师：今天我们一起来学习高一化学必修第二册第六章中的化学实验活动：化学能转化成电能。希望通过本节课的学习，我们能达成以下三个学习目标：一、感受化学能转化为电能的过程；二、认识形成原电池的条件；三、总结原电池构成要素，促进深度思维发展，养成良好的实验素养。
在本章前期理论学习中，我们了解了构成原电池的基本要素，包含自发的氧化还原反应、电极材料（如金属、石墨棒等）、形成闭合回路的导线以及电解质溶液等。这节课，我们希望通过一个实验活动达到以下实验目的：一是理解氧化还原反应在化学能转化为电能过程中的作用，体会化学的价值；二是认识原电池的构成要素及其作用；三是培养科学探究过程中的控制变量思想方法；四是了解手持技术数字化实验在探究实验中的应用。
完成该实验需要的实验用品有：稀硫酸、烧杯、导线、电流表、锌片、铜片、石墨棒。实验步骤如下：首先，用导线将电流表与锌片、铜片相连，使锌片与铜片接触，观察电流表指针是否发生偏转。第二组实验，用石墨代替铜片继续进行上述实验。同学们结合前期所学理论知识，尝试预测在该条件下电流表指针是否发生偏转。一会儿老师会播放演示实验视频来揭晓答案，请同学们看视频。
师：同学们，在视频中锌片和铜片接触后，我们观察到电流表的指针并没有发生偏转。同样，将铜片换成石墨棒后，电流表的指针依然没有发生偏转，你们预测对了吗？两个实验装置电流表都不发生偏转，我们一起来分析一下指针不偏转的原因。原电池的构成要素包含自发的氧化还原反应、电极材料（金属、石墨棒等）、形成闭合回路的导线以及电解质溶液等。视频中有电极材料，但是没有电解质溶液，不能发生持续的氧化还原反应，无法形成闭合回路，自然就没有电流，因此电流表的指针就无法发生偏转。
接着，我们来继续预测实验现象。将锌片插入到盛有稀硫酸的烧杯中，再插入铜片，预测实验现象。取出铜片，插入石墨棒，继续预测实验现象。同学们请看视频，这一次你们又预测对了吗？我们一起来分析一下实验现象背后的原因。将锌片插入到稀硫酸的烧杯中，锌片溶解，表面产生无色气泡，这是因为锌的还原性比氢气强，溶液中的氢离子直接得到金属锌失去的电子而产生氢气。将锌片和铜片都插入到稀硫酸烧杯中时，锌片溶解，表面产生无色气泡，而铜片表面无明显现象，这是因为铜的还原性比氢气弱，不能置换出氢气，氢离子在锌片表面被还原成氢气。最后将锌片和石墨棒都插入装有稀硫酸的烧杯中时，锌片溶解，表面有无色气泡产生，石墨棒表面无明显现象。这是因为石墨为惰性电极，不能置换出氢气，氢离子在锌片表面被还原成氢气。
我们一起来总结一下这三个实验装置的实验现象：锌片与稀硫酸反应有气泡生成，发生了自发的氧化还原反应，有稀硫酸作为电解质溶液，电极材料无论是金属材料还是石墨，没有产生电流的原因是因为没有闭合回路。通过以上实验探究，我们更加确定了原电池的构成要素：自发的氧化还原反应、电极材料（金属、石墨棒）、形成闭合回路（导线）、电解质溶液等，这些要素缺一不可。
下面我们提供完整的原电池实验用品，继续进行原电池实验探究。按如图所示的实验装置进行连接，选择不同的电极材料进行三组实验探究，预测实验现象。一会儿老师依然会用演示实验的视频来揭晓答案，同学们请看视频。
师：视频中第一组实验将锌片和铜片插入稀硫酸中构成原电池。我们看到的实验现象是锌片溶解，铜片表面产生了无色气泡，电流表指针偏转，形成了相对持续稳定的电流。原因是锌失去电子，通过导线转移到铜片表面，产生电流，溶液中的氢离子在铜片表面获得电子，生成氢气。
第二组实验是将铜片换成石墨棒，观察到的实验现象是锌片溶解，石墨棒的表面产生了无色气泡，电流表的指针偏转，也形成了相对稳定的电流。原因是锌失去电子通过导线转移到石墨棒表面产生电流，溶液中的氢离子在石墨棒的表面获得电子而产生氢气。
第三组实验将铜片和石墨棒插入到稀硫酸中，得到的实验现象为：铜片不溶解，电流表指针不偏转，没有形成相对稳定的电流。原因是铜片的还原性比氢气要弱，不能发生自发的氧化还原反应，没有电子转移，因而不能产生相对持续稳定的电流。
我们通过问题讨论来巩固一下。请指出右图原电池实验中锌铜原电池的电极名称，并写出电极和电池的总反应。
师：我们一起来对一下答案。锌片作为负极，失去两个电子变成锌离子。电子通过导线转移到铜片表面，产生电流。溶液中的氢离子在正极铜片表面获得电子生成氢气，那么电池的总反应就是锌和两个氢离子反应生成锌离子和氢气。
如果对上述原电池装置进行改装，把其中的锌片换成铁片，能否形成电流？若能形成电流，写出电极反应和电池的总反应。
师：我们一起来看一下答案。通过理论知识分析，该装置也可以产生电流。这一次是铁片失去两个电子，形成亚铁离子。电子通过导线转移至铜片表面，产生电流，溶液中的氢离子在正极铜片表面得电子产生氢气。那么电池的总反应为铁和两个氢离子反应生成亚铁离子和氢气。
接下来我们来看一个实验题。同学们在简易的原电池的设计与制作实验中，对影响自制电池效果的因素进行了实验探究。影响自制电池效果的因素有哪些呢？经查阅资料可知，电极材料、电极间距、水果的种类对自制水果电池的效果可能有影响。按如图连接水果电池。实验1、2、3改变的是电极材料，所以其目的是探究电极材料对电池效果的影响，得出的结论是：在其他条件相同时，电极材料活泼性差异越大，电池的效果越好。欲得出水果种类对电池效果有影响的结论，需要对比实验1、4。对比实验4、5得出的结论是：在其他条件相同时，电极间距越小，电流越大，电池的效果越好。