原電池的形成條件

4/4課題原電池的形成條件課時第二課時（３０分鐘）課型新授課授課對象高二學(xué)生教學(xué)方法實驗探究法、多媒體輔助教學(xué)法等教材人教版化學(xué)必修二第二章第二節(jié)化學(xué)能與電能（第41—43頁）教學(xué)目標(biāo)知識與技能掌握原電池的形成條件及其本質(zhì)，提高科學(xué)探究能力.過程與方法通過教師創(chuàng)設(shè)情境提出問題，學(xué)生自主實驗合作探究得出原電池的形成條件及其本質(zhì)。學(xué)習(xí)控制變量的實驗方法。情感態(tài)度與價值觀在自主實驗、合作探究原電池形成條件的過程中,養(yǎng)成嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度，體會生活中處處有化學(xué)，激發(fā)化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。重點形成原電池的條件及其本質(zhì)。難點“探究形成原電池的條件"的實驗方案設(shè)計。教材分析本節(jié)內(nèi)容選自必修(２）第二章《化學(xué)反應(yīng)與能量》中的第二節(jié)化學(xué)能與電能第二課時,該節(jié)內(nèi)容為高中電化學(xué)的開始，在此之前學(xué)生學(xué)習(xí)過氧化還原反應(yīng),電解質(zhì)溶液,金屬活潑性等化學(xué)知識，上節(jié)課學(xué)習(xí)過的原電池原理，已為本節(jié)課的學(xué)習(xí)做好了一定的知識儲備。原電池的形成條件又為后面金屬的腐蝕和防護，其它常見電池及電解原理等重要電化學(xué)知識的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。學(xué)情分析高二的學(xué)生具備了電解質(zhì)、氧化還原反應(yīng)、能量守恒原理的相關(guān)理論知識以及物理電學(xué)知識.對日常生活中的化學(xué)電池有很深的感性認識，但由于之前沒有電化學(xué)的基礎(chǔ),所以在理解原電池形成條件及其本質(zhì)時有一定的難度.此階段的學(xué)生已具備了一定的分析問題以及實驗探究能力,但學(xué)生的抽象思維和探索能力還處于初級階段，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。教學(xué)設(shè)計思路通過播放橙子也能給ipｈoｎe充電視頻，提出問題為什么橙子能給ｉphonｅ充電，設(shè)置懸念,引起學(xué)生探究的興趣。繼而回顧上節(jié)課銅鋅硫酸原電池的實驗，學(xué)生分析實驗現(xiàn)象，解說原電池原理的微觀過程,教師通過分析銅鋅硫酸原電池的組成部分,提出課題,并給出實驗器材，學(xué)生通過對比銅鋅硫酸原電池自主探究原電池的構(gòu)成條件。教師點評學(xué)生的實驗，學(xué)生自己得出結(jié)論并解開橙子能給iｐhone充電之謎，教師要求學(xué)生利用原電池原理自主設(shè)計水果電池以鞏固原電池的形成條件。最后教師介紹化學(xué)電池在社會生活的各個方面的廣泛應(yīng)用，要求學(xué)生為荒島上的燈塔設(shè)計電源，將所學(xué)的知識應(yīng)用到生活,體會生活中處處有化學(xué),進一步提高學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣.本節(jié)課主要采用創(chuàng)設(shè)情境—實驗探究-討論歸納—應(yīng)用鞏固的教學(xué)模式,學(xué)生主要通過自主實驗、小組討論、歸納總結(jié)、得出結(jié)論、鞏固應(yīng)用解決實際問題的學(xué)習(xí)方法。教學(xué)過程教學(xué)進程教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖創(chuàng)設(shè)情景導(dǎo)入新課【播放視頻】橙子也能給iphone充電【設(shè)置懸念】為什么多個橙子串聯(lián)起來能給iphｏne充電?【引課】視頻里同學(xué)們看到的其實就是一個原電池的裝置,在上一節(jié)課的學(xué)習(xí)中我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，原電池的形成需要哪些條件呢？這節(jié)課我們一起來探究原電池的形成條件。【板書】第二節(jié)化學(xué)能與電能_＿＿原電池的形成條件觀看視頻回顧上節(jié)課知識引起學(xué)生探究的興趣溫故知新知識回顧學(xué)生實驗【實驗2—4】請同學(xué)們利用桌上器材復(fù)習(xí)教材第４0頁實驗2－4１。Ｃｕ、Zn同時插入稀硫酸但不接觸。2．將Cｕ、Zn同時插入稀硫酸用導(dǎo)線連接。３．將Cu、Zn同時插入稀硫酸用導(dǎo)線連接,在導(dǎo)線中接入電流計?！咎釂枴康诙€實驗中為什么鋅片上的氣泡減少了,而銅片上卻有大量的氣泡呢？【播放動畫】請同學(xué)為銅鋅硫酸原電池的微觀模擬過程配上解說?！局v解】大部分氫離子在銅片上得到電子,但是少部分氫離子與鋅反應(yīng),所以鋅片上有少量氣泡?！咎釂枴侩娏饔嬛羔樒D(zhuǎn)說明有電流，此時化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,在原電池的負極鋅被氧化成為鋅離子,正極氫離子被還原為氫氣，那原電池的反應(yīng)從本質(zhì)上來說屬于哪一類反應(yīng)?【板書】一。原電池原理:氧化還原反應(yīng)完成實驗，記錄現(xiàn)象1.鋅片表面有氣泡，銅片無明顯現(xiàn)象。2。銅片表面有大量氣泡,鋅片上氣泡減少。3.電流計指針偏轉(zhuǎn)?！舅伎蓟卮稹夸\片上有氣泡是因為鋅與稀硫酸反應(yīng)。銅片上產(chǎn)生了氫氣。觀看動畫【解說】電子從鋅片流出經(jīng)導(dǎo)線定向移動到銅片上,氫離子在銅片上得到電子放出氫分子，產(chǎn)生氫氣。【回答】氧化還原反應(yīng)。復(fù)習(xí)上節(jié)課的重要內(nèi)容，為本節(jié)的學(xué)習(xí)做好鋪墊。實驗探究學(xué)習(xí)新知【投影】教材第40頁實驗2-４【過渡】請同學(xué)們分析銅鋅硫酸原電池裝置的組成?！咎釂枴亢芎?它采用的電極材料是銅片和鋅片,溶液是稀硫酸，并用導(dǎo)線連接，是否只有銅片和鋅片，稀硫酸才能構(gòu)成原電池呢?如果是其它電極材料，溶液能否構(gòu)成原電池呢？【引導(dǎo)】我們對比銅鋅硫酸原電池來探究原電池的形成條件,從哪些方面探究呢？【講解】更換電極材料時要保證其它條件不變，這種方法叫做控制變量法，就是改變其中一個條件，其它條件不變，請同學(xué)們根據(jù)老師提供的器材，選擇電極材料：碳棒鋅片鐵片銅片稀硫酸燒杯導(dǎo)線電流計【分組實驗】從同學(xué)設(shè)計的方案中選擇四個方案進行小組實驗?！咎釂枴刻骄侩姌O材料的實驗中同學(xué)們觀察到了什么現(xiàn)象?【提問】通過第一組實驗同學(xué)們得出什么結(jié)論?【板書】二.原電池的形成條件【強調(diào)】不同的兩個電極材料是一般情況，后面將學(xué)習(xí)到的燃料電池采用的就是相同的電極材料?！舅伎肌裤~和碳也是兩種不同的電極材料，為什么不能做原電池的電極呢？【強調(diào)】原電池的氧化還原反應(yīng)是分別在兩個電極進行的.【板書】1.自發(fā)的氧化還原反應(yīng)(本質(zhì))2.活潑性不同的兩種電極材料（一般情況）【提問】探究原電池對溶液的要求又應(yīng)該怎么樣設(shè)計實驗?zāi)?給出實驗器材酒精鹽酸硫酸銅蔗糖溶液鋅片銅片燒杯導(dǎo)線電流計【提問】探究溶液的實驗中同學(xué)們觀察到了什么現(xiàn)象?實驗探究學(xué)習(xí)新知實驗探究學(xué)習(xí)新知【思考】請將實驗二所用溶液根據(jù)導(dǎo)電性分類。【提問】原電池對溶液的要求，同學(xué)們從實驗得出什么結(jié)論？【板書】3。兩極之間充入電解質(zhì)溶液【思考】若把鐵棒和銅片分別放在兩個燒杯的硫酸中用導(dǎo)線連接,電流計指針還會發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎？【教師演示實驗】將銅鋅分別放在兩個燒杯的硫酸中,用導(dǎo)線連接,請同學(xué)觀察電流計指針是否會發(fā)生偏轉(zhuǎn)?！咎釂枴磕窃姵氐男纬蛇€需要什么條件?【板書】4．形成閉合回路【回答】有兩個電極,硫酸溶液，導(dǎo)線，電流表.思考【回答】電極材料,溶液分組討論交流方案，學(xué)習(xí)控制變量的實驗方法【分組回答】小組電極材料指針是否偏轉(zhuǎn)Ａ兩個鐵片否Ｂ碳棒銅片否C鐵片銅片是D鐵片碳棒是【討論回答】：１。構(gòu)成原電池的兩種電極材料不同.【回答】因為不能發(fā)生氧化還原反應(yīng).【回答】更換溶液，其它條件不變。討論交流分組實驗記錄現(xiàn)象【分組回答】小組溶液指針是否偏轉(zhuǎn)A鹽酸是Ｂ硫酸銅是C酒精否Ｄ蔗糖否【回答】稀硫酸和硫酸銅是電解質(zhì)，而酒精和蔗糖是非電解質(zhì)。【討論回答】：兩極間充入電解質(zhì)溶液。結(jié)合物理電學(xué)知識思考【觀看實驗回答】沒有偏轉(zhuǎn)。【回答】形成閉合回路培養(yǎng)學(xué)生自主探究的能力提高學(xué)生的實驗操作能力提高學(xué)生分析歸納的能力培養(yǎng)學(xué)生合作探究的精神聯(lián)系物理電學(xué)相關(guān)知識,各科知識相融合鞏固應(yīng)用鞏固應(yīng)用【過渡】探究了原電池的形成條件，現(xiàn)在同學(xué)們能否解開橙子能給iphoｎe充電之謎?【講解】橘子、檸檬等水果以及果汁都含有檸檬酸等電解質(zhì),插入兩根不同金屬（線、棒或板）時,它們之間會有電壓,這就是水果電池，那水果電池和一般電池的區(qū)別是什么呢?【應(yīng)用1】請用提供的器材自主設(shè)計水果電池（強調(diào)發(fā)光二極管的單向?qū)щ娦裕┢鞑模烘V條，銅片,鋅片,番茄，發(fā)光二極管，導(dǎo)線請學(xué)生展示自主設(shè)計的水果電池【應(yīng)用２】化學(xué)電池在社會生活的各個方面具有廣泛應(yīng)用?！就队啊?．我國自主研發(fā)的燃料電池車2．東芝新型電池3．“神六"用太陽能電池【應(yīng)用３】請同學(xué)們想想如何為地處偏遠荒島上的燈塔提供電源?（從原電池原理考慮)【總結(jié)】本節(jié)課探究了原電池的形成條件，學(xué)習(xí)了控制變量的實驗方法?！静贾米鳂I(yè)】教材45頁。【回答】視頻里用了不同的金屬棒，橙汁，導(dǎo)線連接構(gòu)成了原電池,多個原電池串聯(lián)增強了電壓?！净卮稹克姵厮玫碾娊赓|(zhì)是果汁。實驗認識化學(xué)電池的應(yīng)用【思考回答】采用有活潑性差異的電極材料如鋁，碳棒做電極，利用海水做電解質(zhì)溶液，接上導(dǎo)線.前后呼應(yīng)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣拓寬學(xué)生視野理論聯(lián)