6.1.2 原電池 說課課件 高一下學期化學人教版（2019）必修第二冊

第一節(jié)化學反應與電能第六章化學反應與能量人教版必修第二冊第二課時目錄學情分析板書設計教學目標教法學法教材分析010204060305教學過程01教材分析01教材分析·課標分析2017版新課標提出：學生應知道化學反應可以實現(xiàn)化學能和其他能量形式的轉化，以原電池為例認識化學能可以轉化為電能，從氧化還原角度初步認識原電池的工作原理。能根據(jù)燃料電池的燃燒效率，體會開發(fā)高能清潔燃料和研制新型電池的重要性。01教材分析·結構分析承上啟下原電池部分內容承接之前學過的氧化還原反應，是氧化還原反應知識的延伸。為選擇性必修中原電池和電解池及金屬的電化學腐蝕內容做鋪墊。01教材分析·內容分析課本中以單液銅鋅原電池為例，初步展示原電池的構造及電極反應，在實驗活動6中進一步引導學生進行實驗探究原電池的構成要素及其作用。這一部分知識是學生了解社會生產、生活、科學研究的應用型知識，是化學與能源相聯(lián)系的重要內容。知識角度：在學習本節(jié)課之前，學生已經學習過了氧化還原反應、電解質的電離、金屬的性質、化學能與熱能，具備一定的化學基礎知識。認知角度：學生在生活中會經常用到電池，能夠從已有的知識和經驗出發(fā)。而且作為高中生，也具備一定的實驗設計與動手操作的能力。02學情分析教法實驗探究法課堂討論法講授法學法歸納演繹鞏固練習合作探究03教法學法1.認識原電池的裝置構成,理解原電池的工作原理,發(fā)展“宏觀辨識與微觀探析”的化學學科核心素養(yǎng)。2.掌握原電池的裝置構成和工作原理,構建和理解原電池的模型,形成從裝置和原理兩個角度分析陌生原電池的思路和方法,培養(yǎng)類比推理的能力,發(fā)展模型認知素養(yǎng)。3.應用原電池的模型對陌生的原電池進行分析,發(fā)展分析和解決問題的能力;認識到化學電池是新能源和可再生能源的重要組成部分，對人類社會發(fā)展具有重要價值,發(fā)展“科學態(tài)度與社會責任”化學學科核心素養(yǎng)。延遲符04教學目標教學重點:原電池的裝置構成與工作原理。教學難點:原電池的工作原理及其應用。解決措施：通過化學實驗視頻與微觀模擬動畫幫助學生理解原電池的構成及工作原理。通過教師講解與模型展示，進一步加深原電池的理解。04評價目標通過對學生對實驗現(xiàn)象的觀察以及歸納總結，診斷并發(fā)展學生化學實驗探究的水平、分析問題和解決問題的水平。通過學生對微觀粒子變化過程的探究和理解，診斷并發(fā)展學生邏輯思維能力和分析問題能力。通過觀察學生利用原電池模型解決問題的過程，診斷并發(fā)展學生的模型認知水平與遷移應用的能力。環(huán)節(jié)一：化學能與電能的間接轉換環(huán)節(jié)三：探究原電池的工作原理及形成條件環(huán)節(jié)四：原電池原理的應用環(huán)節(jié)二：“水果電池”實驗探究05教學過程新課導入1912年，這艘當時世界上最大的客輪在從南安普敦到紐約的航行中撞上冰山，船上2200名乘客和機組人員中，有1500多人死亡。

泰坦尼克號殘骸在加拿大紐芬蘭海岸附近600公里處的水下已經停留了100多年。探險隊發(fā)現(xiàn)，雖然沉船的部分殘骸狀況良好，也有一些部分已消失在大海中。強大的洋流、鹽蝕和細菌正不斷“攻擊”這艘沉船。此前有預測稱，泰坦尼克號殘骸可能會在2030年完全消失。公元1786年，意大利物理學家、醫(yī)生伽伐尼在實驗室解剖青蛙，把剝了皮的蛙腿，用刀尖碰蛙腿上外露的神經時，蛙腿劇烈地痙攣，同時出現(xiàn)電火花。經過反復實驗，他認為痙攣起因于動物體上本來就存在的電，他還把這種電叫做“動物電”。五年后，他把自己長期從事蛙腿痙攣的研究成果發(fā)表。這個新奇發(fā)現(xiàn)，引起科學界大為震驚。公元1799年，意大利物理學亞歷山德羅·朱塞佩·安東尼奧·安納塔西歐·伏打在過了四十五歲生日后，受伽伐尼的影響，決定沿著“動物電”的路子研究下去。伏打把一個金屬鋅環(huán)放在一個銅環(huán)上，再用一塊浸透鹽水的紙或呢絨環(huán)壓上，再放上鋅環(huán)，銅環(huán)，如此重復下去，10個、20個、30個疊成了一個柱狀，便產生了明顯的電流。這就是后人所稱的伏打電堆或伏打電池【提問】生活離不開電，那么電是如何產生的？環(huán)節(jié)一：化學能與電能的間接轉換

我國的數(shù)據(jù)顯示，中國的火力發(fā)電占比為74%，水電次之為19%。利用煤炭燃燒來發(fā)電會產生大量的污染性氣體，這跟我國綠色發(fā)展的理念相違背。其它發(fā)電方式？中國創(chuàng)造新型發(fā)電方式——垃圾焚燒發(fā)電站，直接顛覆傳統(tǒng)火力發(fā)電?！疽龑А炕鹆Πl(fā)電過程中，燃燒（氧化還原反應）是關鍵，化學能經過一系列能力轉化過程，間接轉化為電能，能有什么裝置可以讓氧化還原反應釋放的能量直接轉化為電能？環(huán)節(jié)二：水果電池實驗探究

像這樣將化學能轉化為電能的裝置叫做原電池。觀察實驗用品及實驗現(xiàn)象，思考水果電池的組成。

環(huán)節(jié)三：探究原電池的形成條件及工作原理

【思考】根據(jù)你所了解的電學知識，你知道電子是怎樣流動的嗎？我們如何來判定裝置的正負極呢？鋅片逐漸溶解銅片上有氣泡產生電流表指針偏轉Zn轉化為Zn2+進入溶液中H+在Cu片上轉化為H2逸出電路中產生了電流鋅片：

Zn-2e-=Zn2+（氧化反應）銅片：2H++2e-=H2（還原反應）原電池原理示意圖實驗藥品：鎂條、銅片、鐵片、導線、金屬夾、手電筒用小燈泡、稀硫酸、乙醇、500mL燒杯探究方式：先獨立設計實驗方案，小組進行合作交流，討論出最佳實驗方案，進一步根據(jù)實驗設計方案進行實驗并記錄實驗現(xiàn)象，小組代表展示小組實驗過程及結論。實驗探究2設計實驗一：一組：A：銅片B：鎂片溶液：稀硫酸G：小燈泡現(xiàn)象：燈泡發(fā)光二組：A：銅片B：鎂片溶液：乙醇G：小燈泡現(xiàn)象：燈泡不發(fā)光需要電解質溶液設計實驗二：一組：A：銅片B：鎂片溶液：稀硫酸G：小燈泡現(xiàn)象：燈泡發(fā)光三組：A：銅片B：銅片溶液：稀硫酸G：小燈泡現(xiàn)象：燈泡不發(fā)光需要活潑性不同的電極設計實驗三：一組：A：銅片B：鎂片溶液：稀硫酸G：小燈泡現(xiàn)象：燈泡發(fā)光四組：A：銅片B：鎂片溶液：稀硫酸G：小燈泡（無導線連接）需要構成閉合回路氧化還原反應的本質是電子的轉移或偏移，電流的形成是電子的定向移動形成，小燈泡發(fā)光和風扇的旋轉證明有電流的通過，原電池構成的條件之一就是自發(fā)的氧化還原反應。原電池的構成條件電解質溶液活潑性不同的兩個電極形成閉合回路自發(fā)進行氧化還原反應原電池的工作原理在原電池中，電子流出的一極是負極，發(fā)生氧化反應；電子流入的方向是正極，發(fā)生還原反應。溶液中，陰離子向負極移動，陽離子向正極移動，閉合回路中不斷地有電子和離子的定向移動，就形成了電流，即化學能轉化為電能。

環(huán)節(jié)四：原電池原理的應用（詳細）

1.保護金屬設備回顧泰坦尼克號的例子，輪船在海中防腐蝕可在船身安裝鋅板。2.設計制作原電池通過例題講解3.比較金屬活動性順序通過例題講解4.加快氧化還原反應速率通過例題講解

化學能轉化為電能1.原電池定義：把化學能轉化為電能的裝置

正極：電子流入的一極，發(fā)生還原反應

負極：電子流出的一極，發(fā)生氧化反應

電子流向：由負極向正極移動

陰陽離子流向：陽正陰負2.銅鋅原電池

負極：

Zn-2e-=Zn2+（氧化反應）

正極：2H++2e-=H2（還原反應）