原電池原理及其應用教案

1、原電池原理及其應用教案教學目標l 知識目標：1. 使學生理解原電池的化學原理2掌握正負、極的判斷、電極反應的書寫及構(gòu)成原電池的條件 3常識性介紹日常生活中常用的化學電源和新型化學電池l 能力目標：1. 培養(yǎng)學生的探究精神和從實踐到理論的科學總結(jié)方法。2. 培養(yǎng)觀察能力。3. 培養(yǎng)實驗設計能力。l 德育目標：增強環(huán)保意識和節(jié)能意識。教學重點、難點l 重點：原電池的化學原理。l 難點：原電池裝置的科學設計。教學方法啟發(fā)式、實驗探究法 實驗觀察思考討論總結(jié)教學用品銅片、鋅片、碳棒、稀硫酸、乙醇、電流計、檢流計、導線、燒杯、桔子、干電池等教學過程設計【引入】 水果電池（橙子） 對比干電池連接檢流計。

2、這說明我們剛才的裝置就相當于一個小電池，為什么橙子和金屬片能組成一個小電池呢？讓我們帶著這個問題，一起走進原電池的世界?！景鍟?第四節(jié) 原電池的原理及其應用ZnZn CBADCu稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸Zn CuCu【投影】下面請同學們根據(jù)屏幕的提示，完成這幾組實驗：【實驗探究】學生分組實驗【提問】 解釋 A.B.C的現(xiàn)象。【引導】 A.B.C的現(xiàn)象我們?nèi)菀桌斫猓?D 實驗中，我們看到銅片上有氣泡存在。說明 H 得到了電子，那么，H 得到的電子從哪里來？是銅提供的嗎？【回答】 電子不是銅提供的，銅是氫后金屬，活動性比氫弱，不能置換氫氣。所以 H+ 得到的電子，不是來自銅，只能來自鋅?！?/p>

3、設問】 鋅傳遞電子是通過溶液還是導線呢？【講述】 比較C、D,可以知道電子不是從溶液中傳遞的，只能是沿著導線傳遞給銅的?！具^渡】 這只是我們的推斷，大家能想辦法印證它嗎？【引導】 電流計?！緦W生活動】分組實驗 【設問】 大家一起告訴我，我們的推斷正確嗎？【引導】 實驗印證了我們的推斷，從電流計指針的偏轉(zhuǎn)我們可以知道裝置中產(chǎn)生了電流，從物理學上我們已經(jīng)知道，電流的產(chǎn)生都是由于其它形式的能量轉(zhuǎn)化成了電能，這個裝置把鋅和硫酸反應的化學能轉(zhuǎn)變成了電能，象這樣能夠把化學能轉(zhuǎn)化成電能的裝置，我們稱之為原電池?！就队啊?原電池概念【板書】 一.原電池： 1概念 【設問】 原電池是將化學能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。是

4、不是任何化學反應的能量都能轉(zhuǎn)化成電能呢？不是。確切地說，原電池是將氧化還原反應中的化學能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。【引導】 現(xiàn)在我們來分析原電池裝置，電池都有兩個電極，分別是什么呢？【回答】 正極和負極。【引導】 物理上兩極的規(guī)定和電子流向之間有什么關系？【回答】 電子流出的一極稱為負極，電子流入的極稱為正極【投影】 負極：電子流出的極 正極：電子流入的極【引導】那剛才的原電池兩極誰正誰負呢？【回答】 鋅作負極，銅作正極?！驹O問】 負極流出的電子是由鋅失去的，那負極的鋅失去電子發(fā)生了什么反應？【回答】 負極-氧化反應【設問】 那么正極上H得到電子發(fā)生了什么反應？【回答】 正極-還原反應【講述】我們也根

5、據(jù)這些過程來判斷原電池的兩個電極，從電子流向的角度判斷：電子流出的是負極，電子流入的是正極。從氧化還原的角度判斷：發(fā)生氧化反應的是負極，發(fā)生還原反應的是正極。 其實這些判斷方法我們依據(jù)的都是兩極上的這兩個反應對原電池，這種表示兩個電極上電子得失過程的式子稱為電極反應式?！就队啊?電極反應 負極：Zn 2e Zn2 （氧化反應）正極： 2H+ + 2e H2（還原反應）【講述】 這兩個電極反應的總結(jié)果就是鋅和H+的氧化還原反應【投影】 原電池的總反應方程式 Zn 2H+ = Zn 2 H2【講述】 把鋅片直接放入稀硫酸中，就是發(fā)生了該反應，在這個銅鋅原電池中發(fā)生的依然是該反應，不同的是，現(xiàn)在氧化

6、反應和還原反應是在兩個電極上發(fā)生，這就將電子的直接傳遞轉(zhuǎn)化為沿導線的定向傳遞，從而形成了電流，所以說原電池是把氧化還原反應的化學能轉(zhuǎn)化成了電能?！具^渡】 下面我們來看原電池工作原理的動畫模擬【投影】 原電池動畫?！驹O疑】 在溶液中這個導電過程是怎么進行的呢？【分析】 在溶液中，SO42-移向負極，Zn 2和 H+ 移向正極,陰陽離子的定向移動傳導電流，構(gòu)成回路，這就是原電池的工作原理?！具^渡】 我們已經(jīng)知道原電池是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，那這個裝置需要具備什么條件才能進行這樣的轉(zhuǎn)化呢？下面我們通過實驗來探究這個問題。ZnGGGCuZnGZnZnCZnZnCuCu稀硫酸 稀硫酸 乙醇 稀硫酸A

7、 B C D【投影】請各組按屏幕提示完成屏幕上的實驗?！緦嶒炋骄俊?實驗 分組：觀察：電流計指針是否偏轉(zhuǎn).【活動】 學生分組實驗【提問】 哪幾個裝置中電流計的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)？【回答】【過渡】 B中電流計的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)裝置，說明構(gòu)成了一個原電池，A、C、D裝置中不能產(chǎn)生電流，說明沒有構(gòu)成原電池，下面我們通過和剛才的銅鋅原電池裝置比較，來分析原因?！局v述】從A、B知道，從電極材料來說，原電池的兩個電極，可以都是金屬，但不能是兩種相同的金屬；也可以是一種金屬和一種非金屬，但如果是非金屬的話，非金屬應該具備什么性質(zhì)導電性。投影。由C知道，當溶液是非電解質(zhì)溶液時，沒有自由移動的離子，不能導電，所以從溶

8、液性質(zhì)來說，溶液必須是電解質(zhì)溶液。具備了這兩點就行了嗎？從D可以看出，決非如此，如果電解質(zhì)溶液不相通，不能構(gòu)成回路，還是無法形成。所以從電路的連接來說，這些材料之間必須構(gòu)成一個閉合的回路?！就队靶〗Y(jié)】*形成原電池的條件* ：1有兩種活動性不同的金屬（或一種金屬和非金屬導體）做電極，較活潑的金屬為負極，較不活潑的金屬（碳棒）為正極2兩個電極插入電解質(zhì)溶液中。3兩個電極用導線相連構(gòu)成閉合回路?！緩娬{(diào)】原電池必須要依據(jù)一個能自發(fā)進行的氧化還原反應才能形成?！就队熬毩暋?1.下列各種情況是否形成了原電池？AgFeAAlMgACuZnGCuZnO4溶液CuCGH2SO4溶液 鹽酸溶液 CuSO4溶液CC

9、l4溶液 鹽酸溶液 鹽酸溶液A B CC Cu Cu Zn Fe Ag Zn Cu Mg Al 含雜質(zhì)的Fe片 D E F 【投影練習】 2.材料_格林太太的怪病。【設問】 現(xiàn)在大家能否解釋，課前我們將橙子和金屬片連接檢流計后，指針會偏轉(zhuǎn)？【學生回答】 略【過渡】 我們看到的水果電池是原電池原理的簡單應用，理論上說，任何氧化還原反應都有電子得失，根據(jù)這一點，科學家們利用許多廉價、高能的原料，制成了各種化學電源，下面我們來介紹幾種常見的化學電源。【投影】 常見的化學電源?！就队啊?干電池剖面圖【講述】 常見的鋅錳電池，中央是石墨棒，作正極；石墨周圍是二氧化錳和炭黑的混合物，裹在紙作的隔膜內(nèi)，隔膜

10、外是糊狀的氯化銨，作電解質(zhì)溶液，最外面是鋅筒制成的電池殼，作負極?！就队啊?工作原理 總反應式：2MnO2+2NH4+Zn=Mn2O3+2NH3+H2O+Zn2+【設問】 根據(jù)這個反應，請判斷一下它的正負極？【講述】 負極上鋅失去電子，正極上是二氧化錳得到電子?！具^渡】 我們再來認識其它幾種常見電源【投影】 圖片【講述】 隨著科技的發(fā)展，我們使用的電池越來越多，它們在帶給我們方便的同時，也給我們帶來了不小的煩惱，廢電池中多種重金屬和酸、堿等有害物質(zhì)，對生態(tài)環(huán)境和公眾健康危害很大，隨意丟棄會造成嚴重的環(huán)境污染，我們在生活中不但要注意自己不隨意亂丟，而且還要向身邊的人進行宣傳。當然，任何事物都是具有兩面性的，我們常說垃圾都是放錯了位置的資源，廢電池中的有色金屬是寶貴的自然資源，如果能夠回收利用，不僅可以減少對我們生存環(huán)境的破壞，而且可以節(jié)約利用資源?！就队靶〗Y(jié)】一、原電池能量轉(zhuǎn)化化學能電能電極材料可以是1兩種不同的金屬。2一種金屬和一種非金屬。電極的確定與電極材料有關。負極：電子流出的極。正極：電子流入的極。電極反應（工作原理）負極：Fe 2e Fe2 發(fā)生氧化反應 正極：2H+ + 2e H2 發(fā)生還原反應構(gòu)成條件1 有兩種活潑性不同的金屬（或一種是非金屬）作電極；2 電極插入相通的電解質(zhì)溶液中；3 兩極用導線相連形成閉合的回路。電