第四節(jié)原電池原理及應用(第一課時)

1、第四節(jié)：原電池原理及應用（第一課時）07級食品工藝教育 董利彩（因為以后教化學，所以寫的是化學教案）1、教材分析：本節(jié)課基于人教版（舊版）高中化學第二冊，第四章幾種重要的金屬的第四節(jié)原電池的原理及應用的第一部分。這節(jié)課是本節(jié)的難點，也是本章的幾個重點之一，側重于原電池的形成條件，原電池的工作原理，及電極的判斷和電極方程式的書寫。2、教學對象分析：學生在第一冊已經學習了氧化還原反應的基本原理和離子方程式的書寫，對學習原電池的電極反應很容易，另外學生們已學過好多金屬非金屬元素，對他們的活動性都有一定的了解，也為學好本節(jié)課打下了基礎，但是大家還是第一次接觸化學能和電能的轉化，對原電池的構成條件和工作

2、原理比較陌生，因此學習起來有一定的難度。高二的學生已具備了一定的學習探究能力、動手能力、分析問題、解決問題的能力，對本節(jié)課的學習很有幫助。3、教學目標知識目標：使學生理解原電池原理，能正確判斷原電池的正負極，初步掌握形成原電池的基本條件；能力目標：通過一系列的實驗探索活動，發(fā)展學生的實驗操作能力、分析問題、解決問題的能力；情感目標：在合作討論中體驗相互激發(fā)的好處，感受探索研究的樂趣。4、教學重難點4.1教學重點原電池的構成條件，電極的判斷4.2教學難點原電池的原理，電極反應式的書寫5、教學方法和手段學生分組試驗探究和理論分析相結合。小組合作討論，學生實驗和課堂演示實驗，多媒體課件展示6、教學流

3、程情境創(chuàng)設以一位女士的病例開始，大家去當醫(yī)生，給快樂女士診斷治療導入新課原電池原理及應用研究快樂女士的問題分組探究試驗探索構成原電池的條件及原理分析原因解決問題進一步小組探究試驗探索構成原電池的特殊情況，即幾個不一定問題歸納總結出構成原電池的條件和原理課堂練習電極結束，布置家庭作業(yè)7、教學過程這是一堂以合作探究為主的課，分兩階段進行，先做課本上的實驗，并稍作改變，探究原電池的工作原理和電池的形成條件，再做一系列特殊情況下的幾組實驗，探討原電池形成條件的幾種特殊情況。課堂以給一位牙病患者治病展開。 【創(chuàng)設情境】動畫展示“病例檔案”：同學們，面向我們是一位叫“快樂”的女士，可她并不快樂，我們很少見

4、她笑。快樂小姐有蛀牙史，自從先后安裝了兩顆假牙（分別是不銹鋼和黃金假牙），快樂女士就一直頭痛、失眠、煩躁不安，心情很不好?！締栴}導入】今天，我想請大家當一次醫(yī)生，給她診斷一下，開個處方，讓“快樂”女士快樂起來?！境醪皆O想】想一想，病因到底出在哪里呢，和安的假牙有關系嗎？【設計方案】我們做實驗探究一下。讓我們模擬口腔中的環(huán)境，把小燒杯想象成口腔，把稀硫酸想象成口腔唾液，用Zn片和Cu片分別代表兩顆不同的假牙不銹鋼和黃金通過下列實驗來查找原因！【實驗探究一】學生分組實驗（兩個同桌為一組）1、將鋅片和銅片平行放入盛有稀硫酸的燒杯中，兩者不接觸，觀察實驗現(xiàn)象并記錄。2、將鋅片和銅片靠在一起放入盛有稀硫

5、酸的燒杯中，觀察實驗現(xiàn)象，記錄并和稀硫酸第一組實驗現(xiàn)象作比較。3、將鋅片和銅片用接有電流計的導線連接放入盛有稀硫酸的燒杯中，觀察實驗現(xiàn)象并記錄 稀硫酸4、將鋅片和銅片分別放在盛有稀硫酸的燒杯中，用接有電流計的導線連接，觀察實驗現(xiàn)象并記錄?！締栴}討論】采用競賽搶答形式，同學自由組合，每六人為一組，小組討論，每組選代表發(fā)言，其他組員補充。討論結果以動畫展示：在模擬實驗中你看到了那些現(xiàn)象？為什么會產生這些現(xiàn)象？問題討論如下:(1)第一組實驗，可以觀察到什么實驗現(xiàn)象，發(fā)生了什么化學反應，寫出有關離子方程（2）第二組實驗觀察到什么實驗現(xiàn)象，為什么，分析原因,能否寫出Zn片和Cu片上的反應式以及兩者相加所

6、得的總反應式。（3）第三組實驗觀察到了什么試驗現(xiàn)象，電流計是否偏轉，指針偏向哪邊，那邊所連接的就是_極。指針偏向與_連接的一邊。說明_是負極，_是正極。想一想：電子流向與兩個電極的活動性大小之間有什么關系？（4）第四組實驗所觀察到的實驗現(xiàn)象，分析原因。（6）結合課本分析什么叫原電池,原電池的形成原理，構成原電池的條件,原電池中的反應有何特點？【歸納總結】板書：第四節(jié)：原電池原理及應用一、 原電池定義：將化學能直接轉變?yōu)殡娔艿难b置原理：可以自發(fā)的反應，在兩電極上分別發(fā)生氧化還原反應。電極反應式：負極（Zn）：Zn2e-=Zn2+ 氧化反應 正極（Cu）：2H+2e-=H2 還原反應【診斷疾病】通

7、過模擬實驗，你認為“快樂“女士的病因在哪里？【學生思考】根據剛才的實驗，初步認為快樂女士的兩顆假牙和口腔的環(huán)境構成了原電池，導致產生了電流，電流刺激神經，剝奪了快樂女士的快樂，是快樂女士每天頭痛心煩，失眠?！締栴}2】既然大家找到了病因何在，大家能否根據我們的知識和剛才的實驗給“快樂”女士開個處方，使我們的快樂女士笑起來，！【提出假設】既然快樂女士的假牙構成了原電池，那么破壞原電池的條件就行了【小組討論】每個小組設計自己的醫(yī)治方案，找出最佳方案，記錄總結?！締栴}解決】從六個方案中選出最經濟可靠的方案，為“快樂”女士解除痛苦。【知識鞏固】用多媒體展示幾幅圖，讓大家看是否滿原電池的條件，能否構成原電

8、池。 設疑 哪種裝置可以形成原電池？正、負極各為什么物質？兩極上各發(fā)生什么變化？電子的流動方向如何？學生討論 A、B、C可形成原電池(可讓學生在黑板上書寫電極反應式)【討論】原電池構成條件板書：原電池的構成條件：(1)有活動性不同的兩種金屬(或一種是非金屬導體，如石墨)作電極(較活潑的金屬為負極)。(2)要有電解質溶液。(3)兩極要相連或接觸，形成閉合回路。【探究實驗二】探討原電池問題的“四個不一定”。【小組合作試驗】分八個小組，每兩個小組做同一個實驗，做四個實驗。（實驗一）將Mg片和Al片用導線連接，放在盛有氫氧化鈉溶液的燒杯中，觀察實驗現(xiàn)象，哪個金屬片上產生氣泡，指出正負極，寫出電極反應式

9、。 （實驗二）將兩個鉛片用導線相連放在盛有稀硫酸的燒杯中，在鉛片上分別套一個圓筒，在兩極分別通入氧氣和氫氣，觀察實驗現(xiàn)象，并記錄，試著寫出電極反應式。（實驗三）用兩個燒杯，分別盛有ZnSO4溶液和CuSO4溶液，將Zn片放在ZnSO4溶液中，將Cu片放在CuSO4溶液中，用導線將兩金屬片連起來，另外用一根導線分別連接兩溶液。觀察實驗現(xiàn)象，并記錄，分析實驗現(xiàn)象，并寫出電極反應式。（實驗四）用兩個盛有稀硫酸的燒杯，分別插入Zn片、C棒和Fe片、C棒，觀察實驗現(xiàn)象，記錄并分析。 【小組探討】根據八個小組做的試驗，每個小組派選一人對所做的實驗進行解析，其他成員可以補充，得到最佳解釋。【講解】從試驗一可

10、以得出結論一：在原電池的兩個電極中 活潑的一極不一定都做負極。板書：總反應：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2負極：2Al6e+8OH-=2AlO2-+4H2O 正極：6H2O+6e=3H2+6OH-從實驗二可以得出結論二：在原電池的兩個電極中 兩個電極的活性，不一定要不同。板書：總反應：2H2+O2=2H2O負極：2H24e=4H+正極：O2+4e+4H+=2H2O從實驗三得出結論三：在原電池中兩個電極不一定要浸入同一電解質溶液中。總反應：Zn+Cu2+=Zn2+Cu負極：Zn2e=Zn2+正極：Cu2+2e=Cu從實驗四得出結論四：氧化還原反應不一定都能設計成原電池。（這是原

11、電池構成條件的例外情況）【課堂練習】1把a、b、c、d四塊金屬片浸泡在稀硫酸中，用導線兩兩相連可以組成各種原電池：若a、b相連時，a為負極；c、d相連時，c為負極；a、c相連時，c為正極；b、d相連時，b為正極。則這四種金屬的活動順序由大到小為（ ）。（A） a>b>c>d （B） a>c>d>b （C）c>a>b>d （D）b>d>c>a2. 1991年，我國首創(chuàng)以鋁-空氣海水為材料組成的新型電池，用作航海標志燈。該電池以取之不盡的海水為電解質溶液，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產生電流。電池的總反應式為：4Al + 3O2 + 6H2O = 4Al(OH)3 填寫下列空白：（1）負極材料為： ，正極材料可以選用 ；（2）負極的電極反應為 正極的電極反應為 【課外作業(yè)】(1) 觀察下列兩個實驗 ，記錄實驗現(xiàn)象 ，試解釋現(xiàn)象： 實驗甲：純鋅和粗鋅分別與同濃度的稀硫酸反應主要現(xiàn)象： 解釋:：實驗乙：往純鋅與稀硫酸反應混合物中加入少量硫酸銅溶液主要現(xiàn)象：解釋：(2) 把金屬