第一篇:《原電池》第一課時教學設計
第一節 原電池
(第一課時)
一、教材分析
(一)教材的地位及作用
本節課選自人民教育出版社出版的全日制普通高中課程標準實驗教科書高中化學選修四第四章《電化學基礎》第一節《原電池》的第一課時。其內容主要包括原電池原理、原電池的組成條件以及原電池的用途,本節內容屬于理論知識課。原電池原理是中學化學的重要基礎理論之一,它的地位和作用可以說是承前啟后,因為原電池原理教學是建立在氧化還原反應,能量轉化及有關金屬的性質、用途等教學基礎之上的,是氧化還原反應知識的應用,是能量轉化的具體體現,是有關金屬性質和用途等教學內容的豐富和延伸,同時,為后續金屬的腐蝕和防護,其它常見電池的原理及電解原理等重要電化學知識的學習奠定了基礎。它是電化學學習的基礎內容也是核心內容.因此,原電池原理教學在整個中學化學教學中占有十分重要的地位。
(二)教學目標分析
根據教學目標以及電化學的基礎和核心地位,我制定本節課的教學重點是:原電池原理和原電池的組成條件。
由于原電池原理理論性強、抽象、難理解,學生很難在頭腦中建立電子在原電池正負兩極轉移的微觀模式,故本節課的教學難點是:原電池的反應原理。
二、學情學法分析 1.學情分析
知識方面:學生已掌握氧化還原反應、能量轉化及金屬與酸反應規律的基本知識,是學習本節重要的知識基礎。
能力方面:通過高一一年多的教學,學生具備了一定的實驗動手能力、分析與歸納能力,為本節課采用實驗探究法教學提供了能力方面的保證。情感方面:中學生普遍對新鮮事物感興趣,求知欲旺盛。
三、教法分析
本節課教學通過①情境激學法,②實驗探究促學法,③CAI輔助教學法進行教學,可以充分調動學生的積極性和主動性,并在讓學生自主設計的實驗探究中,提高學生實際動手能力以及分析、解決問題的能力,具體運用將在教學過程詳細說明。而作為課堂主體的學生,主要通過實驗探究法、討論法和歸納、總結法自主建構知識體系,增強合作意識,并掌握從實踐到理論,以理論指導實踐的科學方法。
四、教學目標
根據大綱和教材要求,我制定了以下教學目標(1)知識與技能 a.理解原電池原理 b.初步掌握電極判斷、電極反應式的書寫 c.掌握原電池的組成條件,能設計簡單的原電池(2)過程與方法
a.通過實驗探究原電池原理及組成條件,發展科學探究能力(3)情感態度與價值觀
a.通過趣味情境、探究實驗,增強學習興趣
b.通過對分組實驗及對現象的分析和討論,培養學生的團隊協作精神。3.教學重難點分析
五、教學重點:原電池原理和原電池的組成條件
六、教學過程
我的教學流程主要分為五個部分,分別是
(一)創設情境,導入新課;
(二)原電池工作原理的探究;
(三)原電池組成條件的探究;
(四)化學電池—常見電池的介紹;
(五)課堂小結—鞏固加深。
(一)導課:伏打電池
目的;創設新奇刺激的前置問題情境,極大地激發調動學生感知興趣和探知熱情。為什么伏打電池能產生電流?從而進入本節內容的學習。
(二)教學重點一:原電池工作原理
因為教材演示實驗不便于所有學生觀察,缺少學生的參與,不能充分發揮學生自身主體作用。所以我突出重點的方式為變教師演示實驗為學生分組實驗,變教材驗證實驗為探索實驗。
讓學生用鋅片銅片稀硫酸模擬電池做兩個分組實驗觀察兩金屬片用導線連接前后現象的差別。實驗結果的出乎意料使學生的原有狀態與目標狀態之間產生了差距,引發了學生新的問題.為什么導線連接后銅片上出現氣泡?而且產生了電流? 然后我再設置三個問題引發學生討論,1.銅片上產生什么氣體? 2.銅片上的電子從何而來?
3、如何檢驗電子的流動?
讓學生在自主交流的過程中澄清了鋅銅稀硫酸原電池產生電流的原因。之后我再提出疑問,“鋅片和銅片上的反應式怎么寫?總反應又怎么表示?”經過前面三個問題的解決,學生很容易解答這兩個問題。最后我收斂學生的思維,啟發學生從能量轉化的角度來給原電池下定義。從而完成學生思維從由具體到抽象,由現象到本質的認識過程這一質的飛躍。
在歸納出原電池定義之后,提出疑問“鋅銅原電池正負極應該分別是什么?”然后讓學生自主利用銅鋅原電池、干電池與電流計分別串聯做對比實驗,并啟發學生聯系物理電流知識,從而得出銅鋅原電池的電極名稱、電流流動方向。由于原電池的化學原理比較抽象,是本節課的難點,所以我采用學生探究實驗的方式---鋅銅原電池的微觀反應,使學生更加容易從電子轉移角度理解化學能向電能轉化的本質,在教學中達到直觀、形象、生動的效果,從而突破教學難點。
(三)教學重點二:構成原電池的一般條件。
該知識點具有一定開放性和發散性,所以我適時拋出問題啟發學生引發討論如何處理其中中三個變量關系,如何逐一設計實驗方案探究原電池構成的一般條件。學生依據可行的實驗方案進行探究,并在探究過程中對所得多種實驗信息進行篩選,對比,分類選取有用信息,運用歸納演繹等思維方式,得出構成原電池的一般條件。
該做法讓學生自主探索,主動求知,學會分析、利用各種信息,同時通過討論、交流,不僅促進了對學習內容的理解,也培養了學生的合作能力和實驗設計能力。
得出正確結論后,我適當的增加課堂練習并設計趣味情境習題,在鞏固加深學生對于本知識點的理解與應用的同時,讓學生感受學習原電池的樂趣。
(四)課堂小結—鞏固加深
講完本節課的知識點后,我讓學生自己做小結,本節課學到了什么知識?哪些能力有所提升?用了什么樣的學習方法?
小結是一節課的點睛之筆,由學生自己完成的小結,讓他們學會總結,體驗探索的樂趣。小結后,我會布置以下幾道作業給學生,這幾道作業的設計意圖是讓學生能運用所學知識解決與生活密切相關的問題,并感受這個過程中的快樂。
七、預計時間:課內一課時,課外兩課時
八、教學媒體:多媒體教室
九、教學反思:
這節課在整個教學過程中,精心創設教學情景,以生活中的現象為喻,以學生的已有知識經驗為基礎,引導學生將抽象概念和生活經驗有機結合,在發現中理解概念,在應用中鞏固概念,學生最終實現了對知識的自我建構。
第二篇:原電池第一課時(教案).doc
必修2 第二章·第二節 化學能與電能(第一課時)
廣東佛山順德均安中學 丘建龍
(一)教材分析
初中化學已經從燃料的角度初步學習了“化學與能源”的一些知識,在選修模塊“化學反應原理”中,將從科學概念的層面和定量的角度比較系統深入地學習化學反應與能量。人教版高中化學必修2第二章第二節《化學能與電能》部分既是對初中化學相關內容的提升與拓展,又為選修“化學反應原理”奠定必要的基礎。由于學生之前沒有電化學的基礎,理解原電池原理有一定的難度。第一課時的主要內容有:原電池的概念、原理、組成原電池的條件。原電池原理和組成條件是本節課的重點,原電池原理是本節課的難點。第二課時的主要內容是:介紹幾種常見的化學電源在社會生產中的應用。通過原電池和傳統干電池(鋅錳電池)初步認識化學電池的化學原理和結構,并不要求上升為規律性的知識;通過介紹新型電池(如鋰離子電池、燃料電池等)體現化學電池的改進與創新,初步形成科學技術的發展觀。激發學生科學知識的求知欲。
本節教材設置了大量的探究教學素材,富有深刻的自主探究教學思想內涵。首先,原電池概念引入的演示實驗2-4為探究教學創設了問題情景,當學生觀察到 “銅片上產生氣泡”這一反常的實驗現象(即學生遇到新的問題——沖突),就會情不自禁地提出一系列問題,產生強烈的探索欲望,并提出各種各樣的假設(試圖用原有的認知結構去同化——解惑);學生根據實驗現象,經過嚴密的邏輯推理,得出相關結論(達到認知上的新平衡——感悟);當學生理解原電池的原理后,教材又設置了一個“科學探究”和“思考與交流”欄目,讓學生自己探究討論歸納出“組成原電池的條件”(促進學習者認知結構的不斷發展——升華);同時,課本插圖“水果電池”,是本課時探究教學內容的應用和延伸(遷移和拓展———發展)。
(二)教學設計思路
(1)教師創設情景,通過介紹材料(利用化學史實——伏打電池的發明創設教學情景,提出關于化學能如何轉化為電能的問題,沿著伏打發明電池的歷程開始自主探究)。得到啟發,沿著伏打發明電池的歷程,設計、動手實驗探討原電池原理。然后開展第二個探究性實驗:通過提供材料,讓學生設計實驗方案,分組討論、得出最佳方案,探討構成原電池的條件。最后開展第三個探究性實驗:利用所學知識,根據現有材料,制作水果電池,讓學生體驗學習化學樂趣。
(2)生活在現代社會,學生對“電”有著較豐富的感性認識。要充分利用學生已有的經驗,以及電學、化學反應中能量變化和氧化還原反應等知識,調動學生主動探索科學規律的積極性。通過實驗探究,引導學生從電子轉移角度理解化學能向電能轉化的本質以及這種轉化的綜合利用價值。
(3)通過原電池和傳統電池(鋅錳電池)初步認識化學電池的化學原理和結構,并不要求上升為規律性的知識;通過介紹新型電池(如鋰離子電池、燃料電池等)體現化學電池的改進與創新,初步形成科學技術的發展觀,感悟研制新型電池的重要性以及化學電源可能會引起的環境問題,初步形成較為客觀、正確的能源觀。(4)教學模式
(三)教學目標 1.知識與技能: ⑴了解常見的化學能與電能的轉化方式 ⑵舉例說明化學能與電能的轉化關系及其應用,認識研制新型電池的重要性,形成科學技術的發展觀。
⑶理解原電池原理及其形成條件 2.過程與方法: ⑴通過預習培養學生自學能力、獨立解決問題、發現問題的能力。⑵通過實驗探究培養學生主動探索科學規律的精神 ⑶通過思考與交流,讓學生學會聯系自己已掌握的知識通過比較歸納認識事物的本質特征。3.情感、態度與價值觀 ⑴培養學生主動參與意識。⑵經歷探究過程,提高學生的創新思維能力,勇于探索問題的本質特征,體驗科學過程;通過對廢舊電池的處理加強環保教育。
(四)教學重點
初步認識原電池概念、原理、組成及應用。
(五)教學難點
通過對原電池實驗的探究、引導學生從電子轉移角度理解化學能向電能轉化的本質以及這種轉化的綜合利用價值。
(六)教學方法
預習、實驗探究、討論、啟發、講解、練習
(七)課時安排 2課時
(八)教學工具
實驗儀器、多媒體教室,另附powerpoint課件。
(九)教學過程(第一課時)教師活動 學生活動 設計意圖
【實驗探究引入課題】
1、鋅片插入稀硫酸
2、銅片插入稀硫酸
3、鋅片和銅片上端連接在一起插入稀硫酸
學生四人一組分組探究做實驗 培養學生發現問題的能力、合作能力、動手能力。激發學生學習的興趣。
【問題探究】
1、鋅片和銅片分別插入稀硫酸中有什么現象發生?
2、鋅片和銅片用導線連接后插入稀硫酸中,現象又怎樣?為什么?
3、鋅片的質量有無變化?溶液中c(H+)如何變化?
4、鋅片和銅片上變化的反應式怎樣書寫?
5、電子流動的方向如何? 通過實驗討論回答 培養學生解決問題的能力
【引入】
電能是現代社會中應用最廣泛,使用最方便、污染最小的一種二次能源,又稱電力。例如,日常生活中使用的手提電腦、手機、相機、攝像機……這一切都依賴于電池的應用。那么,電池是怎樣把化學能轉變為電能的呢?這就讓我們用化學知識揭開電池這個謎。帶著問題進入課堂 用疑問將課題引入 【板書】第二節
化學能與電能 【板書】
一、化學能與電能的相互轉化 【板書】
1、燃煤發電的過程
學生看書找到答案
1、利用學生的生活經驗和生動的事例說明電力在當今社會的巨大作用。
2、利用能量守恒定律幫助學生理解火力發電的原理。
3、讓學生通過觀察圖片、圖表等直觀材料,討論發現火力發電的利與弊。
教師活動 學生活動 設計意圖
【板書】
2、燃燒的本質——氧化還原反應 【分析】氧化還原反應的本質是氧化劑與還原劑之間發生電子轉移的過程,電子轉移引起化學鍵的重新組合,伴隨著體系能量的變化。要使氧化還原反應釋放的能量不通過熱能而直接轉化為電能,就要設計一種裝置,使氧化反應和還原反應分別在兩個不同的區域進行。如果要把可產生的電能以化學能的形式儲存起來,這就是我們這節課要研究的重要知識點——原電池,這種裝置可以將氧化還原反應的能量儲存起來,類似于水庫的蓄能。復習氧化還原反應的有關內容
1、引導學生把氧化劑與還原劑之的電子得失與電流的形成條件聯系起來,設想化學能與電能相互轉化的方式。
2、鼓勵學生討論設計實現化學能與電能相互轉化的實驗裝置。
【板書】
3、原電池
原電池實驗探究
現象
銅片
鋅片
電流表
利用Cu-Zn原電池實驗探究前面“思考與交流”中提出的設想。
【學與問】根據你所了解的電學知識,你知道電子是怎樣流動的嗎?你如何判定裝置的正、負極? 根據探究實驗進行回答
【動畫模擬】原電池的微觀原理 學生觀看 進一步明確原電池的工作原理
【分析】當把用導線連接的鋅片和銅片一同浸入稀硫酸中時,由于鋅比銅活潑,容易失去電子,鋅被氧化成Zn2+而進入溶液,電子由鋅片通過導線流向銅片,溶液中的H+從銅片獲得電子被還原成氫原子,氫原子再結合成氫分子從銅片上逸出。這一變化過程可以表示如下: 鋅片:Zn2e-= Zn2+(氧化反應)銅片:2H+ + 2e-= H2↑(還原反應)總反應:Zn+2H+ = Zn2+ + H2↑
【板書】(1)原電池的定義——將化學能轉變為電能的裝置叫做原電池 【板書】(2)原電池的電極
負極:發生氧化反應,電子流出(流向正極)的一極 正極:發生還原反應,電子流入(來自負極)的一極 【板書】(3)組成原電池的條件 ①有兩種活動性不同的金屬(或一種是非金屬導體)作電極 ②電極材料均插入電解質溶液中(能自發進行氧化還原反應)③兩極相連形成閉合電路 【板書】(4)原電池的原理:
較活潑的金屬發生氧化反應,電子從較活潑的金屬(負極)流向較不活潑的金屬(正極)。
第三篇:《原電池》教學設計
《原電池》教學設計
濮陽市油田第二高級中學
陳少帥
知識與技能:
1、使學生了解原電池的工作原理。
2、能夠寫出電極反應式和電池反應方程式。
過程與方法:
1、經歷探究構成原電池的原理的過程,了解科學探究的步驟,學習科學探究的基本方法,提高科學探究的能力;
2、經歷多次小組合作、學習、討論,是學生合作學習、解決問題的能力得到提高。
情感態度與價值觀:在合作探究學習的過程中體驗思維碰撞的樂趣。重點:了解原電池的工作原理,能夠寫出電極方程式和電池反應方程式。難點:原電池的工作原理。教學過程:
【引入】學生閱讀教材70頁,解答電化學定義及電化學研究的內容,使學生在整體上了解本章知識點。
【播放視頻】以塑料杯、鐵釘、銅絲、白醋、二極管等生活中常見基本器材所做的有關原電池的實驗,引起學生的興趣,并提出問題,二極管發光的原因是什么,讓學生帶著問題去學習。
【展示問題】
1、什么是原電池?
2、構成原電池的條件是什么?
3、原電池的正負極和電子流向如何判斷?
4、原電池的工作原理是什么?(將原電池內容進行細分,使學生有目的的進行學習研究,給學生五分鐘時間,閱讀課本71-72頁,帶著問題進行閱讀,是學生對于整體知識有一個初步的認識,方便之后的學習)【提問】什么是原電池
【學生回答】將化學能轉化為電能的裝置叫做原電池。
【追問】那么構成原電池需要什么條件呢?接下來通過實驗探究來進行了解?!緦嶒炋骄恳弧?/p>
【結論】前一個裝置可以形成原電池,后一個裝置不能形成原電池,得出形成原電池的條件之一:活潑性不同的兩個電極。并通過討論,進一步確定,活潑性較強的做負極,而活潑性較弱的做正極?!緦嶒炋骄慷?/p>
【結論】前一個裝置可以形成原電池,后一個裝置不能形成原電池,得出形成原電池的條件之二:電極必須插進電解質溶液中?!緦嶒炋骄咳?/p>
【結論】前一個裝置可以形成原電池,后一個裝置不能形成原電池,得出形成原電池的條件之三:必須要形成閉合回路。
【追問】通過以上實驗,了解了構成原電池的三個條件,但是最根本的條件并沒有探究到。提問:原電池是將化學能轉化為電能的裝置,其中電流是如何產生的呢? 【學生回答】是由于電子的定向移動所以產生了電流
【追問】電子為什么會定向移動,在化學學習中哪種化學反應能使電子定向移動? 【學生回答】氧化還原反應
【總結】由以上提問,可得出構成原電池的第四個條件:能自發進行的氧化還原反應。讓學生對構成原電池的四種條件記憶兩分鐘,之后進行提問?!咎釂枴繕嫵稍姵氐臈l件?
1、具有活潑性不同的電極,較活潑的金屬作負極,較不活潑的金屬或非金屬作正極。
2、具有電解質溶液。
3、形成閉合回路。
4、具有能自發進行的氧化還原反應?!咎釂枴咳绾闻袛嘣姵氐恼摌O及電子的流向。(給學生三分鐘時間,學生小組討論,解決問題,之后隨機抽取學生回答)
負極:較活潑金屬,電子流出,發生氧化反應
正極:較不活潑金屬或非金屬,電子流入,發生還原反應。
【講述】剛才講解了有關原電池的定義、構成條件、各電極的反應,需要將這些知識點形成網絡,方便記憶與理解。
【小結】總結本節課的基本概念,對基本的定義和專用名詞進行記憶?!揪毩暋颗袛嘌b置是否能形成原電池?
【回答】ABEO可以形成原電池;CDFMN不能構成原電池。
【追問】CDFMN為什么不能構成原電池,各自的原因是什么?(學生回答,進一步復習鞏固構成原電池的四個條件)
【結尾】展示原電池在以后學習中的應用,是學生對原電池的重要性有一個清晰的認識。播放一段由橙子制造原電池的實驗視頻,寓教于樂,使學生學會自己動手,學會用身邊簡單的生活原料來進行有趣的化學實驗,學以致用,達到良好的學習成果?!景鍟?/p>
電化學——原電池
1、定義:將化學能轉化為電能的裝置
2、工作原理:自發進行的氧化還原反應
3、構成條件:①活潑性不同的電極材料
②必須插進電解質溶液中 ③必須形成閉合回路
第四篇:《原電池》教學設計
《原電池》教學設計
一、教學目標 【知識與技能】
1.理解原電池的基本反應原理;
2.掌握電極正負極的判斷、能夠寫出電極反應式; 3.學習原電池組成的條件; 4.利用氧化還原反應設計原電池。【過程與方法】
通過對原電池組成條件的研究,學習歸納總結的方法?!厩楦袘B度與價值觀】
培養學生認真完成實驗、仔細觀察現象、合理分析實驗的科學態度。
二、教學重難點
重點:原電池的原理和原電池的組成。難點:原電池的原理和原電池的組成。
三、教學方法
主要采用討論法并輔助以多媒體教學手段和實驗。引導學生討論、類比分析,從而歸納出原電池的概念和組成條件,并通過多媒體課件幫助學生理解兩極的氧化還原反應原理。
四、教學過程
【新課引入】格林太太是一位非常美麗大方的夫人,她微笑的時候總是露出一口整齊的牙齒,其中有一顆是金色的,那象征著她的地位和財富,另一顆是鋼的,那是一次車禍后留下的。令人不解的是,自從車禍換上那顆鋼牙之后,格林太太就整天頭疼,夜不能寐。醫生找不出問題,連心理醫生也愛莫能助,但是一位年輕的化學家找出了問題的癥結,你知道化學家怎么解決了問題嗎?你能為格林太太開出一張藥方嗎?
要想知道答案,我們一起來學習今天的內容。
上節課我們學習過化學能能夠轉化為熱能、光能,能不能將化學轉化為電能呢? 【實驗展示】Zn,Cu放入稀H2SO4,用導線連接,記錄現象?!旧顒印坑^察并記錄實驗現象。
【師分析】(學案投影)Zn,Cu單獨放入稀H2SO4,Zn片表面產生氣泡,Cu片表面不產生氣泡;用導線連接,發現Cu片表面產生氣體的同時產生電流。說明生成新物質的同時,產生電流,可見化學能還可以轉化為電能。這個裝置稱為原
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電池。我們今天就來一起探討原電池。【板書】
原電池
一、原電池
1.定義:將化學能轉化為電能的裝置?!編熞龑А吭谶@個裝置中,為什么會產生電流? 【生回答】電子發生定向移動?!編熞龑А磕睦锏碾娮樱?/p>
【生回答】Zn片Cu片上有能夠自由移動的電子。
【師引導】電子從Cu片流向Zn片?還是Zn片流向Cu?為什么? 【生回答】Zn比Cu活潑,所以電子從Zn片流向Cu。
【師分析】(動畫播放)從另一個角度講,Zn的電勢比Cu的電勢高,它們之間存在電勢差,就像水從高處向低處流動一樣,故電子從Zn到Cu。那么為什么Cu表面產生氣泡呢?
【生回答】溶液中的H+在Cu片表面得電子生產H原子,兩兩結合生成H2。【師提問】H元素由+1價的離子變成H2,為什么?發生什么反應? 【生回答】得電子生成H2,化合價降低,發生還原反應。
【師引導】有得必有失,則Zn失電子生成Zn2+,化合價升高,發生氧化反應。【師總結】(幻燈片播放)相當于Zn通過Cu將電子傳遞給溶液中的
H+,反應的實質是Zn和H+的反應——氧化還原反應。只是一邊發生氧化反應,另一邊發生還原反應,將氧化還原反應分開進行,從而產生電子的定向移動,產生電流,這就是原電池的工作原理。
其中Zn片和Cu片在原電池中叫做電極。失去電子的一極叫做負極,得到電子的一極叫做正極?!景鍟?/p>
負極:電子流出的一極,發生氧化反應 2.電極
正極:電子流入的一極,發生還原反應
【師強調】氧化反應在負極發生,失去電子;還原反應在正極發生,得到電子?!編熞龑А渴裁礃拥牟牧峡梢宰鲭姌O? 【生回答】可以導電的物質,且活潑性不同。
【師總結】一般使用金屬或者石墨電極。將一個氧化還原反應分在負極和正極進行才能形成原電池。
【練習】判斷下列裝置能否形成原電池。能夠形成原電池的指出正負極,書寫正負極反應,電池總反應。
【師引導】電解質溶液提供可以自由移動的陰陽離子,在內電路中形成閉合回路。
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所以要形成原電池有哪些條件? 【板書】
3.形成原電池的條件:(1)有自發進行的氧化還原反應(2)活潑性不同的電極(3)形成閉合回路(4)溶液為電解質溶液
【師總結】只要有一個能夠自發進行的氧化還原反應,在兩極進行,形成閉合回路,且溶液為電解質溶液,就一定能形成原電池。
那么生活中哪些物質可以組成原電池呢?利用金屬片和水果蔬菜能否組成原電池?
【生活動】組裝水果電池。成果展示。
【師總結】水果中存在酸,可以與金屬片反應,只要滿足條件都可以組成原電池。【師引導】現在你能給格林太太開出藥方了嗎?
【師總結】原電池由自發行進的氧化還原反應;活性不同的電極;閉合回路和電解質溶液組成,原電池負極失去電子發生氧化反應,正極得電子發生還原反應?!咀鳂I布置】完成學案上的原電池設計和練習冊上的習題 【板書設計】
原電池
1.定義:將化學能轉化為電能的裝置。
負極:電子流出的一極,發生氧化反應 2.電極
正極:電子流入的一極,發生還原反應
3.形成原電池的條件:(1)有自發進行的氧化還原反應(2)活潑性不同的電極(3)形成閉合回路(4)溶液為電解質溶液
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第五篇:原電池教學設計
化學反應為人類提供能量
教學目標
1使學生理解原電池的化學原理通過實驗正確判斷原電池的正負極。
2初步掌握形成原電池的基本條件并能將理論應用于實際。
3通過實驗不斷總結、發現、歸納知識的要點培養學生的思維能力 和創造能力。
4應用辨證唯物主義的思維方法抓住氧化還原反應是原電池工作原
理的本質由師生共同參與討論發現問題并通過實驗不斷體現由實踐→認 識→再實踐→再認識的認識過程同時培養學生實事求是的科學態度和科學 的學習方法。
教學重點
原電池的化學原理。
教學難點
原電池的形成條件及電極反應電子流向和電流方向。
教學過程
【講述】物質在發生化學變化時常伴化學能與熱能、光能等的轉變如 在一般的化學反應里常表現出放熱或吸熱有的還表現出發光現在我們要 研究的是化學能與電能之間的轉化。首先請大家思考一個問題
【問題】化學能與電能之間可以相互轉化那在什么條件下才能實現這 樣的轉化
【演示實驗】
1 向試管中加入3ML稀硫酸插入銅絲觀察現象并討論
2 取出銅絲再加入一粒鋅粒觀察現象并討論
3 將銅絲插入試管中并與鋅粒接觸觀察現象并討論
【提問】1鋅與稀硫酸直接反應的實質是什么?學生答:置換反應。
2銅絲與稀硫酸不反應但與鋅粒接觸后銅絲上為什么有氣 泡產生?
【追問】銅絲與稀硫酸不反應不失去電子其電子從何而來
【講解】銅絲雖然與稀硫酸不反應銅絲與鋅粒接觸后鋅與稀硫酸發
生氧化還原反應鋅失去的電子轉移給銅絲H+從銅絲得到電子而產生氫氣。也就是說鋅失去的電子發生了定向移動。從物理角度看電子發生定向移 動就要產生電流。是否這樣我們應任何證明
【學生回答】用導線連接銅片和鋅片并將銅片和鋅片同時置于稀硫酸 溶液中在導線中間連接一個電流計可以觀察指針是否偏轉來判斷是否有 電流產生。
【演示實驗】實驗2-3
現象電流計指針發生偏轉偏向銅極
【講解】電流計指針發生偏轉說明有電流產生有電流產生就能產生 電能象這種將化學能轉化為電能的裝置就是今天我們要研究的原電池。
【板書】
原電池
一、原電池
1、定義將化學能轉化為電能的裝置
【設問】根據原電池的組成結構大家思考一下應如何判斷電子流動方 向和兩金屬的正負極
【講解】原電池的正負極可以根據由電流計指針的偏轉方向來判斷指 針偏向哪一極該極為正極。從剛才的實驗現象知道指針偏向銅極銅為 正極那么鋅為負極。從理論上講根據金屬活動性順序鋅比較活潑容易 失去電子進入溶液電子則從鋅片定向流到銅片而電流方向與此相反從 銅片流向鋅片。根據物理學知識電子流出電流流入的電極為負極電 子流入電流流出的電極為正極所以鋅為負極銅為正極。
【板書】
2、電子流向和電流方向
電子流負極Zn→正極Cu
電流
正極→負極→正極
【設問】銅和鋅在稀硫酸溶液中能構成原電池怎樣用方程式來表示電 極反應呢
【板書】
3、原電池的工作原理
負極發生氧化反應Zn-2e=Zn2+
正極發生還原反應2H++2e=H2↑
電池總反應方程式Zn+2H+= Zn2++ H2↑
【設問】銅和鋅通過導線連接在稀硫酸中能構成原電池其他金屬是否 也能夠構成原電池要構成原電池需要那些條件下面我們通過實驗來加以 探究。
【指導實驗】在學生桌上有Zn、Fe、Cu三種金屬分別用它們作電極
兩兩組合利用西紅柿中含有電介質,用導線連接電流計和兩種金屬同時插入西紅柿中觀察指針偏轉方向并判斷正負極。
【分組實驗】學生分組實驗后討論
有六種組合Zn—ZnFe—FeCu—CuZn—FeZn—CuFe—Cu。
其中前三種組合沒有電流產生后三種組合中如果有一個電極沒有插入 西紅柿中也沒有電流產生必須兩個電極同時插入西紅柿中才有電流產生。Zn—Fe組合中指針偏向FeFe為正極Zn—Cu組合中指針偏向Cu Cu為正極 Fe—Cu組合中指針偏向CuCu為正極。
【歸納】兩種活潑性不同的金屬在電解質溶液中能構成原電池
【設問】是否任意兩種活潑性不同的金屬組合置于電解質溶液中就能構 成原電池呢
【演示實驗】在燒杯盛有稀硫酸溶液放入銅絲和銀絲均無反應將兩 者接觸也無反應。
【學生討論】銅和銀均不與稀硫酸發生氧化還原反應。
結論兩種活潑性不同的金屬在電解質溶液中能構成原電池相對活
潑的金屬為負極相對不活潑的金屬為正極必須還有一種金屬能和電解質 發生氧化還原反應?!驹O問】是否構成原電池的兩個電極都必須是金屬呢
【演示實驗】用導線連接鋅條、鉛筆芯并與電流計相連向燒杯中倒 入NH4C1溶液同時插入兩電極觀察指針偏轉方向判斷正負極。
【講解】指針偏向鉛筆芯說明鋅為負極鉛筆芯為正極
學生討論、歸納、小結原電池的形成條件
【板書】
4、原電池的形成條件
1 兩種活潑性不同的金屬或導體
2 必須有電解質溶液
3 必須發生氧化還原反應
【講述】介紹幾種原電池以及原電池在尖端科技中的應用
【板書】
5、原電池原理的應用
【練習】
布置作業 P62 2、3、4 板書設計