選修四原電池

1、 第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 第1節(jié) 原電池課 題第1節(jié) 原電池教學(xué)目標1.知識與技能目標：了解原電池的定義；了解原電池的構(gòu)成條件并學(xué)會判斷原電池的正負極；了解原電池的化學(xué)原理；初步養(yǎng)成學(xué)生利用實驗發(fā)現(xiàn)問題，分析問題、解決問題的能力。1. 過程與方法目標：通過觀察、分析實驗現(xiàn)象的研究過程，初步學(xué)會通過本質(zhì)看現(xiàn)象的化學(xué)研究方法。2. 情感態(tài)度價值觀目標：初步養(yǎng)成學(xué)生的探究精神和依據(jù)實驗事實得出結(jié)論的科學(xué)態(tài)度，養(yǎng)成學(xué)生的團隊協(xié)作精神。教學(xué)重難點教學(xué)重點：進一步了解原電池工作原理和構(gòu)成條件；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：原電池的工作原理教學(xué)用品鋅片、銅片、碳棒、稀硫酸（1mol/L)、無水酒

2、精（99%）、四氯化碳溶液、導(dǎo)線、電流表、燒杯教學(xué)方法教法：多媒體輔助法，實驗探究法等學(xué)法：小組合作學(xué)習(xí)法教 學(xué) 程 序 與 策 略教學(xué)過程：教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖創(chuàng)設(shè)情境探究 一 ：原電池的定義探 究二：原電池的工作原理探究三：原電池的構(gòu)成條件課堂練習(xí)【創(chuàng)設(shè)情境】在倫敦的上流社會，有一位貴族夫人格林太太，她有一口整齊潔白的牙齒。但其中鑲有兩顆假牙:一顆是黃金的-這是格林太太富有的象征；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:自打車禍以后，格林太太經(jīng)常頭痛，夜間失眠，心情煩躁盡管一些國際上知名的專家教授絞盡腦汁但格林太太的病癥未能有絲毫的減輕，而且日趨嚴重她的病真

3、的就沒治了嗎？后來是一位化學(xué)家解除了她的痛苦。藥方:換掉一顆假牙。病因:口腔內(nèi)產(chǎn)生了微弱的電流，刺激神經(jīng)，導(dǎo)致人體生理系統(tǒng)紊亂，引發(fā)一系列病癥。大家可能會產(chǎn)生疑問:格林太太的口中怎么會有電流產(chǎn)生呢？現(xiàn)在咱們就帶著這個疑問進入今天的課程-原電池。演示實驗（1） 將Zn片插入H2SO4溶液中有什么現(xiàn)象？為什么？（2） 將Cu片插入H2SO4溶液中有什么現(xiàn)象？為什么？（3） 講Zn片，Cu片平行插入H2SO4溶液中，有什么現(xiàn)象？為什么？（4） 若將Zn片，Cu片用一導(dǎo)線連接再浸在H2SO4溶液中，有什么現(xiàn)象？【質(zhì)疑】剛才我們分析銅與硫酸不能發(fā)生反應(yīng)，沒有現(xiàn)象，為什么現(xiàn)在銅片上有氣泡呢？我們來進行猜想

4、一下，銅片上的氣泡是不是硫酸溶液中的氫離子得電子生成的氫氣呢？鋅片在硫酸溶液中失電子生成鋅離子，硫酸中的氫離子得電子生成的氫氣。到底我們的猜想是不是正確的呢？我們來驗證一下，我們在導(dǎo)線間接一個電流表，看一下電流表有什么變化。（5） 導(dǎo)線間接一電流表有何現(xiàn)象？這個現(xiàn)象說明了什么？啟發(fā)有電流說明有什么能量存在？啟發(fā)根據(jù)能量守恒原理，這種產(chǎn)生出來的電能是從什么能量轉(zhuǎn)變來的呢？【板書】原電池1. 定義：化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置【過渡】那么原電池為什么會產(chǎn)生電流？原電池的化學(xué)原理是什么呢？【觀看】原電池原理的動畫模擬學(xué)生小組代表說出討論結(jié)果。師生一起評論，得出結(jié)果?！局v解】根據(jù)剛才我們所分析的結(jié)果分析一下

5、（可適當參考書本）從氧化還原反應(yīng)的原理分析兩極上發(fā)生什么反應(yīng)？【板書】 電極反應(yīng) 負極（Zn）：Zn 2e - = Zn2+ 失電子，氧化反應(yīng)，電子流出正極 (Cu）：2H+ + 2e = H2 得電子，還原反應(yīng)，電子流入總反應(yīng)：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2【講解】銅鋅原電池發(fā)生的總反應(yīng)和鋅與酸的反應(yīng)是一樣的，但是原理是不一樣的。原電池中有電子按一定方向流經(jīng)導(dǎo)線（形成電流），使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。而單單的鋅與硫酸反應(yīng)中有沒有電流產(chǎn)生？【板書】原電池的化學(xué)原理：氧化還原反應(yīng)【過渡】同學(xué)們，前面我們學(xué)習(xí)原電池的工作原理，那怎么樣能構(gòu)成原電池呢？構(gòu)成原電池需要什么條件呢？實驗探究形成原電池

6、的條件一【學(xué)生實驗】第一個實驗由老師來作演示實驗問題一：下列圖示的裝置可以產(chǎn)生電流的是？對比實驗得出條件。 第二個第三個實驗學(xué)生分組動手操作問題二：下列圖示的裝置可以產(chǎn)生電流的是？對比實驗得出條件。問題三：下列圖示的裝置可以產(chǎn)生電流的是？對比實驗得出條件。學(xué)生總結(jié)【板書】構(gòu)成原電池的條件：1.有兩種活動性不同的金屬（或金屬與導(dǎo)電的非金屬單質(zhì)或金屬氧化物）作電極；2.電極材料必須與電解質(zhì)溶液接觸；3.兩極相連形成閉合電路；4.內(nèi)部條件能自發(fā)進行氧化還原反應(yīng)。如圖所示，當電解質(zhì)溶液為稀H2SO4時：Zn電極是_（填“正”或“負”）極，其電極反應(yīng)為_，該反應(yīng)是_（填“氧化”或“還原”，下同）反應(yīng)；C

7、u電極是_極，其電極反應(yīng)為_,該反應(yīng)是_反應(yīng)；當電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液時： Zn電極是_極，其電極反應(yīng)為_，該反應(yīng)是_反應(yīng)；Cu電極是_極，其電極反應(yīng)為_,該反應(yīng)_反應(yīng)。整理：過渡：上述電池，工作效率不高。實驗4-1：展示帶有鹽橋的鋅銅原電池設(shè)問：1. 取出鹽橋，有什么現(xiàn)象發(fā)生？為什么？2. 鹽橋起什么作用？強調(diào)：化學(xué)上把Cu|CuSO4（aq）與Zn|ZnSO4（aq）叫做原電池的半電池，共同組成一個完整的原電池。板書：1. 原電池的表示：（）Cu|CuSO4（aq）| Zn|ZnSO4（aq）（）2. 電極反應(yīng)及總反應(yīng)式負極（鋅片）： Zn 2e - = Zn2+ （氧化反應(yīng)）正極（銅

8、片）： Cu2+ + 2e- = Cu （還原反應(yīng)）電池反應(yīng)（總化學(xué)方程式）：Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu強調(diào)：把氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分開在不同區(qū)域進行，再以適當方式連接，可以獲得電流。在這類電池中，用還原性較強的物質(zhì)作為負極，負極向外電路提供電子；用氧化性較強的物質(zhì)作為正極，正極從外電路得到電子。在原電池的內(nèi)部，兩極浸在電解質(zhì)溶液中，并通過陰陽離子的定向運動而形成內(nèi)電路。延伸：原電池的電能的輸出能力的決定因素反應(yīng)物的氧化還原能力。問題與鞏固：1. 下列圖示裝置，能構(gòu)成原電池的有 2. 如圖所示的裝置中,在產(chǎn)生電流時,以下說法不正確的是（ ）CFeCl2FeFeCl3AFe是負極,

9、C是正極 B負極反應(yīng)式為:Fe-3e-=Fe3+C內(nèi)電路中陰離子移向FeCl2溶液 D電流由石墨電極流向Fe電極課堂小結(jié)：1、 復(fù)習(xí)回憶了原電池的形成。2、 進一步了解原電池的反應(yīng)原理，正確書寫電極反應(yīng)式。 3、從利用效率的角度進一步探究了原電池。 閱讀病歷回答：（1） 鋅片上有氣泡產(chǎn)生；鋅與硫酸反應(yīng)生成氫氣。（2） 無現(xiàn)象，銅不與硫酸反應(yīng)，銅的活潑性比氫弱。（3） 鋅片上有氣泡產(chǎn)生，銅片上無明顯現(xiàn)象。（4） 銅片上有氣泡產(chǎn)生。電流表指針偏轉(zhuǎn)導(dǎo)線中有電流通過 電能思考回答化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茏屑氂^看動畫，小組討論完成學(xué)案上的問題。學(xué)生討論分析學(xué)生討論分析沒有思考、討論、交流發(fā)現(xiàn)：1.活潑性不同的兩

10、個電極。較活潑的金屬擔任負極，較不活潑的金屬或石墨擔任正級。發(fā)現(xiàn)：2.電極必須與電解質(zhì)溶液接觸。發(fā)現(xiàn)：3、內(nèi)外電路都必須構(gòu)成閉合回路。討論與交流歸納與小結(jié)：1、原電池電路：電子流向，由負極流向正級，電流流向，由正極流向負級；2、電極：負極電子流出的一極，正極電子流入的一極；3、電極反應(yīng)：負極氧化反應(yīng)，正極還原反應(yīng)，構(gòu)成氧化還原反應(yīng)。觀察、比較、思考、交流思考與討論交流與表達：鹽橋起著平衡溶液電荷，構(gòu)成回路，提高原電池工作效率的作用。理解與摹寫體會與領(lǐng)悟思考與練習(xí)討論與表達 思考回答問題激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣引入課題 進一步引導(dǎo)學(xué)生通過實驗、觀察、思考，最終得出結(jié)論。 通過一組實驗使學(xué)生在原有知識的基

11、礎(chǔ)上又發(fā)現(xiàn)了新問題。養(yǎng)成學(xué)生的團隊協(xié)作精神。養(yǎng)成學(xué)生積極思考問題的能力，并能用已學(xué)過的知識去解釋一定問題。通過三組對比實驗讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)并總結(jié)出形成條件，初步養(yǎng)成學(xué)生的探究精神和依據(jù)實驗事實得出結(jié)論的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生整理、歸納與總結(jié)表達的能力比較能力、分析能力的培養(yǎng)新知傳授分析問題解決問題探究發(fā)現(xiàn)的能力培養(yǎng)總結(jié)概括和交流與表達知識的整理與歸納能力的培養(yǎng)新課延伸知識的鞏固知識的內(nèi)化理解與應(yīng)用教學(xué)鞏固教學(xué)說明 本節(jié)課采用實驗探究式教學(xué)，既符合化學(xué)的學(xué)科特點，也符合學(xué)生的心理和思維的發(fā)展特點。化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，實驗事實是最具有說服力的。本節(jié)課以實驗事實設(shè)疑，讓學(xué)生從直觀、生動的實驗中發(fā)現(xiàn)問

12、題，進一步引導(dǎo)學(xué)生進行推理和分析，最終得出結(jié)論。從學(xué)生的心理特點來看，高一的學(xué)生對新鮮事物有強烈的好奇心和探索欲望，讓學(xué)生自主探究，激發(fā)他們學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)興趣的同時，還具備了初步的探索能力。實驗探究法是讓學(xué)生在具體實驗事實的基礎(chǔ)上分析問題得出結(jié)論，符合學(xué)生的思維特點，有利于在形象思維的基礎(chǔ)上發(fā)展學(xué)生的抽象思維。但學(xué)生的抽象思維和探索能力畢竟還處于初級階段，尚不成熟，這就決定了他們還不能成為完全獨立的探索主體，探索活動需要在教師的組織引導(dǎo)下，有目的有計劃地進行。教師的作用是“引導(dǎo)和啟發(fā)”，即引導(dǎo)學(xué)生獨立思考，主動探索，當學(xué)生的思考和探索遇到困難時，及時給予啟發(fā)、提示、點撥，以幫助學(xué)生順利地開展實驗探究活動，既不是灌輸也不能放任自流。因此，本節(jié)課的部分實驗是由教師預(yù)先設(shè)計的，但同樣起到了實驗探究應(yīng)有的作用。本節(jié)課應(yīng)給學(xué)生充分的討論時間和自由發(fā)表意見的機會。因為小組的每個成員的知識水平存在差異，對問題的分析能力不同，充分的討論有利于組內(nèi)的交流和互助，使實驗探究活動成為全體同學(xué)而不是部分尖子生的活動在實驗探究的