高中化学教学设计原电池的工作原理干电池工作原理 _干电池

干电池的工作原理(高中化学教学设计中原电池的工作原理)
原电池的工作原理
本节介绍一种将化学能转化为电能的重要形式——电池。通过学生熟悉的单电池原电池和学生没有接触过的双电池盐桥电池的对比探索实验，通过对比分析，让学生明白，通过尽量减少副反应，可以更有效地将反应释放的能量转化为电能，认识到原电池原电池的原理是将氧化反应和还原反应在两极分开。还介绍了正负极、电极反应、电池反应的概念，提高学生对原电池的理解。通过学习，学生可以认识到原电池是一种将化学能转化为电能的装置。原电池由两个电极和连接两个电极的导体组成。电极包含电极材料和电解质溶液。在原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极发生，从而产生电流。
宏观变量和微观分析
它可以通过电极反应和定量计算来解释原电池的组成和变化，分析原电池中能量转换与材料性能的关系。
改变观念和平衡观念
从不同角度理解原电池的反应，运用对立统一的思想和定性定量相结合的，揭示原电池原理的本质特征；能解释或预测特定物质的性质和化学变化，能运用原电池原理分析和解释生产生活中的化学变化。
证据推理和模型认知
能够在复杂的化学问题情境中分析关键元素，并解释原电池的原理或解决复杂的化学问题。
原电池工作原理，电极反应书写，双液盐桥电池设计
学生实验试剂和用品
【知识复习】学生根据必修2的学习内容，完成学习计划中的问题。
1.原电池的概念:将能量转化为能量的装置。
2.原电池的状况:
(1)自发反应。
(2)电极和电极。
(3)导体与导体。
[投影]各种电池
[联想质疑]
汽车和其他机动车辆经常需要配备电池，卫星、宇宙飞船等都必须携带电池，人们在日常生活中也经常使用电池...这些足以说明电池的重要作用。
现在，为了满足人们生产生活水平不断提高的需要，性能优异的新型电池层出不穷，如锌银电池、锂电池、燃料电池等。那么，电池是一种什么设备呢？他们工作的时候设备发生了什么？
【板书】一、原电池工作原理
【活动探索】探索铜锌原电池
活动1:你认为图1-2-2所示的装置可以组成一次电池，将化学能转化为电能吗？请说明理由。
【投影介绍】盐桥一般用含有氯化钾或硝酸铵的琼脂凝胶填充。桥中的离子可以定向移动。通过盐桥，两种相互隔离的电解质溶液可以连接起来传导电流。
活动2:学生根据给定的实验用品和按压装置(a)完成实验并观察实验现象。完成学习案例的相关内容。
活动3:学生根据给定的实验用品和按压装置(b)完成实验并观察实验现象。完成学习案例的相关内容。
[投影]
【概要查询】两套装置中，检流计指针都有偏转，说明两套装置中都有电流产生，即化学能转化为电能，两套装置中都有原电池形成。
【讨论】结合装置(a)和(b)的实验现象，通过小组交流讨论以下问题。
1.分析两个原电池(a)和(b)各部分的功能，确定它们的电极反应物、电极材料和离子导体。
2.分析(a)和(b)中两个原电池的工作原理，写出电极反应式。
3.分析两个一次电池(a)和(b)，并解释它们的优缺点。
【问题】(a)(b)两个一次电池各部分的作用，电极反应物、电极材料、离子导体分别是什么？
[预测摘要]
【演示文稿】分析两节原电池(a)和(b)的工作原理，写出电极反应式。(找一个学生表演)
【动画投影】两个器件组成一次电池的原理，两个器件组成一次电池的过程是根据动画老师的总结总结出来的。
[投影]负极:Zn-2e-=Zn2+正极:Cu2++2e-=Cu总反应:Zn+Cu2+=Zn2++Cu
【思考与交流】如果用温度计测量溶液的温度，发现(a)装置溶液的温度略有升高，而(b)装置溶液的温度不变。试着分析一下原因。比较(a)和(b)中的两种原电池，并解释它们的优缺点。并在小组中交流你的想法。
【展示】分组展示讨论结果。
【概要】(a)在装置中，锌片与铜溶液直接接触，直接在锌电极上的Cu2+的电子被还原，部分化学能转化为热能。(b)器件中锌片和CuSO4溶液之间没有直接的基础，CuSO4溶液中的Cu2 ++无法移动到锌片上使电子被还原。
[投影]
【结论】相似性:氧化还原反应的原理；两个电极和电极反应；能产生电流；外电路是电子的定向运动，内电路是离子的定向运动。
区别:单体电池Zn和Cu2+直接接触，在同一区域进行两个半反应，能量转换率低，电流强度弱且不稳定，持续时间短。双液电池Zn和Cu2+不直接接触，两个半反应分区域进行，能量转换率高，电流强度稳定，持续时间长。

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