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原電池教案

時(shí)間:2023-03-21 14:18:18 教案 我要投稿

原電池教案

  作為一名教師,就難以避免地要準(zhǔn)備教案,教案是教材及大綱與課堂教學(xué)的紐帶和橋梁。那么你有了解過教案嗎?以下是小編幫大家整理的原電池教案,歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。

原電池教案

原電池教案1

  教學(xué)目標(biāo)

  知識技能:通過復(fù)習(xí)掌握原電池、電解、電鍍、金屬的腐蝕和防護(hù)原理。

  能力培養(yǎng):根據(jù)知識點(diǎn)的復(fù)習(xí)培養(yǎng)總結(jié)、歸納的能力,培養(yǎng)應(yīng)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。

  科學(xué)思想:應(yīng)用電化學(xué)的知識綜合、歸納,理論聯(lián)系實(shí)際。

  科學(xué)方法:應(yīng)用實(shí)驗(yàn)研究問題的方法。

  重點(diǎn)、難點(diǎn) 原電池與電解池的比較。

  教學(xué)過程設(shè)計(jì)

  教師活動(dòng)

  一、電化學(xué)知識點(diǎn)的復(fù)習(xí)

  【設(shè)問】

  電化學(xué)中有哪些知識點(diǎn)是重點(diǎn)要掌握的呢?

  學(xué)生活動(dòng)

  回答:

  原電池與電解池的不同點(diǎn);原電池的工作原理以及電解池的工作原理;兩極反應(yīng)的判斷和書寫;電化學(xué)的應(yīng)用。

  很好,我們可以將電化學(xué)的知識歸納在網(wǎng)絡(luò)圖中,哪一個(gè)同學(xué)能夠?qū)懗觯?/p>

  【投影】知識點(diǎn)的歸納,網(wǎng)絡(luò)圖

  學(xué)生打出投影:

  1.常見的電池

  【設(shè)問】

 、贅(gòu)成原電池的材料是什么呢?

 、谠姵氐脑硎鞘裁茨?

  ③它的原理與電解池有什么不同?

 、艹R姷碾姵氐念愋?

  看錄像或投影:

  回答:

  ①原電池是由金屬與金屬或非金屬,電解質(zhì)溶液構(gòu)成的。

 、谠姵厥怯苫瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。

  ③它的原理與電解池不同,因?yàn)殡娊獬厥怯呻娔苻D(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。

 、艹R姷碾姵赜校焊呻姵兀恍铍姵。

  幾種電池示意圖:

  【設(shè)問】

  根據(jù)示意圖你能說明電池的種類嗎?

  回答:

  鋅錳電池(干電池)、鉛蓄電池、燃燒電池(氫氧燃燒電池、甲烷燃燒電池)等。

  【設(shè)問】

 、匐姵氐膬蓸O各發(fā)生了什么反應(yīng)?

 、陔姵卣、負(fù)兩極應(yīng)該如何確定?

  它的兩極與電解池的兩極有什么不同點(diǎn)?

 、墼诳赡骐姵刂校潆、放電過程是應(yīng)用了原電池的原理還是電解池的原理?

  回答:

  ①活潑的金屬為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)。

  不活潑的金屬為正極,發(fā)生還原反應(yīng)。

 、谠姵嘏c電解池的兩極不相同,表現(xiàn)在:原電池活潑金屬是負(fù)極,而電解池與電源負(fù)極相互聯(lián)結(jié)的就是負(fù)極(陰極)。

  原電池兩極金屬的金屬活動(dòng)性必須不同,而電解池兩極可以是惰性電極,也可以是金屬電極。

 、鄯烹姷倪^程是應(yīng)用了原電池的原理,而充電過程應(yīng)用了電解池的原理。

  【講解】

  電池可以分為可逆電池和不可逆電池,比如:干電池、燃燒電池等都是不可逆電池,它們在發(fā)生反應(yīng)時(shí)有氣體或生成的物質(zhì)無法在相同的條件下返回,所以,稱為不可逆電池。

  【設(shè)問1】

  請舉例說明不可逆電池(展示學(xué)生解剖的干電池)?

  干電池的兩極材料是什么?

  電解質(zhì)溶液是什么?

  兩極反應(yīng)式如何書寫?

  總反應(yīng)如何書寫?

  回答1:

  如:鋅-錳電池

  兩極材料是Zn、MnO2

  電解質(zhì)溶液是:NH4Cl

  負(fù)極:Zn-2e=Zn2+

  總反應(yīng):Zn+2NH4=Zn2++2NH3↑+2H2↑

  【評價(jià)】糾正學(xué)生的錯(cuò)誤,寫出正確的反應(yīng)。

  【設(shè)問2】

  還有什么實(shí)例呢?

  兩極材料是什么呢?

  電解質(zhì)溶液是什么呢?

  回答2:

  再如:鋅-銅電池,負(fù)極-Zn,正極-Cu。

  負(fù)極:Zn-2e=Zn2+,電解質(zhì)溶液——稀硫酸。

  正極:2H++2e=2H=H2

  總反應(yīng):2H++Zn=H2↑+Zn2+

  什么是可逆電池呢?(看前面的圖)

  誰能寫出兩極反應(yīng)式?

  總反應(yīng)式又如何書寫呢?

  (教師指導(dǎo)學(xué)生書寫)

  鉛蓄電池是可逆電池

  兩極反應(yīng)式:

  負(fù)極:Pb-2e=Pb2+

  總反應(yīng):

  【練習(xí)】

  書寫兩極反應(yīng)式。

  若有:

  (1)銅、鋅、稀硫酸

 。2)銅、鐵在潮濕的空氣中的腐蝕

  (3)鋅、鐵放在食鹽水中

  (4)氫、氧燃燒電池(電池的產(chǎn)物負(fù)極為H2O,正極則有大量的氫氧根生成)

 。5)甲烷燃燒電池(電池負(fù)極甲烷燃燒失去電子,在堿性條件下

  根據(jù)信息寫出(4)、(5)的電池總反應(yīng)式。

  板演:

  (1)負(fù)極:Zn-2e=Zn2+

  正極:2H++2e=2H=H2

  (2)負(fù)極:2Fe-4e=2Fe2+

  正極:O2+4e+2H2O=4OH-

 。3)負(fù)極:2Zn-4e=2Zn2+

  正極:O2+4e+2H2O=4OH-

  (4)負(fù)極:2H2+4OH--4e=4H2O

  正極:O2+4e+2H2O=4OH-

  總反應(yīng):2H2+O2=2H2O

  正極:2O2+8e+4H2O=8OH-

  【設(shè)問】

  誰能夠?qū)⑷紵姵匦〗Y(jié)一下呢?

  回答:

  在燃燒電池反應(yīng)中確定哪一極發(fā)生的是什么反應(yīng)的關(guān)鍵是:

  負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),化合價(jià)升高,失去電子;

  總反應(yīng)式為:兩極反應(yīng)的加合;

  書寫反應(yīng)時(shí),還應(yīng)該注意得失電子數(shù)目應(yīng)該守恒。

  【評價(jià)】回答的很好。

  燃燒電池反應(yīng)中確定哪一極發(fā)生的是什么反應(yīng)的關(guān)鍵是:

  負(fù)極:化合價(jià)升高,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng);

  正極:化合價(jià)降低,得到電子發(fā)生還原反應(yīng)。

  2.分析電解應(yīng)用的主要方法和思路

  【設(shè)問】

  電解質(zhì)在通電前、通電后的關(guān)鍵點(diǎn)是什么呢?

  在電解時(shí)離子的放電規(guī)律是什么呢?

  電解的結(jié)果:溶液的濃度、酸堿性有無變化?

  回答:

  通電前:電解質(zhì)溶液的電離(它包括了電解質(zhì)的電離也包括了水的電離)。

  通電后:離子才有定向的移動(dòng)(陰離子移向陽極,陽離子移向陰極)。

  放電規(guī)律:

  陽極:

  金屬陽極>S2->I->Cl->OH->含氧酸根

  陰極:

  Ag+>Cu2+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+>Mg2+

  溶液的離子濃度可能發(fā)生變化如:電解氯化銅、鹽酸等離子濃度發(fā)生了變化。

  因?yàn)槿芤褐械臍潆x子或氫氧根離子放電,所以酸堿性可能發(fā)生改變。

  請同學(xué)們看下列的歸納表格。

  3.原電池、電解池、電鍍池的判斷規(guī)律

 。1)若無外接電源,可能是原電池,依據(jù)原電池的形成條件判斷,主要有“三看”。

  【設(shè)問】看什么呢?

  回答:

  看電極;看溶液;看回路。

  【投影】

  先看電極:兩極為導(dǎo)體且活潑性不同,有一個(gè)先發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

  再看溶液:兩極插入電解質(zhì)溶液中。

  【設(shè)問】

  這樣就可以形成電池了嗎?

  回答:

  不能。

  對,還應(yīng)該看回路:形成閉合回路或者兩極板相接觸。

  【設(shè)問】

  若有外接電源,兩極插入電解質(zhì)溶液,并有回路,可能是什么池?

  回答:

  是電解池。

  【評價(jià)】不完全正確。(糾正后看投影)

  (2)若有外接電源,兩極插入電解質(zhì)溶液,可能是電解池或者是電鍍池。

  【設(shè)問】為什么呢?

  回答:

  當(dāng)陽極金屬與電解質(zhì)溶液中的陽離子相同時(shí),則為電鍍池,其余的情況是電解池。

  【評價(jià)】很好,根據(jù)電解液、根據(jù)陽極的電極材料,確定電解或電鍍。

  二、電化學(xué)的應(yīng)用

  1.原電池原理的應(yīng)用

  【設(shè)問】

  請同學(xué)們根據(jù)已經(jīng)復(fù)習(xí)的知識回答原電池原理的應(yīng)用及依據(jù)?

  回答:

  應(yīng)用到實(shí)際中有:

 。1)由電極反應(yīng)現(xiàn)象確定原電池的正極和負(fù)極,用來判斷電極金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。

 。2)分析判斷金屬腐蝕的快慢程度。

 。3)由電池反應(yīng)分析判斷新的化學(xué)能源的變化,判斷放電、充電。

  【投影】

  【評價(jià)】學(xué)生總結(jié)的很好,看以下歸納。

  根據(jù)學(xué)生的回答小結(jié):

  原電池原理的三個(gè)應(yīng)用和依據(jù):

 。1)電極反應(yīng)現(xiàn)象判斷正極和負(fù)極,以確定金屬的活動(dòng)性。其依據(jù)是:原電池的正極上現(xiàn)象是:有氣體產(chǎn)生,電極質(zhì)量不變或增加;負(fù)極上的現(xiàn)象是:電極不斷溶解,質(zhì)量減少。

 。2)分析判斷金屬腐蝕的速率,分析判斷的依據(jù),對某一個(gè)指定金屬其腐蝕快慢順序是:

  作電解池的陽極>作原電池的負(fù)極>非電池中的該金屬>作原電池的正極>作電解池的陰極。

  判斷依據(jù):

 。1)根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象原電池中溶解的一方為負(fù)極,金屬活動(dòng)性強(qiáng)。

  (2)根據(jù)反應(yīng)的速度判斷強(qiáng)弱。

 。3)根據(jù)反應(yīng)的條件判斷強(qiáng)弱。

 。3)由電池反應(yīng)分析判斷新的'化學(xué)能源的變化,分析的思路是先分析電池反應(yīng)有關(guān)物質(zhì)化合價(jià)的變化,確定原電池的正極和負(fù)極,然后根據(jù)兩極的變化分析其它指定物質(zhì)的變化。

  【練習(xí)】

  1.下列五個(gè)燒杯中均有天然水

  鐵被腐蝕由快到慢的順序是:______。

  回答:

  從圖和復(fù)習(xí)歸納的方法可以分析,有外接電源時(shí)鐵放在電源的正極,鐵被腐蝕的最快;若放在負(fù)極腐蝕的最慢;原電池中,兩極的金屬活動(dòng)性差別越大,反應(yīng)越快,但若有活動(dòng)性強(qiáng)于鐵的金屬存在則鐵不被腐蝕(保護(hù)了鐵),所以此題的答案是:

 。4)、(2)、(1)、(3)、(5)。

  2.電解規(guī)律的應(yīng)用

  【設(shè)問】

  電解規(guī)律的應(yīng)用有什么內(nèi)容?

  回答:

  主要應(yīng)用是:依據(jù)電解的基本原理分析判斷電解質(zhì)溶液。

  【設(shè)問】

  如何恢復(fù)電解液的濃度呢?(舉例說明)

  回答:

  電解液應(yīng)先看pH的變化,再看電極產(chǎn)物。欲使電解液恢復(fù)一般是:

  電解出什么物質(zhì)就應(yīng)該加入什么,如:電解飽和食鹽水在溶液中減少的是氯氣和氫氣,所以應(yīng)該加入的是氯化氫。

  【設(shè)問】

  如果電解硫酸銅時(shí),要恢復(fù)原來的濃度應(yīng)該加入什么呢?

  回答:

  因?yàn)殡娊饬蛩徙~時(shí),生成的是銅和氧氣,所以應(yīng)該向溶液中加入氧化銅。

  【設(shè)問】

  電解在應(yīng)用中還應(yīng)該注意什么呢?

  回答:

  在分析應(yīng)用問題中還應(yīng)該注意:

  一要:不僅考慮陰極、陽極放電的先后順序,還應(yīng)該注意電極材料(特別是陽極)的影響;二要:熟悉用惰性電極電解各類電解質(zhì)溶液的規(guī)律。

  【練習(xí)】

  用石墨電極電解1mol/L的下列溶液,溶液的pH不變的是______。

 。1)HCl (2)NaOH

 。3)Na2SO4 (4)NaCl

  回答:

  鹽酸溶液電解產(chǎn)生氯氣和氫氣,溶液的pH升高。

  氫氧化鈉溶液電解產(chǎn)生氫氣和氧氣,溶液的pH升高。

  硫酸鈉溶液電解產(chǎn)生氫氣和氧氣,溶液的pH不變。

  氯化鈉溶液電解產(chǎn)生氫氧化鈉、氫氣和氯氣,溶液的pH升高。

  所以(1)、(2)、(4)溶液的pH都增大。

  答案:pH不變的是(3)。

  以上的四種溶液電解后,如何使其濃度恢復(fù)到原來的濃度呢?

  回答:

  在(1)中應(yīng)該加入氯化氫。

  在(2)中應(yīng)該加入一定量的水。

  在(3)中應(yīng)該加入一定量的水。

  在(4)中應(yīng)該加入一定量的氯化氫。

  3.綜合利用——實(shí)用電池與可逆電池

  常見的電池應(yīng)用是:

 、俑呻姵兀╖n-Mn電池)

  日常生活和照明。

  ②鉛蓄電池

  應(yīng)用于國防、科技、交通、化學(xué)電源等。

 、垆囯姵

  密度小,壽命長應(yīng)用于電腦、手表、心臟起搏器、火箭、導(dǎo)彈的電源。

 、苋紵姵

  污染小、能量轉(zhuǎn)化高,應(yīng)用于高科技研究。

 、萜渌姵

  鋁電池:能量高、不污染環(huán)境應(yīng)用于照明、野營作業(yè)。

  回答:

  應(yīng)用在手電、心臟起搏器、海洋照明、航標(biāo)電源。

  今后我們還可以根據(jù)原理設(shè)計(jì)出更多更好的實(shí)用電池。

  三、典型習(xí)題分析

  【投影】

  例題1如圖2-17,E為沾有Na2SO4溶液的濾紙,并加入幾滴酚酞。A,B分別為Pt片,壓在濾紙兩端,R、S為電池的電極。M、N是用多微孔的Ni的電極材料,它在堿溶液中可以視為惰性電極。G為電流計(jì),K為開關(guān)。C、D和電解池中都充滿濃KOH溶液。若在濾紙中央點(diǎn)上一滴紫色的KMnO4溶液,K打開,接通電源一段時(shí)間后,C、D中有氣體產(chǎn)生。

 。1)外電源的正、負(fù)極分別是R為____,S為_____。

 。2)A附近溶液的現(xiàn)象是_______,B附近發(fā)生的電極反應(yīng)式為_____。

 。3)濾紙上的紫色點(diǎn)向哪方移動(dòng)____。

 。4)當(dāng)C、D里的氣體產(chǎn)生到一定量時(shí),切斷外電源并接通開關(guān)K,經(jīng)過一段時(shí)間,C、D中氣體逐漸減少,主要因?yàn)開___,有關(guān)的反應(yīng)式為_____。

  根據(jù)圖分析回答:

 。1)C、D產(chǎn)生氣體的體積是不相同的,由此可以判斷C端的氣體是氫氣,D端產(chǎn)生的氣體是氧氣,所以確定R為負(fù)極而S端是正極。

 。2)A附近的變化是變?yōu)榧t色,因?yàn)镈端放氧氣,N端為陽極,而A端為陰極,吸引陽離子,陽離子放電2H+-2e=H2。因?yàn),電解破壞了水的電離平衡,所以,此處OH-濃度增大,溶液顯紅色。而在B端發(fā)生OH-放電,其反應(yīng)為:4OH--4e=2H2O+O2。

 。4)氫氣和氧氣在堿的環(huán)境下發(fā)生的是電池反應(yīng),(類似燃燒電池),消耗了氫氣和氧氣。

 。-)2H2+4OH--4e=4H2O

 。+)O2+2H2O+4e=4OH-

  【評價(jià)】此題是一道比較綜合的題,它考察了電化學(xué)知識的大部分內(nèi)容。

  此題的突破點(diǎn)是,示意圖中的兩種氣體的體積,由此確定電源的正、負(fù)極,使題中所有問題迎刃而解。這位同學(xué)分析得非常好,我們應(yīng)該認(rèn)真的讀題,抓住題中的突破口。

  【投影】

  例題2 用石墨電極電解100mLH2SO4和CuSO4混合溶液,通電一段時(shí)間后,兩極各出現(xiàn)氣體2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),求原來溶液中CuSO4的濃度。

  請同學(xué)們分析后給出答案。

  回答:

  陽極產(chǎn)生的氧氣為2.24L,陰極產(chǎn)生的氫氣為2.24L。

  由CuSO4電解時(shí)放出的氧氣為0.05mol,計(jì)算是:

  2Cu2+~O2

  2/y=1/0.05 y=0.1mol

  c(Cu2+)=0.1/0.1=(mol/L)

  【評價(jià)】

  此題的突破口是根據(jù)題意分析出兩極各產(chǎn)生的氣體為2.24L;根據(jù)得失電子守恒。

  同學(xué)們的分析是非常正確的。

  【投影】

  例題3 人工生成鋁表面的氧化鋁保護(hù)膜的方法是將表面光潔的鋁制品作為陽極放入盛18%H2SO4溶液的電解槽。通電一定時(shí)間,設(shè)陽極氧氣全部與鋁反應(yīng)。

  思考后回答:

  通過的電量為1A×3600s=3600C(庫侖)。由3600C/96500C/mol等于0.037mol的電子。

  今有表面積約1.0dm2的鋁制品,放入電解槽,通入1A的電流1h(小時(shí)),已知氧化鋁膜的密度為2.67g/cm3,則生成均勻的氧化膜的厚度是多少?

  請同學(xué)們分析:

  在從2molAl與1.5mol氧氣反應(yīng)產(chǎn)生氧化鋁可知,得失電子為6mol。根據(jù)此反應(yīng)計(jì)算出氧化鋁的物質(zhì)的量,再根據(jù)氧化鋁的密度和表面求出氧化膜的厚度。

  此題的答案是:24μm(微米)。

  【評價(jià)】

  同學(xué)們分析的比較清楚,在作此題時(shí)應(yīng)該抓住時(shí)間、表面積、電量、物質(zhì)的量的相互關(guān)系,應(yīng)用數(shù)學(xué)方法得到正確的答案。

  請同學(xué)們通過練習(xí)鞏固復(fù)習(xí)的知識,提高解題的能力,以適合生活、生產(chǎn)、科技的需要。

  精選題

  一、選擇題

  1.銀鋅電池廣泛應(yīng)用各種電子儀器的電源,它的充電和放電過程可以表示為:

  反應(yīng)的物質(zhì)是 [ ]

  A.Ag

  B.Zn(OH)2

  C.Ag2O

  D.Zn

  2.應(yīng)用惰性電極插入500mLAgNO3溶液中,通電電解,當(dāng)電解溶液的pH從6變?yōu)?時(shí)(設(shè)陰極沒有H2析出,電解前后的溶液體積不變),電極上析出銀的質(zhì)量是 [ ]

  A.27mg

  B.54mg

  C.108mg

  D.216mg

  二、非選擇題

  離子組成符合下列情況的電解質(zhì),進(jìn)行電解(各離子只能使用一次)。

 。1)以碳棒為電極進(jìn)行電解,電解質(zhì)的含量減少,水量保持不變,兩極都有氣體生成,氣體體積相同,則該電解質(zhì)的化學(xué)式為____,電解的電極反應(yīng)____,電解的總方程式是____。

 。2)以鉑絲為電極進(jìn)行電解,水量減少,電解質(zhì)的含量保持不變,兩極都有氣體生成,氣體體積為2∶1,則該電解質(zhì)的化學(xué)式為____,電極反應(yīng)式為____。

 。3)惰性電解,電解質(zhì)的含量減少,水的含量也減少,pH下降,則電解質(zhì)的化學(xué)式為____,電解總的方程式____。

  4.正在研究應(yīng)用鋅頂替鉛的電池,它可以減少環(huán)境污染容量又很大,其電池反應(yīng)為2Zn+O2=ZnO,其原料為鋅和電解質(zhì)溶液、空氣。請寫出:

 。1)電極反應(yīng)____,____。

  (2)估計(jì)該電解質(zhì)溶液應(yīng)該用____(強(qiáng)的酸或強(qiáng)的堿)。

  5.定溫下,將一定量飽和Na2SO4溶液用鉑電極通電電解。當(dāng)陽極逸出amol氣體時(shí),同時(shí)從溶液中析出mgNa2SO410H2O晶體,則原來飽和Na2SO4溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是____。

  6.某學(xué)生試圖用電解法根據(jù)電極上析出物質(zhì)的質(zhì)量來驗(yàn)證阿伏加德羅常數(shù)值,其實(shí)驗(yàn)方案的要點(diǎn)為:

  ①用直流電電解氯化銅溶液,所用儀器如圖2-18。

 、谠陔娏鲝(qiáng)度為IA,通電時(shí)間為ts后,精確測得某電極上析出的銅的質(zhì)量為mg。試回答:

 。1)連接這些儀器的正確順序?yàn)椋ㄓ脠D中標(biāo)注儀器接線柱的英文字母表示。下同)E接____,C接____,接F____。

  實(shí)驗(yàn)電路中的電流方向?yàn)開___→____→____→C→____→____。

 。2)寫出B電極上發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______。

  G試管中淀粉KI溶液變化的現(xiàn)象為______,相應(yīng)的離子方程式為______。

 。3)為精確測定電極上析出銅的質(zhì)量,所必需的實(shí)驗(yàn)步驟的先后順序是______。

 、俜Q量電解前電極質(zhì)量

 、诠蜗码娊夂箅姌O上的銅并洗凈

 、塾谜麴s水清洗電解后電極

  ④低溫烘干電極后稱量

 、莸蜏睾娓晒蜗碌你~后稱量

 、拊俅蔚蜏睾娓珊蠓Q量至恒重

 。4)已知電子電量為1.6×10-19C,試列出阿伏加德羅常數(shù)的計(jì)算表達(dá)式:N=______。

  答 案

  一、選擇題

  1.D 2.B

  二、非選擇題

  3.(1)HCl 陽極:2Cl-—2e→Cl2↑陰極:2H++2e→H2↑

  總反應(yīng)式:2HCl H2↑+Cl2↑

 。2)KOH 陽極:4OH--4e→2H2O+O2↑陰極:4H++4e→2H2↑

  (3)CuSO4總反應(yīng)式:2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑

  4.(1)負(fù)極:Zn—2e→Zn2+正極:O2+4e+2H2O→4OH-

 。2)強(qiáng)堿

  6.(1)D、A、B F→B→A→C→D→E

  (2)2Cl-—2e=Cl2,變藍(lán)色,2I-+Cl2=I2+2Cl-

 。3)①③④⑥

原電池教案2

  1、分析本節(jié)內(nèi)容的地位和作用

  本節(jié)內(nèi)容為高中化學(xué)新課程(人教版)選修4的第四章電化學(xué)的重要內(nèi)容之一。該內(nèi)容學(xué)生在必修2已有一定的了解,本節(jié)是該內(nèi)容的加深,主要是增加了一個(gè)鹽橋內(nèi)容。掌握本節(jié)知識,對指導(dǎo)學(xué)生了解生活中電池使用原理、金屬腐蝕和防護(hù),研究探索發(fā)明新電池有重要意義。

  2、了解學(xué)情底碼

  已有基礎(chǔ):對原電池原理有初步認(rèn)識;具有一定的實(shí)驗(yàn)探究能力。

  局限認(rèn)識:氧化劑和還原劑只有接觸才可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。

  發(fā)展方向:通過實(shí)驗(yàn)活動(dòng)對原電池原理形成完整認(rèn)識,提高探索解決問題的能力。

  3、明確教學(xué)目標(biāo)

  知識與技能:深入了解原電池的工作原理。對原電池的形成條件有更完整的認(rèn)識。學(xué)會(huì)書寫電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)。能根據(jù)反應(yīng)設(shè)計(jì)簡單的原電池。

  過程與方法:

  通過Pb-CuSO4電池的設(shè)計(jì)活動(dòng),感悟科學(xué)探究的思路和方法,進(jìn)一步體會(huì)控制變量在科學(xué)探究中的應(yīng)用。

  情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過設(shè)計(jì)原電池,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,感受原電池原理應(yīng)用于化學(xué)電源開發(fā)的關(guān)鍵作用。

  4、研究教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

  教學(xué)重點(diǎn):

  原電池工作原理和形成條件

  教學(xué)難點(diǎn):

  氧化還原反應(yīng)完全分開在兩極(兩池)發(fā)生及鹽橋的.作用。

  5、確定教學(xué)方式與教學(xué)手段

  以“教師啟發(fā)引導(dǎo),學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究,自主分析設(shè)計(jì)”的學(xué)習(xí)方式學(xué)習(xí)。在教師引導(dǎo)下,通過學(xué)生不斷深入認(rèn)識原電池原理和形成條件,最終實(shí)現(xiàn)知識和能力上的跨越。

  6、教學(xué)設(shè)計(jì)過程和意圖

  (1)情境導(dǎo)課:

  讓學(xué)生舉一些手機(jī)、電子表等新型電池例子。聯(lián)系生活,吸引學(xué)生注意力,喚起學(xué)生學(xué)習(xí)欲望。

  (2)回顧原電池:

  復(fù)習(xí)基本概念,溫故而知新。

  學(xué)生回憶原電池的有關(guān)內(nèi)容,調(diào)動(dòng)學(xué)生思考,回憶概念為后期探究作準(zhǔn)備。

  板書(便于學(xué)生直觀記憶、理解掌握):

  1.概念

  2.電極名稱

  3.構(gòu)成條件

  4.原電池工作原理(展示微觀過程)

  (3)設(shè)計(jì)原電池:(板書)

  活動(dòng)一、依Pb+CuSO4=PbS04+Cu反應(yīng),自主設(shè)計(jì)原電池。紙上談兵重溫原電池原理。

  活動(dòng)二、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)探究此原電池反應(yīng)。實(shí)踐出真知,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作能力。

  活動(dòng)三、成果展示:學(xué)生寫出有關(guān)電極反應(yīng)方程式,進(jìn)行練習(xí)。

  活動(dòng)四、學(xué)生總結(jié)單池原電池的設(shè)計(jì)思路,形成整體思維模式。

  活動(dòng)五、學(xué)生評價(jià)原電池:電流不穩(wěn),引出新發(fā)明。

  (4)改良原電池:

  (板書)啟發(fā)分析電流不穩(wěn)定的原因,引導(dǎo)雙池原電池的設(shè)計(jì)思路,學(xué)習(xí)課本知識,按實(shí)驗(yàn)小組發(fā)放鹽橋,重新實(shí)驗(yàn)。探討鹽橋的作用。能力提升到一個(gè)新的層次。

  (5)鹽橋的作用:

 。ò鍟┙處焼l(fā)引導(dǎo)學(xué)生理解掌握。

  1.補(bǔ)充電荷。

  2.使裝置形成閉合回路。

  3.提高了能量轉(zhuǎn)化率。

  (6)結(jié)尾的設(shè)計(jì):

  學(xué)生談?wù)剬W(xué)習(xí)本節(jié)的感受,情感表達(dá)及分享。

  總體設(shè)計(jì)思想:在課程實(shí)施過程中,學(xué)生親手實(shí)驗(yàn),觀察現(xiàn)象,提出疑問,自主解答,自主設(shè)計(jì),合作評價(jià)。在自主提問的過程中推動(dòng)課的進(jìn)程,旨在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、問題意識,學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn),學(xué)會(huì)提問、學(xué)會(huì)探究、學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)、學(xué)會(huì) 合作、學(xué)會(huì)評價(jià)。

原電池教案3

  以學(xué)生為中心,以科學(xué)探究為主線,采用動(dòng)手實(shí)驗(yàn)啟發(fā)探索動(dòng)手實(shí)驗(yàn)分析歸納鞏固練習(xí)的教學(xué)方法,注重知識的產(chǎn)生和發(fā)展過成,引導(dǎo)學(xué)生從身邊走進(jìn)化學(xué),從化學(xué)走向社會(huì)。

  【教學(xué)目標(biāo)】

  1、掌握原電池的構(gòu)成條件,理解原電池的工作原理,能正確判斷原電池的正負(fù)極,正確書寫電極反應(yīng)式、電池反應(yīng)式,能根據(jù)氧化還原原理設(shè)計(jì)簡單的原電池。

  2、通過實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí),體驗(yàn)科學(xué)探究的方法,學(xué)會(huì)分析和設(shè)計(jì)典型的原電池,提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、搜索信息、分析現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)本質(zhì)和總結(jié)規(guī)律的能力。

  3、在自主探究、合作交流中感受學(xué)習(xí)快樂和成功喜悅,增強(qiáng)學(xué)習(xí)的反思和自我評價(jià)能力,激發(fā)科學(xué)探索興趣,培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新精神,強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)意識以及事物間普遍聯(lián)系、辨證統(tǒng)一的哲學(xué)觀念。

  【教學(xué)重點(diǎn)】

  原電池的構(gòu)成條件

  【教學(xué)難點(diǎn)】

  原電池原理的理解;電極反應(yīng)式的書寫

  【教學(xué)手段】多媒體教學(xué),學(xué)生實(shí)驗(yàn)與演示實(shí)驗(yàn)相結(jié)合

  【教學(xué)方法】實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)法

  【課前準(zhǔn)備】將學(xué)生分成幾個(gè)實(shí)驗(yàn)小組,準(zhǔn)備原電池實(shí)驗(yàn)儀器及用品。實(shí)驗(yàn)用品有:金屬絲、電流表、金屬片、水果。先將各組水果處理:A組:未成熟的橘子(瓣膜較厚),B組:成熟的橘子(將瓣膜、液泡攪碎),C組:準(zhǔn)備兩種相同金屬片,D組:準(zhǔn)備兩種不同金屬片。

  【教學(xué)過程】

  [師]:課前我們先作個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)。請大家根據(jù)實(shí)驗(yàn)臺上的儀器和藥品組裝:將金屬片用導(dǎo)線連接后插入水果中,將電流表串聯(lián)入線路中,觀察會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生?

 。ń處熝惨暩鹘M實(shí)驗(yàn)情況)。

  [師]:請大家總結(jié):有什么現(xiàn)象發(fā)生?

  [生]:總結(jié):出現(xiàn)兩種結(jié)果:

  ①電流表指針偏轉(zhuǎn)②電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)

  [師]:電流表指針偏轉(zhuǎn)說明什么?為什么會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)?

  [生]:說明有電流產(chǎn)生。

  [師]:這個(gè)裝置就叫做原電池。這節(jié)課我們共同研究原電池。請大家列舉日常使用的原電池都有哪些?

  [展示干電池]:我們?nèi)粘J褂玫碾姵赜邢旅鎺追N,大家請看:

  [播放幻燈片]:

  化學(xué)電池按工作性質(zhì)可分為:一次電池(原電池);二次電池(可充電電池)鉛酸蓄電池。其中:一次電池可分為:糊式鋅錳電池、紙板鋅錳電池、堿性鋅錳電池、扣式鋅銀電池、扣式鋰錳電池、扣式鋅錳電池、鋅空氣電池、一次鋰錳電池等。二次電池可分為:鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池、二次堿性鋅錳電池等。鉛酸蓄電池可分為:開口式鉛酸蓄電池、全密閉鉛酸蓄電池。

  原電池的構(gòu)成:任何一種電池由四個(gè)基本部件組成,四個(gè)主要部件是:兩個(gè)不同材料的電極、電解質(zhì)、隔膜和外殼。

  【評注】提出問題,從身邊走近化學(xué),喚起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

  [播放課件]《伏特電池》的發(fā)明:

  說起原電池的發(fā)明,有一段有趣的故事。1786年,著  動(dòng)物電的發(fā)現(xiàn)引起了意大利物理學(xué)家伏打的極大興趣,他在多次重復(fù)伽伐尼的動(dòng)物電實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵在于其中的兩種金屬——鐵和銅,若把鉤著蛙腿的銅鉤換成鐵鉤,肌肉就不會(huì)收縮。他認(rèn)為動(dòng)物電的實(shí)質(zhì)是金屬屬性不同造成的,不同金屬帶有不同的電量,它們之間必然存在電位差,若有導(dǎo)線在中間連接,就會(huì)產(chǎn)生電流,蛙腿的收縮正是這種原因產(chǎn)生的電流刺激的結(jié)果。

  伏打經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn),深入鉆研,1799年第一個(gè)人造電源——伏打電池(伏打曾叫它伽伐尼電池)問世。

  [師]:這種可以把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的'裝置叫原電池。那么他們是如何構(gòu)成的呢?下面我們一起來研究原電池的原理。

  [板書]:

  一、原電池

  1、原電池的形成條件:

  [師]:請同學(xué)們根據(jù)自己的設(shè)想和實(shí)驗(yàn)室提供的儀器、藥品,自己選擇,試一試,看誰的電流表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)?看誰的音樂盒會(huì)響起。

  實(shí)驗(yàn)儀器、藥品:鋅板、銅板、鐵板、石墨、稀硫酸、硫酸銅溶液、食鹽水、白糖水、酒精、硝酸銀溶液、導(dǎo)線、燒杯、電流計(jì)、音樂盒。

  各組學(xué)生積極探討、擬實(shí)驗(yàn)方案。由學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案大致可分為下列四種情況:

  第一組:電極用同一種材料并連接

  A:溶液用鹽酸;

  B:溶液用酒精。

  第二組:電極材料用不同種導(dǎo)電物質(zhì)并連接,

  A:溶液用鹽酸;

  B溶液用白糖水。

  第三組:電極用不同金屬不連接

  A:溶液用硝酸銀;

  B:溶液用酒精。

  第四組:電極一極插入溶液中,另一極放置在燒杯外。

  [要求]:

  學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,記錄電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)情況、兩極現(xiàn)象、,看看音樂盒能否發(fā)出美妙的音樂。

  各組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)情況:

  第一組中A、B均無現(xiàn)象。

  第二組中A有電流產(chǎn)生,B無電流產(chǎn)生。

  第三組中A、B均無現(xiàn)象。

  第四組中無電流產(chǎn)生。

  [師]:由上述實(shí)驗(yàn)請大家總結(jié),原電池的形成條件是什么?

  [生]:討論、總結(jié):

  [板書]:

  ①兩個(gè)活潑性不同的金屬(或?qū)щ姷姆墙饘伲┳鲭姌O

 、陔娊赓|(zhì)溶液

 、垭姌O相接觸或連接

④對應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)(有較強(qiáng)電流產(chǎn)生)

  [師]:現(xiàn)在請大家重新分析課前用水果制作的原電池,為什么有的組有電流產(chǎn)生,而有的組沒有電流產(chǎn)生?找出癥結(jié)所在。

  【評注】:強(qiáng)調(diào)內(nèi)在條件,有利于學(xué)生把握實(shí)質(zhì)、前后呼應(yīng),注重知識的產(chǎn)生過程。

  [設(shè)問]:原電池的化學(xué)原理是什么?

  [播放課件]銅——鋅——稀硫酸原電池的工作原理

  [師]:在上面實(shí)驗(yàn)探究中,我們看到,可產(chǎn)生電流的裝置中電極究竟發(fā)生了什么變化?原電池是怎樣實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)變的?請大家以上面研究的銅——鋅——稀硫酸原電池為例研討分析。

  [生]:總結(jié):

  Cu片上發(fā)生反應(yīng):2H++2e—=H2 Zn片上發(fā)生反應(yīng):Zn—2e—=Zn2+

  氧化還原反應(yīng)是發(fā)生在兩極。

  電子從Zn片流向Cu片,應(yīng)該有電流產(chǎn)生。

  [板書]:較活潑金屬鋅做負(fù)極:Zn—2e—=Zn2+(氧化反應(yīng))

  較不活潑金屬銅做正極:2H++2e—=H2(還原反應(yīng))

  電池總反應(yīng)式:Zn+2H+=Zn2++H2

  電子流動(dòng)方向:鋅導(dǎo)線銅

  電流方向:銅導(dǎo)線鋅

  正極發(fā)生還原反應(yīng),負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)。

  [師]:總結(jié):原電池就是這樣一種裝置,它把一個(gè)氧化還原反應(yīng)分拆成兩半,使之在兩個(gè)電極上進(jìn)行,從而在導(dǎo)線中產(chǎn)生了電流,實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)變。

  [探究]:根據(jù)反應(yīng)2Fe3++Zn=Zn2++2Fe2+設(shè)計(jì)一個(gè)原電池,畫出裝置圖,指出電極材料、名稱,寫出電極反應(yīng)式。

  [練習(xí)]:投影:

  習(xí)題(略)

  [課后思維拓展]

  1、解釋:為什么干電池使用一段時(shí)間后會(huì)沒電?以銅——鋅——稀硫酸原電池原理為例加以說明。

  2、使用后的電池是否可以隨地丟棄?為什么?應(yīng)如何處理?

  3、為什么手機(jī)電池充電后還可以繼續(xù)使用?

  4、課外閱讀《電池的發(fā)展與研究》

原電池教案4

  學(xué)習(xí)目標(biāo)

  初步認(rèn)識原電池概念、原理、組成及應(yīng)用。體驗(yàn)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的探究過程

  教學(xué)過程

  電能是現(xiàn)代社會(huì)中應(yīng)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(jī)、相機(jī)、攝像機(jī)……這一切都依賴于電池的應(yīng)用。那么,電池是怎樣把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿哪兀?/p>

  一、原電池實(shí)驗(yàn)探究

  【實(shí)驗(yàn)探究】(銅鋅原電池)實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象

  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

  【問題探究】

  1、鋅片插入稀硫酸中有什么現(xiàn)象?寫出反應(yīng)的離子方程式。稀硫酸

  銅片插入稀硫酸呢?

  2、鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中

  a、現(xiàn)象又怎樣?

  b、鋅片和銅片上變化的反應(yīng)式怎樣書寫?

  c、電子流動(dòng)的方向如何?

  3、探究1和探究3發(fā)生的'反應(yīng)一樣,為什么探究3會(huì)產(chǎn)生電流?

  1、原電池概念:_______能轉(zhuǎn)化為_________能的裝置叫做原電池。

  2、實(shí)質(zhì):一個(gè)能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),若能設(shè)法使氧化與還原分開進(jìn)行,讓電子的不規(guī)則轉(zhuǎn)移變成定向移動(dòng),便能形成電流。即將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的形式釋放。

  3、原理:

 。1)當(dāng)銅片與鋅片不連接,一同浸入稀硫酸銅溶液時(shí),鋅直接把電子給了_________,反應(yīng)的離子方程式為_____________________________,反應(yīng)把_________轉(zhuǎn)化為_________。

  (2)當(dāng)銅片與鋅片用導(dǎo)線連接,一同浸入稀硫酸銅溶液時(shí),由于鋅比銅活潑,鋅容易_____電子被_________成Zn2+進(jìn)入溶液,電極反應(yīng)式為_____________________。鋅片上的電子通過________流向_________,溶液中的______從銅片上______電子,被______成______、電極反應(yīng)式為________________________、反應(yīng)的總方程式是______________________ 。

  反應(yīng)是將_______________轉(zhuǎn)化為_______________________、

  二、原電池的構(gòu)成條件

  1、活潑性不同的兩電極:負(fù)極(相對活潑的金屬),正極(相對不活潑的金屬或非金屬導(dǎo)體)

  2、電解質(zhì)溶液

  3、形成閉合回路(導(dǎo)線連接或直接接觸且電極插入電解質(zhì)溶液

  4、自發(fā)的氧化還原反應(yīng)(本質(zhì)條件)

  思考:

  1、鋅銅原電池的正負(fù)極可換成哪些物質(zhì)?保證鋅銅原電池原理不變,正負(fù)極可換成哪些物質(zhì)?(C、Fe、Sn、Pb、Ag、Pt、Au等)

  2、鋅銅原電池中硫酸能換成硫酸鈉嗎?

  3、判斷是否構(gòu)成原電池,是的寫出原電池原理。

  鎂、鋁/硫酸;鋅、碳/硝酸銀;鐵、銅在硫酸中短路;鋅、銅/水;鋅、鐵/乙醇;鎂、鋁/氫氧化鈉;硅、碳/氫氧化鈉

  4、請將氧化還原反應(yīng)Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+設(shè)計(jì)成電池:此電池的優(yōu)點(diǎn):能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。

  (1)、什么是鹽橋?

  鹽橋中裝有______________和______________。

  (2)、鹽橋的作用是什么?

  可使由它連接的兩溶液保持電______,鋅鹽溶液會(huì)由于鋅溶解成為Zn2+而帶上___電,鹽橋中的_______流入,而使溶液呈中性。銅鹽溶液會(huì)由于銅的析出減少了Cu2+而帶上了____電,鹽橋中的_______流入,而使溶液呈中性。

  鹽橋保障了電子通過外電路從鋅到銅的不斷轉(zhuǎn)移,使鋅的溶解和銅的析出過程得以繼續(xù)進(jìn)行。

  導(dǎo)線的作用是傳遞電子,溝通______電路。而鹽橋的作用則是溝通______電路。

  三、原電池的工作原理:

  負(fù)極反應(yīng):_____電子(_____反應(yīng)),正極反應(yīng):_____電子(_____反應(yīng))電流方向:____→_____,電子流向:______→________

  電解質(zhì)溶液中離子運(yùn)動(dòng)方向:陽離子:向_______極區(qū)移動(dòng),陰離子:向_______極區(qū)移動(dòng)

  總反應(yīng)==正極反應(yīng)+負(fù)極反應(yīng)(復(fù)雜的電極反應(yīng):總反應(yīng)—簡單的電極反應(yīng))

  四、原電池的應(yīng)用

  1、原電池可加快反應(yīng)速率

  2、利用原電池反應(yīng)現(xiàn)象可判斷金屬的活潑性

原電池教案5

  一、 學(xué)習(xí)目標(biāo)

  1、 掌握原電池實(shí)質(zhì),原電池裝置的特點(diǎn),形成條件,工作原理

  2、 了解干電池、鉛蓄電池、鋰電池、燃料電池

  3、 了解金屬的電化學(xué)腐蝕

  二、 知識重點(diǎn)、難點(diǎn)

  原電池原理、裝置特點(diǎn)、形成條件、金屬的電化學(xué)腐蝕

  三、教學(xué)過程

  引入: 你知道哪些可利用的能源?電池做為能源的一種,你知道

  是怎么回事嗎?它利用了哪些原理?你知道金屬是如何生

  銹的嗎?

  新授: 原電池原理及其應(yīng)用

  實(shí)驗(yàn):4-15:①將鋅片插入稀硫酸中報(bào)告實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

 、趯€~片插入稀硫酸中報(bào)告實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

  ③將與鐵鋅銅片相互接觸或用導(dǎo)線連接起來插入稀硫酸中報(bào)

  告實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

 、茉冖壑邪唁\片和銅片之間連上電流計(jì),觀察其指針的變化。

  結(jié)論:①鋅片能和稀硫酸迅速反應(yīng)放出H2

 、阢~片不能和稀硫酸反應(yīng)

  ③銅片上有氣體生成

 、茈娏饔(jì)的'指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明在兩金屬片間有電流產(chǎn)生

  結(jié)論:什么是原電池?(結(jié)論方式給出)它的形成條件是什么?

  原電池定義:把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池.

  形成條件: ①兩個(gè)電極

 、陔娊赓|(zhì)溶液

 、坌纬砷]合電路

  討論:1、Zn|H2SO4|Cu形成裝置后有電流產(chǎn)生,鋅片上發(fā)生了什么

  反應(yīng)?銅片上發(fā)生了什么反應(yīng)?(可以取鋅片周圍的溶液

  用NaOH溶液鑒別;取銅片上生成的氣體檢驗(yàn)。)

  結(jié)論:在鋅片周圍有鋅離子生成;銅片上生成的是H2

  討論:可能造成此現(xiàn)象的原因?倆金屬片上的反應(yīng)式的書寫。

  結(jié)論:在Zn上:Zn – 2e- = Zn2+

  在Cu上:2H++2e-= H2

  Zn失去電子流出電子通過導(dǎo)線--Cu--電解質(zhì)中的離子獲得電子

  我們把: 流出電子的一電極叫負(fù)極;

  電子流入的一極叫做正極

  兩極反應(yīng)的本質(zhì):還是氧化還原反應(yīng),只是分別在兩極進(jìn)行了。

  負(fù)極失電子 被氧化 ,發(fā)生氧化反應(yīng)

  正極得電子 被還原 發(fā)生還原反應(yīng)

  實(shí)驗(yàn):分別用兩個(gè)銅片和兩個(gè)鋅片做上述實(shí)驗(yàn)④。

  結(jié)論:兩種情況下電流計(jì)不發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明線路中無電流生成,銅

  片上無氣體生成。即兩電極必須是活潑性不同的金屬與金屬

  或金屬與非金屬(能導(dǎo)電)

原電池教案6


  第四章 第四節(jié) 原電池原理及其應(yīng)用

  教學(xué)重點(diǎn):

 、僭姵氐幕瘜W(xué)工作原理;

 、谠姵氐男纬蓷l件及電極反應(yīng)式;電子流和電流的運(yùn)動(dòng)方向;

 、叟囵B(yǎng)學(xué)生關(guān)心科學(xué)、研究科學(xué)和探索科學(xué)的精神。

  教學(xué)難點(diǎn):

  原電池的化學(xué)工作原理和金屬的腐蝕。

  教學(xué)過程:

  Ⅰ復(fù)習(xí)

  [提問]化學(xué)反應(yīng)通常伴有能量的變化,能量有那些轉(zhuǎn)換(或傳遞)能量的形式?

 、蛐抡n: §3-4原電池原理及其應(yīng)用

  [學(xué)生實(shí)驗(yàn),教師指導(dǎo)]

  [學(xué)生思考的問題]

 。1)鋅和稀H2SO4直接反應(yīng)的實(shí)質(zhì)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(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn),建議討論步驟:現(xiàn)象(易)——解釋(難)——結(jié)論(難)

  一、原電池

  對比銅鋅原電池與直流電源或干電池的實(shí)驗(yàn),得出有關(guān)的電極名稱,電流流動(dòng)方向,電子流動(dòng)方向等。

  電極反應(yīng):負(fù)極(鋅片) Zn - 2e = Zn2+(氧化反應(yīng))

  正極(銅片)2H+ + 2e = H2↑(還原反應(yīng))

  原電池反應(yīng):Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑

  定義:把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池。

  原電池中:電子流入的一極是正極(較不活潑金屬),電子流出的一極是負(fù)極(較活潑金屬)。

  原理:較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng),電子從較活潑的金屬(負(fù)極)流向較不活潑的金屬(正極)。

  原電池組成:①兩塊相連的活潑性不同的金屬(或可以導(dǎo)電的其它材料);②電解質(zhì)溶液(中學(xué)只局限活潑金屬與電解質(zhì)溶液能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的情況)。

  原電池形成電流的條件:兩塊相連的活潑性不同的金屬(或可以導(dǎo)電的其它材料)與電解質(zhì)溶液接觸構(gòu)成閉合回路。

  經(jīng)常用做惰性電極材料的物質(zhì)是Pt(鉑)或C(石墨),如下圖兩個(gè)裝置的電極反應(yīng)是相同的。

  說明:教學(xué)軟件不能代替教學(xué)實(shí)驗(yàn),不過可以在總結(jié)時(shí)用演示教學(xué)軟件。

  [練習(xí)]判斷下列裝置那些能構(gòu)成原電池,標(biāo)出電極名稱,寫出電極反應(yīng)。

  二、化學(xué)電源

 。ń處熆梢圆贾谜n外文獻(xiàn)檢索,課堂時(shí)間有限,不可能涉及過多內(nèi)容,局限于教材即可)

  1、干電池

  家庭常用電池。

  常見的是鋅-錳干電池。如圖:

  2、鉛蓄電池

  目前汽車上使用的電池。

  鉛蓄電池的構(gòu)造是用含銻5%—8%的`鉛銻合金鑄成格板。PbO2作為陽極,Pb作為陰極,二者交替排列而成。電極之間充有密度為1.25%—1.28%gcm-3的硫酸溶液。

  3、鋰電池

  鋰電池是一種高能電池,鋰作為負(fù)極,技術(shù)含量高,有質(zhì)量輕、體積小、電壓高、工作效率高和壽命長等優(yōu)點(diǎn)。常用于電腦筆記本、手機(jī)、照相機(jī)、心臟起博器、火箭、導(dǎo)彈等的動(dòng)力電源。

  4、新型燃料電池

  還原劑(燃料)在負(fù)極失去電子,氧化劑在正極得到電子。

  目前常見的有,氫氣、甲烷、煤氣、鋁等燃料與空氣、氯氣、氧氣等氧化劑組成的燃料電池。

  特點(diǎn)是能量大、使用方便、不污染環(huán)境和能耗少等。

  三、金屬的腐蝕和防護(hù)

  (1)金屬的腐蝕

  金屬腐蝕是指金屬或合金跟周圍接觸到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。

  ◇ 析氫腐蝕(在酸性條件下)

  說明:析氫腐蝕備有Flash演示教學(xué)軟件,請查閱或選用。

  鋼鐵在潮濕的空氣中,鋼鐵表面吸附的水膜由于溶入二氧化碳,使H+增多。

  H2O + CO2 H2CO3 H+ + HCO3-

  構(gòu)成的原電池:鐵(負(fù)極)——碳(正極)——酸性電解質(zhì)薄膜

  負(fù)極(鐵)Fe – 2e = Fe2+ (被氧化)

  正極(碳)2H+ + 2e = H2↑(被還原)

  ◇ 吸氧腐蝕(在弱酸性或中性條件下)

  說明:吸氧腐蝕備有Flash演示教學(xué)軟件,請查閱或選用。

  鋼鐵在潮濕的空氣中,鋼鐵表面水膜溶解了氧氣。

  構(gòu)成的原電池:鐵(負(fù)極)——碳(正極)——電解質(zhì)薄膜

  負(fù)極(鐵)2Fe – 4e = 2Fe2+ (被氧化)

  正極(碳)2H2O + O2 + 4e = 4OH-(被還原)

  ◇ 析氫腐蝕和吸氧腐蝕往往同時(shí)發(fā)生,一般情況下,鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕。

  [討論] 析氫腐蝕或吸氧腐蝕鋼鐵表面水膜溶液的PH值會(huì)有什么變化?

  (2)金屬的防護(hù)

  [通過研究討論學(xué)習(xí)]

  1、 改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)。

  2、 在金屬表面覆蓋保護(hù)層。

  涂油脂、油漆,覆蓋搪瓷、塑料,電鍍、熱鍍、噴鍍,在鋼鐵表面形成致密而穩(wěn)定的氧化膜。

  3、 電化學(xué)保護(hù)法。

  Ⅲ作業(yè)——教材69頁:一、二、三題

  [課后研究課題]

  通過查找資料(包括上網(wǎng))了解一種新型電池的詳細(xì)化學(xué)原理和優(yōu)缺點(diǎn)。(如海水電池、氫氧燃料電池、紐扣電池、鋰電池等)

原電池教案7

  【考綱要求】

  1.了解原電池的工作原理,能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式;

  2.了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。 常見的考查形式:①原電池的工作原理及電極反應(yīng)式的書寫(近幾年考查的重點(diǎn),預(yù)計(jì)今后幾年還會(huì)加強(qiáng)此方面的考查);②設(shè)計(jì)原電池,并繪制裝置圖。

  【梳理與整合】

  一、原電池的工作原理

  A、導(dǎo)學(xué)誘思

  下列裝置可以形成原電池的是____,并寫出形成原電池的電極材料及電極反應(yīng)式:正極:____________________;負(fù)極:______________________。

  B、教材回歸

  1.概念

  原電池是將______轉(zhuǎn)變?yōu)開___的裝置。

  2.工作原理

  如圖以銅鋅原電池為例:

  (1)在ZnSO4溶液中,鋅片逐漸____,即Zn被____,鋅原子____電子,形成________進(jìn)入溶液,從鋅片上釋放出電子,經(jīng)過導(dǎo)線流向____;溶液中的________從銅片上得電子,還原成為____并沉積在銅片上。

  (2)電子流向:從____極流向____極。

  (3)電流方向:從____極(____)流向____極(____)。

  3.電極材料及反應(yīng)式

  電極名稱 負(fù)極 正極

  電極材料

  電極反應(yīng)

  反應(yīng)類型 ____反應(yīng) ____反應(yīng)

  電池反應(yīng)式

  4.原電池的構(gòu)成條件

  原電池的形成需要滿足以下三個(gè)條件:

  (1)有電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)

  (2)一般是活潑性不同的兩電極

  (3)形成閉合回路①兩電極插入電解質(zhì)溶液②兩極直接或間接接觸③有能自發(fā)進(jìn)行的`氧化還原反應(yīng)發(fā)生一般是活潑 性強(qiáng)的金屬與電解質(zhì)溶液反應(yīng)

  原電池裝置的作用就是把一個(gè)完整的氧化還原反應(yīng)分開——在負(fù)極只發(fā)生氧化反應(yīng),正極只發(fā)生還原反應(yīng)。這樣負(fù)極失去的電子就只能通過導(dǎo)線轉(zhuǎn)移到正極上,從而產(chǎn)生電流。

  二、化學(xué)電源

  A、導(dǎo)學(xué)誘思

  銅鋅原電池中,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極失電子質(zhì)量減小,是否所有的化學(xué)電源中負(fù)極電極材料均減。

  答:________________________________。

  B、教材回歸

  1.一次電池

  (1)鋅錳干電池

  堿性鋅錳干電池比普通鋅錳干電池性能優(yōu)越,比能量大,儲(chǔ)存時(shí)間長,能提供較大電流并連續(xù)放電。其中負(fù)極是____,正極是______,電解質(zhì)是KOH,其電池反應(yīng)方程式為Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2。

  (氫氧化氧錳)

  (2)銀鋅紐扣電池

  銀鋅紐扣電池的電極分別為Ag2O和Zn,電解質(zhì)溶液為KOH溶液,發(fā)生氧化還原反應(yīng)后生成Ag和Zn(OH)2。其中____為負(fù)極,______為正極,電池反應(yīng)方程式為Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag。

  2.二次電池

  鉛蓄電池是常見的二次電池,是由兩組平行排列的柵狀鉛合金極板作為主架,正極板上覆蓋______,負(fù)極板上覆蓋____,電解質(zhì)是硫酸。其放電反應(yīng)是______反應(yīng),充電反應(yīng)則是放電反應(yīng)的逆反應(yīng)。放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)為__________________________________________,正極反應(yīng)為__________________________________________________,因此其充放電反應(yīng)可表示為____________________________________________________________________。

  3.燃料電池

  (1)燃料電池的工作原理

  利用燃料和氧化劑之間發(fā)生的____________,將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的化學(xué)電池。它工作時(shí)不斷從外界輸入反應(yīng)物,同時(shí)將電極反應(yīng)產(chǎn)物排出電池。因此,燃料電池能連續(xù)不斷地提供電能。

  (2)氫氧燃料電池

  氫氧燃料電池是常見的燃料電池,它以____為燃料,____為氧化劑。除具有能量轉(zhuǎn)化率高、可持續(xù)使用的優(yōu)點(diǎn)外,還由于其燃燒產(chǎn)物為水,因此不會(huì)污染環(huán)境,其電池反應(yīng)為H2+12O2===H2O。在酸性電解質(zhì)中電極反應(yīng)式為:負(fù)極:______________,正極:____________________。

  C、理解與深化

原電池教案8

  一、教學(xué)目標(biāo)

  【知識與技能】

  1、理解原電池的基本反應(yīng)原理;

  2、掌握電極正負(fù)極的判斷、能夠?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式;

  3、學(xué)習(xí)原電池組成的條件;

  4、利用氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池。

  【過程與方法】

  通過對原電池組成條件的研究,學(xué)習(xí)歸納總結(jié)的方法。

  【情感態(tài)度與價(jià)值觀】

  培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)、仔細(xì)觀察現(xiàn)象、合理分析實(shí)驗(yàn)的科學(xué)態(tài)度。

  二、教學(xué)重難點(diǎn)

  重點(diǎn):原電池的原理和原電池的組成。難點(diǎn):原電池的原理和原電池的組成。

  三、教學(xué)方法

  主要采用討論法并輔助以多媒體教學(xué)手段和實(shí)驗(yàn)。引導(dǎo)學(xué)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(xué)生理解兩極的氧化還原反應(yīng)原理。

  四、教學(xué)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(shí)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(cái)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(yī)生找不出問題,連心理醫(yī)生也愛莫能助,但是一位年輕的化學(xué)家找出了問題的癥結(jié),你知道化學(xué)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(xué)習(xí)今天的內(nèi)容。

  上節(jié)課我們學(xué)習(xí)過化學(xué)能能夠轉(zhuǎn)化為熱能、光能,能不能將化學(xué)轉(zhuǎn)化為電能呢?

  【實(shí)驗(yàn)展示】Zn,Cu放入稀H2SO4,用導(dǎo)線連接,記錄現(xiàn)象。

  【生活動(dòng)】觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

  【師分析】(學(xué)案投影)Zn,Cu單獨(dú)放入稀H2SO4,Zn片表面產(chǎn)生氣泡,Cu片表面不產(chǎn)生氣泡;用導(dǎo)線連接,發(fā)現(xiàn)Cu片表面產(chǎn)生氣體的同時(shí)產(chǎn)生電流。說明生成新物質(zhì)的同時(shí),產(chǎn)生電流,可見化學(xué)能還可以轉(zhuǎn)化為電能。這個(gè)裝置稱為原電池。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(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。

  【師引導(dǎo)】在這個(gè)裝置中,為什么會(huì)產(chǎn)生電流?

  【生回答】電子發(fā)生定向移動(dòng)。

  【師引導(dǎo)】哪里的電子?

  【生回答】Zn片Cu片上有能夠自由移動(dòng)的電子。

  【師引導(dǎo)】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(dòng)畫播放)從另一個(gè)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(dòng)一樣,故電子從Zn到Cu。那么為什么Cu表面產(chǎn)生氣泡呢?

  【生回答】溶液中的`H+在Cu片表面得電子生產(chǎn)H原子,兩兩結(jié)合生成H2。

  【師提問】H元素由+1價(jià)的離子變成H2,為什么?發(fā)生什么反應(yīng)?

  【生回答】得電子生成H2,化合價(jià)降低,發(fā)生還原反應(yīng)。

  【師引導(dǎo)】有得必有失,則Zn失電子生成Zn2+,化合價(jià)升高,發(fā)生氧化反應(yīng)。

  【師總結(jié)】(幻燈片播放)相當(dāng)于Zn通過Cu將電子傳遞給溶液中的H+,反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是Zn和H+的反應(yīng)——氧化還原反應(yīng)。只是一邊發(fā)生氧化反應(yīng),另一邊發(fā)生還原反應(yīng),將氧化還原反應(yīng)分開進(jìn)行,從而產(chǎn)生電子的定向移動(dòng),產(chǎn)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(fù)極,得到電子的一極叫做正極。

  【板書】

  2.電極

  負(fù)極:電子流出的一極,發(fā)生氧化反應(yīng)

  正極:電子流入的一極,發(fā)生還原反應(yīng)

  【師強(qiáng)調(diào)】氧化反應(yīng)在負(fù)極發(fā)生,失去電子;還原反應(yīng)在正極發(fā)生,得到電子。

  【師引導(dǎo)】什么樣的材料可以做電極?

  【生回答】可以導(dǎo)電的物質(zhì),且活潑性不同。

  【師總結(jié)】一般使用金屬或者石墨電極。將一個(gè)氧化還原反應(yīng)分在負(fù)極和正極進(jìn)行才能形成原電池。

  【練習(xí)】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(fù)極,書寫正負(fù)極反應(yīng),電池總反應(yīng)。

  【師引導(dǎo)】電解質(zhì)溶液提供可以自由移動(dòng)的陰陽離子,在內(nèi)電路中形成閉合回路。

  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(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)

  (2)活潑性不同的電極

 。3)形成閉合回路

 。4)溶液為電解質(zhì)溶液

  【師總結(jié)】只要有一個(gè)能夠自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),在兩極進(jìn)行,形成閉合回路,且溶液為電解質(zhì)溶液,就一定能形成原電池。

  那么生活中哪些物質(zhì)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(dòng)】組裝水果電池。成果展示。

  【師總結(jié)】水果中存在酸,可以與金屬片反應(yīng),只要滿足條件都可以組成原電池。

  【師引導(dǎo)】現(xiàn)在你能給格林太太開出藥方了嗎?

  【師總結(jié)】原電池由自發(fā)行進(jìn)的氧化還原反應(yīng);活性不同的電極;閉合回路和電解質(zhì)溶液組成,原電池負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)。

  【作業(yè)布置】完成學(xué)案上的原電池設(shè)計(jì)和練習(xí)冊上的習(xí)題

  【板書設(shè)計(jì)】

  原電池

  1.定義:將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。

  負(fù)極:電子流出的一極,發(fā)生氧化反應(yīng)

  2.電極

  正極:電子流入的一極,發(fā)生還原反應(yīng)

  3.形成原電池的條件:

 。1)有自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)

 。2)活潑性不同的電極

  (3)形成閉合回路

 。4)溶液為電解質(zhì)溶液

原電池教案9

  一、教材分析

  1、教材地位和作用

  《化學(xué)反應(yīng)原理》第一章著重研究了化學(xué)反應(yīng)與熱能的關(guān)系,而第四章電化學(xué)基礎(chǔ)著重研究化學(xué)反應(yīng)與電能的關(guān)系,二者都屬于熱力學(xué)研究范疇。

  原電池作為電化學(xué)的基礎(chǔ),應(yīng)用十分廣泛。利用其原理可制成多種電池,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),以及日常生活等方面都有廣泛的用途。另一個(gè)重要意義是從本質(zhì)上弄清金屬的腐蝕,找到金屬防護(hù)的方法,認(rèn)識防止金屬腐蝕的重要意義。

  2、課標(biāo)分析

 、傩抡n程標(biāo)準(zhǔn)對電極電勢等概念不作要求,在理論方面控制了知識深度。

  ②氧化還原理論和金屬活動(dòng)性順序,以及物理學(xué)中的電學(xué)知識,已對有關(guān)問題進(jìn)行一些定性的介紹和分析。

 、郾竟(jié)課重在對原電池中正、負(fù)電極的判斷,設(shè)計(jì)原電池時(shí)對正、負(fù)電極材料和電解質(zhì)溶液的選擇以及對電極反應(yīng)產(chǎn)物的判斷等。

  3、教學(xué)重點(diǎn)和教學(xué)難點(diǎn)

  教學(xué)重點(diǎn):進(jìn)一步了解原電池的工作原理,能夠?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。

  教學(xué)難點(diǎn):原電池的工作原理。

  解決辦法:①學(xué)生共同探討設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,體驗(yàn)探究過程。

 、谕ㄟ^數(shù)字實(shí)驗(yàn)室電流傳感器作圖和多媒體動(dòng)畫展示使學(xué)生直觀感受原電池的工作原理以及鹽橋的作用。

 、劢Y(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象強(qiáng)化原電池的電極、電池反應(yīng)方程式的書寫。

  4、教學(xué)目標(biāo)

  知識與技能目標(biāo):

  進(jìn)一步了解原電池的工作原理,寫出電極反應(yīng)方程式。過程與方法目標(biāo):

 、偻ㄟ^原電池實(shí)驗(yàn)的觀察和分析,體會(huì)化學(xué)反應(yīng)原理的形成過程。 ②通過原電池實(shí)驗(yàn)的探究,學(xué)會(huì)解決問題的方法。情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo):

 、偻ㄟ^學(xué)習(xí)原電池聯(lián)系社會(huì)、生活與實(shí)踐增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 ②通過課堂探究活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的探究能力,與人合作、交流的能力。

  5、教學(xué)內(nèi)容的處理在處理教學(xué)內(nèi)容時(shí),把教學(xué)內(nèi)容分為一下幾個(gè)步驟:

 、僭诒匦2 “化學(xué)能與電能”的基礎(chǔ)上以銅鋅原電池為例,進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)原電池的組成和原理。

  ②學(xué)生討論且設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的樂趣。教師通過電子白版轉(zhuǎn)換多媒體動(dòng)畫和電流傳感器作圖,提出問題引導(dǎo)學(xué)生探究并講解原理。

  ③學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果量化對比、討論并歸納總結(jié)出原電池中鹽橋的重要性及其作用。

 、芙Y(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,學(xué)生熟練掌握原電池的.電極、電池反應(yīng)方程式的書寫。

  二、教學(xué)方法和教學(xué)手段的選擇

  教學(xué)方法:實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)法

  教學(xué)策略:采用學(xué)生“自主—合作—探究”的學(xué)習(xí)模式。以學(xué)生為中心,通過學(xué)生小組討論,自己動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),體驗(yàn)合作探究的樂趣。

  教學(xué)手段:利用數(shù)字實(shí)驗(yàn)室電流傳感器及多媒體動(dòng)畫等輔助教學(xué),量化電流強(qiáng)度及演示原電池鹽橋中離子的移動(dòng)方向,使學(xué)生更直觀的掌握電化學(xué)原理。

  設(shè)計(jì)意圖:

  1、通過學(xué)生親自探討原電池,并運(yùn)用現(xiàn)代數(shù)字實(shí)驗(yàn)室及多媒體動(dòng)畫展示等直觀手段,動(dòng)靜結(jié)合,宏觀與微觀結(jié)合,化抽象為具體,形象生動(dòng),突出重點(diǎn),突破難點(diǎn)。

  2、讓學(xué)生自主觀察歸納總結(jié),培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和語言表達(dá)能力,充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位和教師的主導(dǎo)地位。

  三、學(xué)生學(xué)情分析和學(xué)法指導(dǎo)

  1、學(xué)情分析

  對學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的分析:

 、偻ㄟ^對原電池的學(xué)習(xí),增加學(xué)生對于原電池的感性認(rèn)識。

 、谕ㄟ^原電池的探究,掌握邏輯推理的方法,學(xué)會(huì)歸納化學(xué)反應(yīng)原理的過程和運(yùn)用相關(guān)原理解決實(shí)際問題的演繹過程。學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容有可能出現(xiàn)的問題分析如下:(1)氧化還原反應(yīng)不會(huì)判斷。(2)缺乏知識連貫性。

 、墼姵刂姓(fù)極的判斷及電極方程式的書寫。

  2、學(xué)法指導(dǎo)

 、俸献魈骄糠

  開展合作探究活動(dòng)、發(fā)展學(xué)生的探究能力、體驗(yàn)合作、共同探究、提高學(xué)習(xí)技能。

 、诮處焼栴}引導(dǎo)法針對學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)象,提出問題,啟發(fā)學(xué)生探究思維。

 、鄱嗝襟w演示法

  運(yùn)用電子實(shí)驗(yàn)室電流傳感器作圖、多媒體演示原電池中鹽橋中粒子的移動(dòng)方向,增加直觀感激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

  四、教學(xué)過程及設(shè)計(jì)構(gòu)思

 。ㄒ唬⿲(shí)驗(yàn)引課

  教師演示實(shí)驗(yàn),引入課題,質(zhì)疑問題。、

  設(shè)計(jì)意圖:

 、倏疾鞂W(xué)生對必修2所學(xué)原電池工作原理的掌握程度。

  ②為本節(jié)課探究實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造情景。

 、蹖(shí)驗(yàn)引課增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望。

 。ǘ﹩栴}導(dǎo)課

  1、上述實(shí)驗(yàn)裝置構(gòu)成原電池了嗎?

  2、為什么無電流通過?

  3、怎樣才能使得裝置有電流產(chǎn)生?學(xué)生分組討論提出假設(shè)和解決的方法

  設(shè)計(jì)意圖:

 、偻ㄟ^課堂探究活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的探究能力,與人合作、交流的能力。

 、谕ㄟ^討論判斷,強(qiáng)化學(xué)生對已有知識體系的掌握和靈活運(yùn)用,以提出解決方案。

  根據(jù)現(xiàn)象強(qiáng)化電極、電池反應(yīng)方程式的書寫現(xiàn)象1:電流傳感器顯示有電流通過,并指示電子是由鋅片流向銅片,在銅片表面有紅色的銅析出。

  結(jié)論1:發(fā)生了原電池反應(yīng),且其中鋅為原電池的負(fù)極,銅為正極。負(fù)極:Zn-2e—=Zn2+正極:Cu2+ + 2e—=Cu總反應(yīng):Zn + Cu2+=Zn2+ + Cu

  現(xiàn)象2:隨著時(shí)間的延續(xù),電流越來越小,直至無電流通過。同時(shí)鋅片表面逐漸被銅全部覆蓋。

  (二)問題導(dǎo)課

  著時(shí)間的延續(xù),電流逐漸減小,最后沒有電流呢?產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定的電流呢?

  根據(jù)現(xiàn)象強(qiáng)化電極、電池反應(yīng)方程式的書寫電極反應(yīng):Zn — 2e—=Zn2+(負(fù)極)Cu2+ + 2e—=Cu(正極)

  電池總反應(yīng):Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+

  鹽橋:通常是KCl飽和溶液和瓊脂制成的膠凍。

  鹽橋的作用:

  ①使整個(gè)裝置構(gòu)成閉合回路。

 、谄胶怆姾。

 。ㄈ┱n堂小結(jié)(學(xué)生概括)

  1、總結(jié)形成原電池的條件

  2、原電池中電子、電流以及陰陽離子的移動(dòng)方向

  3、電極反應(yīng)方程式的書寫

  設(shè)計(jì)意圖:發(fā)揮學(xué)生的主體作用。

  (四)板書設(shè)計(jì)

  教師簡明扼要書寫課堂探究主題流程,

  學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象板書電極、電池反應(yīng)方程式。設(shè)計(jì)意圖:強(qiáng)化電極、電池反應(yīng)方程式的書寫。

 。ㄎ澹┚毩(xí)檢測

  下列哪些裝置能構(gòu)成原電池?寫出能構(gòu)成原電池裝置的電極、電池反應(yīng)方程式。

 。⿻r(shí)間安排

  1、實(shí)驗(yàn)引課用時(shí):五分鐘

  2、第一次討論:八分鐘

  3、第一次分組實(shí)驗(yàn):五分鐘

  4、學(xué)生板書電極反應(yīng)式,電池反應(yīng)方程式:二分鐘

  5、第二次討論:八分鐘

  6、第二次分組實(shí)驗(yàn):五分鐘

  7、學(xué)生問題反饋:二分鐘

  8、學(xué)生課堂小結(jié)和問題交流:五分鐘

  9、練習(xí)檢測:五分鐘

  (七)課后體會(huì)和反思

  1、通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),學(xué)生的積極性被充分調(diào)動(dòng)起來,學(xué)生做探究實(shí)驗(yàn)的熱情很高,發(fā)揮了他們的聰明才智,體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位。但是在操作過程中,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能還需加強(qiáng)。

  2、化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,如果讓學(xué)生多接觸實(shí)驗(yàn),那么他們對知識的接受能力有很大的提升。

  3、為在今后的課堂中更充分地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,挖掘?qū)W生的參與熱情,在教學(xué)設(shè)計(jì)上可勇于打破思維定勢,開拓思維,尋求解決問題的最佳方法。

原電池教案10

  知識與技能:

  1、使學(xué)生了解原電池的工作原理。

  2、能夠?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。

  過程與方法:

  1、經(jīng)歷探究構(gòu)成原電池的原理的過程,了解科學(xué)探究的步驟,學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法,提高科學(xué)探究的能力;

  2、經(jīng)歷多次小組合作、學(xué)習(xí)、討論,是學(xué)生合作學(xué)習(xí)、解決問題的能力得到提高。

  情感態(tài)度與價(jià)值觀:

  在合作探究學(xué)習(xí)的過程中體驗(yàn)思維碰撞的樂趣。

  重點(diǎn):

  了解原電池的工作原理,能夠?qū)懗鲭姌O方程式和電池反應(yīng)方程式。

  難點(diǎn):

  原電池的工作原理。

  教學(xué)過程:

  【引入】學(xué)生閱讀教材70頁,解答電化學(xué)定義及電化學(xué)研究的內(nèi)容,使學(xué)生在整體上了解本章知識點(diǎn)。

  【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(guān)原電池的實(shí)驗(yàn),引起學(xué)生的興趣,并提出問題,二極管發(fā)光的原因是什么,讓學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí)。

  【展示問題】

  1、什么是原電池?

  2、構(gòu)成原電池的條件是什么?

  3、原電池的正負(fù)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(nèi)容進(jìn)行細(xì)分,使學(xué)生有目的的進(jìn)行學(xué)習(xí)研究,給學(xué)生五分鐘時(shí)間,閱讀課本71—72頁,帶著問題進(jìn)行閱讀,是學(xué)生對于整體知識有一個(gè)初步的認(rèn)識,方便之后的學(xué)習(xí))

  【提問】什么是原電池

  【學(xué)生回答】將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池。

  【追問】那么構(gòu)成原電池需要什么條件呢?接下來通過實(shí)驗(yàn)探究來進(jìn)行了解。

  【實(shí)驗(yàn)探究一】

  【結(jié)論】前一個(gè)裝置可以形成原電池,后一個(gè)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(gè)電極。并通過討論,進(jìn)一步確定,活潑性較強(qiáng)的做負(fù)極,而活潑性較弱的做正極。

  【實(shí)驗(yàn)探究二】

  【結(jié)論】前一個(gè)裝置可以形成原電池,后一個(gè)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(jìn)電解質(zhì)溶液中。

  【實(shí)驗(yàn)探究三】

  【結(jié)論】前一個(gè)裝置可以形成原電池,后一個(gè)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(shí)驗(yàn),了解了構(gòu)成原電池的三個(gè)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(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,其中電流是如何產(chǎn)生的呢?

  【學(xué)生回答】是由于電子的定向移動(dòng)所以產(chǎn)生了電流

  【追問】電子為什么會(huì)定向移動(dòng),在化學(xué)學(xué)習(xí)中哪種化學(xué)反應(yīng)能使電子定向移動(dòng)?

  【學(xué)生回答】氧化還原反應(yīng)

  【總結(jié)】由以上提問,可得出構(gòu)成原電池的第四個(gè)條件:能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。讓學(xué)生對構(gòu)成原電池的四種條件記憶兩分鐘,之后進(jìn)行提問。

  【提問】構(gòu)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(fù)極,較不活潑的金屬或非金屬作正極。

  2、具有電解質(zhì)溶液。

  3、形成閉合回路。

  4、具有能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。

  【提問】如何判斷原電池的`正負(fù)極及電子的流向。(給學(xué)生三分鐘時(shí)間,學(xué)生小組討論,解決問題,之后隨機(jī)抽取學(xué)生回答)

  負(fù)極:較活潑金屬,電子流出,發(fā)生氧化反應(yīng)

  正極:較不活潑金屬或非金屬,電子流入,發(fā)生還原反應(yīng)。

  【講述】剛才講解了有關(guān)原電池的定義、構(gòu)成條件、各電極的反應(yīng),需要將這些知識點(diǎn)形成網(wǎng)絡(luò),方便記憶與理解。

  【小結(jié)】總結(jié)本節(jié)課的基本概念,對基本的定義和專用名詞進(jìn)行記憶。

  【練習(xí)】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(gòu)成原電池。

  【追問】CDFMN為什么不能構(gòu)成原電池,各自的原因是什么?(學(xué)生回答,進(jìn)一步復(fù)習(xí)鞏固構(gòu)成原電池的四個(gè)條件)

  【結(jié)尾】展示原電池在以后學(xué)習(xí)中的應(yīng)用,是學(xué)生對原電池的重要性有一個(gè)清晰的認(rèn)識。播放一段由橙子制造原電池的實(shí)驗(yàn)視頻,寓教于樂,使學(xué)生學(xué)會(huì)自己動(dòng)手,學(xué)會(huì)用身邊簡單的生活原料來進(jìn)行有趣的化學(xué)實(shí)驗(yàn),學(xué)以致用,達(dá)到良好的學(xué)習(xí)成果。

  【板書】

  電化學(xué)——原電池

  1、定義:將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置

  2、工作原理:自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)

  3、構(gòu)成條件:

 、倩顫娦圆煌碾姌O材料

 、诒仨毑暹M(jìn)電解質(zhì)溶液中

  ③必須形成閉合回路

原電池教案11

  探究目標(biāo)

  體驗(yàn)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的探究過程

  探究重點(diǎn)

  初步認(rèn)識原電池概念、原理、組成及應(yīng)用。

  探究難點(diǎn)

  通過對原電池實(shí)驗(yàn)的研究,引導(dǎo)學(xué)生從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì),以及這種轉(zhuǎn)化的綜合利用價(jià)值。

  四、教學(xué)過程

  【引入】

  電能是現(xiàn)代社會(huì)中應(yīng)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(jī)、相機(jī)、攝像機(jī)……這一切都依賴于電池的應(yīng)用。那么,電池是怎樣把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿哪?我們這節(jié)課來一起復(fù)習(xí)一下有關(guān)原電池的相關(guān)內(nèi)容。

  【板書】4.1 原電池

  一、原電池實(shí)驗(yàn)探究

  講:銅片、鋅片、硫酸都是同學(xué)們很熟悉的物質(zhì),利用這三種物質(zhì)我們再現(xiàn)了1799年意大利物理學(xué)家----伏打留給我們的歷史閃光點(diǎn)!

  【實(shí)驗(yàn)探究】(銅鋅原電池)

  實(shí) 驗(yàn) 步 驟現(xiàn) 象

  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

  【問題探究】

  1、鋅片和銅片分別插入稀硫酸中有什么現(xiàn)象發(fā)生?

  2、鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中,現(xiàn)象又怎樣?為什么?

  3、鋅片的質(zhì)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(yīng)式怎樣書寫?

  5、電子流動(dòng)的方向如何?

  講:我們發(fā)現(xiàn)檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),說明產(chǎn)生了電流,這樣的裝置架起了化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的橋梁,這就是生活中提供電能的所有電池的開山鼻祖----原電池。

  【板書】

  (1)原電池概念:學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池。

  問:在原電池裝置中只能發(fā)生怎樣的化學(xué)變化?

  學(xué)生: Zn+2H+=Zn2++H2↑

  講:為什么會(huì)產(chǎn)生電流呢?

  答:其實(shí)鋅和稀硫酸反應(yīng)是氧化還原反應(yīng),有電子的轉(zhuǎn)移,但氧化劑和還原劑熱運(yùn)動(dòng)相遇發(fā)生有效碰撞電子轉(zhuǎn)移時(shí),由于分子熱運(yùn)動(dòng)無一定的方向,因此電子轉(zhuǎn)移不會(huì)形成電流,而通常以熱能的形式表現(xiàn)出來,激烈的時(shí)候還伴隨有光、聲等其他的形式的能量。顯然從理論上講,一個(gè)能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),若能設(shè)法使氧化與還原分開進(jìn)行,讓電子的不規(guī)則轉(zhuǎn)移變成定向移動(dòng),便能形成電流。所以原電池的實(shí)質(zhì)就是將氧化還原的電子轉(zhuǎn)移變成電子的定向移動(dòng)形成電流。

 。2)實(shí)質(zhì):將一定的氧化還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移變成電子的定向移動(dòng)。即將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的形式釋放。

  問:那么這個(gè)過程是怎樣實(shí)現(xiàn)的呢?我們來看原電池原理的工作原理。

 。3)原理:(負(fù)氧正還)

  問:在鋅銅原電池中哪種物質(zhì)失電子?哪種物質(zhì)得到電子?

  學(xué)生:活潑金屬鋅失電子,氫離子得到電子

  問:導(dǎo)線上有電流產(chǎn)生,即有電子的定向移動(dòng),那么電子從鋅流向銅,還是銅流向鋅?

  學(xué)生:鋅流向銅

  講:當(dāng)銅上有電子富集時(shí),又是誰得到了電子?

  學(xué)生:溶液中的氫離子

  講:整個(gè)放電過程是:鋅上的電子通過導(dǎo)線流向用電器,從銅流回原電池,形成電流,同時(shí)氫離子在正極上得到電子放出氫氣,這就解釋了為什么銅片上產(chǎn)生了氣泡的原因。

  講:我們知道電流的方向和電子運(yùn)動(dòng)的方向正好相反,所以電流的方向是從銅到鋅,在電學(xué)上我們知道電流是從正極流向負(fù)極的,所以,鋅銅原電池中,正負(fù)極分別是什么?

  學(xué)生:負(fù)極(Zn) 正極(Cu)

  實(shí)驗(yàn):我們用干電池驗(yàn)證一下我們分析的正負(fù)極是否正確!

  講:我們一般用離子反應(yīng)方程式表示原電池正負(fù)極的工作原理,又叫電極方程式或電極反應(yīng)。一般先寫負(fù)極,所以可表示為:

  負(fù)極(Zn):Zn-2e=Zn2+ (氧化)

  正極(Cu):2H++2e=H2↑(還原)

  講:其中負(fù)極上發(fā)生的是氧化反應(yīng),正極上發(fā)生的是還原反應(yīng),即負(fù)氧正還。

  注意:電極方程式要①注明正負(fù)極和電極材料 ②滿足所有守衡

  總反應(yīng)是:Zn+2H+=Zn2++H2↑

  講:原來一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)通過一定的裝置讓氧化劑和還原劑不規(guī)則的電子轉(zhuǎn)移變成電子的定向移動(dòng)就形成了原電池。

  轉(zhuǎn)折:可以看出一個(gè)完整的原電池包括正負(fù)兩個(gè)電極和電解質(zhì)溶液,及導(dǎo)線。那么銅鋅原電池中的正負(fù)極和硫酸電解質(zhì)能否換成其他的物質(zhì)呢?

  學(xué)生:當(dāng)然能,生活中有形形色色的.電池。

  過渡:也就是構(gòu)成原電池要具備怎樣的條件?

  二、原電池的構(gòu)成條件

  1、活潑性不同的兩電極

  2、電解質(zhì)溶液

  3、形成閉合回路(導(dǎo)線連接或直接接觸且電極插入電解質(zhì)溶液

  4、自發(fā)的氧化還原反應(yīng)(本質(zhì)條件)

  思考:鋅銅原電池的正負(fù)極可換成哪些物質(zhì)?保證鋅銅原電池原理不變,正負(fù)極可換成哪些物質(zhì)?( C、Fe、 Sn、 Pb、 Ag、 Pt、 Au等)

  問:鋅銅原電池中硫酸能換成硫酸鈉嗎?

  判斷是否構(gòu)成原電池,是的寫出原電池原理。

 。1)鎂鋁/硫酸;鋁碳/氫氧化鈉;鋅碳/硝酸銀 ;鐵銅在硫酸中短路;鋅銅/水;鋅鐵/乙醇;硅碳/氫氧化鈉

 。2)[鋅銅/硫酸(無導(dǎo)線);碳碳/氫氧化鈉] 若一個(gè)碳棒產(chǎn)生氣體11.2升,另一個(gè)產(chǎn)生氣體5.6升,判斷原電池正負(fù)極并求鋅片溶解了多少克?設(shè)原硫酸的濃度是1l/L,體積為3L,求此時(shí)氫離子濃度。

 。3)銀圈和鐵圈用細(xì)線連在一起懸在水中,滴入硫酸銅,問是否平衡?(銀圈下沉)

 。4)Zn/ZnSO4//Cu/CuSO4鹽橋(充滿用飽和氯化鈉浸泡的瓊脂)

  (5)鐵和銅一起用導(dǎo)線相連插入濃硝酸中

  鎂和鋁一起用導(dǎo)線相連插入氫氧化鈉中

  思考:如何根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理來設(shè)計(jì)原電池呢?

  請將氧化還原反應(yīng) Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+設(shè)計(jì)成電池:

  此電池的優(yōu)點(diǎn):能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。

  其中,用到了鹽橋

  什么是鹽橋?

  鹽橋中裝有飽和的Cl溶液和瓊脂制成的膠凍,膠凍的作用是防止管中溶液流出。

  鹽橋的作用是什么?

  可使由它連接的兩溶液保持電中性,否則鋅鹽溶液會(huì)由于鋅溶解成為Zn2+而帶上正電,銅鹽溶液會(huì)由于銅的析出減少了Cu2+而帶上了負(fù)電。

  鹽橋保障了電子通過外電路從鋅到銅的不斷轉(zhuǎn)移,使鋅的溶解和銅的析出過程得以繼續(xù)進(jìn)行。

  導(dǎo)線的作用是傳遞電子,溝通外電路。而鹽橋的作用則是溝通內(nèi)電路。

  三、原電池的工作原理:

  正極反應(yīng):得到電子 (還原反應(yīng))

  負(fù)極反應(yīng):失去電子 (氧化反應(yīng))

  總反應(yīng):正極反應(yīng)+負(fù)極反應(yīng)

  想一想:如何書寫復(fù)雜反應(yīng)的電極反應(yīng)式?

  較繁電極反應(yīng)式=總反應(yīng)式-簡單電極反應(yīng)式

  例:熔融鹽燃料電池具有高的放電效率,因而受到重視,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì),CO為負(fù)極燃?xì),空氣與CO2的混合氣為正極助燃?xì)猓阎频迷?500C下工作的燃料電池,試完成有關(guān)的電極反應(yīng)式:

  負(fù)極反應(yīng)式為:2CO+2CO32--4e-=4CO2

  正極反應(yīng)式為:2CO2+O2+4e-=2CO32-

  電池總反應(yīng)式:2CO+O2=2CO2

  四、原電池中的幾個(gè)判斷

  1.正極負(fù)極的判斷:

  正極:活潑的一極 負(fù)極:不活潑的一極

  思考:這方法一定正確嗎?

  2.電流方向與電子流向的判斷

  電流方向:正→負(fù) 電子流向:負(fù)→正

  電解質(zhì)溶液中離子運(yùn)動(dòng)方向的判斷

  陽離子:向正極區(qū)移動(dòng) 陰離子:向負(fù)極區(qū)移動(dòng)

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