课前准备：学生课桌上放有盛稀硫酸的玻璃缸、电流汁、锌片、铜片、导线。（两人一组）]下面是小编辛苦为大家带来的论文：《原电池原理》【最新9篇】，希望能够给予您一些参考与帮助。
论文精选：《原电池原理》
文章摘要：本文全面讲解原电池的知识，包括最简单的原电池、构成原电池的条件、原电池正负极判断、电极方程式书写和原电池应用。正负极判断和电极方程式书写是重点。
原电池是的高考中的重点知识，也是电化学知识的基础。
传统的发电是通过燃烧加热水，产生蒸汽，推动发电机，产生电能。能量转化为化学能→热能→机械能→电能，能量经过多次转化，最终转化率很低。而原电池是直接将化学能转化为电能，能量转化率较高。
一、简单的原电池
将锌片与铜片用导线连接，导线中间接一电流表，平行插入盛有稀硫酸的烧杯中，此时电流表指针有偏转，说明有电流通过。
二、构成原电池的条件
通过上面铜锌原电池，我们得出构成原电池的条件有：
（1）电极材料。两种金属活动性不同的金属或金属和其他导电性物质；
（2）电解质溶液，两电极同时浸没在电解质溶液中；
（3）两电极要用导线连接，形成闭合回路。
注意：
①电流表不是必需的，只是检验是否有电流通过。
②极活泼的金属单质一般不作做原电池的负极，如K、Ca、Na等。
三、原电池正负极的判断
（1）由组成原电池的两极材料判断
一般来说，较活泼的金属为负极，较不活泼的金属为正极。本质上能和电解质溶液反应的金属为负极。但具体情况还要看电解质溶液。如镁、铝电极在稀硫酸在中构成原电池，较活泼的镁为负极，铝为正极；但镁、铝电极在氢氧化钠溶液中形成原电池时，由于是铝和氢氧化钠溶液发生反应，失去电子，因此铝为负极，镁为正极。
（2）根据外电路电流的方向或电子的流向判断
在原电池的外电路，电流由正极流向负极，电子由负极流向正极。
（3）根据内电路离子的移动方向判断
在原电池电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。
（4）根据电极上产生的气体判断
原电池工作后，如果一电极上产生气体，通常是因为该电极发生了析出氢的反应，说明该电极为正极，活动性较弱。
（5）根据电极质量的变化判断
原电池工作后，若某一极质量增加，说明溶液中的阳离子在该电极得电子，该电极为正极，活泼性较弱；如果某一电极质量减轻，说明该电极溶解，电极为负极，活泼性较强。
（6）根据原电池两极发生的化学反应判断
原电池中，发生氧化反应的是负极，发生还原反应的是正极。因此可以根据总化学方程式中化合价的升降来判断。
（7）根据某电极附近pH的变化判断
析氢或吸氧的电极反应发生后，均能使该电极附近电解质溶液的pH增大，因而原电池工作后，该电极附近的pH增大了，说明该电极为正极，金属活动性较弱。
四、电极反应式的书写
（1）准确判断原电池的正负极是书写电极反应的关键
如果原电池的正负极判断失误，电极反应式的书写一定错误。上述判断正负极的方法是一般方法，但不是绝对的'。
铝片和铜片同时插入浓硝酸溶液中，由于铝片表明的钝化，这时铜失去电子，是负极，其电极反应为：
负极：Cu-2e-=Cu2+
正极：2NO3-+4H++2e-=2H2O+2NO2↑
铝片和镁片同时插入氢氧化钠溶液中，虽然镁比铝活泼，但由于镁不与氢氧化钠反应，而铝却反应，失去电子，是负极，其电极反应为：
负极：2Al+8OH--6e-=2AlO2-+4H2O
正极：6H2O+6e-=6OH-+3H2↑
（2）要注意电解质溶液的酸碱性[]
在正负极上发生的电极反应不是孤立的，它往往与电解质溶液紧密联系，如氢氧燃料电池有酸式和碱式，在酸溶液中，电极反应式中不能出现OH-，在碱溶液中，电极反应式中不能出现H+，像CH4、CH3OH等燃料电池，在碱溶液中碳（C）元素以CO32-离子形式存在，而不是放出CO2气体。
（3）要考虑电子的转移数目
在同一个原电池中，负极失去电子数必然等于正极得到的电子数，所以在书写电极反应时，一定要考虑电荷守恒。防止由总反应方程式改写成电极反应式时所带来的失误，同时也可避免在有关计算中产生误差。
（4）要利用总的反应方程式
从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池，而两个电极反应相加即得总反应方程式。所以只要知道总反应方程式和其中一个电极反应，便可以写出另一个电极反应方程式。
四、原电池原理的应用
原电池原理在工农业生产、日常生活、科学研究中具有广泛的应用。
1.化学电源
人们利用原电池原理，将化学能直接转化为电能，制作了多种电池。如干电池、蓄电池、充电电池以及高能燃料电池，以满足不同的需要。在现代生活、生产和科学研究以及科学技术的发展中，电池发挥的作用不可代替，大到宇宙火箭、人造卫星、飞机、轮船，小到电脑、电话、手机以及心脏起搏器等，都离不开各种各样的电池。
2.防止金属的腐蚀
金属的腐蚀指的是金属或合金与周围接触到的气体或液体发生化学反应，使金属失去电子变为阳离子而消耗的过程。
在金属腐蚀中，我们把不纯的金属与电解质溶液接触时形成的原电池反应而引起的腐蚀称为电化学腐蚀，电化学腐蚀又分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀：在潮湿的空气中，钢铁表面吸附一层薄薄的水膜，里面溶解了少量的氧气、二氧化碳，含有少量的H+和OH-形成电解质溶液，它跟钢铁里的铁和少量的碳形成了无数个微小的原电池，铁作负极，碳作正极，发生吸氧腐蚀：
负极：2Fe-4e-=2Fe2+
正极：O2+4e-+2H2O=4OH-
电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因。因此可以用更活泼的金属与被保护的金属相连接，或者让金属与电源的负极相连接均可防止金属的腐蚀。
3.加快反应速率
如实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气，用纯锌生成氢气的速率较慢，而用粗锌可大大加快化学反应速率，这是因为在粗锌中含有杂质，杂质和锌形成了无数个微小的原电池，加快了反应速率。
第四章 第四节 原电池原理及其应用
一、学习目标
1、掌握原电池实质，原电池装置的特点，形成条件，工作原理
2、了解干电池、铅蓄电池、锂电池、燃料电池
3、了解金属的电化学腐蚀
二、知识重点、难点
原电池原理、装置特点、形成条件、金属的电化学腐蚀
三、教学过程
引入： 你知道哪些可利用的能源？电池做为能源的一种，你知道
是怎么回事吗？它利用了哪些原理？你知道金属是如何生
锈的吗？
电池电动势是指单位正电荷从电池的负极到正极由非静电力所作的功，其数值也可以描述为电池内各相界面上电势差的代数和。任何两种不同的导电物质接触，在其相界面上都要产生电势差。
电池电动势的测量方法：
测定电池的电动势，应当在可逆的条件下进行，即通过电池的`电流为无限小。若有电流通过电池，由于电池的内电阻，要产生内电势降，测得的只能是两电极间的端电压，其数值要小于电池的电动势。
一、原电池、电解池的两极
电子从负极通过导线流向正极，电子的定向移动形成电流，电流的方向是正极到负极，这是物理学规定的。
阴极、阳极是电化学规定的，失去电子的极即氧化极，也就是阳极；得到电子的极即还原极，也就是阴极。
原电池中阳极失去电子，电子由阳极通过导线流向阴极，阴极处发生得电子的反应，由于原电池是一种化学能转化为电能的装置，它作为电源，通常我们称其为负极和正极。在电解池中，连着负极的一极是电解池的阴极，连着正极的一极是电解池的阳极，由于电解池是一种电能转化为化学能的装置，我们通常说明它的阳极和阴极。
二、原电池、电解池、电镀池的判断规律
（1）若无外接电源，又具备组成原电池的三个条件。①有活泼性不同的。两个电极；②两极用导线互相连接成直接插入连通的电解质溶液里；③较活泼金属与电解质溶液能发生氧化还原反应（有时是与水电离产生的H+作用），只要同时具备这三个条件即为原电池。
（2）若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池；当阴极为金属，阳极亦为金属且与电解质溶液中的金属离子属同种元素时，则为电镀池。
（3）若多个单池相互串联，又有外接电源时，则与电源相连接的装置为电解池成电镀池。若无外接电源时，先选较活泼金属电极为原电池的负极（电子输出极），有关装置为原电池，其余为电镀池或电解池。
三、分析电解应用的主要方法和思路
1、电解质在通电前、通电后的关键点是：
通电前：电解质溶液的电离（它包括了电解质的电离也包括了水的电离）。
通电后：离子才有定向的移动（阴离子移向阳极，阳离子移向阴极）。
2、在电解时离子的放电规律是：
阳极：
金属阳极>S2—>I—>Cl—>OH—>含氧酸根>F—
阴极：
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+（浓）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
3、电解的结果：溶液的浓度、酸碱性的变化
溶液的离子浓度可能发生变化如：电解氯化铜、盐酸等离子浓度发生了变化。
因为溶液中的氢离子或氢氧根离子放电，所以酸碱性可能发生改变。
四、燃烧电池小结
在燃烧电池反应中确定哪一极发生的是什么反应的关键是：
负极：化合价升高，失去电子，发生氧化反应；
正极：化合价降低，得到电子发生还原反应；
总反应式为：两极反应的加合；
书写反应时，还应该注意得失电子数目应该守恒。
五、电化学的应用
1、原电池原理的应用
a。原电池原理的三个应用和依据：
（1）电极反应现象判断正极和负极，以确定金属的活动性。其依据是：原电池的正极上现象是：有气体产生，电极质量不变或增加；负极上的现象是：电极不断溶解，质量减少。
（2）分析判断金属腐蚀的速率，分析判断的依据，对某一个指定金属其腐蚀快慢顺序是：
作电解池的阳极>作原电池的负极>非电池中的该金属>作原电池的正极>作电解池的阴极。
b。判断依据：
（1）根据反应现象原电池中溶解的一方为负极，金属活动性强。
（2）根据反应的速度判断强弱。
（3）根据反应的条件判断强弱。
（3）由电池反应分析判断新的化学能源的变化，分析的思路是先分析电池反应有关物质化合价的变化，确定原电池的正极和负极，然后根据两极的变化分析其它指定物质的变化。
2、电解规律的应用
（1）电解规律的主要应用内容是：依据电解的基本原理分析判断电解质溶液。
（2）恢复电解液的浓度：
电解液应先看pH的变化，再看电极产物。欲使电解液恢复一般是：
电解出什么物质就应该加入什么，如：电解饱和食盐水在溶液中减少的是***和氢气，所以应该加入的是氯化氢。
（3）在分析应用问题中还应该注意：
一要：不仅考虑阴极、阳极放电的先后顺序，还应该注意电极材料（特别是阳极）的影响；
二要：熟悉用惰性电极电解各类电解质溶液的规律。
[学生实验，教师指导]
[学生思考的问题]
（1）锌和稀H2SO4直接反应的实质是什么？
（2）插入铜丝接触到锌粒后，为什么在铜丝上出气泡？
（3）铜丝上的电子由何处而来，出来的是什么气体？
学生根据实验，建议讨论步骤：现象（易）——解释（难）——结论（难）
一、原电池
对比铜锌原电池与直流电源或干电池的实验，得出有关的电极名称，电流流动方向，电子流动方向等。
电极反应：负极（锌片） Zn - 2e = Zn2+（氧化反应）
正极（铜片）2H+ + 2e = H2↑（还原反应）
原电池反应：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
定义：把化学能转变为电能的装置叫做原电池。
原电池中：电子流入的一极是正极（较不活泼金属），电子流出的一极是负极（较活泼金属）。
原理：较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）流向较不活泼的金属（正极）。
原电池组成：①两块相连的活泼性不同的金属（或可以导电的其它材料）；②电解质溶液（中学只局限活泼金属与电解质溶液能自发进行氧化还原反应的情况）。
原电池形成电流的条件：两块相连的活泼性不同的金属（或可以导电的其它材料）与电解质溶液接触构成闭合回路。
经常用做惰性电极材料的物质是Pt（铂）或C（石墨），如下图两个装置的电极反应是相同的。
说明：教学软件不能代替教学实验，不过可以在总结时用演示教学软件。
[练习]判断下列装置那些能构成原电池，标出电极名称，写出电极反应。
二、化学电源
（教师可以布置课外文献检索，课堂时间有限，不可能涉及过多内容，局限于教材即可）
1、干电池
家庭常用电池。
常见的是锌-锰干电池。如图：
2、铅蓄电池
目前汽车上使用的电池。
铅蓄电池的构造是用含锑5%—8%的。铅锑合金铸成格板。PbO2作为阳极，Pb作为阴极，二者交替排列而成。电极之间充有密度为1.25%—1.28%gcm-3的硫酸溶液。
3、锂电池
锂电池是一种高能电池，锂作为负极，技术含量高，有质量轻、体积小、电压高、工作效率高和寿命长等优点。常用于电脑笔记本、手机、照相机、心脏起博器、火箭、导弹等的动力电源。
4、新型燃料电池
还原剂（燃料）在负极失去电子，氧化剂在正极得到电子。
目前常见的有，氢气、甲烷、煤气、铝等燃料与空气、***、氧气等氧化剂组成的燃料电池。
特点是能量大、使用方便、不污染环境和能耗少等。
三、金属的腐蚀和防护
（1）金属的腐蚀
金属腐蚀是指金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。
◇ 析氢腐蚀（在酸性条件下）
说明：析氢腐蚀备有Flash演示教学软件，请查阅或选用。
钢铁在潮湿的空气中，钢铁表面吸附的水膜由于溶入二氧化碳，使H+增多。
H2O + CO2 H2CO3 H+ + HCO3-
构成的原电池：铁（负极）——碳（正极）——酸性电解质薄膜
负极（铁）Fe – 2e = Fe2+ （被氧化）
正极（碳）2H+ + 2e = H2↑（被还原）
◇ 吸氧腐蚀（在弱酸性或中性条件下）
说明：吸氧腐蚀备有Flash演示教学软件，请查阅或选用。
钢铁在潮湿的空气中，钢铁表面水膜溶解了氧气。
构成的原电池：铁（负极）——碳（正极）——电解质薄膜
负极（铁）2Fe – 4e = 2Fe2+ （被氧化）
正极（碳）2H2O + O2 + 4e = 4OH-（被还原）
◇ 析氢腐蚀和吸氧腐蚀往往同时发生，一般情况下，钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀。
[讨论] 析氢腐蚀或吸氧腐蚀钢铁表面水膜溶液的PH值会有什么变化？
（2）金属的防护
[通过研究讨论学习]
1、改变金属的内部组织结构。
2、在金属表面覆盖保护层。
涂油脂、油漆，覆盖搪瓷、塑料，电镀、热镀、喷镀，在钢铁表面形成致密而稳定的氧化膜。
3、电化学保护法。
Ⅲ作业——教材69页：一、二、三题
[课后研究课题]
通过查找资料（包括上网）了解一种新型电池的详细化学原理和优缺点。（如海水电池、氢氧燃料电池、纽扣电池、锂电池等）
《原电池原理及其应用》评课稿
本学期听了一节《原电池原理及其应用》的研讨课，在此谈谈个人看法。
教学原述
通过铜—锌原电池的演示实验及动画演示电子流动情况，帮助学生理解原电池的原理。考虑到学生的知识迁移能力和概括能力还不是很强，教师没有让学生马上讨论“构成原电池的条件”。教师对教材进行了处理，增加了一些演示实验（如下表），按铜—锌原电池的装置，变化电极材料和烧杯里的物质（其中实验6中锌和铜分别放在两个烧杯中），让学生通过预测、观察、对比、分析、归纳、得出结论。
学生一边兴致勃勃地预测实验结果，一边仔细观察实验现象。教师一边引导学生积极思考，一边有序地做着实验。随着实验的进行，学生顺利的得出了构成原电池的条件。然后学生通过练习巩固所学内容。从反馈来看，学生掌握得很还可以。
我的评价
本课例是典型的师导生学的教学模式，学生能很好地掌握知识点。在整个探究过程中，学生的学习热情十分高涨，课堂气氛相当活跃，最后提出的问题大大出乎意料。如有学生提问：在实验中把导线连接的铜片与锌片一同浸入稀硫酸中书本上说只有铜片上有气泡，可实验中明明锌片上也有气泡？铜—锌原电池中稀硫酸在不断的消耗，那手机上的电池为何不需要补充电解液？铜—锌原电池的装置改成铜—银原电池（电解质仍为稀硫酸），现象是否一样？教师引导学生自学课本内容，适当用课件辅助解决上述问题，并指导学生去查有关的资料。通过上述活动使学生增强了分析具体问题的能力，本课从提出问题到分析问题，解决问题后又诱使学生提出新的问题，从问题开始，最后又以问题结束，体现了一种全新的以问题为主链的'课堂学习模式。
我的反思
本课内容与生活联系很多，可以在对培养学生观察能力，动手能力，发现问题方面都有很好的资源连接，例如音乐卡片、废旧干电池、电动玩具、手机、电子手表、照相机、电动车、汽车等等。能不能调整课堂模式，让学生从生活中来提升学习知识能力呢？学生在实际生活中有关原电池最关注的是什么？选择什么作为活动的切入点，怎样利用好所有的资源与活动内容进行最佳组合？怎样的形式来展开才能真正从学生的兴趣能力出发更好地引领学生？找准切入点后整个活动的顺序安排怎样？从时间、材料、内容、重点难点、学生情况进行有机整合。
我的建议
课堂活动模式可以尝试改为：创设情境→探究活动→分析问题→探究加深→掌握新知
在一阵音乐贺卡的音乐声中开始新的学习，学生们马上充满了好奇，音乐贺卡的工作原理是什么？然后教师就顺水推舟的告诉学生要探究的主题。教师在每个桌子上提供以下材料：电极有铁、铜、锌、石墨；溶液有稀硫酸、氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、无水乙醇；还有塑料绳、电线、电流计。学生从中挑选材料设计出原电池。学生先分组讨论，拟订实验方案，然后利用实验探究。教师参与其中，加以有效地引导、启发。学生实验完毕后，各小组汇报实验研究情况，小组间互相交流，从而理解原电池的原理及构成条件。最后教师设计问题情景让学生分析实际问题。课后布置家庭小实验——水果的原电池实验。
判断正负极的方法
方法一：根据两极材料判断。一般活泼金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极；
方法二：根据电极现象判断。一般情况下电极逐渐溶解为负极，电极增重可放出气体的为正极；
方法三：根据电子液动方向来判断。电子流出的为负极、电子流入的为正极或电流流出的正极、电流流入的负极；
方法四：根据原电池里电解质溶液内离子的定向移动方向判断。阴离子流向的为负极、阳离子流向的为正极；
方法五：根据原电池两极发生的变化来判断。失去电子发生氧化的是负极、得到电子发生还原反应是正极；
方法六：根据电解质溶液来判断电极。能与电解质溶液反应的电极为负极，不能与电解质溶液反应的为正极。例如：镁、铝为电极，氢氧化钠溶液为电解质溶液，虽然镁比铝活泼，但是由于镁不与氢氧化钠溶液反应，铝能与氢氧化钠溶液反应，所以铝为负极、镁为正极。
原电池是什么
把化学能转化为电能的装置。流经整个体系的电流是由金属导体中的自由电子和溶液中离子的迁移以及电极和溶液界面上伴随发生的氧化、还原反应而进行的。
所以，根据定义，普通的干电池、蓄电池、燃料电池都可以称为原电池。
构成原电池的条件
1、活动性不同的两种金（或一种金属，一种为能导电的非金属）作为两个电极；
2、两个电极必须以导线相连或直接接触；
3、电极插入电解质溶液中形成闭合回路。
实验：4-15：①将锌片插入稀硫酸中报告实验现象。
②将铜片插入稀硫酸中报告实验现象。
③将与铁锌铜片相互接触或用导线连接起来插入稀硫酸中报
告实验现象。
④在③中把锌片和铜片之间连上电流计，观察其指针的变化。
结论：①锌片能和稀硫酸迅速反应放出H2
②铜片不能和稀硫酸反应
③铜片上有气体生成
④电流计的指针发生偏转，说明在两金属片间有电流产生
结论：什么是原电池？（结论方式给出）它的。形成条件是什么？
原电池定义：把化学能转化为电能的装置叫做原电池。
形成条件： ①两个电极
②电解质溶液
③形成闭合电路
讨论：1、Zn|H2SO4|Cu形成装置后有电流产生，锌片上发生了什么
反应？铜片上发生了什么反应？（可以取锌片周围的溶液
用NaOH溶液鉴别；取铜片上生成的气体检验。）
结论：在锌片周围有锌离子生成；铜片上生成的是H2
讨论：可能造成此现象的原因？俩金属片上的反应式的书写。
结论：在Zn上：Zn C 2e- =Zn2+
在Cu上：2H++2e-=H2
Zn失去电子流出电子通过导线--Cu--电解质中的离子获得电子
我们把： 流出电子的一电极叫负极；
电子流入的一极叫做正极
两极反应的本质：还是氧化还原反应，只是分别在两极进行了。
负极失电子 被氧化 ,发生氧化反应
正极得电子 被还原 发生还原反应
实验：分别用两个铜片和两个锌片做上述实验④。
结论：两种情况下电流计不发生偏转，说明线路中无电流生成，铜
片上无气体生成。即两电极必须是活泼性不同的金属与金属
或金属与非金属（能导电）
原电池原理的教学设计
教学目标：
一、知识与技能：
1、了解原电池的工作原理，原电池的构成条件并能设计简单的原电池。
2、理解原电池的本质和原电池的正负极与氧化还原反应的关系。
二、过程与方法
1、通过对比实验的探究认识到原电池在化学能转变为电能过程中所起到的作用。
2、通过探究实验，分析并归纳出形成原电池的条件。
3、通过多媒体动画分析原电池中微观粒子的移动，深入理解原电池的本质。
三、情感态度与价值观
1、学会通过对比的方法来处理实验结果，由具体的实验现象描述逐渐形成抽象概括。
2、认识到科学对人类产生的影响是多方面的，要有辩证看待事物的眼光。
3、认识到个体与群体是密切相关的'，从而形成“环保从我做起”的意识。
教学重难点：
1、本节教学重点：初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
2、本节教学难点：通过对原电池实验的探究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质以及这种转化的综合利用价值。
学情分析：
学生在必修1中已经学习了氧化还原反应，对氧化还原反应的特征——“反应中有电子的得失”有较好的认识。并掌握了氧化反应、还原反应与电子得失（化合价升降）的联系。这将有助于学习者理解并掌握原电池的本质——氧化还原反应，以及原电池正负极与电极得失电子的关系。
教材分析：
本节课讲授的是《化学—必修二》中第二章第二节——化学能与电能。在高中化学中关于原电池的内容有两部分，分别是必修二第二章第二节（化学能与电能）以及选修四第四章第一节（原电池）。本节课作为必修内容中的一部分，在知识的深度上偏低，要符合所有学习者的学习情况；在广度上要有一定的拓展，使得学习者能够有一个较为开阔的学习视野；而在学习知识上要把握好基础知识的框架，为部分学习者的后续学习奠定基础。
教学过程：
【引入】同学们好，你们看这是什么？（展示手电筒、手机、MP3等电器。）
【学生回答】电筒、手机、MP3。
【引导】这些电器的工作需要什么样的能源？从哪里获得？
【学生回答】电能，电池。
【引导】那么电池如何能产生电能呢？要解决这个问题我们先回顾一下上节课所学的知识，各种形式能量之间可以相互转化，比如化学反应中化学能可以转化为热能。那么电能可以由什么能量转化来，你们了解哪些发电方式吧？
【学生回答】有火力发电、水力发电、风力发电、核能发电等。
【讲述】阅读教材40页图2—7、2—8及第二段了解我国发电方式和发电总量构成，以及火力发电过程中的能量转化。
【分组讨论】我国发电总量构成说明什么问题？火力发电过程中涉及哪些形式的能量转化？分析火力发电的缺点？
【学生回答】以火力发电为主，火力发电就是通过化石燃料燃烧，使化学能转变成为热能，加热水使之汽化为水蒸汽以推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。即存在化学能→热能→机械能→电能几种能量的转化。
缺点包括：煤是不可再生能源、煤燃烧对环境的污染大、火力发电能量转化过程多，能量损耗多能量利用率低。
【引导】从上面讨论可知火力发电事实上将化学能最终转化为了电能，只不过所需的能量转化过程多，能量利用率低。那么我们能不能找到一种直接将化学能转化为电能的方法呢？
我们再来分析一下火力发电过程中的能量转化过程。
化学能→热能→机械能→电能
大家觉得这一系列的能量转化过程中最重要的一步是哪一步？为什么？
【学生回答】化石燃料的燃烧即化学能→热能因为只有将化学能以热能。
形式释放出去后才可能实现后续过程中的能量形式转化。
【引导】非常正确，由此我们可以看出在火力发电中，化石燃料的燃烧（发生氧化还原反应）是使化学能转化为电能的关键。那么谁能告诉我氧化还原反应的本质是什么？
【学生回答】还原剂和氧化剂之间存在电子的转移。
【引导】对！因此电子转移的结果是引起物质化学键重新组合，同时将化学能以热能释放。那么如果我们能将氧化还原反应中的化学能直接以电能形式释放，是否就可以实现化学能直接转化为电能呢？
下面请同学们完成以下几个探究实验，并讨论完成相关实验报告。
【学生分组实验】
实验一取60mL稀硫酸置于200mL烧杯中，用pH试纸。
测定其pH值。然后将一块锌片插入稀硫酸中，观察实验现象。
一段时间后再测溶液的pH值，并用手触摸烧杯外壁。
【学生总结】
Zn片逐渐溶解，Zn片表面有气泡产生，溶液的。
pH值增大，烧杯外壁有一定温度。
结论：Zn与稀H2SO4发生了化学反应。
【引导】请同学们思考并讨论几个问题：
①根据相关实验现象，写出反应方程式。
②反应过程中有无电子转移，如果有，分析谁得电子，谁失电子？
③反应过程中的能量转化形式如何？
【讨论并总结】pH值增大即说明溶液中的c（H+）减小，H+。
数目减少，有气泡产生。因此反应为：
Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑。
Zn–2e— Zn2+发生氧化反应。
2H+2e H2↑发生还原反应。
化学能转化为热能。
实验二另取60mL稀硫酸置于200mL烧杯中，用pH试纸+—Zn稀H2SO4Cu稀H2SO4。
测定其pH值。然后将一块铜片插入稀硫酸中，观察实验现象。
一段时间后再测溶液的pH值，并用手触摸烧杯外壁。
【学生总结】
无明显现象，溶液的pH不变，烧杯外壁无温度变化。此过程中未发生反应，实验三另取60mL稀硫酸置于200mL烧杯中，用pH试纸。
测定其pH值。然后将一块锌片和一块铜片同时插入稀硫酸中，观察实验现象。一段时间后再测溶液的pH值。
【学生总结】
同实验一Zn片逐渐溶解，Zn片表面有气泡产生，溶液的pH值增大，烧杯外壁有一定温度。Cu片无明显现象。
结论：Zn与稀H2SO4发生了化学反应。
Cu与稀H2SO4不发生化学反应。实验四另取60mL稀硫酸置于200mL烧杯中，用pH试纸测定其pH值。然后将一块锌片和一块铜片；同时插入稀硫酸中，用导线连接，并在导线中间连接一个电流计。观察实验现象。
【学生总结】
Zn片逐渐溶解，Cu片不溶解，Cu片表面有气泡产生，溶液的pH值增大，电流表的指针发生偏转。
【引导】这里出现了两个比较特殊的现象，其一
Cu片表面有气泡产生，其二电流表的指针发生了偏转。请同学们结合实验一的现象和结论分析为什么Cu片表面有气泡产生，电流表的指针偏转说明什么？并思考该过程中得、失电子的物质是什么？写出相关化学反应。
【讨论并总结】
1、Zn片逐渐溶解，Cu片不溶解，说明失电子的还是Zn片，Cu片并未失电子。
2、Cu片表面有气泡产生，溶液的pH值增大，说明该气泡仍然是H2，只不过氢ZnCu稀H2SO4离子是在铜片上获得电子，而不是在锌片上获得电子。
3、发生的化学反应还是Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑
4、电流表的指针偏转说明有电流产生，该过程获得了电流，即实现了化学能转化为电能。
【引导】通过同学们的讨论，我们确定了在实验四中实现了化学能转化为电能，在此过程中发生的化学反应和实验一相同，因此我们有必要分析一下为什么同一个化学反应经过不同的实验装置设计实现了化学能转化为了两种不同形式的能量（热能、电能）。这种实验装置的设计有什么特殊之处？
思考这样几个问题：
①为什么失去电子的是Zn片，而不是Cu片？
②对比实验一和实验四得失电子的位置差别？
③Cu片并未失电子，而氢离子是在铜片上获得电子，那么Cu片上的电子是从什么地方来的？
【讨论并总结】
1、Zn和Cu的金属活泼性不一样，Zn比Cu的失电子能力强。
2、实验一中得失电子的位置均在Zn片表面，而实验四中失电子的位置在Zn片表面（发生氧化反应），得电子的位置在Cu片（发生还原反应）。
3、Cu片上的电子来自于Zn片，电子经导线从Zn片流向Cu片从而获得电流。
【归纳】从同学们的讨论可知，只要具有类似实验四这种把一个氧化还原反应拆分为氧化反应和还原反应使之在不同区域进行，并通过导线传递氧化还原反应中的转移电子的实验装置就能实现化学能直接转化为电能。因此我们把这种将化学能转变为电能的装置叫做原电池。另外，根据物理学知识我们知道电流（正电荷）由正极流向负极，那么电子（负电荷）就应该从负极流向正极，因此我们可以规定实验四中的锌片作为负极，铜片作为正极。它们发生的反应称为电极反应。
【继续探究】
现在我给大家一些材料，各小组可以自己设计原电池，然后汇报设计结果与心得。
（材料：导线、炭棒、铁片若干、铜片若干、烧杯、稀硫酸、检流计、蔗糖溶液、硫酸铜溶液。）