第一篇:《 原電池》復習課教學設計
《 原電池》復習課教學設計
一、教學目標 認知目標:
1、使學生掌握原電池的形成條件、設計。
2、掌握原電池原理與氧化還原反應的關系,電極反應與半反應的關系。
3、了解原電池原理在現代生活、生產和科學技術中的應用,關注環境。
情感目標:熱愛科學,激起學生將科學知識原理運用于生產、生活及科技領域的強 烈愿望,啟迪創造性思維,提高科學素質。
技能目標:培養觀察能力,提高綜合分析能力。
二、教學重點:原電池的化學原理及其應用。
三、電教設計:在本節教學過程中,運用電腦軟件動畫,讓學生感知酸度對可逆的 氧化還原反應進行方向的影響,形象、生動。利用液晶顯示儀及視頻展示臺增強 學生觀察實 物演示的效果。激發學生動手做家庭小實驗的欲望。
教學方法:講解、演示、討論。
教學手段:運用多媒體教育軟件、液晶顯示儀及視頻展示臺。
四、教學過程:
提問:什么是原電池?
板書:
一、定義: 化學能轉化成電能的裝置。討論:練習1[見附二:隨堂練習,下同] ①下列裝置哪些能夠成原電池?不能構成的原因是什么?
②若在(7)裝置的兩燒杯中插入一裝有飽和KCl瓊脂膠凍的U型管(即鹽橋,起導電、平衡電 荷作 用),這 樣能否構成原電池?
③歸納原電池的構成條件。
④⑵中如何判斷原電池的正、負極?反應類型?分析電極反應、總反應(電子得失)及相互 關系。負極失去的電子通過什么途徑轉移到正極?這說明正負極間存在電勢差,哪極電勢更低?電勢越低,負極還原劑失電子能力越強,正極電勢越高,正極氧化劑得電子能力越強。溶液中借助什么微粒導電?SO42-、H+ 如何定向移動?
⑤討論⑶⑷⑸電極反應,學生板演⑷⑸電極反應、總反應。復習電化腐蝕類型、形成條件,及鐵銹的形成。
⑥上述原電池總反應屬何種類型?根據總反應能否找出其氧化半反應、還原半反應?
板書:
二、形成條件
1、兩極
自發的氧化還原反應
2、電解質溶液
3、閉合回路
過渡:酸度、濃度等條件對氧化還原反應有一定影響。例如:AsO43-+2I-+2H+ 3-AsO3 +I2 +H2 O,若反應正向進行,請分別寫出氧化半反應、還原半反應。
指出:理論上對自發的氧化還原反應,若創造條件讓氧化半反應、還原半反應分別 在兩極上發生,則應可將其設計成原電池。
電腦動畫:酸度對上述氧化還原的影響。分析:練習8 ①B中滴加濃HCl,平衡移向?寫出正、負極反應。
②改向B中滴加濃NaOH,平衡移向?寫出正、負極反應。
指出:這里兩極材料都是石墨棒,它提供了物質得失電子的場所,即原電池的兩個
電極其材料未必用不同金屬或金屬和惰性電極。
過渡:上述電池是他人設計的,若請你們設計,則應如何思考呢? 板書:
三、應用:
1、原電池設計 例如:根據反應Fe+2FeCl 3 3FeCl2 設計一簡單原電池
討論:氧化半反應、還原半反應是什么?電極材料、電解質溶液如何選擇?能否用 Zn或Cu作負極?
過渡:設計的原電池未必實用,實用的原電池稱為化學電源。板書:
2、化學電源
講述:化學電源在現代生活、生產和科學技術的發展中發揮著越來越重要的作用。大至宇宙火箭、人造衛星、空間電視轉播站、飛機、輪船,小至收音機、照 相機、助聽器、電子手表、心臟起博器等都離不開各種各樣的電池。較普遍使 用的,攜帶方便的有干電池、紐扣電池等。
出示:解 剖的干電池(利用液晶顯示儀及視頻展示臺介紹結構)分析:練習4 提問:這種電池有何缺點?(一次性使用,資源利用率低,易造成環境污染)板書:一次電池
提問:如何改進?(可充電電池)
指出:蓄電池是一種可充電電池,可多次充電、放電,又稱二次電池。板書:二次電池
分析:練習3,①充電、放電與原電池、電解池的關系。②放電時正、負極反應及類 型;充電時陰、陽極反應及類型;電極名稱間的對應關系。③相同時間內串 聯電路中通過的電量關系。
提問:有何缺點?(有污染,能量利用率不高)
指出:科學家設計成功了氫氧燃料電池,其能量轉化率可達90%,應用在航天技術上 分析:練習5、2(學生板演)
指出:電極反應的書寫與介質有關。
過渡:氫氧燃料電池、熔融碳酸鹽電池都有一個共同特點,即氧化劑、還原劑連續 充入,產物不斷輸出,又叫連續電池。
板書:連續電池
小結:化學電源種類
過渡:原電池反應像是一把雙刃劍,有利也有弊。由于原電池反應使金屬受到的腐 蝕是相當嚴重的,據估計,每年因腐蝕而直接損耗的金屬材料約占金屬年產量 的10%,鋼鐵的腐蝕更甚。
提問:如何防止金屬被腐蝕?這要看腐蝕類型。若是因化學腐蝕引起的,則應如何 防護?若是因電化腐蝕引起的,則應從原電池形成條件角度去思考金屬防護方 法。
板書:
3、金屬的防護
過渡:有些金屬被腐蝕后,也可運用原電池原理進行處理。
分析:練習7,①銀器銹蝕屬哪類腐蝕?②可能還發生什么反應?
總結:本節課主要以氧化還原反應為主線,復習了原電池的形成條件、設計及應 用。
作業:
1、原電池與物理中電場、電勢差、生物中生物電的關系,2、請同學們查閱資料了解廢棄干電池對環境的危害,并提出解決對策。
附一:[板書設計] 一.定義:化學能轉化成電能的裝置。二.形成條件 1.兩極
自發的氧化還原反應 2.電解質溶液 3.閉合回路 三.應用
1、原電池設計
2、化學電源
3、金屬防護
練習
1、判斷下列裝置哪些是原電池,是原電池的寫出其電極反應式。
2、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)是使用熔融碳酸鋰、碳酸鉀作電解質的一種新型電池,該電池的工作溫度為650℃。負極由鎳鉻鋁合金燒結而成,正極材料為多孔鎳,電池反應為: H2+CO+O2=CO2+H2O。下列說法不正確的是()
3+A.負極反應Al—3e=Al B.燃料氣體是氧氣 C.正極反應為2CO2+O2+4e=2CO32— D.該電池也可用烴類作燃料
3、鉛蓄電池是一種可充電電池,它的充電與放電的過程可以表示為: PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4↓+2H2O(1)寫出放電時鉛蓄電池的電極反應方程式。
(2)若用鉛蓄電池作電源電解飽和食鹽水制取0.050mol氯氣,則電池中消耗硫酸的物質的量至少是多少?
4、錳—鋅干電池是用鋅制筒形外殼作負極,位于中央的頂蓋有銅帽的石墨作正極,在石墨的周圍填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作電解質,還填有MnO2黑色粉末作去極劑(吸收正+極反應中NH4放電產生的H2)。
(1)寫出“干電池”電池反應的總離子方程式。(2)寫出錳—鋅干電池的電極反應式。
5、有人將鉑絲插入KOH溶液中作電極,并在兩極分別通入氫氣和氧氣,從而設計出一種燃料電池。該電池工作(放電)時的總的化學反應方程式為2H2+O2=2H2O,寫出電極反應的離子反應方程式;若該電池的電解質溶液改用稀硫酸,則電極反應的離子反應方程式又如何? 6、1991年我國首創以鋁—空氣—海水電池為能源的新型海水標志燈,這種燈以海水為電解質溶液,靠空氣中的氧氣使鋁氧化產生電流。只要把燈放入海水中數分鐘,就發生耀眼的閃光,其能量比普通干電池高20~50倍。運用所學的電化學知識推測這種新型電池兩極上可能發生的電極反應。
7、銀器使用日久會逐漸變黑(Ag2S)而失去美麗外觀。拋光方法可使之恢復光澤,但黑銹中的銀也隨之損失掉。下面是一種運用電化學原理除黑銹的方法:配制含小蘇打和食
鹽的稀溶液于鋁制容器內,將變黑銀器浸入其中,并使銀器與鋁容器接觸,放置一段時間后,黑銹消失而銀損失極少。
(1)寫出該電化學方法的電極反應式。
(2)該除銹過程有可能產生極少量的硫化氫,其離子反應方程式為。
8、已知反應:AsO43—+2I—+2H+ == AsO33—+I2+H2O是可逆反應,現設計如圖所示實驗裝置。A燒杯中裝有I2和KI溶液,B燒杯中裝有Na3AsO4和Na3AsO3溶液,C1、C2為惰性電極。現進行如下操作:
①向B中逐滴加入濃鹽酸,電流計指針發生偏轉;
②若改向B中逐滴加入40%的NaOH溶液,發現電流計指針向相反方向偏轉。試回答下列問題:
(1)兩次操作中電流計的偏轉為什么相反?試用化學平衡原理解釋之。(2)操作①形成的原電池負極反應發生在(填C1或C2)上。
(3)操作②進行過程中C2棒上發生的極反應是。
8、關于鐵生銹的機理有人提出如下步驟:(1)Fe(s)Fe2++2e(e表示電子)(2)e+H+ H(3)4H+O2 2H2O 2++(4)4Fe+O2 +(4+2x)H2O 2(Fe2O3·xH2O)(s)+8H請用上述機理解釋:一個鉚在鋼板上的鉚釘,銹蝕較嚴重的部位不是暴露在空氣中的鉚釘面,而是鉚釘頭與鋼板的接觸部位。2、20世紀70年代研制出的鋰電池是一種高能電池,能量密度已達430W·h·kg—1,而理論上可達2520W·h·kg—1。下列說法正確的是()
A.鋰電池能量密度大的重要原因是金屬鋰的密度小 B.鋰電池中的電解質溶液應使用含鋰離子的水溶液 C.鋰電池的負極反應式為Li++e=Li D.Li-I2電池常用作心臟起搏器其總反應式為2Li+I2=2LiI
第二篇:《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。【實驗探究一】
【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。【實驗探究二】
【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。【實驗探究三】
【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。【提問】構成原電池的條件?
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。【提問】如何判斷原電池的正負極及電子的流向。(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。【練習】判斷裝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。【板書】
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
第三篇:《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。【情感態度與價值觀】
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。【生活動】觀察并記錄實驗現象。
【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。【師引導】在這個裝置中,為什么會產生電流? 【生回答】電子發生定向移動。【師引導】哪里的電子?
【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。【板書】
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。【師引導】什么樣的材料可以做電極? 【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。【作業布置】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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第四篇: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。【設問】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
第五篇:原電池原理教學設計
《原電池原理及其應用》教學設計
------馬玉梅
一、教材分析
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。首先,新課引入手機電池創設了教學情景,通過兩個演示實驗作為探究教學,讓學生觀察到 “銅片上產生氣泡”這一反常的實驗現象,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;緊接著,通過演示實驗為學生提供 “實證性”材料,學生根據實驗現象,經過嚴密的邏輯推理,得出相關結論;當學生理解原電池的原理后,教材又設置了一個討論題,讓學生自己歸納“組成原電池的條件”。最后,讓學生自己設計一個原電池以檢驗學生對所學知識的實際應用能力。根據學生的知識結構、心理特點和教學內容的實際需要,采取了啟發、討論、實驗探究等教學方法,并結合多媒體進行教學。
二、教學設計
通過學生動手實驗不僅使學生觀察到明顯的現象,還能使學生直接參與知識的獲得直接體驗的過程。將課本后面的家庭小實驗“水果電池”,移到探討“組成原電池的條件”的課堂教學中,不僅能幫助同學理解組成原電池的其中一個必要條件——電解質溶液,而且使學生覺得化學就在我們的身邊,從而激發學生學習興趣,啟迪學生思維。通過一個醫學小故事,讓學生幫助格林太太解決問題,達到學以致用的目的。
三、教學目標
1.知識目標:理解原電池原理,掌握構成原電池的條件,會進行簡單的原電池設計。2.情感目標:培養學生的探究精神和依據實驗事實得出結論的科學態度,培養學生的團隊協作精神。3.能力目標:培養學生觀察能力、實驗能力、實驗設計能力、語言表達能 力。培養學生正向思維、逆向思維、發散思維能力。掌握原電池的工作原理;原電池的形成條件及電極反應式;電子和電流的運動方向;培養學生關心科學、研究科學和探索科學的精神。
四、教學重點
原電池的原理;原電池的形成條件及電極反應式;電子和電流的運動方向;
五、教學難點
原電池的工作原理。
六、教學準備
1.對學生進行分組:四人為一個小組
2.實驗準備:每組一個靈敏電流計,兩片銅片、兩片鋅片、一根石墨電極、一杯稀硫酸溶液、一杯蔗糖溶液、西紅柿等水果。3.制作銅鋅原電池工作原理的模擬動畫
七、教學過程 【引入】日常生活中,我們會接觸到不同種類的手機,你們都喜歡用什么款式的手機,為什么?手機待機時間長短與什么有關?這些電池雖小,但是,在生活中卻扮演著及其重要的角色。你們知道電池工作的基本原理嗎?今天,我們來學習新的知識──原電池。【實驗探究】:
指導學生做以下三個實驗: 1.將鋅片插入稀硫酸中,將銅片插入稀硫酸中 2.將鋅片和銅片用導線連接后插入稀硫酸中 3.在第二個實驗中連接電流表 【學生活動】實驗并觀察現象大部分同學都已完成,我們一起來看一下同學們觀察到的實驗現象
【學生回答】1.鋅片上有氣泡(因為鋅能和稀硫酸反應放出氫氣)銅片上沒有氣泡(因為銅不能和稀硫酸反應)2.銅片上有氣泡 3.電流表指針發生偏轉 [問] 化學反應總伴隨著光能、熱能等的相互轉化,在實驗三中是否有能量的相互轉化呢?是什么形式的能量轉化?(化學能轉變為電能)[過渡] 我們把這種能將化學能轉變為電能的裝置叫做原電池 【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
上述裝置我們稱為Cu-Zn 原電池,它的工作原理是什么?我們一起來看一個多媒體動畫演示。
【設疑】
1、鋅和稀H2SO4直接反應的實質是什么?
2、插入銅絲接觸到鋅粒后,為什么在銅絲上出氣泡?
3、銅絲上的電子由何處而來,出來的是什么氣體? 學生根據實驗,建議討論步驟:現象(易)——解釋(難)——結論(難)[“Flash 銅鋅原電池”] 配合課件演示。
演示實驗分析:1.電子流向。2.電極及電極反應。3.電極的判斷。
[生師討論解釋] 原來,當把用導線連接的銅片和鋅片一同浸入稀硫酸時,由于鋅比銅活潑,容易失去電子,鋅被氧化成鋅離子,而進入溶液,電子由鋅片通過導線流向銅片,溶液中的氫離子從銅片獲得電子被還原成氫原子,氫原子結合成氫分子從銅片上放出。
這一反應可表示如下:
電極反應:負極(鋅片)Zn-2e = Zn 2+(氧化反應)
正極(銅片)2H + + 2e = H 2 ↑(還原反應)
原電池反應:Zn + 2H + = Zn 2+ + H 2 ↑(Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2 ↑)[鞏固提問] 1.原電池中,電子從哪極流出?通過外電路流回到哪極? 2.原電池中,正負兩極哪極是較活潑金屬?哪極是較不活潑材料? 3.原電池中,正負兩極分別發生什么反應?
4.原電池組成的條件是什么?(①兩塊相連的活潑性不同的金屬,或可以導電的其它材料;②電解質溶液。閉合電路)。
(經常用做惰性電極材料的物質是Pt(鉑)或C(石墨),如下圖兩個裝置的電極反應是相同的。)[再復習演示動畫]??
【實驗指導】 剛才我們介紹的是Cu-Zn-H 2 SO 4 原電池,大家可以據此更換電極材料和溶液來探索原電池的形成條件
【活動中介紹】 同學們可以根據給出的實驗,動手操作看其能否形成原電池 【學生小結】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 ③兩極相連形成閉合回路 【板書】3.原電池的形成條件
【趣味實驗】同學們想不想自己制作一個原電池呢?實驗“水果電池”
【小結】 原電池是一種負極流出電子,發生氧化反應;正極流入電子,發生還原反應,從而實現化學能轉變成電能的裝置.【解決問題】1.格林太太是位漂亮開朗樂觀的婦女,當她開懷大笑的時候,人們可以發現她整齊潔白的牙齒里有兩顆假牙,其中一顆是黃金的,這是她富有的標志,另一顆是不銹鋼的這是一次車禍留下的痕跡。令人百思不解的是,自從車禍后,格林太太經常頭疼,雖然醫生絞盡了腦汁,格林太太的頭疼病仍無好轉。這個時候,一位年輕的化學家來看望格林太太并為她治好了頭疼病,同學們想知道化學家是怎樣治好格林太太的病的嗎?
【課堂練習】 2.判斷下列裝置那些能構成原電池
3.A、B、C都是金屬,A與B組成原電池時,A為正極;A與C插入稀硫酸溶液組成原電池時,C電極上有氫氣產生。A、B、C三種金屬的活動順序為()
A.A>B>C B.A>C>B C.B>A>C D.B>C>A 4.請根據電子的流動方向,將氧化還原反應Fe + Cu 2+ = Cu + Fe 2+ 判斷正負極,寫出電極反應式和總反應式.