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本文格式為Word版,下載可任意編輯第第頁(yè)原電池的工作原理教案原電池是可以通過(guò)氧化還原反應(yīng)而產(chǎn)生電流的裝置,也可以說(shuō)是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。有的原電池可以構(gòu)成可逆電池,有的原電池則不屬于可逆電池。下面是我為大家整理的原電池的工作原理教案5篇,盼望大家能有所收獲!
原電池的工作原理教案1
一、探究教學(xué)目標(biāo)學(xué)問(wèn)目標(biāo)
1、了解并把握原電池形成的原理及原電池的定義。
2、能利用試驗(yàn)進(jìn)行探究原電池形成的條件。
3、能利用所學(xué)學(xué)問(wèn)進(jìn)行學(xué)問(wèn)的運(yùn)用。能力目標(biāo)
培育學(xué)生利用化學(xué)試驗(yàn)進(jìn)行探究原電池原理和形成條件的能力。情感、看法目標(biāo)
引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)化學(xué)試驗(yàn)對(duì)原電池原理進(jìn)行探究,培育學(xué)生的動(dòng)手能力和互相合作精神及科學(xué)探究問(wèn)題的能力。
二、探究重點(diǎn)
初步認(rèn)識(shí)原電池概念、原理、組成及應(yīng)用。
三、探究難點(diǎn)
通過(guò)對(duì)原電池試驗(yàn)的討論,引導(dǎo)學(xué)生從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì),以及這種轉(zhuǎn)化的綜合利用價(jià)值。
四、探究過(guò)程
【引入】電池與我們的生活息息相關(guān),在生活中哪些地方會(huì)用到電池?(學(xué)生踴躍回答)電池對(duì)我們的生活如此重要,那么你知道世界上第一個(gè)電池是誰(shuí)發(fā)明的嗎?告知大家世界上第一個(gè)電池是意大利物理學(xué)家伏打于1799年發(fā)明的,又稱伏打電池,也就是今日我們要學(xué)習(xí)的原電池
【提問(wèn)]原電池的工作原理是什么呢?【展示】西紅柿電池。(觀看趣味試驗(yàn),激發(fā)探究原電池工作原理的欲望。)【轉(zhuǎn)引】下面我們通過(guò)分組試驗(yàn)探究原電池的工作原理
【試驗(yàn)探究】介紹試驗(yàn)桌上的物品,指導(dǎo)學(xué)生做以下三個(gè)試驗(yàn):
試驗(yàn)1:把一塊鋅片插入盛有稀硫酸的燒杯里。測(cè)量溶液的溫度,分析能量改變狀況試驗(yàn)2:把一塊銅片插入盛有稀硫酸的燒杯里。
試驗(yàn)3:把銅片和鋅片用導(dǎo)線連起來(lái)插入稀硫酸的燒杯里。要求同學(xué)仔細(xì)觀看現(xiàn)象,并思索緣由【學(xué)生回答】
1、鋅片上有氣泡,因?yàn)殇\能和稀硫酸反應(yīng)放出氫氣化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能
2、銅片上沒(méi)有氣泡,因?yàn)殂~不能和稀硫酸反應(yīng)
3、銅片上有氣泡
【教師設(shè)疑】銅不與稀硫酸反應(yīng),銅片上的氣體是哪里來(lái)的?【學(xué)生商量】學(xué)生激烈商量的焦點(diǎn)問(wèn)題有:
1、銅片上的氣體是什么?
2、氫離子轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃馑璧碾娮訌暮味鴣?lái)?
3、鋅片有什么改變?溶液中氫離子濃度發(fā)生了什么改變?
商量結(jié)果:鋅失去的電子通過(guò)導(dǎo)線轉(zhuǎn)移到銅片上,氫離子在銅片上得電子轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃狻疽龑?dǎo)】怎樣通過(guò)試驗(yàn)來(lái)證明鋅片上的電子是否通過(guò)導(dǎo)線轉(zhuǎn)移到了銅片上?【學(xué)生回答】在銅片和鋅片中間連接一個(gè)靈敏電流計(jì),檢測(cè)有無(wú)電流
【試驗(yàn)驗(yàn)證】在連接鋅片和銅片的導(dǎo)線中接入一個(gè)靈敏電流計(jì)。引導(dǎo)學(xué)生觀看試驗(yàn)現(xiàn)象,總結(jié)結(jié)論?!緦W(xué)生回答】電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)說(shuō)明導(dǎo)線中有電子流過(guò),證明氫離子得到的電子的確是鋅片失去,通過(guò)導(dǎo)線傳遞到銅片上的。
【追問(wèn)】能量是如何轉(zhuǎn)化的?(生答:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能)【師生小結(jié)】
原電池的定義:我們把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池;原電池的工作原理:
負(fù)極:電子流出,較活潑,(鋅片):Zn-2e-=Zn2+(氧化反應(yīng))正極:電子流入,較不活潑,(銅片):2H++2e-=H2↑(還原反應(yīng)【提問(wèn)】通過(guò)以上試驗(yàn)探究,你認(rèn)為構(gòu)成原電池應(yīng)滿足什么條件呢
【試驗(yàn)驗(yàn)證】用以下試驗(yàn)用品:鋅片、銅片、硫酸銅溶液、無(wú)水乙醇、稀硫酸、電流表、導(dǎo)線、碳棒、燒杯分析驗(yàn)證以下哪些裝置可以構(gòu)成原電池?
【思索】若把B裝置中的一個(gè)銅片分別換成鐵片和碳棒后,能構(gòu)成原電池嗎?【學(xué)生小結(jié)】組成原電池的條件首先,有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)其次,滿足以下條件:
(1)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(2)電極材料均插入電解質(zhì)溶液中(3)兩極相連形成閉合回路
【教師強(qiáng)調(diào)】構(gòu)成原電池的條件:兩極一液成回路
【課堂小結(jié)】讓學(xué)生總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容教師給與補(bǔ)充
【思索與溝通】相同條件下,純鋅粒和粗鋅粒與同濃度的稀硫酸反應(yīng)的速率一樣嗎?為什么?
【課堂練習(xí)】
1、依據(jù)Zn+Cu2+=Zn2++Cu的反應(yīng)原理設(shè)計(jì)一個(gè)原電池,當(dāng)Zn為負(fù)極時(shí),正極可以選用的金屬材料是:
A鎂
B石墨
C鋁
D鉛
2、X、Y、Z都是金屬,把X投入Z的硝酸鹽溶液中,X的外表有Z析出,X與Y組成原電池時(shí),Y為電池的負(fù)極,X、Y、Z三種金屬的活潑性順序?yàn)椋?)
AXYZBXZY
CYXZ
DYZX
3、電工操作規(guī)程中規(guī)定不能把銅導(dǎo)線與鋁導(dǎo)線連接在一起,其中的化學(xué)原理是。
4、市場(chǎng)上出售的“熱敷袋”中含有鐵屑、炭粉、木屑和少量氯化鈉、水等,熱敷袋啟用前,用塑料袋和空氣隔絕,啟用時(shí)打開塑料袋,輕輕揉搓就會(huì)放出熱量。試回答以下問(wèn)題:熱敷袋產(chǎn)生熱量的來(lái)源是炭粉的主要作用是加入NaCl的作用
原電池的工作原理教學(xué)設(shè)計(jì)
一、設(shè)計(jì)意圖:
1、引導(dǎo)學(xué)生探究原電池概念的形成過(guò)程,理解其工作原理,明確原電池的形成條件;會(huì)書寫簡(jiǎn)潔的電極反應(yīng)式,設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔的原電池,會(huì)推斷電極名稱,電子及電流的方向。
2、從概念的形成入手逐步探究其原理,以問(wèn)題為中心帶動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,讓學(xué)生充共享受學(xué)習(xí)的全過(guò)程,使學(xué)生不但知其然,還要知其所以然。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.學(xué)問(wèn)與能力:⑴使學(xué)生了解原電池概念的形成與進(jìn)展過(guò)程和組成條件,理解原電池的工作原理。⑵初步把握形成原電池的基本條件,能正確規(guī)范書寫電極反應(yīng)方程式,能初步依據(jù)典型的氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔的原電池。
2.過(guò)程與方法:⑴通過(guò)分組試驗(yàn)培育學(xué)生觀看能力與分析思維能力。⑵通過(guò)化學(xué)史實(shí)引導(dǎo)學(xué)生以問(wèn)題為中心的學(xué)習(xí)方法。學(xué)會(huì)發(fā)覺(jué)問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法。加深理解實(shí)踐→認(rèn)識(shí)→再實(shí)踐→再認(rèn)識(shí)的辨證唯物主義的思維方法。
3.情感看法與價(jià)值觀:⑴通過(guò)原電池的發(fā)明、進(jìn)展史,培育學(xué)生實(shí)事求是勇于創(chuàng)新的科學(xué)看法。⑵激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與投身科學(xué)追求真理的主動(dòng)情感。⑶體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛與愉悅,增添為人類的文明進(jìn)步學(xué)習(xí)化學(xué)的責(zé)任感和使命感。
三、教學(xué)重點(diǎn)
原電池的工作原理。
四、教學(xué)難點(diǎn)
原電池的形成條件及電極反應(yīng);電子流向和電流方向。
【教師活動(dòng)】指導(dǎo)學(xué)生試驗(yàn):觀看鋅片、銅片上各有什么現(xiàn)象發(fā)生?【學(xué)生分組試驗(yàn)】⑴鋅片、銅片分別插入稀硫酸中。⑵鋅片、銅片用導(dǎo)線連接插入稀硫酸中?!緦W(xué)生記錄現(xiàn)象】⑴中鋅片溶解,鋅片上有氣泡產(chǎn)生;銅片上無(wú)現(xiàn)象。⑵中鋅片溶解,銅片上有氣泡產(chǎn)生。
【設(shè)計(jì)意圖】鍛煉學(xué)生試驗(yàn)?zāi)芰?、觀看能力,通過(guò)觀看、思索發(fā)覺(jué)新問(wèn)題的能力。【問(wèn)題與商量】銅片與稀硫酸不反應(yīng),但與鋅片連接后銅片上為什么有氣泡產(chǎn)生?氣體是什么?怎樣產(chǎn)生的?
【學(xué)生猜測(cè)與推想】銅片上的氣體應(yīng)當(dāng)是氫氣,雖然銅不與稀硫酸反應(yīng),但鋅片與銅片連接后,鋅片仍舊發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)而溶解,銅片上發(fā)生了氫離子得電子的還原反應(yīng),生成氫氣。銅片上的電子來(lái)自于鋅片,即鋅片上失去的電子通過(guò)導(dǎo)線傳遞到了銅片上,氫離子在銅片上得電子。
【教師活動(dòng)】動(dòng)畫演示,指導(dǎo)學(xué)生觀看電子的流淌方向、離子的移動(dòng)方向?!締l(fā)】從物理角度看,電子定向移動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生電流,怎樣證明電流的產(chǎn)生?【學(xué)生回答】連接靈敏電流計(jì)檢驗(yàn)電流的存在。
【學(xué)生分組試驗(yàn)】鋅片、銅片用導(dǎo)線連接以后連上靈敏電流計(jì),插入稀硫酸中?!締?wèn)題】靈敏電流計(jì)的指針是否偏轉(zhuǎn),偏向何方?!緦W(xué)生】指針偏轉(zhuǎn),偏向銅片一方。
【問(wèn)題】電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)說(shuō)明有電能產(chǎn)生,請(qǐng)問(wèn)電能是從什么形式的能轉(zhuǎn)化來(lái)的?
【小結(jié)】由于發(fā)生了氧化還原反應(yīng),有電子的轉(zhuǎn)移,電子的定向移動(dòng)可以形成電流,把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能。這樣的裝置稱為原電池。
【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)以上問(wèn)題的設(shè)計(jì)與解決,層層遞進(jìn),鍛煉了學(xué)生分析推理能力,以及通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證理論推想的能力;在概念的逐步形成過(guò)程中體驗(yàn)到了探究的歡樂(lè),初步形成了原電池的概念。
四、進(jìn)一步探究原電池的本質(zhì)。
【提問(wèn)】作為電池,有正極和負(fù)極之分,鋅片和銅片誰(shuí)是正極,誰(shuí)是負(fù)極,你的推斷根據(jù)是什么?
【學(xué)生】電子流出(電流流入)的電極為負(fù)極,電子流入(電流流出)電極為正極。所以鋅片為負(fù)極,銅片為正極。指針偏向哪一極,該極為正極。從試驗(yàn)現(xiàn)象知道,指針偏向銅片銅片為正極,那么鋅片為負(fù)極?!驹O(shè)計(jì)意圖】運(yùn)用已有的物理學(xué)問(wèn)解決化學(xué)問(wèn)題,培育學(xué)生的思維遷移能力以及將各學(xué)科學(xué)問(wèn)融會(huì)貫通與應(yīng)用能力。有利于培育學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。【過(guò)渡】鋅片、銅片上發(fā)生的改變本質(zhì)是什么?我們?nèi)绾斡靡粋€(gè)最簡(jiǎn)潔的式子把其改變本質(zhì)描述出來(lái)?
【師生互動(dòng)】學(xué)生商量,教師啟發(fā),運(yùn)用已有的氧化還原反應(yīng)學(xué)問(wèn),據(jù)反應(yīng)本質(zhì)寫出電極反應(yīng)式。
【板書】負(fù)極(Zn)Zn→Zn2++2e-正極(Cu)2H++2e-→H2↑
總式Zn+2H+=Zn2++H2↑
【教師活動(dòng)】指導(dǎo)學(xué)生書寫電極反應(yīng)方程式,強(qiáng)調(diào)其寫法需留意事項(xiàng)。【提問(wèn)】原電池反應(yīng)與一般化學(xué)反應(yīng)相比有何特點(diǎn)?【指導(dǎo)試驗(yàn)】⑴鋅粒單獨(dú)與稀硫酸反應(yīng),觀看現(xiàn)象。
⑵用銅絲接觸鋅粒,觀看現(xiàn)象。
⑶拿走銅絲,觀看;再加少量硫酸銅溶液,觀看現(xiàn)象。
【學(xué)生活動(dòng)】分組試驗(yàn)、商量、匯報(bào)試驗(yàn)結(jié)果:形成原電池反應(yīng)可加快反應(yīng)速率。
【小結(jié)】發(fā)生原電池反應(yīng)時(shí),電子從負(fù)極流出,流入正極;負(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)。而一般的氧化還原反應(yīng),電子直接從還原劑轉(zhuǎn)移到氧化劑。原電池反應(yīng)可加快反應(yīng)速率。
【板書】負(fù)極:還原劑-ne-→氧化產(chǎn)物(氧化反應(yīng))正極:氧化劑+ne-→還原產(chǎn)物(還原反應(yīng))還原劑失去的電子流向正極,形成定向移動(dòng)的電子流,使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)被分開在兩極發(fā)生,使化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能。
【設(shè)計(jì)意圖】揭示原電池的反應(yīng)本質(zhì),培育學(xué)生分析問(wèn)題的能力
五、總結(jié)原電池形成的條件
【問(wèn)題與商量】比較伽伐尼電池、伏打電池和今日的化學(xué)模型電池,請(qǐng)你歸納組成原電池的條件。
【教師活動(dòng)】重新演示這幾種電池的投影,啟發(fā)學(xué)生,共同探討?!景鍟吭姵匦纬傻臈l件:⑴兩個(gè)電極,能導(dǎo)電。(強(qiáng)調(diào):不肯定是金屬電極)⑵電解質(zhì)溶液或者熔融態(tài)的電解質(zhì),能提供自由移動(dòng)的陰陽(yáng)離子導(dǎo)電。(陽(yáng)離子移向正極,陰離子移向負(fù)極)⑶形成閉合的回路【設(shè)計(jì)意圖】利用化學(xué)史料培育學(xué)生發(fā)覺(jué)問(wèn)題,歸納抽象其本質(zhì)的能力。完成化學(xué)源于生活,探究其本質(zhì),應(yīng)用于生活的學(xué)習(xí)目的。正在修改的教案
一、探究教學(xué)目標(biāo)學(xué)問(wèn)目標(biāo)
1、使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)原電池,理解原電池原理,會(huì)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔的原電池。
2、通過(guò)一些探究活動(dòng),進(jìn)一步認(rèn)識(shí)與體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程。
3、能利用所學(xué)學(xué)問(wèn)進(jìn)行學(xué)問(wèn)的運(yùn)用。能力目標(biāo)
培育學(xué)生利用化學(xué)試驗(yàn)進(jìn)行探究原電池原理和形成條件的能力。情感、看法目標(biāo)
引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)化學(xué)試驗(yàn)對(duì)原電池原理進(jìn)行探究,培育學(xué)生的動(dòng)手能力和互相合作精神及科學(xué)探究問(wèn)題的能力。
二、探究重點(diǎn)
進(jìn)一步探究原電池概念、原理、組成及應(yīng)用。
三、探究難點(diǎn)單液原電池向雙液原電池的過(guò)渡
四、探究過(guò)程
【展示】西紅柿電池。(觀看趣味試驗(yàn),激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探究原電池工作原理的欲望。)【引入】電池與我們的生活息息相關(guān),在生活中哪些地方會(huì)用到電池?(學(xué)生踴躍回答)電池對(duì)我們的生活如此重要,那么你知道電池是怎樣制造出來(lái)的嗎?
【提問(wèn)]原電池在必修已介紹過(guò),今日我們來(lái)進(jìn)一步討論原電池。請(qǐng)大家回顧以下問(wèn)題
1、什么是原電池?
2、要想構(gòu)成原電池必需滿足什么條件?【學(xué)生回答】組成原電池的條件首先,有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)其次,滿足以下條件:
(1)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(2)電極材料均插入電解質(zhì)溶液中(3)兩極相連形成閉合回路
【教師強(qiáng)調(diào)】構(gòu)成原電池的條件:兩極一液成回路【思索】
下面,根據(jù)構(gòu)成原電池的條件,請(qǐng)大家推斷以下裝置是不是原電池,不是的說(shuō)明理由,是的寫出電極反應(yīng)方程式
【動(dòng)畫演示】原電池工作原理(以Zn-Cu原電池為例),教師做補(bǔ)充講解負(fù)極:電子流出,較活潑,(鋅片):Zn-2e-=Zn2+(氧化反應(yīng))正極:電子流入,較不活潑,(銅片):2H++2e-=H2↑(還原反應(yīng)
【分組試驗(yàn)】引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真做下面的試驗(yàn)
Zn-Cu原電池,用一個(gè)較大的電流表,用的電解質(zhì)溶液濃度較小,讓學(xué)生觀看試驗(yàn)現(xiàn)象。
要求同學(xué)仔細(xì)觀看現(xiàn)象并思索緣由【學(xué)生回答】
兩極上都有氣泡產(chǎn)生,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的幅度越來(lái)越小【學(xué)生商量】
為什么兩極上均有氣泡產(chǎn)生?這個(gè)原電池能否持續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)生電流?為什么?【教師總結(jié)】匯總學(xué)生的商量結(jié)果后,引導(dǎo)學(xué)生分析總結(jié)這個(gè)原電池不能持續(xù)產(chǎn)生穩(wěn)定電流。主要緣由是鋅與稀硫酸直接接觸,氫氣在鋅片外表不斷析出構(gòu)成了原電池,致使向外輸出的電流強(qiáng)度減弱。當(dāng)鋅片外表完全被銅覆蓋后,不再構(gòu)成原電池,也就沒(méi)有電流產(chǎn)生。其次,兩極四周有過(guò)剩電荷,阻礙電子的定向移動(dòng)。
【提問(wèn)】怎樣才能持續(xù)產(chǎn)生穩(wěn)定的電流呢?結(jié)合我們剛剛分析的緣由,應(yīng)當(dāng)怎樣改良原來(lái)的裝置呢?【學(xué)生回答】
1、要避開鋅與稀硫酸直接接觸;
2、想方法消除兩極四周的過(guò)剩電荷?!狙菔驹囼?yàn)】
1、演示帶有鹽橋的改良試驗(yàn)。(邊試驗(yàn)邊講解以下內(nèi)容:
1、該原電池的組成;
2、相關(guān)概念:半電池、半反應(yīng)、外電路、內(nèi)電路、鹽橋。)
2去掉鹽橋,電流表指針是否偏轉(zhuǎn)?為什么?眼橋的作用是什么呢【學(xué)生回答】不再偏轉(zhuǎn),因?yàn)檫@是個(gè)斷路。鹽橋的作用溝通內(nèi)電路
【講解】鹽橋中陰陽(yáng)離子的移動(dòng)方向,并總結(jié)出鹽橋的另一個(gè)作用—平衡電荷【商量并比較】鹽橋原電池有什么優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)潔原電池和帶有鹽橋原電池有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)【設(shè)問(wèn)】能產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定電流的原電池應(yīng)具備哪些條件?【學(xué)生總結(jié)】
1、電極和與其接觸的電解質(zhì)溶液不發(fā)生反應(yīng)
2、用眼橋接通電路
【過(guò)渡】那么根據(jù)原電池原理如何設(shè)計(jì)一個(gè)能產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定電流的原電池?〔穩(wěn)固練習(xí)〕把反應(yīng)Fe+2FeCL3=3FeCL2設(shè)計(jì)成雙液原電池〔課堂總結(jié)〕
1、原電池原理
2、產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定電流的原電池應(yīng)具備的條件
3、原電池的設(shè)計(jì)思路
作業(yè)布置完本錢節(jié)同步練習(xí)
原電池的工作原理教案2
今日我們要講的內(nèi)容是原電池的工作原理,節(jié)選自高中化學(xué)人教版必修二第二章第二節(jié)化學(xué)能與電能,我將從以下四個(gè)板塊進(jìn)行講解。他們分別是水果電池、原電池的定義、原電池的工作原理、以及習(xí)題部分。
今日老師要做一個(gè)好玩的家庭小試驗(yàn),水果電池,用水果真的可以做電池嗎?和老師一起走進(jìn)今日的試驗(yàn)吧。
【視頻】試驗(yàn)所需要的材料有:檸檬、鐵釘、銅幣、導(dǎo)線和發(fā)光二極管。在每一塊檸檬中插入一枚銅幣和一根鐵釘,用導(dǎo)線像這樣子把它們連接好,最終連上發(fā)光二極管,認(rèn)真觀看,發(fā)光二極管亮了。
【ppt】想知道水果電池的原理嗎?這節(jié)課讓我們學(xué)習(xí)原電池的工作原理。接下來(lái)請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀看下面的演示試驗(yàn)。
【視頻】向燒杯中加入稀硫酸,先將鋅片插入稀硫酸中,觀看到鋅片上產(chǎn)生大量氣泡,如今我們將銅片插入稀硫酸中,觀看到銅片上沒(méi)有任何現(xiàn)象,這是什么緣由呢?這是因?yàn)殇\的金屬活潑性比氫強(qiáng),銅的金屬活潑性比氫弱,所以硫酸中的氫可以被鋅置換,而不能被銅置換。用導(dǎo)線將銅片與電流表的正極相連,鋅片與電流表的負(fù)極相連,觀看到鋅片上的氣泡削減,銅片上有氣泡產(chǎn)生,電流表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。
試驗(yàn)的裝置是一套將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置,我們就把這樣的裝置叫做原電池。由剛剛試驗(yàn)觀看到,電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)方向可知,電子由鋅電極流出,流向銅極,那么我們就把有電子流出的一極叫做負(fù)極,有電子流入的一極叫做正極,明顯,鋅在這里是負(fù)極,銅在這里是正極。
我們?cè)賮?lái)看他下面的動(dòng)畫,同學(xué)們就更清晰它的工作原理了。鋅失去電子成為鋅離子,被溶解,失去的電子沿導(dǎo)線流向銅電極,溶液中的氫離子被吸引到銅電極得到電子成為氫氣,外電路因?yàn)殡娮拥亩ㄏ蛞苿?dòng)形成電流,從而使燈泡亮了。
同學(xué)們看懂了嗎?我們?cè)賮?lái)看一遍,該原電池的鋅電極為負(fù)極,銅電極為正極,在負(fù)級(jí),鋅失去了電子成為鋅離子進(jìn)入溶液,失電子的反應(yīng)叫氧化反應(yīng),鋅失去的電子沿導(dǎo)線傳遞給正極,由于銅電極有了外來(lái)的電子,它吸引了溶液中的陽(yáng)離子-氫離子,氫離子在銅的這一極得到電子,生成了氫氣,得電子的反應(yīng)叫還原反應(yīng),在外電路中,電子的定向移動(dòng)形成電流使指針偏轉(zhuǎn),電子的移動(dòng)方向與電流的移動(dòng)方向相反。那么在電池的內(nèi)部,離子有沒(méi)有發(fā)生移動(dòng)呢?方向又是怎樣的呢?其實(shí)在電池的內(nèi)部,正極消耗了大量的H+,所以溶液中的陽(yáng)離子移向正極,而負(fù)極處生成了大量的Zn2+,所以需要大量的陰離子移向負(fù)極。
依據(jù)以上的兩個(gè)電極反應(yīng)式,該原電池的總反應(yīng)為,鋅和兩摩爾氫離子反應(yīng),生成一摩爾鋅離子和一摩爾氫氣。
同學(xué)們,學(xué)習(xí)了有關(guān)原電池工作原理的學(xué)問(wèn),大家知道,水果為什么能做成電池了嗎?其實(shí)檸檬中的化學(xué)物質(zhì)類似于銅鋅原電池中的電解質(zhì)稀硫酸,而銅幣相當(dāng)于銅片做正極,鐵釘相當(dāng)于鋅片做負(fù)極。水果中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)榱穗娔堋?/p>
把握了這些學(xué)問(wèn)點(diǎn),我們來(lái)做一道練習(xí)題……
C這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了原電池的工作原理,同學(xué)們?cè)谟洃浻嘘P(guān)學(xué)問(wèn)點(diǎn)的時(shí)候,可以記住這么幾句話。負(fù)極氧化失電子,正極還原得電子,用六個(gè)字概括就是“負(fù)失氧,正得還”,要記住,原電池溶液中的陽(yáng)離子肯定是向正極移動(dòng)的,陰離子肯定是向負(fù)極移動(dòng)的,這節(jié)課我們就上到這,同學(xué)們?cè)僖妦
原電池的工作原理教案3
一、教材分析
第一課時(shí)的主要內(nèi)容有:原電池的概念、原理、組成原電池的條件。原電池原理和組成條件是本節(jié)課的重點(diǎn),原電池原理是本節(jié)課的難點(diǎn)。首先,新課引入手機(jī)電池創(chuàng)設(shè)了教學(xué)情景,通過(guò)兩個(gè)演示試驗(yàn)作為探究教學(xué),讓學(xué)生觀看到“銅片上產(chǎn)生氣泡”這一反常的試驗(yàn)現(xiàn)象,就會(huì)情不自禁地提出一系列問(wèn)題,產(chǎn)生劇烈的探究欲望,并提出各種各樣的假設(shè);緊接著,通過(guò)演示試驗(yàn)為學(xué)生提供“實(shí)證性”材料,學(xué)生依據(jù)試驗(yàn)現(xiàn)象,經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的規(guī)律推理,得出相關(guān)結(jié)論;當(dāng)學(xué)生理解原電池的原理后,教材又設(shè)置了一個(gè)商量題,讓學(xué)生自己歸納“組成原電池的條件”。最終,讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)一個(gè)原電池以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)所學(xué)學(xué)問(wèn)的實(shí)際應(yīng)用能力。依據(jù)學(xué)生的學(xué)問(wèn)結(jié)構(gòu)、心理特點(diǎn)和教學(xué)內(nèi)容的實(shí)際需要,實(shí)行了啟發(fā)、商量、試驗(yàn)探究等教學(xué)方法,并結(jié)合多媒體進(jìn)行教學(xué)。
二、教學(xué)設(shè)計(jì)
通過(guò)學(xué)生動(dòng)手試驗(yàn)不僅使學(xué)生觀看到明顯的現(xiàn)象,還能使學(xué)生直接參加學(xué)問(wèn)的獲得直接體驗(yàn)的過(guò)程。將課本后面的家庭小試驗(yàn)“水果電池”,移到探討“組成原電池的條件”的課堂教學(xué)中,不僅能關(guān)心同學(xué)理解組成原電池的其中一個(gè)必要條件——電解質(zhì)溶液,而且使學(xué)生覺(jué)得化學(xué)就在我們的身邊,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,啟迪學(xué)生思維。通過(guò)一個(gè)醫(yī)學(xué)小故事,讓學(xué)生關(guān)心格林太太解決問(wèn)題,到達(dá)學(xué)以致用的目的。
三、教學(xué)目標(biāo)
1.學(xué)問(wèn)目標(biāo):理解原電池原理,把握構(gòu)成原電池的條件,會(huì)進(jìn)行簡(jiǎn)潔的原電池設(shè)計(jì)。2.情感目標(biāo):培育學(xué)生的探究精神和根據(jù)試驗(yàn)事實(shí)得出結(jié)論的科學(xué)看法,培育學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。3.能力目標(biāo):培育學(xué)生觀看能力、試驗(yàn)?zāi)芰?、試?yàn)設(shè)計(jì)能力、語(yǔ)言表達(dá)能力。培育學(xué)生正向思維、逆向思維、發(fā)散思維能力。把握原電池的工作原理;原電池的形成條件及電極反應(yīng)式;電子和電流的運(yùn)動(dòng)方向;培育學(xué)生關(guān)懷科學(xué)、討論科學(xué)和探究科學(xué)的精神。
四、教學(xué)重點(diǎn)
原電池的原理;原電池的形成條件及電極反應(yīng)式;電子和電流的運(yùn)動(dòng)方向;
五、教學(xué)難點(diǎn)
原電池的工作原理。
六、教學(xué)預(yù)備
1.對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組:四人為一個(gè)小組
2.試驗(yàn)預(yù)備:每組一個(gè)靈敏電流計(jì),兩片銅片、兩片鋅片、一根石墨電極、一杯稀硫酸溶液、一杯蔗糖溶液、西紅柿等水果。3.制作銅鋅原電池工作原理的模擬動(dòng)畫
七、教學(xué)過(guò)程【引入】日常生活中,我們會(huì)接觸到不同種類的手機(jī),你們都喜愛用什么款式的手機(jī),為什么?手機(jī)待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)短與什么有關(guān)?這些電池雖小,但是,在生活中卻扮演著及其重要的角色。你們知道電池工作的基本原理嗎?今日,我們來(lái)學(xué)習(xí)新的學(xué)問(wèn)──原電池?!驹囼?yàn)探究】:
指導(dǎo)學(xué)生做以下三個(gè)試驗(yàn):1.將鋅片插入稀硫酸中,將銅片插入稀硫酸中2.將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中3.在第二個(gè)試驗(yàn)中連接電流表【學(xué)生活動(dòng)】試驗(yàn)并觀看現(xiàn)象大部分同學(xué)都已完成,我們一起來(lái)看一下同學(xué)們觀看到的試驗(yàn)現(xiàn)象
【學(xué)生回答】1.鋅片上有氣泡(因?yàn)殇\能和稀硫酸反應(yīng)放出氫氣)銅片上沒(méi)有氣泡(因?yàn)殂~不能和稀硫酸反應(yīng))2.銅片上有氣泡3.電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)[問(wèn)]化學(xué)反應(yīng)總伴隨著光能、熱能等的互相轉(zhuǎn)化,在試驗(yàn)三中是否有能量的互相轉(zhuǎn)化呢?是什么形式的能量轉(zhuǎn)化?(化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?[過(guò)渡]我們把這種能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池【板書】1.原電池的定義:將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池
上述裝置我們稱為Cu-Zn原電池,它的工作原理是什么?我們一起來(lái)看一個(gè)多媒體動(dòng)畫演示。
【設(shè)疑】
1、鋅和稀H2SO4直接反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么?
2、插入銅絲接觸到鋅粒后,為什么在銅絲上出氣泡?
3、銅絲上的電子由何處而來(lái),出來(lái)的是什么氣體?學(xué)生依據(jù)試驗(yàn),建議商量步驟:現(xiàn)象(易)——解釋(難)——結(jié)論(難)[“Flash銅鋅原電池”]協(xié)作課件演示。
演示試驗(yàn)分析:1.電子流向。2.電極及電極反應(yīng)。3.電極的推斷。
[生師商量解釋]原來(lái),當(dāng)把用導(dǎo)線連接的銅片和鋅片一同浸入稀硫酸時(shí),由于鋅比銅活潑,簡(jiǎn)單失去電子,鋅被氧化成鋅離子,而進(jìn)入溶液,電子由鋅片通過(guò)導(dǎo)線流向銅片,溶液中的氫離子從銅片獲得電子被還原成氫原子,氫原子結(jié)合成氫分子從銅片上放出。
這一反應(yīng)可表示如下:
電極反應(yīng):負(fù)極(鋅片)Zn-2e=Zn2+(氧化反應(yīng))
正極(銅片)2H++2e=H2↑(還原反應(yīng))
原電池反應(yīng):Zn+2H+=Zn2++H2↑(Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑)[穩(wěn)固提問(wèn)]1.原電池中,電子從哪極流出?通過(guò)外電路流回到哪極?2.原電池中,正負(fù)兩極哪極是較活潑金屬?哪極是較不活潑材料?3.原電池中,正負(fù)兩極分別發(fā)生什么反應(yīng)?
4.原電池組成的條件是什么?(①兩塊相連的活潑性不同的金屬,或可以導(dǎo)電的其它材料;②電解質(zhì)溶液。閉合電路)。
(常常用做惰性電極材料的物質(zhì)是Pt(鉑)或C(石墨),如下列圖兩個(gè)裝置的電極反應(yīng)是相同的。)[再?gòu)?fù)習(xí)演示動(dòng)畫]??
【試驗(yàn)指導(dǎo)】剛剛我們介紹的是Cu-Zn-H2SO4原電池,大家可以據(jù)此更換電極材料和溶液來(lái)探究原電池的形成條件
【活動(dòng)中介紹】同學(xué)們可以依據(jù)給出的試驗(yàn),動(dòng)手操作看其能否形成原電池【學(xué)生小結(jié)】組成原電池的條件:①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②電極材料均插入電解質(zhì)溶液中③兩極相連形成閉合回路【板書】3.原電池的形成條件
【趣味試驗(yàn)】同學(xué)們想不想自己制作一個(gè)原電池呢?試驗(yàn)“水果電池”
【小結(jié)】原電池是一種負(fù)極流出電子,發(fā)生氧化反應(yīng);正極流入電子,發(fā)生還原反應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置.【解決問(wèn)題】1.格林太太是位美麗開朗樂(lè)觀的婦女,當(dāng)她開懷大笑的時(shí)候,人們可以發(fā)覺(jué)她整齊潔白的牙齒里有兩顆假牙,其中一顆是黃金的,這是她富有的標(biāo)志,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,自從車禍后,格林太太常常頭疼,雖然醫(yī)生絞盡了腦汁,格林太太的頭疼病仍無(wú)好轉(zhuǎn)。這個(gè)時(shí)候,一位年輕的化學(xué)家來(lái)探望格林太太并為她治好了頭疼病,同學(xué)們想知道化學(xué)家是怎樣治好格林太太的病的嗎?
【課堂練習(xí)】2.推斷以下裝置那些能構(gòu)成原電池
3.A、B、C都是金屬,A與B組成原電池時(shí),A為正極;A與C插入稀硫酸溶液組成原電池時(shí),C電極上有氫氣產(chǎn)生。A、B、C三種金屬的活動(dòng)順序?yàn)?)
A.ABCB.ACBC.BACD.BCA4.請(qǐng)依據(jù)電子的流淌方向,將氧化還原反應(yīng)Fe+Cu2+=Cu+Fe2+推斷正負(fù)極,寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式.
原電池的工作原理教案4
故事:在倫敦的上流社會(huì),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:打從車禍以后,格林太太常常頭疼,夜間失眠,心情煩躁……盡管一些國(guó)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(yán)重……她的病真的就沒(méi)治了嗎?
后來(lái)是一位化學(xué)家解除了她的苦痛。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(huì)產(chǎn)生疑問(wèn):格林太太的口中怎么會(huì)有電流產(chǎn)生呢?下面我們通過(guò)以下的類比試驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步的探究來(lái)揭穿其中的奧妙。[演示試驗(yàn)]
1.內(nèi)容:把鋅片和銅片平行地浸入盛有稀硫酸溶液的燒杯中?,F(xiàn)象:鋅片外表有氫氣泡生成
銅片外表無(wú)氣泡生成
解釋:鋅排在氫前能置換出氫氣
銅排在氫后不能置換出氫氣
2.內(nèi)容:把鋅片和銅片用導(dǎo)線連接起來(lái)再平行地浸入盛有稀硫酸溶液的燒杯中。大家觀看到一個(gè)很驚奇的現(xiàn)象:鋅片外表無(wú)氣泡生成,
銅片外表有氣泡生成
3.內(nèi)容:在鋅片與銅片連接的導(dǎo)線中間接入一個(gè)電流計(jì),再把鋅片與銅片平行地浸入盛有稀硫酸的燒杯中。
現(xiàn)象:電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)
疑問(wèn):2試驗(yàn)中銅片外表為什么有氣泡生成?3試驗(yàn)中電流計(jì)指針為什么偏轉(zhuǎn)?分析:Zn、Cu用導(dǎo)線連接一同浸入稀硫酸時(shí),Zn比Cu活潑,易失去電子,電子從Zn片流出通過(guò)導(dǎo)線流向Cu片,電子定向移動(dòng)形成電流,故電流計(jì)指針有偏轉(zhuǎn);
溶液中的H+從Cu片獲得電子,2H++2e-=H2,生成氫氣,故Cu片外表有氣泡生成。從能量改變的角度分析這套裝置:我們知道,物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時(shí),常伴有化學(xué)能與熱能、光能等的互相轉(zhuǎn)化,比方鎂帶燃燒發(fā)光、放熱是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和熱能。那么,我們做的這個(gè)試驗(yàn)是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)槟姆N能量形式呢?
這是以Zn和稀H2SO4反應(yīng)為基礎(chǔ),將此反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。
我們把這種將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置稱為原電池。
1、原電池定義:將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
這一現(xiàn)象早在1799年被意大利的物理學(xué)家伏打捕捉到并加以討論,發(fā)明了世界上第一個(gè)電池——伏打電池,即原電池
過(guò)度:回顧剛剛所做試驗(yàn),我們就是因?yàn)榻M合成了一個(gè)原電池才使得電流計(jì)指針有偏轉(zhuǎn),下
面我們以此原電池為例進(jìn)一步分析原電池內(nèi)部結(jié)構(gòu),得出其供電原理
2、原電池原理:先進(jìn)行理論分析:外電路(導(dǎo)線上):鋅片上Zn失去電子,電子通過(guò)導(dǎo)線流向Cu片,電子定向移動(dòng)形成電流
內(nèi)電路(溶液內(nèi)):由電性作用,溶液中帶正電荷的離子H+、Zn2+移向Cu片;帶負(fù)電荷離子移向Zn片,溶液中帶電離子定向移動(dòng)形成電流
內(nèi)外電路形成閉合回路,電路中有電流通過(guò)便可向外供電。
此原電池所涉及到的反應(yīng)是:
鋅片:Zn-2e-=Zn2+
(氧化反應(yīng))
銅片:2H++2e-=H2(還原反應(yīng))
我們把鋅片和銅片稱為此原電池的兩個(gè)電極
此原電池以Zn和稀硫酸反應(yīng)為基礎(chǔ),將氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別設(shè)置在兩個(gè)電極上進(jìn)行,從而產(chǎn)生了電流,實(shí)現(xiàn)了Zn和稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化。
由此我們得出了原電池的原理:
原電池以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ),將氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別設(shè)置在兩個(gè)電極上進(jìn)行,從而產(chǎn)生電流,實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。以上是理論分析,下面再用?dòng)畫演示其改變過(guò)程,加深對(duì)原電池原理的理解。
過(guò)渡:我們可以通過(guò)原電池的兩個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)來(lái)理解原電池的原理,人們把原電池的兩個(gè)電極分別叫做正極和負(fù)極,在電極上進(jìn)行的反應(yīng)稱為電極反應(yīng),下面我們商量原電池的電極和電極反應(yīng)
3、原電池的電極和電極反應(yīng)
規(guī)定:原電池中電子流出的一極為負(fù)極,電子流入的一極為正極負(fù)極:電子流出的一極,(在此電極上物質(zhì)失電子)發(fā)生氧化反應(yīng)正極:電子流入的一極,(在此電極上物質(zhì)得電子)發(fā)生還原反應(yīng)
以Zn、Cu-稀H2SO4原電池為例表示出此原電池的電極反應(yīng)和電池總反應(yīng)(由學(xué)生依據(jù)正負(fù)極的規(guī)定推斷出此原電池的正負(fù)極)負(fù)極:Zn-2e-=Zn2+正極:2H++2e-=H2
將負(fù)極反應(yīng)和正極反應(yīng)相加,并消去電子就得到電池總反應(yīng):Zn+2H+=Zn2++H2
過(guò)渡:在書寫電極反應(yīng)時(shí)有一點(diǎn)需要特殊留意,那就是精確推斷出原電池的正負(fù)極,下面商量原電池正負(fù)極的推斷方法(1)活潑金屬作負(fù)極(由電極的活潑性推斷)(2)電子流出的一極為負(fù)極(由電子的流向推斷)(3)發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為負(fù)極(由發(fā)生反應(yīng)的類型推斷)過(guò)渡:由以上我們知道了原電池的組成中需要有正負(fù)兩個(gè)電極,那么它的構(gòu)成還需要哪些條件?下面我們商量構(gòu)成原電池的條件
4、構(gòu)成原電池的條件:
商量以下裝置是否能構(gòu)成原電池:圖略【通過(guò)商量】構(gòu)成原電池的條件總結(jié)為:(1)有活潑性不同的兩個(gè)電極。
①兩種活潑性不同的金屬
②一種金屬與一種能導(dǎo)電的非金屬。
(2)兩個(gè)電極(直接或間接)連接在一起,并插入電解質(zhì)溶液中,形成閉和回路(3)能自發(fā)地進(jìn)行氧化還原反應(yīng)
留意:三個(gè)基本條件互相聯(lián)系,不能孤立、片面的看待某一個(gè)條件,核心是氧化還原反應(yīng)。依據(jù)以上我們總結(jié)出的構(gòu)成原電池的條件推斷下面一個(gè)裝置是否能形成原電池,若能形成寫出電極反應(yīng)和電池總反應(yīng)
提問(wèn):格林太太口中的電流到底是怎么產(chǎn)生的?
格林太太口中兩顆不同金屬的假牙與口腔唾液中電解質(zhì)形成了原電池,雖然產(chǎn)生的電流很微弱,但長(zhǎng)時(shí)間刺激神經(jīng),導(dǎo)致人體生理系統(tǒng)紊亂,引發(fā)一系列病癥。所以,格林太太應(yīng)當(dāng)將兩顆假牙換成同一種材料。過(guò)渡:我們說(shuō)學(xué)以致用,下面請(qǐng)你依據(jù)所學(xué)的學(xué)問(wèn)來(lái)設(shè)計(jì)一組趣味試驗(yàn):試驗(yàn)?zāi)康模菏挂讶〕鲭姵氐囊魳?lè)卡發(fā)出響聲
試驗(yàn)器材:連有導(dǎo)線的鋅片、銅片,西紅柿,已取出電池的音樂(lè)卡試驗(yàn)方法:由同學(xué)們自己設(shè)計(jì)(提問(wèn))
設(shè)計(jì)思路:鋅片、銅片可以和西紅柿內(nèi)的酸液形成原電池,向外供電進(jìn)而帶動(dòng)音樂(lè)卡,
使其發(fā)出響聲。
下面我根據(jù)大家的設(shè)計(jì)方案做一下這個(gè)試驗(yàn)看能否勝利。由于一個(gè)西紅柿電池的電流可能會(huì)很微弱,所以我串聯(lián)了3個(gè)西紅柿,相當(dāng)于3節(jié)電池。
由試驗(yàn)結(jié)果,證明大家的設(shè)計(jì)思路是正確的。這就是人們常說(shuō)的水果電池。
小結(jié):以上是本節(jié)課主要內(nèi)容,學(xué)完本節(jié)課要求大家嫻熟把握原電池原理,會(huì)應(yīng)用原電池原理及其構(gòu)成條件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔的原電池
原電池的工作原理教案5
教學(xué)目標(biāo):
一、學(xué)問(wèn)與技能:
1、了解原電池的工作原理,原電池的構(gòu)成條件并能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔的原電池。
2、理解原電池的本質(zhì)和原電池的正負(fù)極與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系。
二、過(guò)程與方法
1、通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)的探究認(rèn)識(shí)到原電池在化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苓^(guò)程中所起到的作用。
2、通過(guò)探究試驗(yàn),分析并歸納出形成原電池的條件。
3、通過(guò)多媒體動(dòng)畫分析原電池中微觀粒子的移動(dòng),深入理解原電池的本質(zhì)。
三、情感看法與價(jià)值觀
1、學(xué)會(huì)通過(guò)對(duì)比的方法來(lái)處理試驗(yàn)結(jié)果,由具體的試驗(yàn)現(xiàn)象描述漸漸形成抽象概括。
2、認(rèn)識(shí)到科學(xué)對(duì)人類產(chǎn)生的影響是多方面的,要有辯證看待事物的目光。
3、認(rèn)識(shí)到個(gè)體與群體是親密相關(guān)的,從而形成“環(huán)保從我做起”的意識(shí)。
教學(xué)重難點(diǎn):
1、本節(jié)教學(xué)重點(diǎn):初步認(rèn)識(shí)原電池概念、原理、組成及應(yīng)用。
2、本節(jié)教學(xué)難點(diǎn):通過(guò)對(duì)原電池試驗(yàn)的探究,引導(dǎo)學(xué)生從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)以及這種轉(zhuǎn)化的綜合利用價(jià)值。
學(xué)情分析:
學(xué)生在必修1中已經(jīng)學(xué)習(xí)了氧化還原反應(yīng),對(duì)氧化還原反應(yīng)的特征——“反應(yīng)中有電子的得失”有較好的認(rèn)識(shí)。并把握了氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)與電子得失(化合價(jià)升降)的聯(lián)系。這將有助于學(xué)習(xí)者理解并把握原電池的本質(zhì)——氧化還原反應(yīng),以及原電池正負(fù)極與電極得失電子的關(guān)系。
教材分析:
本節(jié)課講授的是《化學(xué)—必修二》中第二章第二節(jié)——化學(xué)能與電能。在高中化學(xué)中關(guān)于原電池的內(nèi)容有兩部分,分別是必修二第二章第二節(jié)(化學(xué)能與電能)以及選修四第四章第一節(jié)(原電池)。本節(jié)課作為必修內(nèi)容中的一部分,在學(xué)問(wèn)的深度上偏低,要符合全部學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀況;在廣度上要有肯定的拓展,使得學(xué)習(xí)者能夠有一個(gè)較為開闊的學(xué)習(xí)視野;而在學(xué)習(xí)學(xué)問(wèn)上要把握好基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)的框架,為部分學(xué)習(xí)者的后續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
教學(xué)過(guò)程:
【引入】同學(xué)們好,你們看這是什么?(展示手電筒、手機(jī)、MP3等電器。)
【學(xué)生回答】電筒、手機(jī)、MP3。
【引導(dǎo)】這些電器的工作需要什么樣的能源?從哪里獲得?
【學(xué)生回答】電能,電池。
【引導(dǎo)】那么電池如何能產(chǎn)生電能呢?要解決這個(gè)問(wèn)題我們先回顧一下上節(jié)課所學(xué)的學(xué)問(wèn),各種形式能量之間可以互相轉(zhuǎn)化,比方化學(xué)反應(yīng)中化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為熱能。那么電能可以由什么能量轉(zhuǎn)化來(lái),你們了解哪些發(fā)電方式吧?
【學(xué)生回答】有火力發(fā)電、水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、核能發(fā)電等。
【講解并描述】閱讀教材40頁(yè)圖2—7、2—8及第二段了解我國(guó)發(fā)電方式和發(fā)電總量構(gòu)成,以及火力發(fā)電過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化。
【分組商量】我國(guó)發(fā)電總量構(gòu)成說(shuō)明什么問(wèn)題?火力發(fā)電過(guò)程中涉及哪些形式的能量轉(zhuǎn)化?分析火力發(fā)電的缺點(diǎn)?
【學(xué)生回答】以火力發(fā)電為主,火力發(fā)電就是通過(guò)化石燃料燃燒,使化學(xué)能轉(zhuǎn)變成為熱能,加熱水使之汽化為水蒸汽以推動(dòng)蒸汽輪機(jī),然后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。即存在化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能幾種能量的轉(zhuǎn)化。
缺點(diǎn)包括:煤是不行再生能源、煤燃燒對(duì)環(huán)境的污染大、火力發(fā)電能量轉(zhuǎn)化過(guò)程多,能量損耗多能量利用率低。
【引導(dǎo)】從上面商量可知火力發(fā)電事實(shí)上將化學(xué)能最終轉(zhuǎn)化為了電能,只不過(guò)所需的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程多,能量利用率低。那么我們能不能找到一種直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的方法呢?
我們?cè)賮?lái)分析一下火力發(fā)電過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程。
化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能
大家覺(jué)得這一系列的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中最重要的一步是哪一步?為什么?
【學(xué)生回答】化石燃料的燃燒即化學(xué)能→熱能因?yàn)橹挥袑⒒瘜W(xué)能以熱能。
形式釋放出去后才可能實(shí)現(xiàn)后續(xù)過(guò)程中的能量形式轉(zhuǎn)化。
【引導(dǎo)】特別正確,由此我們可以看出在火力發(fā)電中,化石燃料的燃燒(發(fā)生氧化還原反應(yīng))是使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的關(guān)鍵。那么誰(shuí)能告知我氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是什么?
【學(xué)生回答】還原劑和氧化劑之間存在電子的轉(zhuǎn)移。
【引導(dǎo)】對(duì)!因此電子轉(zhuǎn)移的結(jié)果是引起物質(zhì)化學(xué)鍵重新組合,同時(shí)將化學(xué)能以熱能釋放。那么假如我們能將氧化還原反應(yīng)中的化學(xué)能直接以電能形式釋放,是否就可以實(shí)現(xiàn)化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能呢?
下面請(qǐng)同學(xué)們完成以下幾個(gè)探究試驗(yàn),并商量完成相關(guān)試驗(yàn)報(bào)告。
【學(xué)生分組試驗(yàn)】
試驗(yàn)一取60mL稀硫酸置于200mL燒杯中,用pH試紙。
測(cè)定其pH值。然后將一塊鋅片插入稀硫酸中,觀看試驗(yàn)現(xiàn)象。
一段時(shí)間后再測(cè)溶液的pH值,并用手觸摸燒杯外壁。
【學(xué)生總結(jié)】
Zn片漸漸溶解,Zn片外表有氣泡產(chǎn)生,溶液的。
pH值增大,燒杯外壁有肯定溫度。
結(jié)論:Zn與稀H2SO4發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。
【引導(dǎo)】請(qǐng)同學(xué)們思索并商量幾個(gè)問(wèn)題:
①依據(jù)相關(guān)試驗(yàn)現(xiàn)象,寫出反應(yīng)方程式。
②反應(yīng)過(guò)程中有無(wú)電子轉(zhuǎn)移,假如有,分析誰(shuí)得電子,誰(shuí)失電子?
③反應(yīng)過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化形式如何?
【商量并總結(jié)】pH值增大即說(shuō)明溶液中的c(H+)減小,H+。
數(shù)目
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