第一節(jié)原電池高中化學(xué)-選修4 化學(xué)反應(yīng)原理

第一節(jié)原電池教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)與技能：了解原電池原理；掌握原電池正、負(fù)極的判斷及構(gòu)成原電池的條件；理解銅鋅原電池的原理與結(jié)構(gòu)，初步學(xué)會(huì)制作水果電池。過程與方法：培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和依據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)得出結(jié)論的科學(xué)方法；培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力；培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀：感悟研制新型電池的重要性以及化學(xué)電源可能會(huì)引起的環(huán)境問題，初步形成較為客觀、正確的能源觀，增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。教學(xué)重點(diǎn)：原電池原理教學(xué)難點(diǎn)：原電池設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：鐵片、鋅片、銅片、稀硫酸、電流計(jì)、帶夾子的導(dǎo)線若干、燒杯、試管、酒精、橘子、小燈泡、碳棒、CuSO4溶液。課時(shí)安排：1課時(shí)教學(xué)方法：利用演示實(shí)驗(yàn)，啟發(fā)學(xué)生的思維實(shí)驗(yàn)——思考——討論——總結(jié)教學(xué)過程：[引言]我們已經(jīng)知道，鐵是比較活潑的金屬，能溶于稀硫酸；而銅是不活潑的金屬，不能溶于稀硫酸，下面我們先來觀察兩組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。[實(shí)驗(yàn)演示]=1\*GB3①把鐵片與銅片分別插入盛有銹硫酸的燒杯中；=2\*GB3②把鐵片與銅片用導(dǎo)線連接后，插入盛有稀硫酸的燒杯中，讓學(xué)生觀察回答現(xiàn)象。[學(xué)生回答]在燒杯中分別插入一根鐵片或銅片后，鐵片上有氣泡產(chǎn)生，而銅片上沒有；把鐵片與銅片連接后放入燒杯，銅片上有氣泡放出，而鐵片逐漸溶解，但無氣泡。[討論]為什么銅片上會(huì)有氣泡生成？[學(xué)生回答]H+在銅片上得到了電子。[設(shè)問]同學(xué)們推測的非常正確，但我們必須清楚，H+在銅片上得到的電子是銅本身提供的還是從鐵絲上傳過來的呢？這又是為什么呢？這一節(jié)我們就來揭穿其中的奧妙。[板書]第一節(jié)原電池[實(shí)驗(yàn)探究]下面請同學(xué)們做如下實(shí)驗(yàn)：=1\*GB3①將鋅片與銅片平行插入盛有稀硫酸的燒杯里；=2\*GB3②用導(dǎo)線把鋅片和銅片連接起來；=3\*GB3③在導(dǎo)線中間接入一個(gè)電流計(jì)，讓學(xué)生認(rèn)真觀察，回答實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。[學(xué)生回答]=1\*GB3①鋅片逐漸溶解，且鋅片上有氣泡產(chǎn)生，銅片上無氣泡產(chǎn)生；=2\*GB3②銅片上有氣泡，而鋅片上沒有氣泡，但鋅片仍在溶解；=3\*GB3③電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。[教師]很好，電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明導(dǎo)線中有電流通過。那么電流是如何產(chǎn)生的呢？我們來思考下面幾個(gè)問題：[投影]=1\*GB3①形成電流的條件是什么？=2\*GB3②在該體系中，電子從哪里來，到哪里去？=3\*GB3③鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后，插入稀硫酸中，Cu片上為什么有氣泡產(chǎn)生？=4\*GB3④鋅片的質(zhì)量有無變化？溶液中c(H+)如何變化？=5\*GB3⑤從能量變化的角度分析這是什么裝置？寫出鋅片和銅片上變化的離子方程式。（分小組回答后教師板書補(bǔ)充）[講述]以上實(shí)驗(yàn)早在1799年就被意大利物理學(xué)家伏打捕捉并加以研究，于是發(fā)明了世界上第一個(gè)原電池——伏打電池。[板書]1、原電池：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置[過渡]那么原電池的正負(fù)極如何確定呢？首先同學(xué)們想一想常見的干電池哪一極是負(fù)極，哪一極是正極？[學(xué)生回答]干電池是鋅筒為負(fù)極，有銅帽的碳棒為正極。[講述]根據(jù)物理上的規(guī)定，電子流出的極是極，電子流入的極是極，那么正負(fù)極發(fā)生了什么反應(yīng)？電子流向與電流方向是否一致？[講述]由以上分析可以看出，原電池是通過氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩極進(jìn)行來實(shí)現(xiàn)化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)化的。請同學(xué)們寫出剛才用銅、鋅和稀硫酸組成的原電池的兩極反應(yīng)式和電池的總反應(yīng)方程式。[學(xué)生練習(xí)]負(fù)極：Zn—2e—=Zn2+正極：2H++2e—=H2↑總反應(yīng)方程式：Zn+H+=Zn2++H2↑請同學(xué)們討論一下裝置是否為原電池？[引導(dǎo)]通過電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)情況分析以上裝置哪些可形成原電池，并結(jié)合所給裝置圖來分析組成原電池的條件和原理。（學(xué)生討論后回答教師板書）[板書]原電池的形成條件（1）有活潑性不同的兩種金屬（或一種是非金屬導(dǎo)體，如石墨）作電極；（2）要有電解質(zhì)溶液；（3）要形成閉合回路。[投影練習(xí)]下列裝置能形成原電池的是（）答案：CD[講述]具備了以上條件，就能構(gòu)成原電池。我們可用梨、西紅柿、鐵絲、鋁絲、鉛筆等構(gòu)成原電池，我們不妨自