高二化学原电池原理及其应用

第四节原电池原理及其应用（第一课时） 武汉市女子高级中学屈波 教学目标 知识目标使学生理解原电池原理，能正确判断原电池的正负极，初步掌 握形成原电池的基本条件； 能力目标通过一系列的实验探索活动，发展学生的实验操作能力、实验 设计能力、观察能力分析归纳抽象的能力； 情感目标在合作讨论中体验相互激发的好处，感受探索研究的乐趣； 科学品质培养学生勇于探索善于合作尊重事实的治学精神； 科学方法让学生体会实验探索的学习的一般方法 发现问题 实验 讨论 认识 发现新问题 再实验再讨论加深认识 教学重，点原电池的形成条件及电极反应 教学难点从氧化还原反应的角度认识原电池的工作原理 教学方法实验探究法 教学述程 教师活动 学生活动 设计意图 ［引言］前几节我们学习了有关金属 的知识。了解铁是活泼金属，能与稀 硫酸反应，铜是不活泼金属，不能与 稀硫酸反应。如果我们把铁和铜接在 ［实验1］ 亍 I II 1. 过渡 2. 设疑学生对 II中铜丝有气 泡产生出乎意 一起，同时放入稀硫酸中，会发生什 么现象 现象I中铁丝有气泡II中铜丝 中有气泡。 夕卜，产生探究 的欲望 ［引导］为什么II中铜丝有气泡呢 请同学们在铁丝和铜丝之间连接一 ［实验2］铁丝与铜丝之间连一 个耳机。 让学生自己发现该 化学装置可产生电 个耳机，听一听是否有声响，并说明 原因。 ［讲解］这种装置能产生电流，构成 了一个电池，我们叫它原电池。下面 我们就来研究原电池的原理及其应 用。 ［板书］原电池原理及其应用 一、原电池 现象产生电信号。 说明该装置在铁丝和铜丝之间 产生了电流。 明确研究的主要内容 流，引出课题 教师活动 学生活动 设计意图 ［投影］ ［实验3］按投影的要求进行试 验。 现象1.锌片产生气泡 2. 铜片上无气泡 3. 铜片上有气泡产生， 锌片溶解 4. 电流表指针发生偏转 5 .接干电池在电表两 端，当指针偏转与4中 相同方向时，铜片为 正极，锌片为负极。 树立通过实验来研 究化学问题的观 念，培养实验操作 能力、观擦能力、 表达能力。 实验步骤 现象 1. 锌片插入稀硫酸 2. 铜片插入稀硫酸 3. 锌片和铜片上端连接在 一起 4. 在锌片和铜片之间连电 流表 5. 用干电池判断电流方向 ［设疑］ 1. 铜有没有参加反应 2. 铜片上产生的气体是什么 3. 锌片为什么会溶解 4. 电子流动的方向如何 5. 写出在锌片和铜片上变化的离子 方程式 参与学生的讨论，必要时给与启发引 导。 ［板书］ 锌片Zn - 2e Zn2 （氧化反应） 铜片2H 2e H2 t （还原反应） ［讲述］Zn H Zn2 H2是放热反 应，锌直接与硫酸反应时化学能转 化成了热能，而当锌连接铜后在反 应时，产生了电流，化学能转化成 了电能。我们将这种装置称为原电 池 ［板书］ 原电池化学能转化为电能的装 置。 ［播放动画］模拟原电池两极的氧化 还原反应及电子转移的路径。 ［讨论1］ 必要时做一些实验 要点1.溶液的颜色为变蓝， 说明没有Cu2生成，铜未参加 反应。 2. 通过测量溶液PH值的变化 或收集气体点燃实验，证明铜 片上产生的气体是H2o所发生 的反应为2H 2e H2 t 3. H得到的电子是由负极传递 过来的，即锌失去了电子，反 应为Zn - 2e Zn2 故锌溶 解了。 4. 电子流动的方向与电流的方 向相反，即由锌经过外电路流 向铜。 联想化学反应中能量的变化， 理解原电池的定义。 观看动画，加深对原电池电极 反应的理解。 了解发明电池的历史， 让学生在讨论中相 互激发思维，透过 现象深入分析产生 电流的根本原因一 电极上发生了氧 化还原反应。 利用已有的知 识理解新的概念。 利用计算机制 作的动画是微观的 离子的变化和运动 形象化。 学习科学家敏 锐捕捉现象，并深 入研究的科学品 质。 ［讲述］早在1799年意大利的物理学 家伏打观察到了我们刚才见到的现 象，发明了世界上第一个电池一一 伏打电池。 ［设疑］组成原电池的条件有哪些 我们通过下列实验加以探究 明确实验的目的。 引起有意注意 教师活动 学生活动 设计意图 abc 观察、思考。 表达现象（a） （c）的灯泡是亮 的，（b） （d） （e）的灯泡不亮。 现象表明（a）（c）构成了原电池 （b）（d）（e）没有构成原电池。 （a）是为了说 明一个电极为非金 属也可以，（b）说 明溶液必须是电解 质溶液，（c）说明溶 液不一定非要使硫 酸，（d）说明必须构 成闭合回路，（e）说 明俩个电极材料必 需活泼性不同。 de 针对以上实验在学生中开展讨论。 在学生讨论的基础上小结组成原电 池的条件 ［板书］组成原电池的条件 1. 有两种活动性不同的金属（或一 种是非金属导体）做电极。 2. 电极材料都浸在电解质溶液中。 3. 两电极相连接形成闭合电路。 ［讨论2］ 1. 组成原电池的俩个电极材料 的特点。 2. 对装置中的溶液有何要求 3. 必须满足的其他条件。 培养学生归 纳、抽象等思维能 力。形成合作探讨 的学习氛围。 ［设问］分析（a） （c）两个原电池的 电极反应，并依此说明原电池的工 作原理。 针对学生演板中出现的问题做出纠 正和指导。 ［板书］原电池的原理较活泼的金 属（做负极）失去电子发生氧化反应， 电子从负极流向正极，氧化剂在正极 得到电子发生还原反应。 ［演板］ （a）负极锌片 Zn - 2e Zn2 （氧化反应） 正极碳棒 2H 2e H t （还原反应） （c）负极铁片 Fe - 2e「Fe2 （氧化反应） 正极铜片 Cu2 2G Cu （还原反应） ［表达］活泼的电极做负极失去 电子，电子从负极流向正极，氧 化剂在正极得到电子。 抓“电子转移” 将氧化还原反应和 原电池的工作原理 紧密相连，以次突 破难点。 ［设问］请同学们以锌片、铜片、西 ［实验设计］ 学以致用，联 红柿、耳机以及若干导线组合成一 个原电池。 做好后，带上耳机，听电信号 系生活、提高兴趣, 的声音。同时可加深对原电 池原理的理解 ［引导学生小结］请同学们谈谈本节［小结］本节课我们通过实验研究学会总结，体 课我们探究的主要内容。了什么是原电池，构成原电池验探索的乐趣。 的条件，以及原电池的工作原 理。而且我们还亲自制作了原 电池。 课堂练习 1. 把a、b、c、d四块金属片浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池 若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c为正极；b、d相连时, b为正极。则这四种金属的活动顺序由大到小为。 A abc