2017春季高中化学必修二:原电池概要1讲解
新课标高中化学人教版选择性必修123册教材解读〖第一节 原电池——内容分析〗
第一节原电池在必修课程中学生已经了解,将锌片、铜片置于稀硫酸中并以导线连接起来可以组成原电池,这为本节教学奠定了基础。
但是,对于大多数学生来说,双液电池在装置和工作原理方面都比单液电池更加复杂,这会导致一些学生产生困惑。
为此,本节教材在编写时大致安排了三个阶段,引导学生逐步认识和理解原电池的工作原理及其应用。
第一阶段,以必修已学知识和课堂实验观察、分析为基础,如第一个“思考与讨论”。
结合有关锌铜原电池具体、直观的实验,引导学生描述该原电池的组成,分析金属导线及电解质溶液中形成的电流、盐桥的作用,以及在正极、负极上分别发生的还原反应和氧化反应,逐步梳理和理解锌铜原电池的工作原理。
教学中需要注意,电极材料与电极(半电池)是有区别的。
第二阶段,引导学生从一种原电池的具体装置抽象形成原电池的一般模型,如第二个“思考与讨论”。
通过一般模型的建构,要求学生既要静态地认识原电池的构成,又要动态地了解其工作过程和原理。
这时,应充分发挥语言、图示和想象等形式在高级思维活动中的作用,实现用“思维中的具体”来把握原电池及其工作原理。
通过第一阶段、第二阶段的学习,完成“从生动的直观到抽象的思维”的过程。
第三阶段,可以看作“从抽象的思维到实践”的过程。
安排在第二阶段和第三阶段之间的“方法导引”,体现了学科核心素养的要求。
对于一次电池、二次电池和燃料电池的介绍,是由简单到复杂分层递进安排的,目的是引导学生结合实例,应用原电池的原理分析一次电池、二次电池的主要工作原理,二次电池的充电原理则留待第二节电解池中研究。
对于燃料电池的引入,采用了1839年格罗夫(W R Grove)设计和发明燃料电池的史实和思路。
当时格罗夫认为:一切所谓物理力、机械力、热、光、电、磁,甚至还有所谓化学力,在一定条件下都可以互相转化,而不发生任何力的消失。
他推断电解水的逆过程也是可行的,据此设计和发明了氢氧燃料电池。
可见,本节有关燃料电池的“思考与讨论”有利于拉近学生与科学家、科学史的距离,降低学习难度。
人教版高中化学必修2:原电池
Z实n验后,在读书卡片上记C录u 如负下极,其:中(正氧确的化是反( 应B)) ①③电Zen- 子为是正由极Z,nC经u外为电负路极流;锌向片Cu:②;ZHn+-向④2负Ceu-极=极移Z上n动2+;
有的HHe-22产为生0.5;m⑤o若l;有1mo正l电极子:流(过还导原线反,则应产)生
⑥A.正①极②的③电极B反H.+③应④式⑤为Zn铜C−. 2片④e:⑤−═2⑥ZHn+2++D2. .e-②=③H2④↑
Zn2+
总反应:
H+
Zn+2H+=Zn2++H2↑
8
四、原电池的应用
1、设计原电池 2、判断金属的活泼性 3、加快反应速率 4、金属的腐蚀与防护
课堂练习:
3.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:
还原反应
Cu 溶液中阳离子
3. 失去电子
得到电子
Zn-2e=Zn2+
+
2H++2e-=H2↑
4。电极变细
Zn2+
H+ H+ SO42-
产生气泡 或电极 变粗
5.三个流向:负极
阴离子 阳离子 正极
电子流向: 负极
正极 电流流向:正极 负极
- 课堂练习:
+ Cu-Zn原电池:
2. 如图是Zn和Cu形成的原电池,某实验兴趣小组做完
高一化学必修2
第二章 第二节 化学能与电能
高中化学人教版选修四第41课《原电池》讲解稿
高中化学人教版选修四第41课《原电池》讲解稿一、引言本课我们将学习原电池的相关知识。
原电池是一种将化学能转化为电能的装置,广泛应用于我们的日常生活和工业生产中。
二、原电池的构成和工作原理原电池由两个半电池和电解质组成。
半电池分为阳极和阴极,电解质则负责传递离子。
当阳极和阴极通过电解质相连时,化学反应会导致电子在电路中流动,产生电流。
三、原电池的种类1. 干电池干电池是一种常见的原电池,它使用固态或半固态的电解质。
干电池具有体积小、重量轻、使用方便等特点,广泛应用于电子设备、玩具等领域。
2. 燃料电池燃料电池是一种利用化学能直接转化为电能的装置。
它使用可燃性物质(如氢气、甲醇等)作为燃料,通过与氧气发生反应产生电能。
燃料电池具有高能量转化效率、环保等优点,在汽车、航空航天等领域有着广泛的应用前景。
四、原电池的应用1. 电子设备原电池广泛应用于各种电子设备,如手持式电子产品、遥控器、闹钟等。
干电池由于便携性好且寿命较长,成为这些设备的常用电源。
2. 交通工具燃料电池作为一种新型的清洁能源装置,被广泛应用于汽车、船舶、飞机等交通工具。
燃料电池车辆具有零排放、低噪音等特点,有望成为未来交通工具的主流。
五、总结原电池作为一种将化学能转化为电能的装置,在我们的生活和工业生产中扮演着重要角色。
通过学习本课,我们了解了原电池的构成和工作原理,以及干电池和燃料电池的种类和应用领域。
希望同学们能够将所学知识应用到实际生活中,进一步加深对原电池的理解。
谢谢!。
人教版高中化学必修2[知识点整理及重点题型梳理]_原电池_提高
人教版高中化学必修二知识点梳理重点题型(常考知识点)巩固练习原电池【学习目标】1、了解常见化学能与电能转化方式及应用;2、掌握原电池的组成及反应原理;3、认识常见的几种化学电源和开发利用新型电池的意义。
【要点梳理】要点一、原电池的工作原理1、原电池的定义燃煤发电的能量转换过程是,该过程虽然实现化学能与电能的转化,但是过程繁琐、复杂且能耗较大。
在此过程中,燃烧(氧化还原反应)是使化学能转换为电能的关键。
因此,需要设计一种装置使氧化还原反应释放的能量直接转变为电能,原电池就是这样的装置。
将化学能转变为电能的装置叫做原电池。
【化学能与电能(一)—初探原电池ID:370200#原电池原理】2、原电池的工作原理实验1、如下图,把一锌片和一铜片插入稀H2SO4中。
现象:Zn片上有气泡出现。
反应:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。
Zn失电子生成Zn2+,H+得电子生成H2。
实验2、把上图中的Zn、Cu用一导线连接起来,中间接一电流计G。
现象:Zn片逐渐溶解,Cu片上有气泡出现,电流计G指针发生偏转。
结论:Zn反应生成Zn2+而溶解,Cu片上有H2产生,有电流产生。
该实验中,产生了电流,就构成了原电池。
要点诠释:原电池工作原理相当于将氧化还原反应中电子通过用电器转移,产生电能,因此原电池的作用为将化学能转化成电能。
【化学能与电能(一)—初探原电池ID:370200#原电池构成条件】要点二、原电池的组成条件组成原电池必须具备三个条件:(1)提供两个活泼性不同的电极,分别作负极和正极。
要点诠释:a、负极:活泼性强的金属,该金属失电子,发生氧化反应。
b、正极:活泼性弱的金属或非金属(常用碳棒、石墨),该电极上得电子,发生还原反应。
c、得失电子的反应为电极反应,上述原电池中的电极反应为:负极:Zn-2e-=Zn2+正极:2H++2e-=H2↑,总反应:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(2)两个电极必须直接和电解质溶液接触,电解质溶液中阴离子向负极方向移动,阳离子向正极方向移动,阴阳离子定向移动成内电路。
必修二原电池工作原理
必修二原电池工作原理
原电池,也称为原电池池电池或干电池,是一种常见的电化学电池,它将化学能转化为电能。
原电池由两个不同的金属电极和一种电解质组成。
在原电池中,负极(阴极)通常由锌(Zn)金属制成,而正
极(阳极)通常由二氧化锰(MnO2)等材料制成。
负极和正
极之间用一层电解质质地保持电中性。
当原电池接通电路后,化学反应开始发生。
在负极处,锌离子(Zn2+)氧化成锌离子,并释放出两个电子,电子则流过外
部电路向正极移动。
在正极处,二氧化锰受到电子的还原,形成锰离子(Mn3+),同时释放出一个氧原子。
这两个半反应共同导致了电荷转移,从而产生电流流动。
负极电子的流动和正极离子的流动构成了电池的电流。
在此过程中,原电池的化学反应会持续进行,直到负极的锌完全被消耗,正极的二氧化锰也几乎被消耗。
需要注意的是,原电池是一次性使用的电池,一旦负极的锌被用尽,电池将无法再产生电流。
当原电池的工作时间过长或电池被过度使用时,二氧化锰也可能过度被还原,导致电池损坏或失效。
总结起来,原电池工作的基本原理是通过负极的氧化反应和正极的还原反应,将化学能转化为电能,并产生电流流动。
高中化学必修课---原电池知识讲解及巩固练习题(含答案解析)
高中化学必修课---原电池知识讲解及巩固练习题(含答案解析)【学习目标】1、进一步了解原电池的工作原理;2、能够写出原电池的电极反应式和原电池的总反应方程式。
【要点梳理】要点一、原电池1、概念:将化学能转化为电能的装置叫原电池。
【高清课堂:原电池#原电池的组成条件】2、原电池的构成条件①两个活泼性不同的电极(材料可以是金属或导电的非金属),分别发生氧化和还原反应。
负极:活泼性强,失去电子发生氧化反应。
正极:活泼性弱,溶液中阳离子得到电子发生还原反应。
②电解质溶液,电解质中阴离子向负极方向移动,阳离子向正极方向移动,阴阳离子定向移动形成内电路。
③导线将两电极连接,形成闭合回路。
④有能自发进行的氧化还原反应。
要点诠释:a.原电池中,电极材料可能与电解质反应,也可能与电解质不反应。
如图:b.形成闭合回路的方式有多种,可以是用导线连接两个电极,也可以是两电极直接接触。
如图:要点二、原电池工作原理的实验探究【高清课堂:原电池#原电池的工作原理】1、实验设计①按照图示装置进行实验。
请观察两个金属片插入溶液后电流表指针位置的变化、金属电极表面的变化以及溶液温度的变化,分析是否有电流产生。
②按照下图组装实验装置,注意最后将盐桥插入两种电解质溶液中。
请观察反应过程中电流表指针位置的变化,判断是否有电流产生,并观察电极表面以及溶液温度的变化情况。
要点诠释:盐桥的作用及优点a.组成:将热的饱和KCl或NH4NO3琼胶溶液倒入U形管中(不能产生裂隙),即可得到盐桥。
将冷却后的U形管浸泡在KCl饱和溶液或NH4NO3饱和溶液中备用。
b.作用:使两个半电池中的溶液连成一个通路。
c.优点:使原电池中的氧化剂和还原剂近乎完全隔离,并在不同区域之间实现了电子的定向移动,使原电池能持续、稳定地产生电流。
2、实验记录①对于图甲装置Zn片:Zn-2e-=Zn2+Cu片:Cu2++2e-=Cu同时在Zn片上,Zn可直接与CuSO4溶液反应,生成Cu与ZnSO4,因此该装置中既有化学能转化为电能,同时也有化学能转化为热能。
人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能和电能》第一课时 《原电池》说课稿
人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》第一课时《原电池》说课稿一、说教材1、教材的地位及其作用本节教材是人教版化学必修2第二章第二节的教学内容,是电化学中的重要知识也是核心内容。
内容安排在化学必修1《氧化还原反应》﹑化学必修2《化学能与热能》等内容之后,符合学生认知发展规律。
初中化学已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识,在选修模块“化学反应原理”中,将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量。
该节内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展,又为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。
该节分为两课时教学,本课为第一课时。
通过本课的学习,能使学生清楚地认识原电池的工作原理和构成条件,初步形成原电池的概念,并能够写出电极反应式和电池反应方程式。
生活在现代社会,学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识。
当学生了解了化学反应中能量转化的原因,并感受了探究化学能与热能的相互转化过程之后,会对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。
正是基于学生的这种心理特征,教材开始的几个设问,把学生带进了“化学能与电能之间相互转化”研究之中。
从能量转换角度看,本节课程内容是对前一节课中“一种能量转化为另一种能量,能量也是守恒的;化学能是能量的一种形式,它同样可以转化为其他形式的能量,如热能和电能等”论述的补充和完善。
从反应物之间电子转移角度看,原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用;从思维角度看,“将化学能直接转化为电能”的思想,是是对火力发电中对“化学能→热能→机械能→电能”思维方式的反思和突破。
此外,本节内容对发展学生逻辑推理能力,提高学生科学素养,培养科学探究能力,将理论应用于实践,以及知识系统化及结构化的形成都起着重要作用。
2、教学目标分析(1)知识与技能①学生通过实验探究认识原电池的工作原理和构成条件,初步形成原电池概念。
②能够写出电极反应式和电池反应方程式。
(2)过程与方法①学生通过对化学能转化为电能的学习,体验科学探究的过程,理解科学探究的意义,理解科学探究的基本过程和方法,初步养成科学探究的能力。
原电池教案(优秀6篇)
原电池教案(优秀6篇)高中化学必修二《原电池》教案篇一【教学目标】1、掌握原电池的构成条件,理解原电池的原理,能正确判断原电池的正负极,正确书写电极反应式、电池反应式,能根据氧化还原原理设计简单的原电池。
2、通过实验探究,体验科学探究的方法,学会分析和设计典型的原电池,提高实验设计、搜索信息、分析现象、发现本质和总结规律的。
3、在自主探究、合作交流中感受学习快乐和喜悦,增强学习的反思和自我评价能力,激发科学探索,培养科学态度和创新精神,强化环境保护意识以及事物间普遍联系、辨证统一的哲学观念。
【教学重点】原电池的构成条件【教学难点】原电池原理的理解;电极反应式的书写【教学手段】多媒体教学,学生实验与演示实验相结合【教学方法】实验探究教学法【课前准备】将学生分成几个实验小组,准备原电池实验仪器及用品。
实验用品有:金属丝、电流表、金属片、水果。
先将各组水果处理:A组:未成熟的橘子(瓣膜较厚),B组:成熟的橘子(将瓣膜、液泡搅碎),C组:准备两种相同金属片,D组:准备两种不同金属片。
【教学过程】[师]:课前我们先作个有趣的实验。
请大家根据实验台上的仪器和药品组装:将金属片用导线连接后插入水果中,将电流表串联入线路中,观察会有什么现象发生?(巡视各组实验情况)。
[师]:请大家总结:有什么现象发生?[生]:总结:出现两种结果:①电流表指针偏转②电流表指针不发生偏转[师]:电流表指针偏转说明什么?为什么会发生偏转?[生]:说明有电流产生。
[师]:这个装置就叫做原电池。
这节课我们共同研究原电池。
请大家列举日常使用的原电池都有哪些?[展示干电池]:我们日常使用的电池有下面几种,大家请看:[播放幻灯片]:化学电池按工作性质可分为:一次电池(原电池);二次电池(可充电电池)铅酸蓄电池。
其中:一次电池可分为:糊式锌锰电池、纸板锌锰电池、碱性锌锰电池、扣式锌银电池、扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、锌空气电池、一次锂锰电池等。
高中化学教案《原电池》
高中化学教案《原电池》主题:原电池
一、教学目标:
1. 理解原电池的构造和工作原理;
2. 掌握原电池中正负极的原理及其化学反应;
3. 能够解释原电池在电化学方面的应用。
二、教学重点:
1. 原电池的构造和工作原理;
2. 原电池中的正负极化学反应。
三、教学内容:
1. 原电池的定义及构造;
2. 原电池的工作原理;
3. 原电池中正负极的化学反应。
四、教学过程:
1. 导入新知识:介绍原电池的定义及其在生活中的应用;
2. 学习原电池的构造及工作原理;
3. 分析原电池中正负极的化学反应;
4. 进行小组讨论,探讨原电池的优缺点及改进方向;
5. 总结课程内容,做一些相关练习。
五、教学评估:
1. 参与小组讨论,展示对原电池的理解;
2. 完成相关练习,检测对知识的掌握情况。
六、扩展阅读:
1. 《物理化学原理》;
2. 《化学电源》杂志。
七、小结:
原电池在电化学领域中有着重要的应用,通过本节课的学习,相信同学们已经掌握了原电池的构造和工作原理,以及其中的化学反应。
希望同学们能够进一步深入学习,将知识应用到实际生活和工作中。
高中化学原电池知识点归纳
高中化学原电池知识点归纳高中化学原电池知识点归纳你知道原电池是什么吗?原电池这个知识点是在必修二的化学课本出现的,原电池是一种把化学能直接转化为电能的装置。
下面是店铺为大家整理的高中化学重要知识点,希望对大家有用!高中化学原电池知识原电池原理(1)概念:把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。
(2)原电池的工作原理:通过氧化还原反应(有电子的转移)把化学能转变为电能。
(3)构成原电池的条件:①电极为导体且活泼性不同;②两个电极接触(导线连接或直接接触);③两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。
(4)电极名称及发生的反应:负极:较活泼的金属作负极,负极发生氧化反应电极反应式:较活泼金属-ne-=金属阳离子负极现象:负极溶解,负极质量减少正极:较不活泼的金属或石墨作正极,正极发生还原反应电极反应式:溶液中阳离子+ne-=单质正极的现象:一般有气体放出或正极质量增加(5)原电池正负极的判断方法:①依据原电池两极的材料:较活泼的金属作负极(K、Ca、Na太活泼,不能作电极);较不活泼金属或可导电非金属(石墨)、氧化物(MnO2)等作正极。
②根据电流方向或电子流向:(外电路)的电流由正极流向负极;电子则由负极经外电路流向原电池的正极。
③根据内电路离子的迁移方向:阳离子流向原电池正极,阴离子流向原电池负极。
④根据原电池中的反应类型:负极:失电子,发生氧化反应,现象通常是电极本身消耗,质量减小。
正极:得电子,发生还原反应,现象是常伴随金属的析出或H2的放出。
(6)原电池电极反应的书写方法:①原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应,负极反应是氧化反应,正极反应是还原反应。
因此书写电极反应的方法归纳如下:写出总反应方程式;把总反应根据电子得失情况,分成氧化反应、还原反应;氧化反应在负极发生,还原反应在正极发生,反应物和生成物对号入座,注意酸碱介质和水等参与反应。
②原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。
高中化学必修二《原电池》教案
高中化学必修二《原电池》教案作为一名教学工作者,编写教案是必不可少的,教案是备课向课堂教学转化的关节点。
那么优秀的教案是什么样的呢?以下是店铺精心整理的高中化学必修二《原电池》教案,欢迎大家分享。
高中化学必修二《原电池》教案篇1一、探究目标体验化学能与电能相互转化的探究过程二、探究重点初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
三、探究难点通过对原电池实验的研究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质,以及这种转化的综合利用价值。
四、教学过程【引入】电能是现代社会中应用最广泛,使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称电力。
例如,日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。
那么,电池是怎样把化学能转变为电能的呢?我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。
【板书】4.1 原电池一、原电池实验探究讲:铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质,利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点!【实验探究】(铜锌原电池)实验步骤现象1、锌片插入稀硫酸2、铜片插入稀硫酸3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸【问题探究】1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生?2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么?3、锌片的质量有无变化?溶液中c (H+)如何变化?4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写?5、电子流动的方向如何?讲:我们发现检流计指针偏转,说明产生了电流,这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁,这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。
【板书】(1)原电池概念:学能转化为电能的装置叫做原电池。
问:在原电池装置中只能发生怎样的化学变化?学生:Zn+2H+=Zn2++H2↑讲:为什么会产生电流呢?答:其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应,有电子的转移,但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时,由于分子热运动无一定的方向,因此电子转移不会形成电流,而通常以热能的形式表现出来,激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。
人教版化学必修二 第二章 第二节 第二课时 原电池(共18张PPT)
高中化学微课堂
原电池构成条件
四.原电池的构成条件
实验探究
A
Zn
Cu
① A
Zn
C
② A
Zn
Zn
H2SO4
H2SO4
原电池
①
H2SO4
②
电流表指针 区别 结论
偏转
偏转
不偏转
两极材料不同
有两种活泼性不同的金 属(或非金属)作电极
四.原电池的构成条件 1.有两种活泼性不同的金属(或非金属)作电极
Fe(NO3)3
Fe-Ag
Fe(SO4)3
你知道了吗?
哈哈!化学也能解决医学问题?
燃烧 蒸汽
发动机
间接:化学能 热能 机械能
电能
直接: 装置 原电池
工 作 原 理
构
概成
念
条 件
原电池
⑤
偏转
不偏转
电极材料不同
结论 能自发地发生氧化还原反应
四.原电池的构成条件 1.有两种活泼性不同的金属(或非金属)作电极 2.电极材料均插入电解质溶液中 3.能自发地发生氧化还原反应
实验探究
A
Zn
Cu
Zn
A Cu
⑥
H2SO4
H2SO4
H2SO4
电流表指针 区别
原电池
⑥组
偏转
不偏转
容器不同
结论
实验探究
A
Zn
Cu
③ A
Zn
Cu
④ A
Zn
Cu
H2SO4
电流表指针 区别 结论
HCl
酒精
原电池 偏转
③ 偏转
人教版高中化学必修2第四章第四节《原电池》说课稿
人教版高中化学必修2第四章第四节《原电池》说课稿原电池的原理及应用"为高中化学(必修)第二册第四章《几种重要金属》第四节,本节课共两课时,我说课的内容为第一课时《原电池》。
准备从如下四大方面展开说课.一、说教材(一)、在教材中的地位和作用教材地位该节内容为高中电化学的开始,在此之前学生学习过的氧化还原反应,能量之间转换,电解质溶液,金属活泼性等化学知识及物理电学的相关知识,已为本节课的学习做好了一定知识储备;同时原电池的原理又为后面金属的腐蚀和防护,其它常见电池的原理及电解原理等重要电化学知识的学习奠定了基础。
它是电化学学习的基础内容也是核心内容.作用:本节内容对发展学生逻辑推理能力,提高学生科学素养,培养科学探究能力,将理论应用于实践,实践再回归理论以及知识系统化及结构化的形成都起着重要作用。
(二)、教学目标:依据:根据教学大纲的要求和编写教材的意图,结合本课的特点及本着在学习过程中发挥学生的主体性和能动性,使学生学会学习,获得有效学习的新课程理念为出发点将教学目标设定如下:1.知识与技能(1)了解原电池的工作原理及构成条件(2)能正确书写电极反应式和电池总反应方程式(3)通过实验培养学生化学实验的观察操作及设计能力;综合运用有关的知识技能和方法,分析解决一些化学问题的高级技能2.过程与方法(1)让全体学生经历探究的过程,学习科学探究方法,提高科学探究的能力(2)培养学生科学的思维方式和问题意识。
3.情感态度与价值观(1)体验科学探究的艰辛和喜悦,(2)培养学生勇于创新,积极实践等科学精神和科学态度(3)学会与他人合作,主动交流.(三)、教学重点:了解原电池的反应原理及构成原电池的一般条件。
依据:1、依据大纲和新课程标准对本节内容的要求2、电化学的基础和核心地位(四)、教学难点: 原电池的反应原理依据:该内容特理论性强,抽象,难理解。
学生很难在头脑中建立电子在原电池正负两极转移的微观模式。
高二化学原电池教案(优秀9篇)
高二化学原电池教案(优秀9篇)必修二原电池教案化学必修二原电池知识点篇一1、了解原电池的定义;了解原电池的构成条件极其工作原理;并学会判断原电池的正负极。
2、通过老师的讲解和演示实验学会判断该装置是否是原电池装置、判断电池的正负极3、发展学习化学的兴趣,乐于探究化学能转化成电能的奥秘,体验科学探究的乐趣,感受化学世界和生活息息相关。
教学重点:进一步了解原电池的工作原理,并判断原电池的正负极。
教学难点:原电池的工作原理(解决方法:通过演示实验观察实验现象,加上老师的引导学生思考正负极发生什么变化,电子流动方向。
)讲授法、演示实验法【板书】化学能与电能教师导入语:随着科学技术的发展和社会的进步,各式各样的电器进入我们的生活。
使用电器都需要电能。
那么,我们使用的电能是怎么来的呢?学生答:水力发电、火力发电、核能。
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教师:我们来看看我国发电总量构成图吧教师:由图看出火力发电占发电总量的首位、其次还有水力发电。
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.教师:我们来看这幅图思考一下火力发电过程能量是怎样转化的?【学生思考】让学生思考1分钟。
教师:通过燃烧煤炭,使化学能转变成热能,加热水使之汽化为蒸汽以推动涡轮机,然后带动发电机发电。
燃烧蒸汽发电机【投影】化学能→热能→机械能(涡轮机)→电能教师:但是煤炭发电有很多缺点,大家一起来说说。
学生:污染大、转化率低、煤炭是不可再生能源。
教师:那么是否可以省略中间的过程直接由化学能→电能?【实验一】将铜片和锌片分别插入稀硫酸溶液中,观察现象并解释原因。
【现象】zn片上有气泡(h2),zn片逐溶解;cu片无明显现象。
【板书】zn片上发生反应:zn + 2h+ == zn2+ + h2↑【实验二】将铜片和锌片用导线与电流表连接,并插入稀硫酸溶液中,观察现象并解释原因。
【现象】zn片逐渐溶解但无气泡;cu片上有气泡(h2);电流计指针偏转。
【设疑】为什么只在铜片和锌片上连接了一条导线,反应现象就不同了呢?思考一下。
人教版高中化学必修二课件2.2.1原电池1
原电池工作原理小结
较活泼的金属在负极失去电子发生氧化 反应,电子从负极通过外电路流向较不活 负极 ZnCu 正极 泼的金属正极,而电解质中的阳离子在正 极得电子发生还原反应。
Zn2+ H+ H+ SO42-
实验探究形成原电池的条件
形成条件一: 活泼性不同的两个电极
负极:较活泼的金属 正极:较不活泼的金属、石墨等
【小结】
宏观判断: ③根据原电池电 发生氧化反应的极 ——负极 极发生的反应 发生还原反应的极 ——正极 ④根据电极增 重还是减重
质量增加的电极 质量减少的电极
—正极 —负极
⑤根据电极有 有气泡冒出的电极为正极 气泡冒出
(3)电极反应
氧 失去电子 氧化反应 化 负极: Zn-2e-=Zn2+ 原 还 电 原 得到电子 池 反 + 还原反应 正极 : +2e =H2↑ 2H 应
正极
Zn2+
H+ H+
稀硫酸
【小结】
(2)原电池的正负极的判断方法 微观判断: 根据电子或者电流流动方向(外电路)
电子从负极流出沿导线流入正极 电流从正极流出沿导线流入负极
宏观判断: ①根据电极材料
较活泼的电极材料
—负极
较不活泼的电极材料 —正极
②根据离子的定向移动(内电路)
阳离子向正极移动 阴离子向负极移动
第一组实验
实验探究形成原电池的条件
形成条件二:有电解质溶液;
第二组实验
实验探究形成原电池的条件
ZnCu
CuSO4溶液
形成条件三:必须形成闭合回路
第三组实验
綦江中学
实验探究形成原电池的条件
C u Ag
“原电池”优质课教学设计案例赏析
“原电池”优质课教学设计案例赏析何轶【期刊名称】《高中数理化》【年(卷),期】2017(000)018【总页数】2页(P46-47)【作者】何轶【作者单位】北京景山学校【正文语种】中文1.1 学习内容分析本节是人民教育出版社化学《必修2》的内容,本节课的重点是帮助学生初步认识原电池概念、反应原理、构成及应用,认识化学能转化为电能对现代化的重大意义.通过对原电池实验的探究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质是本节的一个难点.掌握原电池反应的原理,理解原电池反应的实质及构成条件,为《选修4》中电化学部分的学习打下基础.1.2 学生情况分析在知识方面,学生已经具备氧化还原反应的知识,能熟练分析化学反应中得失电子的情况.通过上节课的学习,学生了解到化学能可以转化为热能,为本节课化学能转化为电能打下基础.在能力方面,学生已经具备一定的实验探究意识及实验操作能力.对于氧化剂和还原剂直接接触转移电子,将化学能转化为热能的情况,学生比较好理解,但是尚不清楚氧化还原反应在不同区域进行时,通过何种方式传递电子.2.1 知识与技能1) 掌握原电池的概念; 2) 掌握原电池反应的实质; 3) 熟练分析原电池的正极、负极,能够写出电极反应和电池的总反应; 4) 掌握原电池的构成条件.2.2 过程与方法1) 对实验现象的观察和讨论,培养学生的实验观察能力及对实验现象的描述能力. 2) 通过分组实验,探究原电池反应的原理和构成原电池的条件,在此过程中体验科学探究的过程,强化科学探究的意识.2.3 情感态度与价值观通过原电池构成条件的探究实验,不断引导学生发挥主观能动性,培养学生严谨求实的科学态度,并逐步培养其创新精神.1) 重点:原电池装置特点及工作原理. 2) 难点:原电池构成条件的探究.环节1 提出问题,引入新课.【教师展示实验】将直流电源与汽车模型连接.发现小汽车能够转动起来,说明这是一款电动小车.【教师提问】这辆小汽车主要由三部分组成:动力装置、多功能电化学装置以及氢气、氧气收集装置.请阅读学案中的使用说明,使小汽车在不直接使用电池的情况下转动起来.【分组实验】让学生把观察到的实验现象记录在学案上,并请学生分析实验现象.【教师提问】请同学们思考:小汽车的动力系统只与氢气和氧气的气体收集装置相连,在没有外接电源的情况下,什么物质为小汽车提供电能呢?环节2 原电池反应的实质探究.【教师提问】请同学们思考:纯净的氢气在氧气中燃烧,有哪些现象呢?(设计意图:通过分析实验现象,学生很容易从能量的角度思考,氢气在氧气中燃烧,化学能转化为热能.)【教师分析】在刚才的实验中,氢气和氧气反应为小车提供了电能,把化学能转化为电能.通过电流计我们也证实了:当氢气、氧气反应后确实有电流产生.【提出问题】图1-甲是氢气在氧气中的燃烧,化学能转化为热能,图1-乙是课本中氢氧燃料电池的装置图,化学能转化为电能.同样是氢气和氧气反应生成水,除了能量转化形式不一样,让学生再找一找这2个反应的不同之处.【学生回答】氢气在氧气中燃烧,氢气把电子转移给氧气,氧化剂和还原剂直接接触时,化学能转化为热能.氢氧燃料电池的反应,氢气失去电子,氧气得到电子,氧化反应和还原反应在2个区域完成,在这2个区域依靠“桥梁”连接,电子通过“桥梁”定向移动,从而产生电流,实现化学能到电能的转化.(设计意图:通过对比不同条件下氢气和氧气反应的能量转化,分析化学能转化为电能的条件.)【引入概念】将化学能转化为电能的装置就称为原电池.【教师提问】通过“桥梁”连接氧化反应和还原反应, 形成原电池,请思考:原电池反应的实质是什么?[学生回答] 氧化反应和还原反应在不同区域进行.环节3 探究构成原电池的条件.【教师提问】在容器中加入少量稀硫酸,当锌片放入稀硫酸溶液中,会有什么现象? 【学生回答】锌片上会有大量气泡产生.【教师分析】锌的表面有大量气泡,氢离子直接在锌片的表面获得电子,将化学能转化为热能.【教师提问】与氢气和氧气反应一样,这也是氧化还原反应,能否实现化学能到电能的转变呢?请结合氢氧燃料电池的装置图,利用已给实验材料(2个锌片、1个铜片、1个石墨棒、稀硫酸、2个反应容器、导线、电流表),把这个氧化还原反应的化学能转化为电能,并证明有电流产生.(设计意图:结合不同条件下氢气和氧气反应的能量转化,再次强化氧化反应和还原反应在不同区域进行时,化学能转化为电能.)【学生讨论】设计实验方案,画出实验装置图.【分组实验】学生利用实验材料,将Zn+2H+=Zn2++H2↑氧化还原反应设计成原电池.【学生投影学案并介绍装置】当导线连接锌片和铜片后,发现不仅锌片上有气泡,铜片上也有气泡.锌失去电子产生锌离子.电子通过导线传导给铜电极,电解质溶液中的氢离子在铜电极附近得到电子.【教师总结】刚才给大家展示的铜锌原电池中:有2个电极,分别是锌电极和铜电极.将2个电极同时浸润在硫酸的电解质溶液中,并用导线连接2个电极构成电子的通路.电子的定向移动产生电流,从而将化学能转化为电能.锌失去电子,是电子流出的一极,因此,锌片是原电池的负极;电子通过导线流入铜电极,是电子流入的一极,是原电池的正极.【教师提问】其他组同学有没有使用不同的材料也产生了电流?【学生投影实验报告】投影锌碳原电池的装置图.【学生分析】分析实验装置,并分析得失电子情况.【教师分析】在刚才同学们设计的原电池装置中,一组同学用锌片和铜片作为2个电极,另一组同学用锌片和碳棒作为2个电极.通过分析,我们发现虽然使用电极不同,但它们得失电子一样.因为铜片和碳棒的作用都是导体,起到传递电子的作用.因此,金属和非金属导体都可以构成原电池的电极.老师还发现有一组同学将2个锌电极同时浸润在硫酸的电解质溶液中,并用导线连接,电流表指针并没有偏转,说明没有电流产生.【学生分组讨论】请根据上述实验装置,分析构成原电池的条件,并把讨论结果记录在学案中.(设计意图: 通过分组实验,分析化学能转化为电能的条件.)环节4 总结和展望.介绍新型化学电源,引导学生关注能源问题.(设计意图: 感受到化学科学对于人类发展的重要作用.)1) 以电动汽车模型为本节课的导入线索,激发学生学习的兴趣.教学中学生动手组装了氢氧燃料电池电动小车,不仅仅激发了学生的兴趣,更重要的是让学生真实地感受到氢气和氧气反应后将化学能转化为电能.从而引入本节课的教学内容——原电池.2) 注重教学对学生情感、态度、价值观的形成的作用.教学中电动小车的使用,让学生感悟到环境对于人类的重要性,感受到化学科学对于人类发展的重要作用.这些对于学生对化学学科的认识及情感、态度、价值观的形成都起到了积极的作用.3) 从情境出发,构建电化学模型原电池的概念和原电池反应的实质.教学过程中设计“氢气和氧气的反应”“锌和稀硫酸的反应”,使学生体验到对同一反应,当反应条件不同时,能量转化形式也会随之不同.氢气在氧气中燃烧,氢气把电子直接转移给氧气,氧化剂和还原剂直接接触,化学能转化为热能.而在氢氧燃料汽车中,氢气失去电子,氧气得到电子,氧化反应和还原反应在2个区域完成,在这2个区域依靠“桥梁”连接,电子通过“桥梁”定向移动,从而产生电流,实现化学能到电能的转化.这种将化学能转化为电能的装置就称为原电池.在对比了氢气和氧气反应后,以学生熟悉的锌片和稀硫酸反应,从化学能到热能的能量转化分析,让学生设计实验,将该氧化还原反应实现化学能到电能的转化,并在实验分析和讨论中,明确原电池反应的实质及构成原电池的条件.在此过程中,充分发挥了实验探究的作用,并以学生为主体,激发学生的创新意识,使获得知识的过程真正成为理解知识、运用知识、服务生活的过程.。
原电池构成条件
«原电池构成条件»教学设计学校:昌都市第一高级中学教师:平措央宗日期:2017年04月«原电池构成条件»教学设计课题原电池构成条件第二课时课型授课人平措央宗班级【教材分析】本部分内容位于新课标人教版高中化学必修二第二章«化学反应与能量»的第二节«化学能与电能»。
原电池构成条件知识在中学化学阶段占有极其重要的地位,贯穿于中学化学学习的始终。
本章是高中化学阶段学生认识原电池内容的第一章,是连接化学能与电能之间转换的桥梁和纽带,对于发展学生的学科素养,引导学生进行有效的高中化学学习,具有承前启后的作用。
“承前”即帮助学生对氧化还原反应有关知识有了更多更具体的认识后再要求学生深入理解氧化还原反应在原电池构成条件中有关知识。
“启后”即引导学生有效展开高中阶段的学习,为学生学习后续高中课程打下坚实的基础。
因此,本节在全书中占有特殊的地位,是整个高中化学的教学重点之一。
【学情分析】本节的教学对象是高一的学生,此时学生已经掌握了一定的化学知识,如金属的性质、电解质溶液及氧化还原反应等有关知识;在思想上,学生正处于由直觉思维向抽象思维过渡的阶段,并未将分类法作为化学学习的基础。
在能力上,学生已经初步具备了观察能力、实验能力、思维能力,喜欢通过实验探究化学反应的实质,由实验现象推测反应原理、并对其进行归纳总结。
本节内容正是对之前所学化学知识的回顾总结,以科学的分类法为指导,帮助学生形成探测观,从而有效地应用于高中阶段的学习。
【教学目标】1、知识与技能目标:(1)掌握原电池的构成条件极其应用。
(2)学会利用原电池的构成条件组装原电池和水果电池。
2、过程与方法目标:(1)体会原电池构成条件的探究过程与进一步熟悉控制变量法的在化学探究中的应用。
(2)进一步熟悉如何利用对比方法通过实验得出结论。
(3)利用小组合作探究,培养学生动手能力和语言表达能力。
新课标高中化学人教版选择性必修123册教材解读〖第一节 原电池——教学目标与教学建议〗
第一节原电池一、教学目标1.教学目标(1)通过原电池实验,认识电极反应、电极材料、离子导体、电子导体是电池构成的四个基本要素,能设计简单的原电池。
(2)在分析锌铜原电池的过程中,逐渐建立原电池的系统分析思路;能根据电极反应、电流方向或离子的移动方向判断原电池的正极和负极。
(3)了解常见的化学电源,能运用原电池思维模型分析其工作原理,能用电极反应表示其中发生的化学反应,体会变化与守恒思想。
(4)了解化学电源的发展史,能列举常见的化学电源;能从物质变化和能量变化的角度分析新型电池的研发和利用,培养责任意识和创新精神。
2.教学重点和难点(1)重点:原电池的工作原理;电极反应的分析与表征。
(2)难点:原电池思维模型的建构。
二、教学建议1.从能量转化的特点引出锌铜原电池装置学生已经知道,把铜片和锌片置于稀硫酸中并用导线连接起来可以获得电流。
必修阶段的教学要求是“以原电池为例,认识化学能可以转化为电能,从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理”,所以,在教学中教师引导学生重点关注的是电流表指针会发生偏转,而对于其中的电流不稳定、溶液温度升高等现象及其产生的原因并没有进行探讨。
在本节内容的教学中,教师可利用该实验引入,并用温度计测量反应过程中溶液的温度变化。
实验中注意引导学生关注负极表面的变化及电流的稳定性,以获得该体系中化学能没有完全转化为电能的实验证据。
围绕此实验,可组织学生讨论以下问题。
(1)该装置中发生了哪些能量转化?(2)在正极、负极上分别发生了什么反应?(3)电流是否衰减?如果是,衰减的原因可能是什么?(4)你能否设计防止电流衰减的装置?在评价学生设计的实验装置的基础上,教师可以演示教材中的实验4-1,帮助学生明确锌铜原电池中各组成部分的功能,梳理锌铜原电池的工作原理。
2.精心设计学习活动,助力原电池思维模型的建构与应用在必修阶段,学生对原电池往往会存在很多模糊认识。
例如,负极材料必须参与电极反应,锌与稀硫酸接触引发了电池反应才产生电流等。
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2.如图装置,电流表G发生偏转,同时A极逐渐变粗,B极逐
渐变细,C为电解质溶液,则A、B、C应是下列各组中的哪
一组( D ) A.A是锌,B是铜,C为稀H2SO4 B.A是铜,B是锌,C为稀硫酸
G
A
B
C.A是铁,B是银,C为AgNO3溶液
D.A是Ag,B是铁,C为AgNO3溶液
电子及 外电路:电子由负极流向正极,与电流方向相反; 电流的 内电路:阴离子移向负极,阳离子移向正极,电流
流向 由正极流向负极
电极反 应式与 反应总 两个电极反应式相加,即得反应总式
式的 关系
使氧化反应和还原反应在两个不同区域发生,通过 实质 电子的定向转移和离子的定向迁移形成电池,化学
能转化为电能
B.①③④②
C.③④②①
D.③①②④
3.将纯锌片和纯铜片按如图所示方式插入同浓度的稀硫酸中 一段时间,以下叙述正确的是( D ) A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极 C.甲中铜被氧化,乙中锌被氧化 D.产生气泡的速率甲比乙快
►尝试应用
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( B )
A.a > b > c > d
B.a > c > d > b
1.下图是Zn和Cu形成的原电池,某实验兴趣小组做完实 验后,在读书卡片上记录如下,其中正确的是( B )
实验后的记录 ①Zn为正极,Cu为负极 ②H+向负极移动 ③电子是由Zn经外电路流向Cu ④Cu极上有H2产生 ⑤若有1 mol电子流过导线,则产生的H2 为0.5 mol ⑥正极的电极反应式为Zn-2e-===Zn2+
5.原电池原理的应用
(1)设计原电池,制作化学电源:原电池原理的最重要的应用 (2)比较金属活泼性 一般来说,负极金属的活动性比正极金属强。例如:有两种 金属a、b,用导线相连后插入稀H2SO4中,能溶解的金属活 动性较强,表面出现较多气泡的金属活动性较弱。 又如,把金属A与石墨连线后,插入含金属离子Bm+和Cn+的 混合溶液中,若在石墨棒上只析出单质B,而不析出单质C, 则A、B、C的金属活泼性:C>A>B。
►尝试应用
1.X、Y、Z、W为四种金属电极,试将它们按照金属性由强 到弱排列;并判断第四个原电池中正负极。
e-
பைடு நூலகம்
X
Y
Z
Y
X
W
Z
X
盐酸
盐酸
盐酸 W发生还原反应
盐酸
2.在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片, 下列叙述正确的是( D ) A.正极附近的SO42-离子浓度逐渐增大 B.正极有O2逸出 C.电子通过导线由铜片流向锌片 D.铜片上有H2逸出
化学能 与
电能
知识点一:原电池及其工作原理
1.实验:
实验装置
铜片:__有__气__泡_产__生____ 实验现象 锌片:_____溶__解_______
电流表:__指__针__偏_转________ 结论 有 电流 产生,装置中 化学 能转化为 电能
Zn 失去
氧化
Cu 得到
还原
Zn+2H+===Zn2++H2↑
C
3.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液的
pH( C ) A.不变
B先变大后变小
C逐渐变大
D.逐渐变小
4.正、负极的判断方法
(1)根据电极材料判断: 一般来讲,活动性较强的金属为负极,活动性较弱的金属或能 导电的非金属为正极。 (2)根据电流方向或电子流动方向来判断: 在外电路(导线)上,电流由正极流向负极,电子流动方向是由负 极流向正极。 (3)根据反应类型判断: 原电池的负极总是失电子发生氧化反应,正极总是得电子发生 还原反应。 (4)根据现象判断: 不断溶解,质量减少为负极;增重或有气泡放出的一极为正极.
是( C )
3.原电池构成条件及工作原理分析
定义 将化学能转变为电能的装置
实质 化学能转变为电能
“两极一液一连线”
构成条件
①两个电极;②电解质溶液; ③“两极”“一液”成回路;
④能自发地发生氧化还原反应
电极构成
负极:还原性相对较强的金属; 正极:还原性相对较弱的金属或导电非金属
电极 负极:失去电子,发生氧化反应; 反应 正极:得到电子,发生还原反应
C.c > a > b > d
D.b > d > c > a
2.①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电
池。
a.①②相连时,外电路电流从②流向①;
b.①③相连时,③为正极;
c.②④相连时,②上有气泡逸出;
d.③④相连时,③的质量减少。
据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是( B )
A.①③②④
负
正
氧化还原反应
►尝试应用 1.以下装置不能形成原电池的是___④__⑥___。
2.理论上不能设计成原电池的化学反应是( B ) A.CH4+2O2===CO2+2H2O B.HNO3+NaOH===NaNO3+H2O C.2H2+O2===2H2O D.2FeCl3+Fe===3FeCl2
3.下列装置中,导线中的电子由左边一极流向右边一极的
(3)改变氧化还原反应速率 如:在Zn和稀硫酸反应时,滴加少量CuSO4溶液,则Zn置 换出的Cu能和Zn构成原电池的正负极,从而加快Zn与稀 硫酸反应的速率。 (4)保护金属设备 如:船体是钢铁材料,在海水中易被腐蚀。在船体外壳焊 接上比铁活泼的金属(如Zn),则构成以Zn、Fe为电极的原 电池,Zn被消耗掉而Fe得到保护。
特别提示:
在判断原电池正、负极时,不要只根据金属活泼性的 相对强弱,还要考虑电解质溶液。
(1)Mg-Al和稀盐酸构成原电池中,Mg作负极,Al作正 极;而若把稀盐酸换为NaOH溶液,Al作负极,Mg作正极。
(2)Al-Cu和NaOH溶液构成的原电池中,Al作负极;而 若把NaOH溶液换为浓HNO3,则Cu作负极。
3.可以将反应Zn+Br2===ZnBr2设计成蓄电池,下列4个电 极反应中,分别表示正极反应和负极反应的是( C )
①Br2+2e-===2Br- ③Zn-2e-===Zn2+
②2Br--2e-===Br2 ④Zn2++2e-===Zn
A.②和③
B.②和①
C.①和③
D.④和①
【解析】 正极发生还原反应,Br2 被还原;负极发生氧化反应,Zn 被氧化。