2018-2019学年人教版化学选修4第4章第1节原电池说课教案
高中化学 人教版选修4 第四章第一节 原电池 教学设计、教案、学案
第一节原电池1.以锌铜原电池为例,了解原电池的工作原理。
2.学会判断原电池的正、负极,并能正确书写电极反应式和总反应方程式。
3.认识化学能与电能的相互转化,并能设计简单的原电池。
原电池的基础知识1.原电池(1)概念:将化学能转化为电能的装置。
(2)实质:利用能自发进行的氧化还原反应,把化学能转化为电能。
(3)形成条件①两个活泼性不同的电极;②电解质溶液或熔融电解质;③形成闭合回路;④能自发进行的氧化还原反应。
2.工作原理(以锌铜原电池为例)装置示意图现象锌片逐渐溶解,铜片上有红色物质生成,电流表指针发生偏转电极Zn电极Cu电极电极名称负极正极得失电子失电子得电子电子流向流出流入反应类型氧化反应还原反应电极反应式Zn-2e-===Zn2+Cu2++2e-===Cu总反应式Zn+Cu2+===Zn2++Cu3.盐桥及其作用(1)成分:含有琼胶的KCl饱和溶液。
(2)离子移动方向:Cl-移向负极区,K+移向正极区。
(3)作用①通过离子在盐桥中的定向移动,使两个隔离的电解质溶液连接起来,可使电流持续传导。
②将两个半电池完全隔开,使副反应减至最低程度,可以获得单纯的电极反应,有利于最大程度地将化学能转化为电能。
1.正误判断:正确的打“√”,错误的打“×”,并阐释错因或列举反例。
语句描述正误阐释错因或列举反例(1)在原电池构成的闭合回路中,电子从原电池的正极通过导线流向负极(2)原电池的正极一定是化学性质较不活泼的金属(3)原电池工作时,正极上发生氧化反应,负极上发生还原反应(4)只有自发进行的氧化还原反应才能设计成原电池(5)反应Cu+2Ag+===2Ag+Cu2+能以原电池的形式来实现(2)×不一定,如Mg、Al和NaOH溶液构成原电池时,Al为负极,Mg为正极;导电非金属也可做正极(3)×原电池工作时,正极上发生还原反应,负极上发生氧化反应(4)√(5)√2.锌片和铁片紧贴在一起,放置于稀硫酸溶液中,能否形成原电池?答案:能。
人教版高中化学选修4教案:第四章第一节原电池
第四章电化学基础第一节原电池一、教材分析本节课选取人教版化学选修4《化学反应原理》第四章第一节,本课以必修化学2第二章第二节“化学能与电能”为基础,进一步介绍原电池的组成和工作原理。
教材的设置体现了学习知识的阶梯性,更加关注学生的化学专业知识和科学素养的提升。
在必修部分只要求学生能举例说明化学能与电能之间的转化,在选修部分则进一步要求学生指导原电池的工作原理并能设计原电池。
本节课教学内容中,从双液锌铜原电池入手,通过一个盐桥的设置,将氧化反应和还原反应分离开来。
这对学生而言不仅仅是装置的改进,更是对氧化还原反应思维方式的转变,也是学生学习最困难的地方。
学生通过将原电池的工作原理进行应用,设计原电池,加深了学生对原电池的理解。
学生对电化学知识,对原电池的工作原理有神秘感和探索欲望,要充分利用学生的好奇心和求知欲,设计层层实验和问题情境,使学生在自主实验、积极思考和相互讨论中自己发现问题、分析问题和解决问题。
原电池是将化学能转化为电能的重要装置,小到手机、心脏起搏器,大到交通工具、人造卫星、宇宙飞船都离不开原电池。
原电池的工作原理不仅再现了氧化还原反应中能量的转化和守恒规律,也为金属的防护提供了理论依据。
因此本节是电化学的基础知识,也是本章的重点内容,学好本节知识,具有比较重要的现实意义和理论意义。
二、教学目标1、知识与技能(1)知道原电池的工作原理。
(2)能够根据原电池的形成条件设计原电池。
(3)能书写简单的电极反应和电池反应方程式。
2、过程与方法(1)通过对原电池模型的建立,让学生体会原电池的工作原理并加以简单应用。
(2)通过对原电池的了解,进一步深化对原电池构成条件和工作原理的理解。
(3)通过实验探究,使学生学会科学的研究方法,善于在体验过程中发现问题。
3、情感态度价值观(1)通过对能量之间的转换的学习和了解,使学生了解化学对我们的生产、生活带来的便利,激发学生学习化学的兴趣。
(2)通过能量的守恒和电子的守恒等守恒思想的建立,使学生进一步体验守恒的思想。
人教版高中化学选修4-4.1《原电池》名师教学设计
第一节原电池核心素养通过对原电池和工作原理的深入学习,通过自主探究、自主求解的学习方式,培养学生科学探究和创新意识的化学素养。
简单说课本节内容为高中化学新课程(人教版)选修4的第四章电化学的重要内容之一。
该内容学生在必修2已有一定的了解,本节是该内容的加深,主要是增加了一个盐桥内容。
本节课试图以“教师实验引导,学生自主探究,自主分析设计”的学习方式学习。
本节课大致分为:回顾原电池,设计原电池,改良原电池等几个基本环节,完成了复习基本概念,总结单池原电池的设计思路,过度盐桥原电池的设计思路,还探讨了盐桥的作用。
在课程实施过程中,学生亲手实验,观察现象,提出疑问,自主解答,自主设计,自主评价。
在自主提问的过程中推动课的前进,旨在培养学生的动手能力、问题意识,学会实验,学会提问、学会探究、学会设计、学会评价。
教学目标知识与技能:1.掌握原电池的概念和盐桥电池的工作原理;2.学会设计原电池;3.体会盐桥电池的优点和应用技能与方法:1.通过实验探究原电池原理,学会观察、学会提问、学会思考;2.通过对单池原电池与盐桥原电池的设计对比,学会比较,评价设计方案;情感与价值观:1.通过自主探究根据现象设疑,根据疑问求解的模式,进行自主学习,激发学生的学习兴趣,培养科学探究态度和科学创新精神:2.在小组合作的过程中,培养团结合作的探究学习观念,强化合作意识;教学重点设计锌铜原电池,由一锌三用到一锌一用建构过程教学难点原电池中盐桥的作用分析教学方案教师引导实验探究与学生自主提问推进相结合教学用品多媒体设备:多媒体电脑及显示屏实验仪器每组电流表,导线两根,烧杯两个,铜电极,锌电极,温度计,砂纸,盐桥。
(共8组,2人一组)化学药品硫酸铜溶液、硫酸锌溶液。
(共8组)其它用品手机教学设计。
人教版高二化学选修四4.1原电池说课稿
高中化学选修4化学反应原理第四章电化学基础第一节《原电池》说课稿原电池说课稿尊敬的各位评委老师:大家好!今天我说课的题目是人教版化学选修4第四章《电化学基础》第一节《原电池》。
我将从教学目标、重点难点、教学方法、环节设计、教学反思五个方面进行说课。
明确的教学目标是实现高效课堂教学的关键。
教师只有深刻理解了教材、学生以及课标的要求,找到三者的结合点,才能制定切实可行的教学目标。
一、教学目标(一)、课标要求:了解原电池的工作原理,通过实验体验化学能如何转换成电能,并能写出电极反应和电池反应方程式。
认识化学能与电能相互转化的实际意义及重要作用。
突出实验探究:电能与化学能的相互转化。
培养科学素养,提高在实践中学习的能力。
(二)、教材分析电化学是研究化学能与电能相互转换的装置、过程和效率的科学,它的应用十分广泛。
学生在必修2中学习了由锌片、铜片和稀硫酸溶液组成的简单原电池,初步了解了原电池原理。
因此本节知识是对原电池原理的进一步拓展和提高。
本节将要学习带有盐桥的较复杂的原电池,进一步认识原电池的构成和反应原理,了解设计原电池,能正确判断正、负极。
以原电池原理为探究线索,突出在原电池中设置盐桥不是一个普通的技术改进,而是对旧的思维模式的一个质的突破。
(三)、学情分析学生已经学习了金属的性质、氧化还原反应及电解质溶液等有关知识;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。
但对实验现象及结果的分析和处理能力还有一定的欠缺,需要教师不失时机的引导。
从学生的认知脉络上来看,锌片、铜片和稀硫酸溶液组成的简单原电池原理,学生非常熟悉,但对教材 P71的图4-1所示的锌铜原电池装置并不了解,他们非常想知道这种原电池的工作原理及化学能与电能转换在现代社会中的重要作用,尤其感兴趣的是两烧杯中搭的盐桥。
因此,我引领学生踏着科学家的脚步开展实验探究。
选修四原电池说课稿
本节课主要采用了实验探究法,再结合问题探讨法、 分析推理和比较归纳法等教学方法,同时合理地运用多 媒体等辅助手段,便于达到预期的教学效果。 2、学法: 学生通过实验活动,在观察——讨论——分析——总 结的过程中,完成单液电池模型上升到双液电池模型知识 和能力上的跨越。
四、教学过程设计
1、教学流程图:
续有黑色物质析出。
【设问】单液原电池的不足? 【归纳】单液原电池的不足:①电
流不稳 ②开路耗损。③效率低。
找到根源:锌片与 硫酸铜溶液直接接 触,在锌片表面 Cu2+直接发生了氧 化还原反应。
【设问】如何解决 单液原电池“不足” 呢?
提出设想: ①把锌片和硫酸铜溶 液分开,不直接接触 ②锌片插入非Cu2+的 电解质溶液中(选 NaCl溶液) ③构成闭合回路(用 浸有NaCl饱和溶液的 滤纸条或布条将两电 解质溶液接通)
果汁(含 电解质 溶液)
【知识介绍】在化学实验中常 用的盐桥是在U型管里装含有琼 胶的饱和KCl溶液。
【实验探究3】教材实验4-1
该电池电流更持久。从 而全面得出双液原电池 优点: ①电流稳定 ②开路零耗 ③效率高 。
ZnSO4溶液
CuSO4溶液
盐桥的作用:①形成闭合回路
②平衡溶液电荷
理论分析 负极:氧化反应
重难点的突破:
二、学情分析
发展方向:通过实验活动对原电池原理 形成完整认识,提高解决问题的能力。
突破
局限认识:氧化剂和还原剂只有直接接 触才可能发生氧化还原反应。 已有基础:对原电池原理有初步认识; 具有一定的实验探究能力。 问题情景—实验探究—质疑讨论—分析推理—整合运用
三、教法、学法的分析
(2)作用:
高中化学人教版选修4第四章第1课《原电池》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案
高中化学人教版选修4第四章第1课《原电池》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案
1教学目标
知识与技能:
1、了解电化学的概貌;
2、能理解盐桥的作用;
3、会书写简单的电极反应式;
过程与方法:
1、经历探究如何避免普通原电池内耗的过程,学习科学探究的基本方法。
2、经历尝试使带盐桥的原电池形成闭合回路的过程,提高思维的发散性。
情感态度与价值观:
在探究学习的过程中,体验追根究底、锲而不舍的探究精神并体验成功的乐趣;
2学情分析
对学生原有的认知结构的分析:
①通过对原电池的学习,增加学生对于原电池的感性认识。
②通过原电池的探究,掌握逻辑推理的方法,学会归纳化学反应原理的过程和运用相关原理解决实际问题的演绎过程。
学生在学习本节内容有可能出现的问题分析如下:
①氧化还原反应不会判断。
②缺乏知识连贯性。
③原电池中正负极的判断及电极方程式的书写。
3重点难点
【教学重点】盐桥的作用、探究能力的培养
【教学难点】盐桥的作用、探究能力的培养
4教学过程
教学活动
1【导入】导入
以前,在伦敦的上流社会,有一位贵族夫人格林太太,格林太太是一位漂亮、开朗、乐观的妇女。
当她开怀大笑时,人们可以发现她一口整齐洁白的牙齿中镶有两颗假牙:其中一颗是黄金的----这是他富有的标志;另一颗是不锈钢的----这是一次车祸后留下的痕迹。
令人百思不解的是,自从车祸以后,格林太太整日感到精神萎靡,找遍各大医院会诊也不见效果。
后来是。
人教高中化学选修四 第四章第一节 公开课原电池教学设计-word文档资料
原电池教学设计一、三维目标1知识与技能:⑴通过解剖原电池使学生了解原电池组成,正确判断原电池的两极。
⑵形成原电池概念,探究构成原电池的条件,理解原电池的原理。
2过程与方法:⑴经历原电池设计和原理探究过程,进一步理解探究的意义,学习科学探究的基本方法,提高科学探究的能力。
⑵能对自己探究原电池概念和形成条件的学习过程进行计划、反思、评价和调控,提高自主学习化学的能力。
3情感目标:⑴发展学习化学的兴趣,乐于探究化学能转化成电能的奥秘,体验科学探究的艰辛和喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐。
⑵通过对分组实验及对现象的分析和讨论,培养学生的团队协作精神。
培养学生关注自然、社会和生活现象的热情。
二、教学重、难点重点:原电池的构成条件原电池原理难点:原电池原理及电极反应式的书写三、教学过程引言:同学们你们听说过一位叫伏打的科学家吗?是他发明了人类历史上第一个电池——伏打电池,就连叱咤风云的拿破伦都曾三次聆听他的演讲。
这一发明引起了物理学和化学领域的一场深刻的革命,这一节就让我们沿着伟人的足迹探寻原电池的奥秘吧!板书:第二节原电池大家看一个演示实验:用电流计测电池的电流(电池的正极接电流计的正极)请同学们观察电源的正负极和电流指针偏转方向的关系,简单的电路图如图所示------此时教师在黑板的右上角画出电路图。
教师引导:指针偏转---电流产生---产生电能------化学能转化为电能----原电池1.概念:将化学能转变为电能的装置叫原电池。
干电池是利用原电池原理制成的最常用的电池,它的组成如何?我们从组成入手进行探究。
探究一解剖干电池(学生活动三分钟左右,教师巡视)解剖完后请你说出干电池的组成(进一步提示黑色物质是二氧化锰和碳的混合物)播放原电池的组成:碳棒(正极),锌筒(负极),二氧化锰,氯化铵(浓缩的电解质溶液)。
问:电解质溶液能导电吗?非电解质呢?请根据干电池的组成并模拟科学家的发明过程,利用桌面的仪器和药品设计组装原电池并探究形成条件。
人教版选修四第四章《电化学基础》《原电池》教学设计
第四章第一节原电池一、教学设计思路新课标对本节教材的教学要求是“学生能从根本上了解化学能与电能之间发生转化的原因;能正确书写电极反应式和电池反应方程式。
”基于此,我认为:本节内容是在《必修2:化学能与电能》的基础上,通过对电池效率的探究,引出半电池、盐桥、内电路、外电路等概念,从本质上了解原电池的工作原理,是在必修2基础上的深化。
于是我以下面的思路进行教学设计。
通过影视片段导入,引导学生提取情节涉及到的利用化学物质“造电”信息,明确本节课的学习内容。
通过使学生置身情境,发现问题,通过实验探究继而解决问题。
1.情境线:影片主人公要想回到未来世界,必须与未来世界沟通,即利用通讯设备收到未来世界的讯号,可惜通讯设备没有电了。
本节课,同学们就是要为主人公设计出一个“电池”。
根据必修二的知识,设计“铜—锌—稀硫酸”原电池,发现电池输出电能不够大,引出探究一“原电池输出电能的能力”。
选用“铜—锌—硫酸铜”原电池,电流是大了,但也出现缺陷:电流越来越小,不能产生稳定的电流,从而进行探究二“如何改进实验,提供持续稳定的电流”,引出加盐桥的原电池的学习。
通过参与思考实践,为主人公设计出一个既可以给通讯设备提供相应的电流,又能够持续稳定地供电的电池。
2.实验线:根据影片所给信息,设计“铜—锌—稀硫酸”原电池。
复习原电池构成条件后,根据Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu,设计“铜—锌—硫酸铜”原电池。
通过观察比较电流计指针偏转的角度,完成探究一“原电池输出电能的能力”影响因素。
对实验现象“锌片上也有铜附着”进行再分析,提出问题“能否设法阻止溶液中的Cu2+在负极表面还原”,让学生讨论进行改进,并完成教材实验4—1探究二“原电池(加盐桥)”。
了解盐桥的作用,并感受设置盐桥不是一个普通的技术改进,而是对旧的思维模式的一个质的突破。
二、教案【介绍盐桥】1、盐桥中装有饱和的液和琼脂制成的胶冻,胶冻的作用是防止管中溶液流出。
人教版高中化学选修四第四章第一节 原电池教案
4.1 原电池一、原电池:1.概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池2.组成条件:①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路。
3.电子流向:外电路:负极——导线——正极内电路:盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液,盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。
4.电极反应:以锌铜原电池为例:负极:氧化反应: Zn-2e=Zn2+(较活泼金属)正极:还原反应: 2H++2e=H2↑(较不活泼金属)总反应式:Zn+2H+=Zn2++H2↑5.正、负极的判断:(1)从电极材料:一般较活泼金属为负极;或金属为负极,非金属为正极。
(2)从电子的流动方向:负极流入正极(3)从电流方向:正极流入负极(4)根据电解质溶液内离子的移动方向:阳离子流向正极,阴离子流向负极(5)根据实验现象:①溶解的一极为负极②增重或有气泡一极为正极二、化学电池1.电池的分类:化学电池、太阳能电池、原子能电池2.化学电池:借助于化学能直接转变为电能的装置3.化学电池的分类:一次电池、二次电池、燃料电池(1)一次电池常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等(2)二次电池①二次电池:放电后可以再充电使活性物质获得再生,可以多次重复使用,又叫充电电池或蓄电池。
②电极反应:铅蓄电池放电:负极(铅):Pb+SO42--2e-=PbSO4↓正极(氧化铅):PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4↓+2H2O充电:阳极:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-阴极:PbSO4+2e-=Pb+SO42-③目前已开发出新型蓄电池:银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池(3)燃料电池①燃料电池:是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池②电极反应:一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同,可根据燃烧反应写出总的电池反应,但不注明反应的条件;负极发生氧化反应,正极发生还原反应,不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。
选修4第四章原电池说课稿
选修4第四章《电化学》第一节原电池说课稿一、 说教材(一)课程标准:新课标要求学生能从根本上了解化学能与电能之间发生转化的原因;能正确书写电极反应式和电池反应方程式。
(二)教材分析:学生已在高一必修2第二章第二节接触到了《化学能与电能》,能够利用其原理设计简单的原电池,能写出其相应的电极反应方程式,选修四第四章《电化学》进一步介绍原电池的组成和工作原理,通过对电池效率的探究,从本质上了解原电池的工作原理,使用盐桥不仅是一个普通的实验技术改进,而是对旧思维模式的一个质的突破,其优点是能持续稳定的产生电压(电流),为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础。
(三)教学目标及重难点知识与技能:1.使学生进一步了解原电池的工作原理2.能够写出电极反应式和电池反应方程式。
过程与方法:1.经历探究原电池如何提供稳定持续电流的过程,了解科学探究的步骤,学习科学探究的基本方法,提高科学探究的能力;2.经历多次小组合作、实验、学习、讨论,合作能力得到提高。
情感态度价值观:在合作探究学习的过程中体验思维碰撞激宕的乐趣【教学重点】进一步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。
二、说教法主要采用实验探究与思考交流相结合,知识回顾与新知引入相结合的方法,设置问题情境,激发学生的学习兴趣,并辅助多媒体教学手段,帮助学生理解原电池的工作原理和盐桥的作用。
三、说学法 通过实验,观察,小组讨论等方法,实现思维模式的质的突破。
四、说教学过程五、说教学反思本节课我根据高二年级学生的心理特征及其认知规律,采用实验探究与思考交流相结合,知识回顾与新知引入相结合的方法,以教师为主导,学生为主体,教师的“导”立足于学生的“学”,放手让学生自主探索的学习,主动的参与到知识的形成的整个思维过程,力求使学生在积极愉快的课堂氛围中提高知识水平,从而达到预期的教学效果。
请大家秉承“无害化,减量化,资源化”的原则,实验均使用 “明信片原电池”即在塑料板上直接实验,为了效果明显每大组又分为两个小组,左面小组测电流,右面小组测电压,用电流电压检测仪直接按到相应按钮即可测定,操作简单。
人教版高中化学选修四4.1《原电池》第一课时说课稿
人教版高中化学选修四第四章第一节《原电池》说课稿河南省淮阳中学:夏伟各位专家、领导、老师:大家好!我是化学组教师夏伟,我说课的内容是人教版高中化学选修四第四章第一节《原电池》。
我的说课分为说教材、说学情、说目标、说模式、说方法、说设计、说板书、说评价、说开发和说得失十个部分。
首先是对教材的分析。
本节课是在《必修一》氧化还原反应、《必修二》化学能与电能的基础上进一步介绍带盐桥的原电池的组成和工作原理,并为继续学习生活中的化学电源、金属的腐蚀和防护、电解原理等电化学知识打下基础。
教材体系的安排,体现了化学学习的层次性和阶段性。
这样在学生对原电池原理有了初步认识;具有一定的实验探究能力的基础上,继续通过实验活动对原电池原理形成完整认识,提高解决问题的能力。
过去认为氧化剂、还原剂只有直接接触、相互作用才能发生电子转移,而现在,是使氧化剂和还原剂近乎完全隔离,并在不同的区域之间通过特定的装置实现了电子的定向转移,认识上有一定难度。
本节课为原电池持续、稳定地产生电流创造了必要的条件,也为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础。
本节课既是电化学的基础和核心知识,也是高考必考的重要考点。
其次是对学生的分析。
分为学生的认知发展、学生已有知识和相关生活经验三个部分。
首先是学生的认知发展。
高中二年级的学生智力已经接近成熟,思维的主要形式是抽象逻辑思维,而抽象逻辑思维发展的突出特点是由“经验型”上升为“理论型”。
他们能够用理论做指导,统合分析各种事实,从而在理解记忆的基础上,不断的扩大自己的知识面。
为原电池的学习提供了保障。
其次是学生的已有知识。
学生在必修一中已经学习过氧化还原反应的实质是电子的转移,为学生在学习原电池的过程中树立动态的微粒观奠定了基础。
在必修二的第二章《化学能与电能》学生已经接触到了单液电池,对原电池原理认识已经有了一些经验。
并且初高中的物理电学知识也为本部分的学习奠定了基础。
最后是相关生活经验。
在生活中,学生接触到了太多有关电池的信息,如:干电池、蓄电池、纽扣电池、手机和笔记本电池等。
人教版选修四第四章《原电池》教案
第四章电化学基础第一节原电池【教学目标】知识与技能:1.复习原电池的构成,深入了解原电池的工作原理;2.能理解盐桥的作用;3.能够按要求设计简单的原电池,会书写简单的电极反应式。
过程与方法:1.经历探究如何避免普通原电池内耗的过程,学习科学探究的基本方法;2.经历尝试使带盐桥的原电池形成闭合回路的过程,提高思维的发散性。
情感态度与价值观:在探究学习的过程中,体验追根究底、锲而不舍的探究精神并体验成功的乐趣。
【教学重难点】盐桥的作用、探究能力的培养【教学方法】实验探究法─通过实验、分析、讨论、总结应用等过程,引导学生观察、思考、推理、探究。
【教学过程】【投影】第四章电化学基础【引入】图片引入【板书】第一节原电池【讲述】必修二已经学过原电池,现在又学原电池,区别在于现在是在原来的基础上进一步提高原电池的能量转化效率。
【探究实验一】把锌片和铜片与贺卡扬声器用导线连通,然后把锌片和铜片放入【归纳】复习原电池工作原理【思考】1、锌片上为什么有红色物质析出,贺卡扬声器为什么声音越来越弱?2、该原电池不使用时能否长期保存?为什么?【思考与交流】实验探究一是我们在必修2中学习过的原电池,如果用它做电源,不但效率低,而且时间稍长电流就很快减弱,又不能长期保存,因此不适合实际应用。
这是什么原因造成的呢?有没有什么改进措施?溶液直接接触)(提示:刚才的实验中锌与CuSO4【回答】把锌与硫酸铜溶液分开【提问】分开后,锌的烧杯里加什么物质?【投影】加金属对应的盐溶液【探究实验二】把锌片和铜片与贺卡扬声器用导线连通,然后把锌片放入硫酸锌溶液中,把铜片放入硫酸铜溶液中,贺卡扬声器会发出声音吗?为什么?【回答】不会发出声音,因为构不成闭合回路。
(提示:从微观的角度)那怎么解决这个问题呢?【回答】搭桥【探究实验三】【思考】什么物质能作为离子通道,让Zn2+、SO42-沿着它移动呢?(提示:能吸水的物质就能让溶液沿着它移动,就能让离子沿其运动)用提供的材料把两烧杯连通,观察现象:_______________________________ 【提问】通过实验,设想成立,但声音微弱,为什么?【回答】电流小,单位时间内通过的电量小。
高二化学教案-人教版化学选修4第四章第一节原电池教案
第一节 原电池一、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)【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 +=Zn 2++H 2↑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。
人教版高中化学选修四第四章第一节《原电池》教学设计
第 1 页 共 2 页 发生 反应 原电池 离子 离子负极正极 电解质溶液(标出电子转移情况) 发生 反应第一节《原电池》教学设计一、解读课标1、掌握原电池的结构和工作原理,根据原电池的结构和工作原理会判断电池的正负极。
2、利用原电池的结构和工作原理设计原电池。
二、教材分析由于原电池在必修二第二章已经详细介绍过,因此,在本节课原电池的结构和工作原理以复习为主,由单液原电池向双液原电池过度,熟练掌握将一个氧化还原反应设计成原电池。
三、重点、难点1、掌握原电池的工作原理和结构。
2、根据工作原理会判断原电池的正负极。
3、掌握构成原电池的条件。
4、学会将一个氧化还原反应设计成原电池四、《导学案》自己填写,小组讨论,每组找代表展示。
对展示成员进行鼓励和表扬。
五、学习过程【导入新课】以生活中应用广泛的“暖宝宝”为例。
通过本节课学习,思考“暖宝宝”的工作原理。
【设计思路】以生活实际入手,引起学生注意,生活处处是化学,学以致用,激发学生的兴趣。
【观看视频】观看铜--锌原电池的实验视频。
【独立自学】回顾《氧化还原反应》和必修二《原电池》的内容并结合课本七十一至七十二页内容完成《导学案》上的【复习】部分。
【展评激学】学生展示成果,学生点评,教师补充。
【加强巩固】每组同学讨论完成《导学案》上的【练习】1,展示小组讨论结果。
【学生总结】如何判断电池的正负极?【总结升华】第 2 页 共 2 页 原电池 离子离子 负极 正极 电解质溶液 (标出电子转移情况) 发生 反应 (填“阴”或“阳” , 右同)【小组讨论】比较《导学案》上【练习】1中的图Ⅰ和图Ⅱ,完成《导学案》上的【思考】1、2、3、4部分【设计思路】通过旧知识的复习,向新知识过度。
由单液原电池引入双液原电池。
从而引出原电池的构成条件。
【学生总结】构成原电池的条件。
【学以致用】 讨论《导学案》上【思考】5.“暖宝宝”的工作原理:以还原铁粉为负极,石墨粉作为正极材料,氯化镁或氯化钙为吸水剂,氯化钠为电解质,空气中的氧气在石墨上得到电子,形成原电池。
人教版选修4(化学反应原理):原电池+教学设计
第四章电化学基础第一节原电池一、教材分析本节课的教学内容“原电池”,是人教版《普通高中课程标准实验教科书化学选修4 化学反应原理》中第四章电化学基础的第一节内容。
高中选修阶段的化学学习,是在必修的相关知识的基础上加以进一步的提高深化。
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和化学能与热能的转化分列选修课本的第一章和最后一章,一方面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,而电化学部分相对显得抽象,学生理解起来存在困难,比较难以掌握。
另一方面,电化学一章的知识有涉及到弱电解质的相关内容,因此将其安排在了全书的最后一章。
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。
另一方面课本将实验探究充分融入到理论知的学习过程当中,让学生经历科学探究的过程,为学生进一步提高科学探究能力创设了平台。
同时,也充分联系原理在实际生产生活中的运用,让学生体会到化学的有用性,体验科学、技术、社会与环境的密切关系,达到提高学生科学素养的目标。
学生在本节课的学习中,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,并从围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电化学部分知识的学习,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。
同时,作为高二理科班的同学也有相对较强的实验观察能力、科学研究能力和问题分析能力,对化学的学习也有较为浓厚的兴趣,尤其是对于与“电”,这一日常生活中最常见元素之一的知识的学习,更容易激发学生探究思考,并进一步学习理论知识的热情。
人教高中化学选修四第四章第一节公开课原电池教学设计
人教高中化学选修四第四章第一节公开课原电池教学设计一、三维目的1知识与技艺:⑴经过解剖原电池使先生了解原电池组成,正确判别原电池的两极。
⑵构成原电池概念,探求构成原电池的条件,了解原电池的原理。
2进程与方法:⑴阅历原电池设计和原理探求进程,进一步了解探求的意义,学习迷信探求的基本方法,提高迷信探求的才干。
⑵能对自己探求原电池概念和构成条件的学习进程停止方案、反思、评价和调控,提高自主学习化学的才干。
3情感目的:⑴开展学习化学的兴味,乐于探求化学能转化成电能的微妙,体验迷信探求的艰辛和喜悦,感受化学世界的巧妙与谐和。
⑵经过对分组实验及对现象的剖析和讨论,培育先生的团队协作肉体。
培育先生关注自然、社会和生活现象的热情。
二、教学重、难点重点:原电池的构成条件原电池原理难点:原电池原理及电极反响式的书写三、教学进程引言:同窗们你们听说过一位叫伏打的迷信家吗?是他发明了人类历史上第一个电池——伏打电池,就连叱咤风云的拿破伦都曾三次倾听他的演讲。
这一发明惹起了物理学和化学范围的一场深入的革命,这一节就让我们沿着巨人的足迹探寻原电池的微妙吧!板书:第二节原电池大家看一个演示实验:用电流计测电池的电流〔电池的正极接电流计的正极〕请同窗们观察电源的正负极和电流指针偏转方向的关系,复杂的电路图如下图------此时教员在黑板的右上角画出电路图。
教员引导:指针偏转---电流发生---发生电能------化学能转化为电能----原电池1.概念:将化学能转变为电能的装置叫原电池。
干电池是应用原电池原理制成的最常用的电池,它的组成如何?我们从组成入手停止探求。
探求一解剖干电池〔先生活动三分钟左右,教员巡视〕解剖完后请你说出干电池的组成〔进一步提示黑色物质是二氧化锰和碳的混合物〕播放原电池的组成:碳棒〔正极〕,锌筒〔负极〕,二氧化锰,氯化铵〔稀释的电解质溶液〕。
问:电解质溶液能导电吗?非电解质呢?请依据干电池的组成并模拟迷信家的发明进程,应用桌面的仪器和药品设计组装原电池并探求构成条件。
2018-2019学年人教版选修4第4章第1节原电池说课教案设计
《原电池装置的改进》实验教学设计说课文稿一、使用教材:本节实验课的内容选自高二化学人教版选修四《化学反应原理》第四章电化学基础第一节原电池的内容。
二、实验器材锌片、铜片、0.2mol·L-1CuSO4溶液、0.2mol·L-1ZnSO4溶液数据采集器、电流传感器、温度传感器、数字化实验软件、盐桥、单液原电池反应器、盐桥双液原电池反应器、自制隔膜双液原电池反应器(阴离子交换膜)、烧杯。
三、实验创新要点1、为比较不同原电池装置的工作效率,从电流强度和温度 2个方面分析原电池的电流稳定性和能量转化效率,比以往只以电流大小来判断电池工作效率更加全面准确。
2、普通的电流计和温度计不能定量地记录原电池工作时电流和温度变化的整个过程,利用数字化实验技术测定不同类型原电池的电流变化和温度变化,数据精确度高,可以让学生更清楚直观的认识和感受不同类型原电池的特点,将微观变化直观呈现,激发学生的探究精神。
3、自制的隔膜双液原电池装置,构造简单,操作方便,同时减小了电池的内阻,可以提供较大而稳定的电流,能量转化率高,同时,增进了学生对原电池知识的理解和对原电池装置改进的进一步探究。
四、实验设计思路通过数字化实验,从定性的角度出发,伴随着定量的分析,通过测定电流强度大小和温度的变化,分析单液原电池存在缺陷和不足,进而改进原电池的构造,引导学生设计和组装盐桥双液原电池和隔膜双液原电池。
通过对盐桥双液原电池和隔膜双液原电池电流强度和温度的变化情况的测定,分析比较单液原电池、盐桥双液原电池和隔膜双液原电池的工作效率。
五、实验教学目标1.知识与技能(1)通过对不同类型原电池的实验探究,了解原电池工作效率的影响因素,加深对原电池工作原理的认识。
(2)能根据原电池工作原理设计和改进原电池装置。
2.过程与方法通过观察、比较等方法开展实验探究,从而提高科学探究的能力,培养科学的思维方式和创新意识。
3.情感、态度与价值观体验探究带来的乐趣,培养勇于创新,积极实践的科学精神和科学态度。
2018-2019学年人教版 选修4 第4章第1节原电池教案
原电池简单说课:本节内容为高中化学新课程(人教版)选修4的第四章电化学的重要内容之一。
该内容学生在必修2已有一定的了解,本节是该内容的加深,主要是增加了一个盐桥内容。
本节课试图以“教师实验引导,学生自主探究,自主分析设计”的学习方式学习。
本节课大致分为:回顾原电池,设计原电池,改良原电池等几个基本环节,完成了复习基本概念,总结单池原电池的设计思路,总结双池原电池的设计思路,还探讨了盐桥的作用。
在课程实施过程中,学生亲手实验,观察现象,提出疑问,自主解答,自主设计,自主评价。
在自主提问的过程中推动课的前进,旨在培养学生的动手能力、问题意识,学会实验,学会提问、学会探究、学会设计、学会评价。
教学目标:知识与技能:1.掌握原电池的概念和原电池的工作原理;2.掌握构成原电池的基本条件;3.学会设计原电池;技能与方法:1.通过实验探究原电池原理,学会观察、学会提问、学会思考;2.通过对单池原电池与双池原电池的设计对比,学会比较,评价设计方案;情感与价值观:1.通过自主探究根据现象设疑,根据疑问求解的模式,进行自主学习,激发学生的学习兴趣,培养科学探究态度和科学创新精神:2.在小组合作的过程中,培养团结合作的探究学习观念,强化合作意识;教学重点:设计原电池教学难点:原电池中盐桥的作用分析教学方案:教师引导实验探究与学生自主提问推进相结合教学用品:多媒体设备:多媒体电脑及显示屏实验仪器:每组电流表,导线两根,原电池容器两个,铜电极,锌电极,碳电极,盐桥。
(共12组,根据人数而定,4人一组)化学药品:硫酸铜溶液、硫酸锌溶液。
(共12组)其它用品:小手电,MP3,手机、数码相机,笔记本电脑电池。
2018-2019学年人教版选修4第4章第1节原电池教案2
第一节原电池【教材分析】化学能与其他形式的能量可以互相转换,而且严格地遵循着能量守恒定律。
化学能与热能通过化学反应可以直接转换,化学能与电能地相互转换则必须通过一定的装置。
电化学是研究化学能与电能相互转化的装置、过程和效率的科学。
电化学的应用十分广泛,在分析、合成等领域应用很广,由此形成的工业也很多,如电解、电镀、电冶金、电池制造等。
通过向学生提供大量体现化学反应原理对社会发展贡献的实例,加深学生对电化学反应所遵循规律的了解;本节设计了一些实验和科学探究活动,有利于学生增强探索化学反应原理的兴趣,提高学习的社会责任感,同时树立学习和研究化学的远大志向。
【学情分析】本节内容以必修化学2第二章第二节“化学能与电能”为基础,在前期学习过程中,学生已掌握氧化还原反应理论和金属活动性顺序以及物理学中的电学知识,并初步掌握将化学能转化为电能的途径,并对电解质溶液、原电池的构成条件等有一定的了解。
本节将进一步介绍原电池的组成和工作原理,通过对原电池中闭合电路形成过程的分析,引出半电池、盐桥、内电路、外电路等概念,要求学生能够写出相关的电极反应式和电池反应式。
同时,帮助学生对电化学的研究和应用范围形成一个概貌性的认识。
【设计思路】在学生理解原电池概念和构造的基础上,让学生动手实验检验自己学过的知识。
引导学生通过对原电池产生电流现象的观察和分析,发现原电池在实现能量转化过程中存在的矛盾,并设法解决矛盾的过程中,培养学生养成“发现问题→分析问题→提出假设→实验验证”基本的科学素养,并养成实事求是、严谨治学的科学态度。
【教学目标】知识与技能:1.理解盐桥的作用;深入理解原电池工作原理;会写电极反应式、电池反应式;过程与方法:1.通过实验探究原电池如何提供持续、稳定电流的过程,培养“发现问题→分析问题→提出假设→实验验证”基本的科学素养,提高实验探究能力;2.通过对比不同电池输出电能能力的不同,明白化学能转化为电能的效率有高低之分,并深刻理解原电池反应的本质就是氧化还原反应。
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1.从考查题型和考查内容上看,形式不外乎选择题和非选择题两种。考查内容主要有以下三
个方面:(1)原电池原理及其应用以及金属的腐蚀与防护;(2)电解原理、精炼铜;(3)可充电电
池的充电与放电。
2.从命题思路上看,选择题常以新型电源和生产生活、科学实验、物质制备等为背景,考
2018-2019 学年
查电极的判断、离子或电子的移动方向、电极上电子转移的数目、电极上发生的反应类型、电极 附近溶液的酸碱性、电极反应式的正误判断、金属腐蚀的原因及防护措施等;而非选择题则常考 查电极反应式的书写、利用原电池工作原理和电解原理探究金属腐蚀的原因及防护的措施、某些 反应速率加快的原因、电解原理的应用和进行简单的有关计算等,能较好地考查学生对知识的迁 移能力、灵活应用能力、运用化学用语的能力。
第四章第一节原电池、化学电源说课稿 高考课标要求
1.体验化学能与电能相互转化的探究过程。 2.了解原电池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。 高考课标解读 1.通过实验体验由化学能转为电能的探究。 2.掌握原电池的工作原理。 3.能正确书写电极反应和电池反应方程式。 教学地位
本节内容则以必修 2 第二章第二节《化学能与电能》所涉及的原电池常识为基础,通过进一步分 析原电池的组成和探究其中的原理,引出半电池、盐桥、内电路、外电路等概念,恰好很好地全 面体现本册教材的目标特点。是本章重点内容之一。 本节重点; 了解原电池的工作原理和构成原电池的条件。 本节难点 1 能正确书写电极反应式和电池反应方程式。
2018-2019 学年
例 1.日本茨城大学研制了一种新型的质子交换膜二甲
醚燃料电池(DDFC),该电池有较高的安全性。电池总反
应为:CH3OCH3+3O2=2CO2+3H2O,电池示意如图,下列说法不正确的是(
)
A.a 极为电池的负极 B.电池工作时电流由 b 极沿导线经灯泡再到 a 极
C.电池正极的电极反应为: 4H+ + O2 + 4e—=2H2O
2.能设计简单的原电池。
基础知识 一、原电池的工作原理 1、定义:把 2.实质:一个 3.原理:
电极名称 电极材料 电极反应 反应类型 电子流向 由
沿导线流向
⑷
。
5.原电池的正负极的判断:
的装置 反应。
电池的形成条件 (1) (2) (3)
4. 原
; ;
;
2018-2019 学年
(2)复杂的电极反应式的书写:对于复杂的电极反应式可由电池反应减去负极反应而得到正极
负极,铁制闸门作正极.
4.设计制作化学电源:设计原电池时要紧扣构成原电池的条件:(1)首要将已知氧化还原反
应拆分为两个半反应;(2)根据原电池的电极反应特点,结合两个半反应找出正负极材料(负极就
是失电子的物质,正极用比负极活泼性差的金属或导电的非金属如石墨)及电解质溶液。
要点透析
一、原电池正负极的判断和电极反应式的书写
D.电池工作时,1mol 二甲醚被氧化时就有 6mol 电子转移
二、原电池原理在化工、农业生产及科研中的应用。
例 2 为了避免青铜器生成铜绿,以下方法不正确的是( )
A.将青铜器放在铁质托盘上
B.将青铜器保存在干燥的环境中
C.将青铜器保存在潮湿的空气中
D.在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜
近几年高考考点及题型分析:
来的化学能直接转化成电能的一类原电池。根据介质不同可分为以下几种
酸性
碱性
负极反应式 正极反应式 总反应式
2H2 – 4e— = 4H+ O2 + 4H++ 4e— =2H2O 2H2 +O2 = 2H2O
2H2 +4OH—- 4e— = 4H2O O2+ 2H2O + 4e—= 4OH—
2018-2019 学年
反应。此时必须保证电池反应转移的电子数等于电极反应
转
移的电子数,即遵守电荷守恒和质量守恒和电子守恒规律。
二、常见的化学电源
1.一次电池(碱性锌锰干电池)
反应原理:负极: Zn Zn + 2OH— - 2e- = Zn(OH)2
正极: MnO2
2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH—-
总反应式:
2.二次电池(可充电电池)铅蓄电池为典型的可充电电池,其电极反应分为放电和充电两个过程
(1)正负极材料 正极:
负极:
电解质:
溶液
(2)放电过程 负极:
反应
正极:
反应
放电过程总反应:
。
(3)充电过程铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程
阴极:
反应 接电源
阳极:
反应 接电源
充电过程总反应: 放电
铅蓄电池的充放电过程:Pb+PbO2+2H2SO4 充电 2PbSO4+2H2O 3.燃料电池 燃料电池是利用氢气、天然气、甲醇等燃料与氧气或空气进行电化学反应时释放出
三、原电池原理在化工、农业生产及科研中的应用
1.比较不同金属的活动性强弱:根据原电池原理可知,在原电池反应过程中,一般活动性
强的金属作负极,而活动性弱的金属(或碳棒)作正极.若有两种金属A和B,用导线将A和B连接后,
插入到稀硫酸中,一段时间后,若观察到A极溶解,而B极上有气体放出,说明在原电池工作过程
3.新型电池分析 新型电池的分析的是新课标高考命题的热点,分析的关键是根据原电池和 电解池的工作原理,分析清楚电极反应的实质。重视电化学与其他知识点的联系,复习时应从氧 化还原反应的基本原理入手,将原电池、电解池的构成要素、工作原理、电极反应的特点、电子 转移过程与能量转化关系、电子守恒等问题进行系统归纳,形成科学的知识体系,并在此基础上 通过对比、联系等方式,在知识、能力与题型之间寻找有关规律。
中,A被氧化成阳离子而失去电子作负极,B作正极,则金属A的金属活动性比B强.
2.加快化学反应速率:由于原电池将氧化还原反应拆成两个半反应且有电流产生,因而反
应速率加快. 如Zn与稀H2SO4反应制氢气时,可向溶液中滴加少量CuSO4溶液,形成Cu-Zn原电池, 加快反应进行.
3.用于金属的防护:要保护一个铁制闸门,可用导线将其与一锌块相连,使锌作原电池的