，所以在Zn片表面产生了H2。 实验：把锌片和铜片用导线连接后，再插入稀硫酸中，观察现象。 讨论：1、铜片上产生的气泡是什么气体？

2、H+如何转变成H2？所需电子有谁提供的？ 3、锌失去的电子是如何到铜片表面的？ 板书：

锌片：Zn－2e＝Zn

－+

铜片：2H+ 2e ＝ H2↑

2+

总反应：Zn + 2H= Zn + H2↑

+

－

2+

思考：根据物理学的知识，推测当导线上有电子通过时，那么应

该有什么产生？如何验证？

实验：在锌片和铜片间接上一个电流计，再进行实验。观察电流

计的指针是否偏转。

讲述：大家知道一个化学反应除了物质发生变化外，还伴随着能

量的变化，如镁条燃烧，伴有发热、发光等现象，说明化学能转变成了热能和光能。

设疑：那么刚才我们做的实验又是将化学能转变成哪种能量呢？

—电能。像这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。 板书：一、原电池

1、概念：化学能→电能

设疑：我们又知道电流是有方向的——从正极流向负极。那么在

刚才的原电池装置中，电流方向如何？哪个做正极，哪个做负极？ 板书：2、原理

－2+

负极 （ 锌片：Zn－2e＝ Zn ） 氧化反应

－+

正极 （ 铜片：2H+ 2e ＝ H2↑） 还原反应

+2+ （总反应：Zn + 2H= Zn + H2↑） 视频：原电池的工作原理。

设疑:但是溶液中锌与铜是不接触的，那么电流怎么产生呢？是不

是也是靠电子的定向移动呢？

讲解：我们发现溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，

因此溶液中是靠离子的定向移动产生电流的。

讨论：根据以上原理，分析可以通过哪些方法来判断原电池的正

负极？ 投影：

负极：金属性较活泼的一极，发生氧化反应的一极，电子流出

的一极，电流流入的一极。

正极：金属性较不活泼的一极，发生还原反应的一极，电子流

入的一极，电流流出的一极。

探究：根据已具备的氧化还原反应知识和电学知识，利用提供的

实验用品，设计原电池装置。

锌片、铜片、石墨棒、稀硫酸、硫酸铜溶液、酒精、导线、烧杯。

讨论：通过以上实验探究，试说明原电池由几部分构成，它的组

成条件是什么？

学生总结形成原电池的条件。 板书：3、形成原电池的条件 投影：形成原电池的条件： （1）、有两种活动性不同的金属（或一种非金属导体）作电极。 （2）、电极插入电解质溶液中。 （3）、形成闭和回路。

练习：写出以上形成的原电池的电极反应。

提问：掌握了形成原电池的条件，接下去我们推断一下锌片、铜

片、导线、西红柿，能否组成原电池？ 演示实验：用以上组成的电池做音乐贺卡的电池。

讨论：在前面的实验中，当锌和铜用导线连接形成原电池后，为

什么在锌片上仍有气泡产生？

讲述：主要是由于锌片不纯，从而在锌片上形成了无数个微小的

原电池，所以在锌片表面产生了气泡。

小结：今天我们学习了原电池的原理，可以看出它是建立在氧化

还原反应的基础上的，把一个氧化还原反应拆成两个半反应，分别在两极进行，还原剂失去的电子通过导线转移给氧化剂。 投影：

格林太太,漂亮、开朗、乐观，身体健康，脸上有着“永恒的微笑”。只是她在开怀大笑的时候，人们才可以发现她一口整齐而洁白的牙齿中镶有两颗假牙：其中一颗是黄金的—这是格林太太富有的标志；另一颗是不锈钢做的—这是一次车祸后留下的痕迹。令人百思不解的是，打从车祸以后，格林太太经常头痛，夜间失眠，心情烦躁……你能为格林太太开一个处方吗？ 讲解：原来是这两种不同的金属含于口中，与唾液中的电解质接

触，形成了原电池，这种微弱的电流连续地、长时间地刺激格林太太的神经末梢，打乱了神经系统的正常秩序，引起了一系列的变化。

结束语：人们利用原电池原理，已经研制出了多种电池，如干电

池、蓄电池、燃料电池等。可以说，人类已经无法离开电池。但原电池的形成也给我们带来了不利的一面，如每年由于原电池反应而腐蚀掉的金属约占金属年产量的1/3，有关这些内容我们将在下节课中进行学习。

随堂练习：

1、把a、b、c三种金属片浸泡在稀H2SO4中，若a、b相连时，a为负极；b、c相连时，c为负极；a、c相连时，c上有气泡冒出。 则这四种金属的活动性顺序（ ） A.a>b>c B.a>c>b C.c>a>b D.b>a>c

2、根据氧化还原反应Fe + 2Fe3+ ==== 3Fe2+,设计一个原电池，写出电极反应。