原电池 2009 年安庆市城区高中化学优质课评选活动参赛课教案

课题：原电池（选修4）
三维目标：
1.知识技能
(1)理解原电池的工作原理、组成及应用。

(2)能根据原电池的原理设计简单的原电池并能解决原电池的有关问题。

2.过程与方法
(1)通过实验培养学生观察能力与分析思维能力。

(2)通过反应物之间电子的转移的回顾，理解原电池的形成是氧化还原反应的本质的拓展和运用。

3.态度、情感与价值观
(1)通过探究实验活动，培养学生自主探索创新精神和同学间的交流合作学习的协作精神，并通过实验不断体现出由实践→认识→再实践→再认识的认知过程。

(2)通过原电池的探究实验，体验科学探究的艰辛与愉悦，增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感，同时激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。

教材分析：
当今社会，学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识，当学生知道了化学反应中能量的相互转化过程之后，对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。

教材进一步加深对原电池装置认识，提出了具有盐桥的原电池装置。

可通过“科学探究”进一步挖掘原电池原理和组成条件，接着教材介绍根据此原电池原理可以制成的各种在现代工农业生产、科学实验、日常生活中被广泛应用的原电池。

教材紧密联系生活实际，以激发学生学习化学兴趣，更重要的是启发学生运用已学化学知识解决实际问题，从而培养学生的创新精神。

学情分析
通过高一对化学能与电能的学习，对原电池的概念有一定的理解，但并不深入。

在高二理科班的教学中，应适当的加大难度。

同时还要考虑到在高一时学生掌握的程度不同，对高一的知识要进行一定量的复习，这样不同程度的学生都能掌握原电池的知识点。

在复习知识的同时设计的实验也在一定程度上激发学生的兴趣，也能很好的培养学生的观察能力，与同伴间的合作能力等。

教学策略：
围绕原电池的概念、原理和组成组织学生开展发现性学习活动，在“实现化学能直接向电能转化”的一系列探究实验中让学生形成解决问题的经验及化学知识技能。

教师作为引导者和参谋，在整个活动中帮助学生尽可能排除失败和无效学习。

教学重难点：
掌握原电池原理、组成及应用。

教学准备：
教学方法：讲授、演示实验、学生实验、多媒体辅助教学。

实验准备：电流计，铜片、铁片、锌片、碳棒、稀硫酸、硫酸铜溶液、无水乙醇、蒸馏水、导线（带鳄鱼嘴）、烧杯、塑料棒等等。

教具准备：教师制作课件、多媒体教学平台。

教学过程：
(导入)如果我们生活在没有电的世界里，你觉得会是一个什么样的场景？
（学生回答）答案多样。

（展示）一组图片，如今的电池各种各样，它们的原理是如何的呢？
（转折）我们今天就来继续学习有关原电池装置的知识。

（板书）第一节原电池
一、原电池
将化学能转化为电能的装置。

（回顾）高一曾学过的锌铜原电池，它是如何将化学能转换为电能的。

（学生回答）简单的原电池原理
（展示一个原电池的装置）请大家来观察一下这个原电池装置，它与以前学的原电池装置是有区别的，看看指示灯会亮吗？
（学生观察结果）有电流产生。

（提问）构成这样的原电池有哪些条件呢？我们就来做做实验找找构成原电池的条件。

（学生实验）学生分成不同的组做实验，组与组之间实验有的不相同。

①Zn-Zn与硫酸铜进行实验。

②Cu-Cu与硫酸铜进行实验。

③Fe-Zn与硫酸铜进行实验。

④Zn-石墨与硫酸铜进行实验。

⑤Zn-Cu与盐酸溶液进行实验。

⑥Cu-Zn与乙醇溶液进行实验。

⑦Cu-Zn与电极插入装有不同溶液的两个烧杯。

（由多媒体演示）
⑧Zn-塑料棒与盐酸进行实验
⑨Cu-石墨与硫酸铜进行实验。

⑩Zn-石墨与硫酸铜进行实验。

（学生回答）一般只要求答是否有电流通过，但在做实验时应鼓励积极思考。

（具体分析）
形成条件一：活泼性不同的两个电极
负极：较活泼的金属（发生氧化反应）；
正极：较不活泼的金属或非金属导体石墨等（发生还原反应）；
形成条件二：电极需插在电解质溶液中；
形成条件三：必须形成闭合回路。

用一句话可概括为“两极─液成回路”
而且，原电池反应必须是一个氧化还原反应。

（板书）
1.构成原电池的条件
（1）原电池反应必须是一个氧化还原反应。

（2）活泼性不同的两个电极
（3）电极需插在电解质溶液中；
（4）必须形成闭合回路。

（总结）实质上，原电池装置就是将氧化还原反应的氧化反应和还原反应分开，用导线将它们连接，让反应中的电子经过导线进行转移，从而产生电流。

（思考）与第⑦组类似的实验装置可否改进为原电池装置？
（展示）有盐桥的原电池装置。

(多媒体展示) 有盐桥的原电池装置的原理。

（讲述）该电池装置的原理，装置的优点，加入半电池的概念以及盐桥的作用。

（板书）
（原电池可以由两个半电池组成）
2.盐桥的作用
3.工作原理
4.原电池输出电能的能力取决于反应物的氧化还原能力
（学生设计实验）
利用所给材料设计原电池，并用实验验证设计结果。

电极材料：Cu、Zn、碳棒、Fe
溶液：ZnSO4溶液、ZnCl2溶液、蔗糖溶液、盐酸溶液、硫酸溶
液、CuSO4溶液、氯化铁溶液、酒精溶液
盐桥
（评价）也可能有错误，但一定要鼓励学生积极参与态度。

（思考练习）
1、把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。

若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡；b、d相连时，b极上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为( )
A．a>b>c>d B．a>c>d>b
C．c>a>b>d D．b>d>c>a
2、某原电池总反应的离子方程式为：2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋，不能实现该反应的电池是( )
A．正极为Cu，负极为Fe，电解质为FeCl3溶液
B．正极为Cu，负极为Fe，电解质为Fe(NO3)3溶液
C．正极为Cu，负极为Zn，电解质为Fe2(SO4)3溶液
D．正极为Ag，负极为Fe，电解质为CuSO4溶液
3、将反应2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+设计成为原电池装置，要求：标明电极材料、电极名称和电子流通方向、电解质溶液,写出电极反应方程式。

（由时间而定，习题的讲解）
（小结）本节课的重点是：
1.认识了一种有盐桥的原电池装置，知道它的工作原理。

它将氧化还原反应中的氧化反应和还原反应严格的分开，形成了两个半电池，用导线和盐桥将它们连接起来，形成了效果更好的原电池。

2.并且能够根据该原理设计简单的原电池装置。

（作业）
一、探究延伸：
各小组自己设计原电池的装置，并从原理的角度分析自己的设计，上交所设计方案，安排课余时间用实验验证本组的实验方案。

二、家庭实验探究：
1、请你在家中拆一节干电池，并观察其结构。

2、在一块表面无锈的铁片上滴一大滴含酚酞的食盐水，放置一段时间后观察，看到什么现象？为什么？试说明产生此现象的原因并用化学方程式表示发生的变化。

（板书）
第一节原电池
一、原电池
化学能转换成电能的装置
二、有盐桥的原电池装置
1.构成原电池的条件（原电池可以由两个半电池组成）
（1）原电池反应必须是一个氧化还原反应。

（2）活泼性不同的两个电极
（3）电极需插在电解质溶液中；
（4）必须形成闭合回路。

2.盐桥的作用
3.工作原理
4.原电池输出电能的能力取决于反应物的氧化还原能力。