【新人教版】化学选修四:4-1《原电池》教案设计

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人教版高中化学选修四4.1原电池教学设计

人教版高中化学选修四4.1原电池教学设计

《原电池》教学设计海口二中叶青一、教学思路原电池是把电能转化为化学能的一种装置,这部分的知识能让学生大开眼界,还为环境、能源与可持续发展提供良好的教学素材,所以我认为这部分知识应该从一个水果电池引入原电池的内容,这样不仅能激起学生对本节课的好奇心,还以达到教学创设情境的需要。

在上课过程中,还要注意与学生的沟通和交流,让课堂成为学生自主设计和自主学习、自主探究的环境。

二、教学目标1.知识与能力:能设计简单的原电池;能分析电极反应。

2.过程与方法:用直观形象的教具来表现电池的工作原理。

3.情感态度与价值观:让学生能够感觉到能源危机,能认识到自己的行为对环境的影响。

三、教学流程教师活动学生活动设计意图用水果电池引课(西红柿电池)。

好奇,有一种想自己来试一试的想法,有同学主动上来感受水果电池产生的电流。

用水果电池能激发学生对本节课的学习兴趣,也为本节课的顺利进行打下一个良好的基础。

分析水果电池的工作原理。

1、有两个活泼对水果电池提出自己的想法:为什么要同时满足这四个条件,只有其中的一个用水果电池引入电流后,自然就会让学生产生好奇性不同的电极材料。

2、有水果汁起到电解质作用,作为一部分导线使用。

3、形成闭合回路。

4、能自发发生有电子转移的化学反应。

或两个不行吗?还有的同学提出果汁起到导线的作用是不是太不实在了,我们并没有看到导线在哪儿,只看到一个水果而已。

心,这里学生能通过自己的眼睛看到的联想到知识层面上,这是一个质的突破,也为学生的能力提高打下了基础。

用铜锌稀硫酸原电池展开对学生的释疑过程。

1、分析锌与硫酸反应的过程与原理。

2、分析铜与锌用导线连起来所发生的化学变化。

自己动手做铜锌稀硫酸原电池的装置,并观察所看到的现象。

这里采用分组的形式:每个小组有六名学生,组里两名学生将铜放到稀硫酸中并观察现象;两名学生将锌放到稀硫酸中并观察现象;两名学生做把铜与锌连到一起并用电流表测电流,观察现象。

此时,学生产生了很多的疑问。

化学:4.4.1《原电池》精品教案(新人教版选修四)

化学:4.4.1《原电池》精品教案(新人教版选修四)

Cu ×第四章电化学基础第一节原电池一、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)实验步骤现象1、锌片插入稀硫酸2、铜片插入稀硫酸【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。

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。

高中化学 4.1原电池教学设计 新人教版选修4-新人教版高二选修4化学教案

高中化学 4.1原电池教学设计 新人教版选修4-新人教版高二选修4化学教案

《原电池》教学设计选修四《化学反应原理》第四章《电化学基础》第一节原电池一、教学设计思路【课程标准与教材分析】(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,解释金属发生电化学腐蚀的原因。

(二)教材分析:本节内容是在《必修2》中学习原电池工作原理的基础上,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,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。

【教学设计基本思路】本节课在设计上,希望能通过对必修2相关知识的回顾复习,逐步深化了解原电池的概念、工作原理和形成条件。

因此,围绕“原电池的设计”展开思路,结合学生的认知能力和必修2中相关知识的介绍,以实验探究、小组合作的模式,设计了问题,以问题的逐步解决推进教学进程。

采用问题探究、小组合作法贯穿全局,充分尊重学生的认知结构,以复习的形式引入新课,在对旧知识的归纳总结中引出问题:什么样的化学反应可以设计成原电池?再在解决问题的过程中不断引发新问题,问题的设计过渡自然、层层递进,在对问题的探讨过程中实现本节课的教学目标。

二、三维目标知识与能力:1.深化原电池的概念、工作原理、构成条件。

2.了解盐桥引入对原电池工作效率的影响过程与方法:1.通过实验培养学生观察能力与分析思维能力。

2.通过化学实验引导学生形成以问题为中心的小组合作学习方法。

情感、态度、价值观:1.通过原电池的实验培养学生实事求是的态度。

2.培养学生学习化学的兴趣和追求真理的情感。

三、教学重点有盐桥时双液原电池的工作原理四、教学难点原电池的形成条件五、教学方法利用导学案为载体的小组合作学习六、教学过程设计Ⅰ.课前知识链接1、原电池的概念:2、原电池的工作原理:负极:电子、化合价、发生反应正极:电子、化合价、发生反应电子流动方向:电流流动方向:3、原电池的构成条件:Ⅱ.新课教学【新课引入】同学们接触的干电池、铅蓄电池、以及摩托罗拉公司的一种以甲醇为原料,以KOH为电解质的用于手机的可持续使用一个月的可充电的高效燃料电池,放电都较稳定,它们都是将化学能转化为电能,那我们在教材中学到的铜锌原电池也能这样稳定的放电吗?请同学们分组做学案中三个实验并完成相应的表格。

人教版高中化学选修4-4.1《原电池》名师教学设计

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。

高中化学 《化学反应原理》第四章第一节原电池教学设计 新人教版选修4

高中化学 《化学反应原理》第四章第一节原电池教学设计 新人教版选修4

原电池一、教材分析与设计思路原电池是中学电化学基础知识,也是学生了解化学原理应用于生活实际的重要切入点之一。

在前期学习过程中,学生已初步掌握将化学能转化为电能的途径,并已有原电池、正极、负极、电解质溶液的概念。

选修四第四章第一节再次学习原电池的目的在于借助对单、双液原电池的对比,深化学生对原电池的认识,并介绍半电池、盐桥等新概念。

本节教学内容的难点在于如何深化学生对原电池构成条件的认识,及能够书写较复杂电极反应式、电池反应式。

学生在对如何提供稳定持续电流问题的探究时,认识了双液原电池,在探究组装新的原电池的过程中,深化了对原电池构成条件的认识,并通过合作学习掌握复杂电极反应式、电池反应式的书写。

在此过程中,学生发散思维、相互合作,同时体验探究的艰辛与快乐!通过多次总结发言、归纳概括,表达能力得到提高。

么?装一个与之前反应原理不同的解质溶液用心 爱心 专心3三、学案(含答案)【学习目标】1.了解双液原电池的结构与特点;2.深入理解原电池的工作原理;3.会书写电极反应式、电池反应式;【学习重点】原电池原理、电极反应式、电池反应式的书写 【学习难点】原电池原理、电极反应式、电池反应式的书写 【知识回顾】1.判断下列装置是否能构成原电池2.能否以反应Zn+CuSO 4=ZnSO 4+Cu 为原理设计原电池? 如何实现?【引入新知】【学生实验-1】利用老师提供的仪器和药品组装以反应:Zn+CuSO 4=ZnSO 4+Cu 为原理的原电池。

【实验探究】探究步骤-1:发现问题: 探究步骤-2:提出假设: 探究步骤-3:实验验证:【学生实验-2】在老师的引导下,利用给定的仪器和药品组装双液原电池。

【思维提示】用什么材料连通两个溶液?4探究步骤-4:得出结论:【新知介绍】负极反应:________________________正极反应:________________________电池总反应:______________________【由知到行】【学生实验-3】请同学们利用老师提供的药品及仪器,组装一个有别于之前的原电池,越特别越好,请同学们分工合作,画出原电池结构示意图,并标注特别之处。

人教版高中化学选修四41《原电池》第一课时教案

人教版高中化学选修四41《原电池》第一课时教案

人教版高中化学选修四41《原电池》第一课时教案教学目标- 了解原电池的基本概念和构造- 掌握原电池的工作原理和电化学反应- 能够分析原电池在实际应用中的优缺点教学重点- 原电池的构造和工作原理- 原电池的电化学反应教学难点- 掌握原电池的电化学反应机理- 分析原电池在实际应用中的优缺点教学准备- 教材:人教版高中化学选修四- 多媒体教学设备- 实验器材和化学药品教学过程导入(5分钟)- 利用多媒体展示一些与电池相关的实际应用,引起学生的兴趣和思考。

知识讲解(15分钟)1. 介绍原电池的基本概念和构造,引导学生了解原电池的组成部分和工作原理。

2. 讲解原电池中的电化学反应,包括正极、负极和电解质之间的电子转移和离子迁移过程。

3. 通过示意图和实例,帮助学生理解原电池的工作过程。

实验演示(20分钟)1. 进行原电池的实验演示,展示原电池的组装和工作原理。

2. 引导学生观察电池的正负极变化以及电池的工作状态。

知识巩固(15分钟)1. 分组进行小组讨论,让学生分析原电池在实际应用中的优缺点。

2. 每个小组汇报讨论结果,进行全班讨论。

拓展应用(10分钟)1. 利用多媒体展示一些原电池的实际应用案例,让学生了解原电池在生活和工业中的作用。

2. 鼓励学生思考原电池的未来发展方向和可能的改进措施。

课堂作业1. 思考并写下一篇关于原电池的应用文章。

2. 预习下节课内容。

总结反思- 对本节课的教学过程进行总结,强调原电池的重要性和实际应用。

- 确保学生对原电池的基本概念和工作原理有清晰的理解。

参考资料- 人教版高中化学选修四教材- 多媒体教学资料- 实验教材和实验指导书。

人教版选修4化学反应原理第四章第一节原电池 课程教学设计

人教版选修4化学反应原理第四章第一节原电池 课程教学设计

选修四第四章第一节原电池一、教材分析本节课的教学内容“原电池”,是人教版、选修4 《化学反应原理》中第四章电化学基础的第一节内容。

在人教版教材必修2中以铜锌简单的单液电池模型为载体,简单介绍了原电池的工作原理和形成条件;这一节中主要以盐桥双液电池模型为载体,深化认识原电池原理和形成条件;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。

随之,第二节《化学电源》则在此基础上介绍实用化学电池及其工作原理。

因此,本节课在教材内容上起着承上启下的作用。

二、学情分析1、认知基础:学生对原电池的定义、工作原理、构成条件等内容有初步认识;具有一定的实验探究能力。

2、局限认识:认为氧化剂和还原剂只有接触才可能发生氧化还原反应;往往容易固守原有的知识,在原有原电池的认识、发现简单原电池存在的缺点、引入盐桥的概念构建新的原电池装置等问题上可能存在一些学习的困难。

三、教学目标1、知识和技能:(1)进一步认识原电池,掌握原电池的概念,深入理解原电池的工作原理,完整的认识原电池的形成条件。

(2)了解简单原电池的缺点和改进方法;能根据化学反应设计简单的原电池。

(3)掌握盐桥的作用及其工作原理2、过程与方法:(1)通过对简单原电池装置的优化过程,感悟科学探究的思路和方法,进一步理解科学探究的意义;(2)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;(3)学会运用观察、探究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。

3、情感态度价值观:(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)培养将化学知识应用于生产、生活的意识,关注与化学有关的社会热点问题,培养可持续发展的思想。

四、教学重难点重点:原电池工作原理、盐桥的作用及原理难点:盐桥的作用及原理五、教学方法:教法:讲授法、引导探究法、问题探究法、多媒体辅助法学法:自主学习探究法、对比学习法六、教学过程教学环设计意学生活动教师活动图节【思考】思考必修二学环1原电池相关的内电广泛应用,钮扣电池普通干电池手机电池引入新课,体现化学与“神六”用摄像机笔记本电脑专用电池太阳能电池专用电池密活生【讲】生活中有许多电池,人类这分可不足着举智些慧的结晶在生活中起的意义。

人教版选修四原电池教案完美版

人教版选修四原电池教案完美版

§4-1原电池〈知识目标〉1、在必修2的基础上,进一步学习原电池的工作原理,探究简单原电池的不足和改进。

2、形成完备的原电池概念,理解构成原电池的条件,掌握电极反应式的书写。

〈过程及方法〉1、经历对化学能与电能转化的化学实验探究的过程,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。

2、能对自已探究电池概念及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。

〈情感与价值观〉1、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,感受化学世界和奇妙与和谐。

2、赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献,关注能源问题,逐步形成正确的能源观。

〈教学重点及难点〉进一步理解原电池的工作原理,能够书写电极反应式和总反应式〈教学方法〉实验探究〈教学用具〉实验仪器、电脑〈教学过程〉〈引入〉电能已经成为人类最重要的能源之一,人们利用特定装置将自然界中的各种能量转化成电能,又发明出另外一些装置将电能转化为其它能量为人们所需要,而研究化学能与电能相互转换的装置、过程和效率的科学叫电化学。

〈板书〉第四章电化学基础在必修Ⅱ我们已经认识了两种化学能转化成电能的方法:一、火力发电,二、原电池。

在这里我们将进一步的研究和学习原电池。

〈板书〉§4-1 原电池一、原电池〈师〉上周五老师留的家庭作业,复习原电池的知识,并自己设计和组装一个原电池,大家完成没有。

下面就请各组派代表将你组的最优作品到前面来展示,看是否设计成功,电流是否强劲,评出今天的最牛电池。

这一环节的主题是——自创电池大PK投影:《自创电池大PK》〈学生活动〉展示电池〈师〉下面请最牛电池设计者讲讲自己的设计理念?〈投影〉1、构成条件两个电极电解质溶液闭合电路放热的氧化还原反应〈师〉这个能不能构成原电池,请写出他的电极反应式和总反应式,并在装置图上标出电子流动方向。

2、原电池的电极反应式和总反应式(-):锌片 Zn-2e-=Zn 2+(+):铜片 2H ++2e-=H 2↑总电极方程式:Zn+2H +=Zn 2++H 2↑〈师〉找一个同学说一下原电池是怎么产生电流的,即原电池的工作原理是什么?3、原电池的工作原理负极:失电子,发生氧化反应;电子流出, 正极:得电子,发生还原反应,电子流入。

人教版高中化学选修四第四章第一节《原电池》教学设计

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。

高中化学4.1原电池教案(新人教版选修4)

高中化学4.1原电池教案(新人教版选修4)

第一节原电池(第一课时)教学目标:1了解原电池的组成及工作原理2 学会写电极反映式和原电池反映方程式教学重点:进一步了解原电池的工作原理,能够写出电极反映式和原电池反映方程式。

教学难点:原电池的工作原理教学用具:有关实验用品教学进程:第一节原电池一.课前温习:由练习引导学生温习必修2原电池的概念、组成条件等。

(学生回忆,回答,老师总结)【练习】下列哪些装置能组成原电池?()【板书】原电池1.含义:将化学能转换成电能的装置。

2.组成四要素:(1)电解质溶液(2)两极上有活泼性不同的物质(至少一种是金属)(3)组成闭合电路(4)能自发发生氧化还原反映3.实质:将氧化还原反映的电子转移变成电子的定向移动,即将化学能转化成电能。

二.导入新课【板书】二.探讨原电池工作原理【设疑】若是你要出较远地方,交通工具是电动自行车,要抵达目的地,行驶的自行车蓄电池如何放电才能如你所愿呢?【回答】那固然是放电越久越好!【导入】好,下面咱们将结合高一有关原电池知识来探讨如何的原电池如何工作,如何持续放电!【演示实验】1.将锌片和铜片别离通过导线与电流计连接,并使锌片和铜片直接接触,然后浸入盛有CuSO4溶液的的烧杯中。

(指导学生演示实验并观察总结,回答问题)【板书】1.现象:铜片表面明显有铜析出,电流计显示无电流通过。

【分析】铜不与CuSO4溶液反映,铜片表面却有红色的铜析出,且锌片逐渐溶解,说明原电池发生了电极反映,用物理学的电学知识可判断电流计指针不动,可能是锌片直接接触,形成回路,而通过电流计极为微弱,无法使指针偏转。

【设疑】若要证明上述装置就是原电池,确实实现了化学能与电能之间的转换,就必需证明锌片与铜片之间确实有电流,如何证明?(老师提问,学生试探回答。

)【演示实验】2.将锌片与铜片别离通过导线与电流计连接,并使锌片和铜片不直接接触,再同时浸入盛有CuSO4溶液的烧杯中。

(指导学生演示实验并观察总结,回答问题)【板书】2.现象:电流计指针发生偏转,并指示电子是由锌片流向铜片,在铜片表面有红色的铜析出。

高中化学选修4:第四章第一节 原电池 教学设计

高中化学选修4:第四章第一节 原电池 教学设计

高中化学选修4:第四章第一节原电池教学设计第四章电化学基础第一节原电池本节内容以必修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,全面体现本册教材的目标特点。

教师需掌握好教学深度,只要求学生能写出相关的电极反应式和电池反应式,对化学的研究和应用只需有一个概貌性的认识即可。

教学目标:1.知识目标:1)通过实验探究认识盐桥的作用,进而深入理解原电池的结构和工作原理,增长实验操作的技能。

2)通过讨论、探究与归纳,全面掌握原电池的结构和工作原理,知道半电池、内电路、外电路等概念。

2.能力目标:通过动手操作锻炼实验能力,通过对实验现象的分析锻炼分析、抽象、概括、判断等思维能力。

3.情感、态度和价值观目标:1)立足于学生适应现代化生活和未来发展的需要,着眼提高学生的科学素养。

2)进一步领悟和掌握化学的基本原理与方法,形成科学的世界观。

教学重点难点: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。

难点:原电池的工作原理。

学情分析:通过必修2第二章第二节《化学能与电能》的研究,学生已经初步掌握原电池常识,具备了基本的实验操作能力和观察分析能力,且探索与表现的欲望强烈,抽象和形象思维能力尚有很大的发展空间。

教学方法:情境教学模式,讨论法,实验探究法,多媒体手段辅助教学。

课前准备:多媒体电脑,投影仪,实物投影仪,小功率耳机,构成原电池所需各仪器、药品。

课时安排:1课时教学过程:一)借助生活情境引入教学内容通过语言和图像引入生活情境,让学生思考电的重要性和电池的普遍应用。

举例说明电池在现代生活中的广泛应用,如MP3、随身听、笔记本、计算器、数码相机、汽车发动机的点火装置等。

引导学生探究原电池的工作原理,能够写出电极反应式和电池反应方程式。

通过实验探究认识盐桥的作用,深入理解原电池的结构和工作原理,增强实验操作技能。

人教版高二化学选修四 4.1 原电池教案

人教版高二化学选修四 4.1 原电池教案

Cu ×第四章电化学基础第一节原电池教学目标1.知识与技能:(1)让学生体验化学能与电能相互转化的探究过程;(2)使学生进一步了解原电池的工作原理和构成原电池的条件;(3)能够写出电极反应式和电池反应方程式.2.过程与方法:(1)通过分组实验培养学生观察能力与分析思维能力。

(2)实验引导学生以问题为中心的学习方法,学会发现问题、解决问题的方法。

(3)加深理解实践→认识→再实践→再认识的辨证唯物主义的思维方法3.情感态度价值观:过一些实验和科学探究过程,使学生增强探索化学反应原理的兴趣,树立学习和研究化学的志向。

教学重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。

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【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。

人教版高中化学选修四41《原电池》第一课时教案

人教版高中化学选修四41《原电池》第一课时教案

人教版高中化学选修四41《原电池》第一课时教案教案名称:人教版高中化学选修四《原电池》第一课时教案一、教学目标1. 让学生了解原电池的概念、组成和分类。

2. 使学生掌握原电池的工作原理及其能量转化过程。

3. 培养学生运用化学知识解决实际问题的能力。

二、教学内容1. 原电池的概念2. 原电池的组成和分类3. 原电池的工作原理4. 原电池的能量转化过程三、教学重点与难点1. 教学重点:原电池的概念、组成、分类和工作原理。

2. 教学难点:原电池的能量转化过程。

四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究原电池的相关知识。

2. 利用多媒体课件,形象直观地展示原电池的工作原理和能量转化过程。

3. 结合实例分析,让学生体会化学知识在生活中的应用。

五、教学步骤1. 引入新课1.1 展示干电池、燃料电池等日常生活中的原电池实例,引导学生关注原电池的应用。

1.2 提问:什么是原电池?原电池是如何工作的?2. 讲解原电池的概念2.1 讲解原电池的定义:原电池是一种能够将化学能直接转换为电能的装置。

2.2 强调原电池的特点:自发的氧化还原反应、两极性、闭合回路。

3. 介绍原电池的组成和分类3.1 讲解原电池的组成:负极、正极、电解质、导线。

3.2 介绍原电池的分类:酸性电池、碱性电池、中性电池、燃料电池等。

4. 讲解原电池的工作原理4.1 展示原电池工作原理的示意图,讲解负极和正极的反应过程。

4.2 强调电子转移和离子迁移在原电池工作中的重要性。

5. 分析原电池的能量转化过程5.1 讲解化学能转化为电能的过程:氧化还原反应、电子转移、离子迁移。

5.2 举例说明原电池在实际应用中的能量转化过程。

6. 巩固知识,解决问题6.1 提问:原电池的工作原理和能量转化过程有哪些实际应用?6.2 让学生结合生活实例,分析原电池的工作原理和能量转化过程。

7. 课堂小结7.1 回顾本节课所学内容,总结原电池的概念、组成、分类和工作原理。

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第一节原电池●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。

●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。

●新课导入建议某化学兴趣小组为了体验水果电池电流的存在进行了下列实验。

用橘子一个,铝片和锌片各一片,电灯泡一个,按图连接好。

在实验前,先用砂纸擦去金属表面的氧化膜,实验时保持两金属插在橘子上不能直接接触。

你知道在上述水果电池中,电流的强弱与两极的距离有什么关系吗?影响电流的因素还可能有哪些呢?【提示】距离越近,电流越大。

另外,电流大小还与两金属片宽度以及两电极金属性相对强弱等因素有关。

●教学流程设计课前预习安排:(1)看教材P71~72页,填写【课前自主导学】中的“知识1,原电池”,并完成【思考交流1】; (2)看教材P72页,填写【课前自主导学】中的“知识2,原电池的设计”,并完成【思考交流2】。

⇒步骤1:导入新课、本课时教材地位分析。

⇒步骤2:建议对【思考交流】1、2多提问几个学生,使80%以上的学生都能掌握该内容,以利于下一步对该重点知识的探究。

⇓步骤6:师生互动完成“探究2”,可利用【问题导思】中的问题由浅入深地进行。

建议教师除【例2】外,再变换一下 ⇓步骤7:教师通过【例2】和教材P72页讲解研析“探究2”中的问题进行总结。

⇒步骤8:在老师指导下由学生自主完成【当堂双基达标】中的4题,验证学生对探究点的理解掌握情况。

⇒步骤9:先让学生自主总结本课时学习的主要知识,然后对照【课堂小结】以明确掌握已学的内容。

安排学生课下完成【课后知能检测】。

课 标 解 读 重 点 难 点1.了解原电池的工作原理和构成原电池的条件。

2.能够写出电极反应式。

3.体验化学能与电能相互转化。

1.通过设计铜锌原电池两种方案的对比,加深原电池原理的理解。

(重点)2.正确书写电极反应与电池反应方程式。

(难点)3.会设计简单原电池。

(重点)原电池1.原理(以铜、锌原电池为例)原电池是利用氧化还原反应原理将化学能转化为电能的装置。

装置举例2.电极反应锌片负极,发生氧化反应电极反应式:Zn -2e -===Zn2+ 铜片正极,发生还原反应电极反应式:Cu2++2e -===Cu 总电极反应式为:Cu2++Zn===Cu +Zn2+ 3.构成条件条件两个活泼性不同的电极,较活泼的做负极电解质溶液形成闭合回路能自发地发生氧化还原反应1.(1)原电池的两电极必须是金属吗? (2)Cu 与稀H2SO4能否设计成原电池?【提示】 (1)不一定。

如可用石墨做电极。

(2)不能。

Cu 与稀H2SO4不能自发发生氧化还原反应。

原电池的设计1.用还原性较强的物质作负极,向外电路提供电子;用氧化性较强的物质作正极,从外电路得到电子。

2.将两极浸在电解质溶液中,通过阴、阳离子的定向移动形成内电路。

3.放电时负极上的电子通过导线流向正极,再通过溶液中离子移动形成的内电路构成闭合回路。

2.在内电路中,阴、阳离子分别向哪个极板移动?【提示】阴离子→负极,阳离子→正极。

原电池正、负极的判断方法【问题导思】①原电池中,电子流出的极是正极还是负极?【提示】负极。

②若某电极在反应过程中增重,是原电池的正极还是负极?【提示】正极。

1.由组成原电池的两极材料判断较活泼的金属为负极,较不活泼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向判断外电路中,电流由正极流向负极,电子由负极流向正极。

3.根据原电池电解质溶液中离子的移动方向判断在原电池电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极。

4.根据原电池中两极发生的反应判断原电池中,负极总是发生氧化反应,正极总是发生还原反应。

若给出一个总方程式,则可根据化合价升降来判断。

5.根据电极质量的变化判断原电池工作后,某一电极质量增加,说明溶液中的阳离子在该电极上放电,该极为正极,活泼性较弱;反之,如果某一电极质量减轻,则该电极溶解,为负极,活泼性较强。

6.根据电极上有气泡产生判断原电池工作后,如果某一电极上有气体产生,通常是因为该电极发生了析出H2的反应,说明该电极为正极,活动性较弱。

7.根据某电极(X)附近pH的变化判断生成H2或吸收O2电极反应发生后,均能使该电极附近电解质溶液的pH增大,因而原电池工作后,X极附近的pH增大了,说明X极为正极,金属活动性较弱。

原电池中,活泼性强的金属不一定做负极:如下面的原电池。

(1)中Al作负极。

(2)中Cu作负极。

某高二化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果如下。

试根据下表中的实验现象回答下列问题:编号电极材料电解质溶液电流计指针偏转方向1 Mg、Al 稀盐酸偏向Al2 Al、Cu 稀盐酸偏向Cu3 Al、石墨稀盐酸偏向石墨4 Mg、Al NaOH 偏向Mg5 Al、Zn 浓硝酸偏向Al(1)实验1、2中Al所作的电极是否相同?(2)写出实验3中的电极反应式和电池总反应方程式。

(3)实验4中Al作正极还是作负极?为什么?写出Al电极的电极反应式。

(4)解释实验5中电流计指针偏向Al的原因。

(5)根据实验结果总结:在原电池中金属铝作正极还是作负极受到哪些因素的影响?【解析】一般情况下,较活泼的金属作原电池的负极,根据实验1、2的结果,自然得出1中Al作正极,2中Al作负极。

在NaOH溶液中,Al比Mg活泼,作负极。

在浓硝酸中由于Al发生钝化,Zn作负极。

【答案】(1)不同;(2)Al为负极:Al-3e-===Al3+,石墨为正极:2H++2e-===H2↑,2Al+6H+===2Al3++3H2↑;2+2H2O;(3)Al作负极,因为Al能与NaOH溶液反应而Mg不能与NaOH溶液反应,Al+4OH--3e-===AlO-(4)实验5中由于Al在浓硝酸中发生钝化,所以Zn为负极;(5)与另一电极材料的活泼性、电解质溶液的酸碱性以及电解质溶液的氧化性强弱等因素有关。

本题学生易只考虑活泼性强的作原电池负极,而易忽略原电池必须是自发的氧化还原反应。

1.有如图所示的两个原电池装置,下列说法不正确的是( )A.A池中负极的电极反应为Mg-2e-===Mg2+B.Mg在A池中为负极,在B池中为正极C.B池中电子的流向:Mg→AlD.原电池工作一段时间后,A池溶液的pH会增大【解析】判断原电池正负极,除考虑活泼性还要注意电解质溶液对正负极的影响。

对于稀硫酸来说,镁是比铝更活泼的金属;但对于氢氧化钠溶液来说,铝是比镁更活泼的金属,所以A池中镁是负极,B池中铝是负极,B对;A池中电极反应为Mg-2e-===Mg2+,A对;B池中电子流向为Al―→Mg,C项错。

A池中正极2H++2e -===H2↑,随着反应进行,c(H+)减少,pH增大,D对。

【答案】 C原电池原理的应用【问题导思】①若纯锌与粗锌(含Fe、C等)分别与同浓度的稀H2SO4反应制取H2,哪种方法产生H2的速率快?【提示】粗锌。

②将金属a、b用导线相连插入稀H2SO4中,发现b上产生气泡,则a与b相比较,谁更活泼?【提示】 a1.加快氧化还原反应的速率例如:在锌与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的速率加快。

2.比较金属活动性强弱例如:有两种金属a和b,用导线连接后插入到稀硫酸中,观察到a极溶解,b极上有气泡产生。

根据电极现象判断出a是负极,b是正极,由原电池原理可知,金属活动性a>b。

3.用于金属的防护如要保护一个铁闸,可用导线将其与一锌块相连,使锌作原电池的负极,铁闸作正极。

4.设计化学电池例如:以2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2为依据,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,分别作原电池负极和正极电极反应式。

负极:Cu-2e-===Cu2+正极:2Fe3++2e-===2Fe2+(2)确定电极材料若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)作负极]。

正极的电极材料必须不如负极材料活泼。

本例中可用铜棒作负极。

用铂丝或碳棒作正极:(3)确定电解质溶液一般选用反应物中的电解质溶液即可。

如本例中可用FeCl3溶液作电解液。

(4)构成闭合回路。

由A、B、C、D四种金属按下表中装置图进行实验。

装置现象金属A不断溶解,生成二价离子C的质量增加A上有气泡产生根据实验现象回答下列问题:(1)装置甲中负极的电极反应式是_________________________。

(2)装置乙中正极的电极反应式_________________________。

(3)装置丙中溶液的pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。

(4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是_____________________________。

【解析】甲、乙、丙均为原电池装置,依据原电池原理,甲中A不断溶解,则A为负极、B为正极,活泼性:A>B,乙中C极增重,即析出Cu,则B为负极,活泼性:B>C,丙中A上有气体即H2产生,则A为正极,活泼性:D>A,随着H+的消耗,pH变大。

【答案】(1)A-2e-===A2+(2)Cu2++2e-===Cu(3)变大(4)D>A>B>C原电池电极反应式的书写方法这是电化学知识的一个重点和难点问题,如果题目给定了图示装置,先分析正、负极,再根据正、负极反应规律去写电极反应式;如果题目给定了总反应式,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),再根据溶液的酸碱性等实际情况去写电极反应式,另一电极反应式可直接写或将各反应式看做数学中的代数式,用电池反应减去已写的电极反应式,即得结果,特别需要指出的是对于可充电电池的反应,需要看清楚“充电、放电”的方向,放电的过程应用原电池原理,充电的过程应用电解原理。

(1)写电池反应时,正、负极电极反应式进行加和时,应注意电子得失要相等,再加和。

(2)利用总反应式减去其中一极反应式时也要注意电子守恒。

(3)弱电解质、气体或难溶电解质均用分子表示,其余用离子符号表示。

(4)注意电解质溶液的成分对正极、负极反应产物的影响,正、负极产物可根据题意或据化学方程式确定,如铅4参与电极反应生成PbSO4。

蓄电池中电解质溶液H2SO4中的SO2-(5)写电极反应式时要保证电荷守恒、元素守恒,可以根据电极反应式的需要添加H+或OH-或H2O。

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