第四章 电化学基础(原电池)

第四章电化学基础

第一节原电池

一、教材分析

本节内容是以必修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，恰能很好地全面体现本册教材的目标特点。同时教师还须把握好教学深度，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理解即可。

二、教学目标

1．知识目标：

（1）通过实验探究理解盐桥的作用，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．水平目标：

通过动手操作锻炼实验水平；通过对实验现象的分析锻炼分析、抽象、概括、判断等思维水平。

3．情感、态度和价值观目标：

（1）立足于学生适合现代化生活和未来发展的需要，着眼提升学生的科学素养。

（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。

三、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。

四、学情分析

通过必修2第二章第二节《化学能与电能》的学习，学生已经初步掌握原电池常识，具备了基本的实验操作水平和观察分析水平，且探索与表现的欲望强烈，抽象和形象思维水平尚有很大的发展空间。

五、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

六、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

七、课时安排：1课时

八、教学过程

（一）借助生活情境引入教学内容

借助语言和图像引入生活情境：假设某天晚上，当你正坐在台灯下做着作业，家人正坐在沙发上看着电视，突然间，灯灭了，电视也灭了，这时你想到什么了？

（投影出台灯下做作业和看电视的温馨画面，继而黑屏，暗示断电）

答：停电了。

结论：电视看不成，让人觉得扫兴，看来，现代化的生活不能没有电！

问题情境：如果你是一个不做完事不罢休的人，若你的作业还剩下几行字就能完

成，你会怎么办？

答：找电筒。

情境持续：电筒需要电池，电池也是现代生活中不可缺少的！电池是不是只有在停电时、应急时才使用呢？如果不是请举例说明！

学生举例：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都需要电池。

（投影展示相关图片）

强调：看来，电池真的很重要啊！

过渡和引导思维：我们在学习了《化学反应原理》之后，应该学会认清事物的本质，探索物质及物质变化内在的规律。例如，在化学家和我们化学学习者眼里，电池是一种怎样的装置？答：将化学能转变为电能的装置。

（二）以问题和图画再现情境

问题情境：①要产生电能，在电路中应该有什么通过？

②什么样的反应才能转移电子、提供电路的电流？

（学生思考、讨论、回答）

投影图画体现情境：图中装置所示实验是否构成氧化还原反应？现象是什么？如

何解释？

学生活动：思考并描述反应现象（投影仪同时播放动画），书写相关化学方程式

和离子方程式。

问题情境：是否构成原电池？为什么？是否可能有热量产生？

学生探讨、教师适当引导：从氧化反应和还原反应是否同时发生在同一区域分析，

借用物理学中的短路现象来解释。

以实物演示、体会情境：学生亲自感受电池短路后会发烫。（感到热即可，强调

节能和安全意识）

投影图画体现问题情境：图中装置所示实验是否构成原电池？内部原理是什么？

（进一步解释出电子转移的过程）

引导总结：构成原电池的条件有哪些？

学生活动：回忆旧知，结合刚才探究活动情境，总结出构成原电池的三个条件。

（三）以新的问题情境引出新的知识要点

引导进一步探索：将上述实验中的Zn片换成碳棒能否构成原电池。

实物化的情境：学生用实物从事验证活动。

（结果发现电流很微弱，很快衰减）

结论：无实用价值。

学生交流、总结出内在规律：构成实用的原电池的条件还应加上“发生自发的氧

化还原反应”一条。

问题情境：如果换成两个烧杯，能否构成原电池？要想构成能够怎么办？如图。

（投影图画）

学生活动：否定直接能构成原电池。猜测若用导线将两烧杯用相连，可能能够。

实验探究情境：用实验验证猜测，记录电流数据。

（结果电流表虽然偏转，但电流仍很微弱，实际也可看作是形成了原电池与电解

池的组合）

体现实物情境：展示几节不同规格的电池，读取上面的数据“**mAh”，即能提供的电流数据。与刚才实验中电流表数据比较，发现实验中的电流没有实用价值。

问题情境：怎样才能让自己手中的电池发挥“英雄本色”，体现出更大的“威力”？

顺势引出重点知识——盐桥（投影图画），介绍相关常识。

探究情境：师生共同参与探究活动，研究盐桥的结构，初步分析原理，测试使用

盐桥后的电流数据。

实践活动：分析电极反应，书写电极反应式总式。

（四）创设贯穿课堂始终的探究情境，完成主体教学内容

问题情境1：取走盐桥，发现没有电流了，为什么？

探究情境：①学生提出几种观点，需求班级内的支持者，根据不同意见分组再讨

论，得出翔实的理论证据，记录在纸本上。

②展示研究成果，选派代表上台，结合实物投影仪的展示讲述观点。

③学生再次互评，最终得出一致结论。教师适时给予点拨，最后给予点评。

学习情境：师生共同总结出原电池的工作流程，学习“半电池”、“内电路”、

“外电路”等新概念。

（利用投影仪展示原电池的微观构成）

问题情境2：有了盐桥的原电池供电量比使用导线大，但还能不能更大，满足更苛刻的需求？生活情境：数码相机对电池的要求就很高，使用普通电池根本不行。

探究情境：①学生分析：除了盐桥对电流大小有影响外，电极材料和电解质溶液

对电流都有影响。

②实验验证：限于课堂时间有限，仅探究其中的电极材料因素。记录下更换电极材料后的电流数据。

③得出结论：原电池输出电流的水平取决于原电池的反应物的氧化还原水平。

（五）课堂尾声，让探究的情境在学生头脑中延续

让探究情境延续：

①回归生活，用从家中带来的水果制作水果电池，用刚才初步得出的影响电流（电压）

的因素来设计电池，比谁的电池电流（电压）最大。

②将采用金属铜作为材料的耳机两根导线同时插入电解质溶液中，发现耳机中有轻微电

流声。这是为什么？与原电池的原理矛盾吗？

引导：有兴趣的同学，课后能够再试着做一做，再一起讨论其中的原因。

（鼓励、欢迎学生继续参与共同感兴趣的探究活动）

学生活动：对一堂课的活动从提问的质量、思维的活跃度、创新度以及学习收获等方面给予自评和相互评价。