原電池原理 高二化學(xué)課件教案 魯教版

1、原電池原理美原中學(xué) 吳凱利【教學(xué)背景】 興趣是學(xué)生最好的老師，如何有效地提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣是學(xué)生學(xué)好化學(xué)的根底?，F(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)資源具有極大的豐富性的特點(diǎn)，它能把各種聲音、文字、圖片、動(dòng)畫、視頻圖象等信息通過細(xì)致的手段完美地結(jié)合在一起，從而展現(xiàn)給大家，具有很強(qiáng)的真實(shí)感和表現(xiàn)力，可以從各個(gè)角度、各種層面激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引起學(xué)生的注意，提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣【教學(xué)課題】 本節(jié)課題設(shè)計(jì)魯科版選修4?化學(xué)反響原理?第一章第三節(jié)原電池原理【教學(xué)分析】 在本節(jié)的教學(xué)中，以往教師只是通過普通的演示實(shí)驗(yàn)，用導(dǎo)線、電解槽、電極、電流表等向?qū)W生講述如何將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的原理。但學(xué)生無法從真正意義上理解電子是如

2、何進(jìn)行定向轉(zhuǎn)移并形成電流的，而在實(shí)驗(yàn)操作過程中，假設(shè)電極不純，現(xiàn)象并不十分地明顯。也就是說，受實(shí)驗(yàn)材料的局限，教師的演示只能從宏觀角度入手，讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)外表現(xiàn)象去感悟“原電池的工作原理，而無法了解原電池工作的微觀世界。而結(jié)合化學(xué)實(shí)驗(yàn)，再運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的動(dòng)畫效果，借助多媒體，就可以讓微觀世界宏觀化，使學(xué)生可以清楚地觀看到電子是如何由原電池的負(fù)極流向正極的，真正、準(zhǔn)確地掌握了知識(shí)要點(diǎn)。 = 1 * GB3 【教學(xué)方法】 利用互聯(lián)網(wǎng)資源，結(jié)合學(xué)生實(shí)驗(yàn)，由師生共同參與討論發(fā)現(xiàn)問題，并通過實(shí)驗(yàn)不斷表達(dá)出“實(shí)踐認(rèn)識(shí)再實(shí)踐再認(rèn)識(shí)逐步提升的認(rèn)知過程，從而使學(xué)生更清晰的掌握本節(jié)課的知識(shí)?！局R(shí)與技能目標(biāo)】了解

3、原電池的工作原理，能寫出其電極反響和電池反響方程式?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】了解原電池的工作原理，能夠?qū)懗鲭姌O反響式和電池反響方程式?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】原電池的工作原理，從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)?！窘虒W(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，在日常生活中使用的手提電腦、 、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)課來一起學(xué)習(xí)一下有關(guān)原電池的相關(guān)內(nèi)容。 (一)通過疑問引入課題。圖片：各種各樣的電池。 = 2 * GB3 設(shè)問：上述這些電池都是應(yīng)用原電池的原理制成的，那么到底什么是原電池？它的工作

4、原理怎樣？(二)實(shí)驗(yàn)探究解決疑問ZnCuA.【實(shí)驗(yàn)】指導(dǎo)學(xué)生做以下三個(gè)實(shí)驗(yàn)：水槽、導(dǎo)線、稀硫酸、鋅片、銅片一、將鋅片插入稀硫酸中二、將銅片插入稀硫酸中三、將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中稀硫酸說明實(shí)驗(yàn)考前須知，要求同學(xué)認(rèn)真觀察現(xiàn)象，并思考原因。【學(xué)生活動(dòng)】實(shí)驗(yàn)并觀察現(xiàn)象【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】一、鋅片上有氣泡，因?yàn)殇\能和稀硫酸反響放出氫氣二、銅片上沒有氣泡，因?yàn)殂~不能和稀硫酸反響三、銅片上有氣泡【學(xué)生分析并討論】分析三的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象一、銅片上的氣體是哪里來的？二、銅片上的氣體是什么？三、氫離子轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃馑璧碾娮与娮泳烤故卿\片還是銅片失去的？B.【引導(dǎo)探究實(shí)驗(yàn)】如何通過實(shí)驗(yàn)來證明鋅片上的電子是否通過導(dǎo)線轉(zhuǎn)

5、移到了銅片上？【探究實(shí)驗(yàn)】在銅片和鋅片中間連接一個(gè)靈敏電流計(jì)，檢測(cè)有無電流水槽、導(dǎo)線、靈敏電流計(jì)、稀硫酸、鋅片、銅片【學(xué)生活動(dòng)】實(shí)驗(yàn)并觀察現(xiàn)象原電池原理實(shí)驗(yàn)【學(xué)生討論】現(xiàn)象：電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)結(jié)論：有電流流過，說明導(dǎo)線中有電子流過，說明氫離子得到的電子確實(shí)是鋅片失去，通過導(dǎo)線傳遞到銅片上的?！疽蓡枴考热浑娮邮卿\片失去的，氫離子為什么不直接在鋅片上得電子，而要到銅片上得電子呢？【動(dòng)畫演示】銅鋅原電池工作原理的多媒體模擬動(dòng)畫銅鋅原電池flash【小結(jié)】鋅片：較活潑，電子流出，發(fā)生氧化反響Zn2e-=Zn2+為負(fù)極銅片：較不活潑，電子流入，發(fā)生復(fù)原反響2H+2e-=H2為正極能量變化：化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>

6、課堂練習(xí)】找出鎂-鋁-氫氧化鈉溶液原電池的正負(fù)極【引導(dǎo)】寫出銅鋅原電池的總反響方程式，并比擬其與鋅片直接跟稀硫酸反響有何異同?？偡错懛匠淌綖椋篫n+2H+=Zn2+H2相同點(diǎn)：總反響方程式相同不同點(diǎn)：電子轉(zhuǎn)移途徑不同【疑問】：為什么會(huì)產(chǎn)生電流呢？【學(xué)生討論答復(fù)】：鋅和稀硫酸反響是氧化復(fù)原反響，有電子的轉(zhuǎn)移，但氧化劑和復(fù)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，劇烈的時(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)行的氧化復(fù)原反響，假設(shè)能設(shè)法使氧化與復(fù)原分開進(jìn)行，讓電子的不規(guī)那么轉(zhuǎn)移變成定向移動(dòng)，便能

7、形成電流。所以原電池的實(shí)質(zhì)就是將氧化復(fù)原的電子轉(zhuǎn)移變成電子的定向移動(dòng)形成電流【過渡】原電池的實(shí)質(zhì)是氧化復(fù)原反響，氧化復(fù)原反響都可以設(shè)計(jì)成原電池，那么構(gòu)成原電池要有哪些條件呢？C.【分組探究實(shí)驗(yàn)】請(qǐng)用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證以下哪些裝置構(gòu)成原電池？并據(jù)此比照分析，討論構(gòu)成原電池的條件。1.兩片銅片或鋅片與一個(gè)靈敏電流計(jì)相接后插入到硫酸銅溶液中2.一片銅片和一片鋅片與同一個(gè)靈敏電流計(jì)相接后插入到無水乙醇或水中3.一片銅片和一片鋅片直接插入到西紅柿中4.一片銅片和一片鋅片與同一個(gè)靈敏電流計(jì)相接后插入到西紅柿中【學(xué)生活動(dòng)】實(shí)驗(yàn)并觀察現(xiàn)象?！緦W(xué)生答復(fù)】無電流，構(gòu)不成原電池；4有電流構(gòu)成原電池。【學(xué)生討論小結(jié)】組成原電池

8、的條件：有兩種活動(dòng)性不同的金屬或一種是非金屬導(dǎo)體作電極電極材料均插入電解質(zhì)溶液中兩極相連形成閉合回路【思考】：如何根據(jù)氧化復(fù)原反響原理來設(shè)計(jì)原電池呢？請(qǐng)將氧化復(fù)原反響 Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+設(shè)計(jì)成電池：【知識(shí)拓展】觀看以下鋅銅原電池裝置，討論和前面鋅銅原電池裝置的優(yōu)點(diǎn) 帶有鹽橋的原電池實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象【學(xué)生討論答復(fù)】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【講解】1、什么是鹽橋？鹽橋中裝有飽和的KCl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？2、可使由它連接的兩溶液保持電中性，否那么鋅鹽溶液會(huì)由于鋅溶解成為Zn2+而帶上正電，銅鹽溶液會(huì)

9、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?？偨Y(jié)：導(dǎo)線的作用是傳遞電子，溝通外電路。而鹽橋的作用那么是溝通內(nèi)電路?！景鍟?原電池原理1. 負(fù)極： 鋅片：較活潑，電子流出，發(fā)生氧化反響Zn2e-=Zn2+ 正極： 銅片：較不活潑，電子流入，發(fā)生復(fù)原反響2H+2e-=H2能量變化：化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?、總反響方程式為：Zn+2H+=Zn2+H23、組成原電池的條件：有兩種活動(dòng)性不同的金屬或一種是非金屬導(dǎo)體作電極電極材料均插入電解質(zhì)溶液中兩極相連形成閉合回路【課外閱讀】電池的歷史與伏打電池廢舊電池的回收利用用土豆電池發(fā)電滴

10、水驅(qū)動(dòng)的電池【課后練習(xí)】：1. 以下哪些裝置能構(gòu)成原電池？可能構(gòu)成原電池的裝置2. 某原電池的總反響的離子方程式為：2Fe3+Fe = 3Fe2+，不能實(shí)現(xiàn)該反響的原電池組成是 A. 正極為銅，負(fù)極為鐵，電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液B. 正極為碳，負(fù)極為鐵，電解質(zhì)溶液為Fe(NO3)3溶液C. 正極為鐵，負(fù)極為鋅，電解質(zhì)溶液為Fe2(SO4)3溶液D. 正極為銀，負(fù)極為鐵，電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液3、宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池，其電池反響為2H2+O2=2H2O，電解質(zhì)溶液為KOH，反響保持在高溫下，使H2O蒸發(fā)，正確表達(dá)正確的選項(xiàng)是： AH2為正極，O2為負(fù)極B電極反響正極：O2+2H2O

11、+4e- =4OH-C電極反響負(fù)極：2H2+4OH-=4H2O-4e-D負(fù)極發(fā)生氧化反響，正極發(fā)生復(fù)原反響 4. 以下關(guān)于原電池的表達(dá)正確的選項(xiàng)是 A. 構(gòu)成原電池的正極和負(fù)極必須是兩種不同的金屬B. 原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置C. 原電池中電子流出的一極是負(fù)極，該極被復(fù)原D. 原電池放電時(shí)，電流的方向是從負(fù)極到正極【教學(xué)反思】本節(jié)課采用了實(shí)驗(yàn)探究式和互聯(lián)網(wǎng)輔助的教學(xué)方法,實(shí)驗(yàn)事實(shí)是最具有說服力的，而互聯(lián)網(wǎng)多媒體的輔助既能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又能解決實(shí)驗(yàn)的缺乏。本節(jié)課以生活事實(shí)設(shè)疑,又以實(shí)驗(yàn)事實(shí)釋疑,并且借助互聯(lián)網(wǎng)手段，讓學(xué)生從直觀、生動(dòng)的實(shí)驗(yàn)和互聯(lián)網(wǎng)資源中發(fā)現(xiàn)問題,找到自身的知識(shí)生長點(diǎn)，以到達(dá)