2019-2020年高中化学《原电池的工作原理》教案1 苏教版选修4
苏教版原电池的工作原理教案
苏教版原电池的工作原理教案写教案不能一模一样,要发挥每一个教师的机灵才智和缔造力,教师的教案要结合本地区的特点,因材施教。
那么详细应当如何写呢?下面是我为大家整理的苏教版原电池的工作原理教案5篇,盼望大家能有所收获!苏教版原电池的工作原理教案1一、学习目标1、驾驭原电池实质,原电池装置的特点,形成条件,工作原理2、了解干电池、铅蓄电池、锂电池、燃料电池3、了解金属的电化学腐蚀二、学问重点、难点原电池原理、装置特点、形成条件、金属的电化学腐蚀三、教学过程引入:你知道哪些可利用的能源?电池做为能源的一种,你知道是怎么回事吗?它利用了哪些原理?你知道金属是如何生锈的吗?新授:原电池原理及其应用试验:4-15:①将锌片插入稀硫酸中报告试验现象。
②将铜片插入稀硫酸中报告试验现象。
③将与铁锌铜片相互接触或用导线连接起来插入稀硫酸中报告试验现象。
④在③中把锌片和铜片之间连上电流计,视察其指针的改变。
结论:①锌片能和稀硫酸快速反响放出H2②铜片不能和稀硫酸反响③铜片上有气体生成④电流计的指针发生偏转,说明在两金属片间有电流产生结论:什么是原电池?(结论方式给出)它的形成条件是什么?原电池定义:把化学能转化为电能的装置叫做原电池.形成条件:①两个电极②电解质溶液③形成闭合电路探讨:1、Zn|H2SO4|Cu形成装置后有电流产生,锌片上发生了什么反响?铜片上发生了什么反响?(可以取锌片四周的溶液用NaOH溶液鉴别;取铜片上生成的气体检验。
)结论:在锌片四周有锌离子生成;铜片上生成的是H2探讨:可能造成此现象的缘由?俩金属片上的反响式的书写。
结论:在Zn上:Zn–2e-=Zn2+在Cu上:2H++2e-=H2Zn失去电子流出电子通过导线--Cu--电解质中的离子获得电子我们把:流出电子的一电极叫负极;电子流入的一极叫做正极两极反响的本质:还是氧化复原反响,只是分别在两极进展了。
负极失电子被氧化,发生氧化反响正极得电子被复原发生复原反响试验:分别用两个铜片和两个锌片做上述试验④。
高中化学_优质课原电池的工作原理教学设计学情分析教材分析课后反思
§1.3.1原电池的工作原理一、教材分析本节课的教学内容“原电池的工作原理”,是科学技术出版社《普通高中课程标准实验教科书化学选修4 化学反应原理》中第一章化学反应与能量的第三节第一课时的内容。
高中选修阶段的化学学习,是在必修的相关知识的基础上进一步提高深化。
电化学这一章属化学能的转化知识范畴,之所以将化学能与电能的转化位于化学能与热能的转化之后,主要是由于从学习内容的难易程度上来看,化学能与热能的转化相对简单,学生在初中和高中必修阶段都有了较多的涉及且有比较丰富的生活经验,而化学能转化为电能相对显得抽象,学生理解起来存在困难,比较难以掌握。
选修阶段的电化学部分的内容为学生提供了一个较为完整和系统的电化学原理相关知识,也为学生理解和运用电化学的知识奠定了基础。
在本节课的学习中,课本从学生已有的知识基础入手,进一步深化巩固原电池的工作原理及其构成条件,并随之引入盐桥的概念,结合实验探究和理论探究,学习盐桥的作用,并从微观本质上学习掌握盐桥的工作原理。
之后,在教师引导下让学生学会判断原电池的正负极和正确书写电极反应方程式。
同时,也进一步让学生了解原电池的本质及其实质应用,为后续较为深入地学习化学电源、燃料电池等打下基础。
二、学情分析学生此前通过必修阶段的原电池部分知识的学习,已经初步掌握了原电池的定义、工作原理和构成条件。
同时,对于原电池的实验操作的相关技能和规范也有了了解,可以说对原电池的学习已经有了一定的基础。
但目前的高中学生往往容易固守原有的知识,在打破对原有原电池的认识,发现简单原电池存在的缺点,从而引入盐桥的概念,构建新的原电池装置上可能存在一些学习的困难。
三、教学目标【知识与技能】1、进一步认识原电池,牢固掌握原电池的工作原理及其构成条件;2、了解简单原电池的缺点和改进方法;3、掌握盐桥的作用及工作原理。
【过程与方法】1、通过实验探究活动,进一步巩固化学实验的基本操作及规范;2、通过对简单原电池装置的优化过程,进一步理解科学探究的意义;3、培养科学探究过程中的问题意识,敢于、善于发现问题并提出质疑,勤于思考;4、学会运用观察、实验等多种手段获取信息,并运用比较等方法对信息进行加工处理。
2020高中化学 第四章 电化学基础 第一节 原电池教案 选修4
第一节原电池[明确学习目标] 1.了解原电池的工作原理及构成条件。
2。
正确判断原电池的正负极。
3.掌握电极反应式的书写。
4.能够根据要求设计原电池.1。
构成条件(1)具有两个错误!活泼性不同的电极。
(2)合适的错误!电解质溶液。
(3)形成错误!闭合回路(外电路用导线相连或两电极互相接触并将两电极插入电解质溶液中或使用盐桥)。
(4)能自发地发生错误!氧化还原反应。
2。
原电池工作原理(以锌铜原电池为例)续表电子流向流出流入反应类型错误!氧化反应错误!还原反应电极反应式错误!Zn-2e-===Zn2+Cu2++2e-===Cu总反应式错误!Zn+Cu2+===Zn2++Cu盐桥内盛放的是什么物质?其作用是什么?提示:盐桥内通常装有含有琼胶的KCl饱和溶液。
离子在盐桥中能定向移动,形成闭合回路,并维持两个半池区的电荷守恒,可使电流持续传导。
另外使用盐桥将两个半电池完全隔开,使副反应减至最小程度,可以获得单纯的电极反应,便于分析放电过程,有利于最大程度地将化学能转化为电能。
1.原电池的设计从理论上讲,能自发进行的氧化还原反应均可以设计成原电池,实际设计时应注意以下几点:(1)外电路负极(还原性较强的物质)错误!正极(氧化性较强的物质)(2)内电路将两电极浸入电解质溶液中,阴、阳离子作定向移动。
(3)闭合回路特别提示:电子只在外电路移动,不在电解质溶液中移动。
2。
原电池的工作原理3.原电池工作原理的应用(1)比较金属的活泼性强弱有两种金属a和b,用导线连接后插入稀硫酸中,观察到a极溶解,b极上有气泡产生.根据电极反应现象判断出a是负极,b是正极,因此,金属活动性a〉b。
(2)加快化学反应速率例证:实验室利用锌和稀硫酸反应制取氢气时,通常向稀硫酸中滴入几滴硫酸铜溶液。
原理:锌与置换出的铜及稀硫酸构成原电池,使产生氢气的速率加快。
(3)设计原电池以Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag为依据,设计一个原电池。
选修四 原电池教案
选修四原电池教案教案标题:选修四原电池教案教案目标:1. 了解原电池的基本原理和结构;2. 掌握原电池的工作原理和使用方法;3. 学习原电池的优缺点及其在实际应用中的作用;4. 培养学生的实验操作能力和科学探究精神。
教案内容和步骤:一、导入(5分钟)1. 引入话题:请学生回顾一下我们上节课学过的电池的种类和工作原理。
2. 提问:你们知道原电池是什么吗?它有什么特点和应用场景?二、知识讲解(15分钟)1. 介绍原电池的定义和基本原理:原电池是一种将化学能转化为电能的装置,由正极、负极和电解质组成。
2. 介绍原电池的结构:正极、负极和电解质的组成和作用。
3. 讲解原电池的工作原理:正极和负极之间的化学反应产生电子流动,从而产生电能。
4. 分析原电池的优缺点:稳定性高、容量大、使用寿命长,但成本较高,对环境有一定的影响。
三、实验操作(30分钟)1. 实验前准备:准备好所需的实验器材和材料,包括原电池、导线、灯泡等。
2. 实验步骤:a. 连接电路:将正极和负极分别与导线连接,将导线的另一端连接到灯泡上。
b. 观察实验现象:打开开关,观察灯泡是否亮起。
c. 讨论实验结果:为什么灯泡会亮起?这是原电池的作用吗?3. 实验总结:总结实验结果并与知识讲解中的内容进行对比和分析。
四、拓展延伸(10分钟)1. 提出问题:除了原电池,还有哪些其他类型的电池?它们有什么不同?2. 小组讨论:学生分小组讨论并汇报各自的研究结果。
3. 教师点评:对学生的回答进行点评和指导。
五、作业布置(5分钟)1. 作业要求:请学生在家自行查找一种实际应用中使用原电池的例子,并写一篇短文进行描述。
2. 提示:可以考虑家用电器、电子设备或其他领域的应用。
教案评价:本教案通过导入、知识讲解、实验操作、拓展延伸和作业布置等环节,旨在帮助学生全面了解原电池的基本原理、结构和工作原理,并培养学生的实验操作能力和科学探究精神。
教案设计合理,步骤清晰,能够引导学生主动参与学习,提高他们的学习兴趣和学习效果。
苏教版高中化学原电池教案
苏教版高中化学原电池教案
学科:化学
年级:高中
教材版本:苏教版
课题:原电池
教学目标:
1.了解原电池的基本原理和构成。
2.掌握原电池的工作原理及其在生活中的应用。
3.培养学生的实验操作能力和思维能力。
教学重点:
1.原电池的构成和工作原理。
2.原电池在生活中的应用。
教学难点:
1.原电池内部化学反应的理解。
2.不同类型原电池的区别和应用。
教学准备:
1.实验设备和材料:电池、导线、灯泡等。
2.教学课件和其他教学辅助工具。
教学过程:
一、导入(5分钟)
老师简单介绍原电池的概念和作用,引发学生对原电池的兴趣。
二、讲解原电池的构成和原理(15分钟)
1.介绍原电池的构成:正极、负极、电解液。
2.讲解原电池的工作原理:化学能转化为电能。
三、进行实验(20分钟)
1.让学生分组进行实验,观察不同种类的电池和其工作原理。
2.让学生通过实验探究原电池内部化学反应的过程。
四、讨论应用(10分钟)
1.讨论原电池在生活中的应用。
2.让学生思考如何合理使用原电池,节约资源。
五、总结(5分钟)
学生回顾本节课的内容,总结原电池的重要性和应用。
六、作业布置(5分钟)
布置相关阅读作业,让学生进一步了解原电池的知识。
高中化学苏教版原电池教案
高中化学苏教版原电池教案
一、教学目标:
1. 了解原电池的基本概念和结构;
2. 掌握原电池的工作原理;
3. 能够解释原电池中的化学反应过程;
4. 能够区分不同种类的原电池。
二、教学重难点:
1. 原电池的结构和工作原理;
2. 原电池中的化学反应过程。
三、教学准备:
实验器材:锌板、铜板、硫酸铜溶液、导线、电灯泡等。
四、教学过程:
1. 导入:引导学生思考,什么是原电池?原电池有哪些种类?介绍原电池的基本概念和结构。
2. 实验演示:进行一个简单的原电池实验演示,将锌板和铜板分别浸泡在硫酸铜溶液中,
连上导线后,观察电灯泡的亮度变化。
3. 理论学习:讲解原电池的工作原理和化学反应过程,包括氧化还原反应等相关知识。
4. 实践操作:让学生自行设计实验方案,验证不同种类原电池的工作原理和效果。
5. 思考探索:引导学生思考,如何优化原电池的结构和材料选择,提高电池的效率和寿命。
6. 总结归纳:总结原电池的特点和应用领域,加深对原电池的理解和认识。
五、课堂作业:
1. 总结原电池的种类和作用;
2. 设计一个新型原电池,包括结构和反应过程。
六、教学反思:
本节课通过实验演示和理论讲解相结合的方式,让学生深入了解原电池的基本原理和结构,提高了学生的动手能力和实践能力,激发了学生对化学实验的兴趣,达到了预期的教学效
果。
同时,本节课设有课堂作业,让学生在课后进行更深入的思考和探索,促进了学生的自主学习和创新能力的提升。
高中化学选修4原电池教案
高中化学选修4原电池教案
一、教学内容
本课程主要介绍原电池的概念、原理、结构和工作原理,以及常见原电池的类型和应用。
二、教学目标
1. 了解原电池的概念和基本原理;
2. 掌握原电池的结构和工作原理;
3. 熟悉常见原电池的类型和应用。
三、教学重点和难点
1. 原电池的结构和工作原理;
2. 常见原电池的类型和应用。
四、教学方法
1. 教师讲解结合示例;
2. 实验观察;
3. 讨论交流。
五、教学过程安排
1. 前期准备:教师准备好所需实验器材和化学试剂,确保实验顺利进行。
2. 导入环节:通过展示各种常见原电池,引导学生思考原电池的作用和应用。
3. 理论讲解:介绍原电池的概念、原理、结构和工作原理。
4. 实验操作:让学生进行原电池的制作实验,观察实验现象并记录数据。
5. 分析总结:引导学生讨论实验结果,总结原电池的特点和应用。
6. 拓展延伸:介绍一些新型原电池的发展和应用领域。
7. 总结交流:对本节课内容进行总结,答疑并征求学生意见。
六、教学评价
1. 实验结果记录;
2. 课堂表现评价;
3. 课后作业评价。
七、教学资源
1. 化学实验器材和化学试剂;
2. PPT课件;
3. 教科书和参考书籍。
八、教学反思
本课程通过实验操作和理论讲解相结合的方式,引导学生深入了解原电池的结构和工作原理,拓展学生的化学知识面,激发学生的学习兴趣。
同时,通过讨论和交流,提高学生的分析和思考能力,培养学生的实验操作和解决问题的能力。
原电池工作原理教案
原电池工作原理教案一、教学目标知识目标:学生能够理解原电池的基本概念和工作原理。
能力目标:学生能够设计和制作简单的原电池装置,能够分析和解决与原电池相关的问题。
情感态度和价值观:培养学生对自然现象的好奇心和探索欲望,认识科学的社会价值,提高学习化学的积极性。
二、教学重点和难点重点:原电池的构成条件和工作原理。
难点:原电池的工作原理和电子流动、离子挪移的关系。
三、教学过程导入:通过日常生活中的实例(如电池驱动的玩具车),引起学生对原电池的好奇心。
讲授新课:通过实验演示和讲解,使学生了解原电池的构成和工作原理。
巩固练习:提供与原电池相关的习题,让学生在课堂上进行练习,巩固所学知识。
归纳小结:总结原电池的工作原理,回顾本节课的主要内容。
四、教学方法和手段采用直观教学法,通过实验演示让学生直接观察原电池的工作过程。
运用启示式教学法,引导学生自主思量和探索。
使用多媒体辅助教学,展示原电池的微观结构和电流流动过程。
五、课堂练习、作业与评价方式课堂练习:提供与原电池相关的习题,让学生在课堂上进行即时练习。
作业:布置与原电池相关的实验报告,要求学生记录实验过程和结果。
评价方式:结合学生的课堂表现和作业完成情况,对学生进行综合评价。
六、辅助教学资源与工具实验器材:包括电极、电解液等必要的实验材料。
教学软件:展示原电池工作原理的动画或者视频。
图书资料:提供与原电池相关的参考书籍或者网络资源。
七、结论本节课通过对原电池工作原理的讲解和实验探索,使学生掌握了原电池的基本概念和工作原理,培养了学生的实验操作能力和科学探索精神。
通过实际操作和理论学习相结合的方式,提高了学生的学习效果和兴趣。
苏州市2019年高二化学选修四1.3《原电池的工作原理》教案
1.3.1《原电池的工作原理》教学设计[教学目标] 1.知识目标(1)原电池工作原理、构成条件、电极名称的判断。
(2)电极反应方程式的书写2、能力目标:落实双主一本教学模式,培养学生的创新思维能力。
3、德育目标:培养学生由实践到理论,再由理论指导实践的科学方法。
二、[重点与难点]本课时的重点原电池工作原理。
难点是电极方程式的书写。
三、[教学方法]实验探究、设疑启发四、[教学用品]原电池反应槽、电流计、铜片、锌片、导线、稀硫酸。
五、[教学过程]引言:同学们,今天我们要进入《化学能转化为电能—电池》的学习,现在请同学们结合我们必修2当中所学的知识,回顾总结一下:构成原电池的条件。
知识回顾:构成原电池的条件(1)活泼性不同的两极 (2)电解质溶液 (3)形成闭合回路 典型例题判断:[过渡]那么这节课呢,我们主要学习一下:原电池的工作原理。
请同学们看两组实验探究:实验设置:将课本19页《活动与探究》演示实验改成递进式演示实验,进行实验探索。
实验探索1(flash 实验演示):把锌片和铜片分别插入盛有稀硫酸的原电池反应槽中,观察实验现象?实验探索2(flash 实验演示):把锌片和铜片用导线连接,中间接上电流计,插酒精 稀H 2SO 4稀H 2SO 4ABCD入盛有稀硫酸的原电池反应槽中,观察实验现象?实验现象解答:(学生举手解答)f lash实验演示现象1:锌片附近有气泡产生--锌在金属活动顺序表中位于氢的前面,能置换酸中的氢;铜片附近无现象--铜在金属活动顺序表中位于氢的后面,不能置换酸中的氢。
flash实验演示现象2:电流计指针偏转,铜片周围有气泡生成。
问题探究问题探索1:为什么电流计指针发生偏转?问题探索2:为什么气泡在铜片周围产生,而在锌片周围无气泡生成?通过实验是否能说明由于实验探索2的装置使锌片和铜片的活泼性有所改变?[学生思考讨论]问题分析:问题探索1:因为有电流产生。
问题探索2:因为锌比铜活泼,容易失电子;发生氧化反应,电子沿导线流向铜片(Zn-2e==Zn2+),电子流向铜片后,溶液中的氢离子在铜极附近得到电子产生氢气,发生还原反应(H++2e==H+↑)因而铜片上有气泡产生,因此说明装置改变锌片和铜片活泼性的观点是错误的。
苏教版高中化学选修4原电池的工作原理教案
原电池的工作原理教学目的:理解原电池的形成条件、基本原理。
教学重点:原电池的基本原理教学过程:一、自学探究1.探究 [实验1] 的现象和结论2.探究 [实验2] 的现象和结论3.原电池工作原理4.构成原电池的条件5.原电池正负极的判断方法及电极反应、电池反应的书写二、总结1.[实验1] 的现象:锌粉溶解,有红色物质析出,温度计显示温度迅速上升.结论: Zn+ Cu2+= Zn2+ + Cu化学能热能2.[实验2] 的现象:锌片变细,铜上有红色物质析出,电流计指针发生偏转.结论: Zn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=CuZn+ Cu2+= Zn2+ + Cu化学能电能3.原电池工作原理较活泼的金属失去电子发生氧化反应,电子从较活泼金属(负极)通过外电路流向较不活泼的金属(正极)。
4.构成条件:有自发的氧化还原反应发生(1)两个活性不同的电极(2)有电解质溶液(3)能形成闭合回路5.盐桥:在U型管中装满用饱和KCl溶液和琼胶作成的冻胶。
盐桥的作用:使Cl-向锌盐方向移动,K+向铜盐方向移动,使Zn盐和Cu盐溶液一直保持电中性,从而使电子不断从Zn极流向Cu极。
这种装置能将化学能转变为电能,称为原电池(Primary Cell)6.原电池正负极的判断方法及电极反应、电池反应的书写正极(铜电极):Cu2++2e-=Cu负极(锌电极):Zn-2e-=Zn2+电池反应: Zn+ Cu2+= Zn2+ + Cu(总反应)知识拓展:原电池是由两个半电池组成的;半电池中的反应就是半反应,即电极反应。
所以半电池又叫电极。
原电池的表示方法:(-)Zn|Zn2+(C1) ‖Cu2+(C2)|Cu(+)“|”表示液-固相有一界面;“‖”表示盐桥。
在有气体参加的电池中还要表明气体的压力,溶液要表明浓度。
例如:(-)Pt|H2(100KPa)|H+(1.0mol⋅L-1)‖Cr3+(1.0mol⋅L-1),H+(1.0⨯10-2mol⋅L-1),Cr2O72-(10mol⋅L-1)|Pt(+)负极: H2-2e- = 2H+正极: Cr2O72-+14 H++6e-== 2 Cr3++7 H2O总反应: Cr2O72-+ 3 H2+ 8 H+= 2 Cr3++7 H2O三、练习1.判断下列哪些装置构成了原电池?若不是,请说明理由;若是,请指出正负极名称,并写出电极反应式.2.试将下列两个氧化还原反应分别设计成两个原电池Zn + 2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag2Fe3++Fe=3Fe2+3.依探究实验2的原理,按:Cu+2AgNO3====Cu(NO3)2+2Ag 的反应设计一个能持续产生电流的原电池装置,画出装置图。
【2019年整理】高中化学选修4《化学反应原理》原电池教案
选修4 《化学反应原理》原电池一、原电池及其工作原理课前导学1.概念原电池是把能转化为能的装置。
2.原电池的构成条件(1)一看反应:看是否有能自发进行的_________________发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。
(2)二看两电极:一般是______________________的两电极。
(3)三看是否形成闭合回路,形成闭合回路需三个条件:①__________溶液;②两电极直接或间接接触;③两电极插入_________溶液。
总结为“氧化还原是核心,两极一液成回路”3.工作原理以锌铜原电池为例电极名称负极正极电极材料电极反应式反应类型总反应式电子流向从______流出沿导线流入______电流方向从______沿导线流向______盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl溶液,K+移向极,Cl-移向极自学检测1.分析下图所示的两个原电池装置,其中结论正确的是()A.①②中Mg均作负极B.①中Al表面产生气体,②中Al表面有固体析出C.①中Al作正极,电极反应式为2H++2e-===H2↑D.②中Al作负极,电极反应式为Al-3e-===Al3+2.一个原电池的总反应方程式为Zn+Cu2+===Zn2++Cu,该原电池可能为()A B C D正极Fe Cu Zn Al负极Zn Zn Cu Zn电解质溶液CuSO4H2SO4ZnCl2CuCl23.热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。
一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl—KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。
该电池总反应为:PbSO4+2LiCl+Ca CaCl2+Li2SO4+Pb。
下列有关说法不正确的是() (Pb相对原子质量为207)A.放电过程中,Li+向正极移动B.正极反应式:Ca+2Cl-- 2e-CaCl2C.每转移0.2 mol电子,理论上生成20.7gPbD.常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转4.Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。
苏教版选修4“原电池工作原理”教学设计
气泡 。电子从锌棒流向铜棒 , 故电流表指针 发生偏转 , 溶
液 中 阳离子 向正极 移动 , 阴离 子 向负 极移动 , 形 成闭合
回路 。 设计意 图: 通过复习 以稀硫酸为介质 的 C u — z n 原 电 池, 迅速唤醒 已学知识 。
了学生 的问题 意识 、 动手能力 。 二、 教 学 目标
1 . 知 识 与 技 能
[ 知识 回顾 ] 播 放水果 电池 视频 , 视频 中用 1 2 8 0瓣
的橙子给手机充 电 , 场面非常震撼 。
[ 教师 ]同学 们 ,刚才 的视频 中蕴藏着什 么化学原
理 ?
f 学生 回答 ] 原 电池原理 。
还 原 反 应设 计 原 电池 、
关键词 : 单液原 电池: 盐桥 : 双液原 电池 : 优化设计
文 章编 号 : 1 0 0 8 — 0 5 4 6 ( 2 0 1 3 ) 0 4 — 0 6 2 — 0 3
d o i : 1 0 . 3 9 6 9  ̄. i s s n . 1 0 0 8 — 0 5 4 6 . 2 0 1 3 . 0 4 . 0 2 7
・
教学设计 ・
苏教 版选修 4“ 原 电池工作原 理" 教 学 设计
步 月华 李胜 荣
( 江苏省丹 阳高级 中学 江 苏 丹 阳 2 1 2 3 0 0 ) 摘要 : 以“ 水果电池” 视频 引入 . 复习单液原 电池工作原理, 根据反应 “ Z n + C u “ = Z n z + C u ” 学生 自主设计单液原 电池 . 通过观 察 实验现 象发现 问题 , 学生提 出疑 问, 师 生共 同讨论 , 找到解决方法—— 架设盐桥 。最后学 以致用 , 根据 自发进行 的氧化
【教学设计】高二化学《原电池的工作原理》教学设计
(1)定义:化学能转化为电能的装置。
(2)构成条件
1.自发的氧化还原反应(实质)
2.一般活泼性不同的两电极
3.电解质溶液
4.闭合回路
(3)工作原理
正极:得到电子(还原反应)
负极:失去电子(氧化反应)
二、带盐桥的原电池
电极材料
两个半电池{}盐桥
电解质溶液
九、教学反思
高二作为中间年段,培养学生良好的学习习惯,善于发现问题、分析问题、解决问题、思维迁移的能力是非常重要的。所以本节课的设计理念:重视化学实验的教学功能,以问题启发为手段,引导学生主动进行实验探究,自己去发现、分析并解决问题,体验通过探究而使问题解决的喜悦,从而自主的获取知识和技能。
锻炼学生合作、动手实验、解决问题的能力。
盐桥教学
【讲解】播放铜锌原电池盐桥动画,引导学生理解盐桥的组成、离子如何移动?盐桥作用是什么?有何优点?
交流讨论、对比归纳带盐桥的装置特点,得出结论:盐桥中离子移动方向,盐桥的作用和优点。
通过学生动手实验、现象的对比观察,深入思考分析,得到实验本质,以探究的方式突破盐桥难点教学。
实验改进
(提高能量转化效率)
【问题】如何提高上述原电池效率?请改进实验。
【改进】在原有实验基础上改进,引入带盐桥的装置。
思考、交流讨论,画出装置图并讲解设计思路。
培养学生的思维迁移和分析归纳能力。
实验探究
【实验】请动手完成课本P13实验2,观察现象并分析结论?
分组实验,观察现象、记录并描述实验现象、书写电极反应式和总反 应方程式、分析结论。
七、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
创设情景
【问题】请判断下列装置能否形成原电池?
高二化学原电池的工作原理学案苏教版高中化学选修
课题:化学能与电能的转化原电池的工作原理编写:孙成雄审定:袁士成解吉普【自学评价】1.构成原电池的基本条件是什么?2. 原电池的两个电极上分别发生什么类型的反应?3. 电极反应与电池反应的关系是什么?【互动学习】一、原电池的基本概念问题一原电池的概念:装置问题二原电池的构成条件:(1)。
(2)与溶液接触。
(3)有导线相连且组成闭合回路,或具备将化学能转化成电能的条件。
问题三电极名称及电极反应。
负极:较活泼金属,电子流的极,发生反应。
正极:不活泼金属(或非金属,导体),电子流的极,发生反应。
(4)工作原理:较活泼金属发生氧化反应,电子由较活泼金属通过导线流入不活泼金属,溶液中氧化性较强的阳离子在不活泼金属上得到电子被还原。
二、原电池的正、负极判断及电极方程式的书写问题一原电池的正、负极的判断方法(1)由两极的活泼性强弱确定:活泼性金属为负极,活泼性的金属或能导电的非金属为正极。
(2)根据在两电极发生的反应来判断:。
(3)由电极变化情况确定:某一电极若不断溶解或其质量不断减少,该电极发生反应,则此电极为原电池的极;若某一电极的质量不断增加或不变或有气体产生,该电极发生反应,为此电池的极。
(4)根据外电路中自由电子的移动方向确定:。
(5)根据内电路中阴阳离子的移动方向确定:在内电路中移向的电极为正极,移向的电极为负极。
问题二电极反应式的书写(1)如果题目给定的是图示装置,先分析正、负极,再根据正、负极规律(负氧正还)书写电极反应式。
(2)如果题目给定的是总反应式,可分析此反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素的化合价变化情况),再选择某一极上的简单变化情况去写电极反应式,另一极的电极反应式可直接写或用总反应式减去已写出的电极反应式即可(加、减法)。
三、原电池的设计方法构成原电池的基本条件,是进行原电池设计的基本依据。
1.根据电池反应写出电极反应式,以 Fe+Cu2+===Fe2++Cu为例。
把氧化还原反应Fe+Cu2+===Fe2++Cu分解为氧化反应和还原反应两个半反应,从而确定电极反应。
2019-2020年高中化学专题1第2单元第1课时原电池的工作原理教案苏教版选修42
第1课时原电池的工作原理目标与素养:1.以铜锌原电池为例,理解原电池的工作原理。
(宏观辨识与微观探析)2.学会判断原电池的正、负极,掌握原电池反应方程式和电极反应式的书写。
(宏观辨识与微观探析)3.掌握原电池原理的基本应用。
(科学态度与社会责任)一、原电池的工作原理1.原电池(1)概念:将化学能转化为电能的装置。
(2)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)。
②电解质溶液。
③形成闭合回路(或两极直接接触)。
④能自发地发生氧化还原反应。
2.铜锌原电池的工作原理(1)用温度计测量锌粉与CuSO4溶液反应的温度变化,说明该反应为放热反应,该反应在物质变化的同时,实现化学能转化为热能。
(2)铜锌原电池的工作原理(1)成分:含有KCl饱和溶液的琼脂。
(2)离子移动方向:Cl-移向ZnSO4溶液(负极区),K+移向CuSO4溶液(正极区)。
(3)作用:①使两个半电池形成通路,并保持两溶液的电中性。
②避免电极与电解质溶液反应,有利于最大程度地将化学能转化为电能。
二、原电池的设计请根据离子反应Fe+Cu2+===Fe2++Cu设计一个原电池(1)将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应,分别作原电池的负极和正极的电极反应式。
负极:Fe-2e-===Fe2+;正极:Cu2++2e-===Cu。
(2)确定电极材料如发生氧化反应的物质为金属单质,可用该金属直接作负极;如为气体(如H2)或溶液中的还原性离子,可用惰性电极(如Pt、碳棒)作正极。
发生还原反应的电极材料一般不如负极材料活泼。
本例中可用铁作负极,用铜作正极。
(3)确定电解质溶液①负极区用FeCl2溶液作电解液;②正极区用CuCl2溶液作电解液;③如果原电池中没有盐桥,可用CuCl2溶液作电解液。
(4)构成闭合回路:将电极用导线连接,使之构成闭合回路。
(5)画出装置图1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)原电池中电子流出的一极是正极,发生氧化反应。
2019-2020年苏教版高中化学选修4《原电池的工作原理》教案
2019-2020年苏教版高中化学选修4《原电池的工作原理》教案一、选择题1.有关原电池下列说法中正确的是()A.在外电路中电子由正极流向负极B.在原电池中,只有金属锌作负极C.原电池工作时,阳离子向正极方向移动D.原电池工作时,阳离子向负极方向移动【解析】在原电池中,电子由负极流向正极,阳离子向正极方向移动,阴离子向负极方向移动。
当有比Zn活泼的金属与Zn组成原电池时,一般Zn作正极。
【答案】 C2.将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸中,并经过一段时间后,下列各叙述中正确的是()A.负极有Cl2逸出,正极有H2逸出B.负极附近Cl-的浓度减小C.正极附近Cl-的浓度逐渐增大D.溶液中Cl-的浓度基本不变【解析】Fe为负极:Fe-2e-===Fe2+;Ag为正极;2H++2e-===H2↑,Cl-的浓度基本不变。
【答案】 D3.某原电池总反应的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+,能实现该反应的原电池是() A.正极为铜,负极为铁,电解质溶液为FeCl3溶液B.正极为铜,负极为铁,电解质溶液为Fe(NO3)2溶液C.正极为铁,负极为锌,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液D.正极为银,负极为铁,电解质溶液为CuSO4溶液【解析】由原电池总反应式:2Fe3++Fe===3Fe2+,可知负极反应为Fe-2e-===Fe2+,正极反应为2Fe3++2e-===2Fe2+,所以只有A项符合要求。
【答案】 A4.某原电池,将两金属X、Y用导线连接,同时插入相应的电解质溶液中,发现Y电极质量增加,则可能是下列情况中的()A.X是负极,电解质溶液为CuSO4溶液B .X 是负极,电解质溶液为稀H 2SO 4溶液C .X 是正极,电解质溶液为CuSO 4溶液D .X 是正极,电解质溶液为稀H 2SO 4溶液【解析】 将金属X 、Y 用导线连接,同时,插入相应的电解质溶液中,构成原电池。
负极上发生氧化反应,失去电子,电子经外电路流向正极,溶液中的阳离子在正极得电子而被还原,若使Y 极质量增加,四个选项中,只有A 正确;X 是负极;Y 是正极,电解质是CuSO 4溶液。
2019-2020年苏教版高中化学选修4《化学能与电能的转化》教案
2019-2020年苏教版高中化学选修4《化学能与电能的转化》教案一、[教学目标]1.知识目标(1)原电池工作原理、构成条件、电极名称的判断。
(2)电极反应方程式的书写2、能力目标:落实双主一本教学模式,培养学生的创新思维能力,体验化学能转化为电能的探究过程。
3、德育目标:培养学生由实践到理论,再由理论指导实践的科学方法。
二、[重点与难点]本课时的重点原电池工作原理。
难点是电极方程式的书写。
三、[教学方法]实验探究、设疑启发四、[教学用品]烧杯、灵敏电流计、铜片、锌片、导线、硫酸锌、硫酸铜。
五、[教学过程]引言:同学们,今天我们要进入专题一第二单元的学习,现在请同学们结合我们必修2当中所学的知识,回顾总结一下构成原电池的定义及形成条件。
知识回顾:1、原电池是将化学能转变为电能的装置。
原电池反应的本质是发生自发进行的氧化还原反应。
2、原电池正、负极规律①负极——电子流出的极。
通常是活泼性较强的金属,发生氧化反应②正极——电子流入的极。
通常是活泼性较弱的金属或非金属导体,发生还原反应3 、组成原电池的条件①有两种活泼性不同的金属(或一种是非金属单质或金属氧化物)作电极。
②电极材料均插入电解质溶液中。
③两极相连形成闭合电路。
④能自发进行氧化还原反应4、判断下列装置哪些属于原电池[过渡] 那么这节课呢,我们主要学习一下:原电池的工作原理。
实验探究一:内 容:将锌片与铜片分别通过导线与灵敏电流计连接,再同时平行浸入盛有CuSO 4溶液的烧杯中。
要 求:1. 观察并记录实验现象2. 实验完成后,用清水洗净电极表面的溶液。
实验现象:1、电流表指针发生偏转 2、铜片表面有铜析出 3、锌片表面有铜析出为什么锌片表面也有铜析出?能否阻止Cu 2+在锌片表面还原为铜? [回答1] 锌片不纯,在七表面形成了一个个小的原电池,因此也会有同析出。
[回答2] 将两电极反应分开在两个烧杯中做,避免了锌片与 硫酸铜的直接接触。
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Cu 2019-2020年高中化学《原电池的工作原理》教案1 苏教版选修4 高考学习网【知识与技能目标】
了解原电池的工作原理,能写出其电极反应和电池反应方程式。
【过程与方法目标】
通过进行化学能转化为电能的探究活动,体验原电池的工作原理,熟练书写电极反应和电池反应方程式。
【情感态度与价值观目标】
通过化学能与电能相互转化关系的学习,使学生从能量的角度比较深刻地了解化学科学对人类的贡献,体会能量守恒的意义。
学会利用能源与创造新能源的思路和方法,提高环保意识和节能意识。
【教学重点】
了解原电池的工作原理,能够写出电极反应式和电池反应方程式。
【教学难点】
原电池的工作原理,从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。
【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】原电池的工作原理
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)
【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。
显然从理论上讲,一个能自发进行的氧化还原反应,若能设法使氧化与还原分开进行,让电子的不规则转移变成定向移动,便能形成电流。
所以原电池的实质就是将氧化还原的电子转移变成电子的定向移动形成电流。
(2)实质:将一定的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。
即将化学能转化成电能的形式释放。
问:那么这个过程是怎样实现的呢?我们来看原电池原理的工作原理。
(3)原理:(负氧正还)
问:在锌铜原电池中哪种物质失电子?哪种物质得到电子?
学生:活泼金属锌失电子,氢离子得到电子
问:导线上有电流产生,即有电子的定向移动,那么电子从锌流向铜,还是铜流向锌?
学生:锌流向铜
讲:当铜上有电子富集时,又是谁得到了电子?
学生:溶液中的氢离子
讲:整个放电过程是:锌上的电子通过导线流向用电器,从铜流回原电池,形成电流,同时氢离子在正极上得到电子放出氢气,这就解释了为什么铜片上产生了气泡的原因。
讲:我们知道电流的方向和电子运动的方向正好相反,所以电流的方向是从铜到锌,在电学上我们知道电流是从正极流向负极的,所以,锌铜原电池中,正负极分别是什么?
学生:负极(Zn)正极(Cu)
实验:我们用干电池验证一下我们分析的正负极是否正确!
讲:我们一般用离子反应方程式表示原电池正负极的工作原理,又叫电极方程式或电极反应。
一般先写负极,所以可表示为:
负极(Zn):Zn-2e=Zn2+(氧化)
正极(Cu):2H++2e=H2↑(还原)
讲:其中负极上发生的是氧化反应,正极上发生的是还原反应,即负氧正还。
注意:电极方程式要①注明正负极和电极材料②满足所有守衡
总反应是:Zn+2H+=Zn2++H2↑
讲:原来一个自发的氧化还原反应通过一定的装置让氧化剂和还原剂不规则的电子转移变成电子的定向移动就形成了原电池。
转折:可以看出一个完整的原电池包括正负两个电极和电解质溶液,及导线。
那么铜锌原电池中的正负极和硫酸电解质能否换成其他的物质呢?
学生:当然能,生活中有形形色色的电池。
过渡:也就是构成原电池要具备怎样的条件?
二、原电池的构成条件
1. 活泼性不同的两电极
2. 电解质溶液
3. 形成闭合回路(导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液
4. 自发的氧化还原反应(本质条件)
思考:锌铜原电池的正负极可换成哪些物质?保证锌铜原电池原理不变,正负极可换成哪些物质?( C、Fe、Sn、Pb、Ag、Pt、Au等)
问:锌铜原电池中硫酸能换成硫酸钠吗?
判断是否构成原电池,是的写出原电池原理。
(1)镁铝/硫酸;铝碳/氢氧化钠;锌碳/硝酸银;铁铜在硫酸中短路;锌铜/水;锌铁/乙醇;硅碳/氢氧化钠
(2)[锌铜/硫酸(无导线);碳碳/氢氧化钠] 若一个碳棒产生气体11.2升,另一个产生气体5.6升,判断原电池正负极并求锌片溶解了多少克?设原硫酸的浓度是1mol/L,体积为3L,求此时氢离子浓度。
(3)银圈和铁圈用细线连在一起悬在水中,滴入硫酸铜,问是否平衡?(银圈下沉)(4)Zn/ZnSO4//Cu/CuSO4盐桥(充满用饱和氯化钠浸泡的琼脂)
(5)铁和铜一起用导线相连插入浓硝酸中
镁和铝一起用导线相连插入氢氧化钠中
思考:如何根据氧化还原反应原理来设计原电池呢?
请将氧化还原反应 Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+设计成电池:
硫酸铜硫酸铜
此电池的优点:能产生持续、稳定的电流。
其中,用到了盐桥
什么是盐桥?
盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻,胶冻的作用是防止管中溶液流出。
盐桥的作用是什么?
可使由它连接的两溶液保持电中性,否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电,铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电。
盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移,使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。
导线的作用是传递电子,沟通外电路。
而盐桥的作用则是沟通内电路。
三、原电池的工作原理:
正极反应:得到电子(还原反应)
负极反应:失去电子(氧化反应)
总反应:正极反应+负极反应
想一想:如何书写复杂反应的电极反应式?
较繁电极反应式=总反应式—简单电极反应式
例:熔融盐燃料电池具有高的放电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,已制得在6500C下工作的燃料电池,试完成有关的电极反应式:
负极反应式为:2CO+2CO32--4e-=4CO2
正极反应式为:2CO2+O2+4e-=2CO32-
电池总反应式:2CO+O2=2CO2
四、原电池中的几个判断
1.正极负极的判断:
正极:活泼的一极负极:不活泼的一极
思考:这方法一定正确吗?
2.电流方向与电子流向的判断
电流方向:正→负电子流向:负→正
电解质溶液中离子运动方向的判断
阳离子:向正极区移动阴离子:向负极区移动
板书设计
一、原电池实验探究
(1)原电池概念:学能转化为电能的装置叫做原电池
(2)实质:将一定的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。
即将化学能转化成电能的形式释放。
(3)原理:(负氧正还)
二、原电池的构成条件
1. 活泼性不同的两电极
2. 电解质溶液
3. 形成闭合回路(导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液
4. 自发的氧化还原反应(本质条件)
三、原电池的工作原理:
正极反应:得到电子(还原反应)
负极反应:失去电子(氧化反应)
总反应:正极反应+负极反应
四、原电池中的几个判断
1.正极负极的判断:
2.电流方向与电子流向的判断
课堂练习:
1. 下列哪些装置能构成原电池?
2. 某原电池的总反应的离子方程式为:2Fe3++Fe == 3Fe2+,不能实现该反应的原电池组成
是
()
A. 正极为铜,负极为铁,电解质溶液为FeCl3溶液
B. 正极为碳,负极为铁,电解质溶液为Fe(NO3)3溶液
C. 正极为铁,负极为锌,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
D. 正极为银,负极为铁,电解质溶液为CuSO4溶液
3、宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池,其电池反应为2H2+O2=2H2O,电解质溶液为KOH,反应保持在高温下,使H2O蒸发,正确叙述正确的是:()
A.H2为正极,O2为负极
B.电极反应(正极):O2+2H2O+4e- =4OH-
C.电极反应(负极):2H2+4OH-=4H2O-4e-
D.负极发生氧化反应,正极发生还原反应
4. 下列关于原电池的叙述正确的是()
A. 构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属
B. 原电池是将化学能转变为电能的装置
C. 原电池中电子流出的一极是负极,该极被还原
D. 原电池放电时,电流的方向是从负极到正极
课堂练习答案
1. CD
2. BD
3. BD
4. B。