2019-2020年高中化学《原电池》教案2 苏教版选修6

2019-2020年高中化学《原电池》教案2 苏教版选修6

教学目标：

知识与技能：

1、了解原电池原理；

2、掌握原电池正、负极的判断及构成原电池的条件；

3、理解铜锌原电池的原理与结构，初步学会制作水果电池。

过程与方法：

1、培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学方法；

2、培养学生的观察能力；

3、培养学生的实验设计能力。

情感态度与价值观：

感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，初步形成较为客观、正确的能源观，增强学生的环保意识。

教学重点：原电池原理

教学难点：原电池设计

实验准备：

铁片、锌片、铜片、稀硫酸、电流计、带夹子的导线若干、烧杯、试管、酒精、橘子、小灯泡、碳棒、CuSO4溶液。

课时安排：1课时

教学方法：

利用演示实验，启发学生的思维

实验——思考——讨论——总结

教学过程：

[引言]我们已经知道，铁是比较活泼的金属，能溶于稀硫酸；而铜是不活泼的金属，不能溶于稀硫酸，下面我们先来观察两组实验现象。

[实验演示]①把铁片与铜片分别插入盛有锈硫酸的烧杯中；

②把铁片与铜片用导线连接后，插入盛有稀硫酸的烧杯中，让学生观察回答现象。

[学生回答]在烧杯中分别插入一根铁片或铜片后，铁片上有气泡产生，而铜片上没有；

把铁片与铜片连接后放入烧杯，铜片上有气泡放出，而铁片逐渐溶解，但无气泡。

[讨论]为什么铜片上会有气泡生成？

[学生回答]H+在铜片上得到了电子。

[设问]同学们推测的非常正确，但我们必须清楚，H+在铜片上得到的电子是铜本身提供的还是从铁丝上传过来的呢？这又是为什么呢？这一节我们就来揭穿其中的奥妙。

[板书]第一节原电池

[实验探究]下面请同学们做如下实验：

①将锌片与铜片平行插入盛有稀硫酸的烧杯里；

②用导线把锌片和铜片连接起来；

③在导线中间接入一个电流计，让学生认真观察，回答实验现象。

[学生回答]①锌片逐渐溶解，且锌片上有气泡产生，铜片上无气泡产生；

②铜片上有气泡，而锌片上没有气泡，但锌片仍在溶解；

③电流计的指针发生偏转。

[教师]很好，电流计的指针发生偏转，说明导线中有电流通过。那么电流是如何产生的呢？我们来思考下面几个问题：

[投影]①形成电流的条件是什么？

②在该体系中，电子从哪里来，到哪里去？

③锌片和铜片用导线连接后，插入稀硫酸中，Cu片上为什么有气泡产生？

④锌片的质量有无变化？溶液中c(H+)如何变化？

⑤从能量变化的角度分析这是什么装置？写出锌片和铜片上变化的离子方程式。（分小组回答后教师板书补充）

[讲述]以上实验早在1799年就被意大利物理学家伏打捕捉并加以研究，于是发明了世界上第一个原电池——伏打电池。

[板书]1、原电池：将化学能转化为电能的装置

[过渡]那么原电池的正负极如何确定呢？首先同学们想一想常见的干电池哪一极是负极，哪一极是正极？

[学生回答]干电池是锌筒为负极，有铜帽的碳棒为正极。

[讲述]根据物理上的规定，电子流出的极是极，电子流入的极是极，那么正负极发生了什么反应？电子流向与电流方向是否一致？

[讲述]由以上分析可以看出，原电池是通过氧化反应和还原反应分别在两极进行来实现化学能到电能的转化的。请同学们写出刚才用铜、锌和稀硫酸组成的原电池的两极反应式和电池的总反应方程式。

[学生练习]负极：Zn—2e—=Zn2+正极：2H++2e—=H2↑

总反应方程式：Zn+H+= Zn2++ H2↑

请同学们讨论一下装置是否为原电池？

[引导]通过电流计指针偏转情况分析以上装置哪些可形成原电池，并结合所给装置图来分析组成原电池的条件和原理。（学生讨论后回答教师板书）

[板书]原电池的形成条件

（1）有活泼性不同的两种金属（或一种是非金属导体，如石墨）作电极；

（2）要有电解质溶液；

（3）要形成闭合回路。

[投影练习]下列装置能形成原电池的是（）

答案：CD

[讲述]具备了以上条件，就能构成原电池。我们可用梨、西红柿、铁丝、铝丝、铅笔等构成原电池，我们不妨自己试验一下。

[思考]什么类型的化学反应可设计成原电池？

[小结]常温下可自发进行的氧化还原反应能设计成原电池。

[练习]给出下列物质可设计出几组原电池？

Zn、Cu、C稀硫酸、AgNO3溶液

教学反思：

本节课充分利用实验，改教为导，变学为思，不仅可以加深学生对原电池的理解，而且可以促进学生主动思维，自求理解从而培养学生分析问题、解决问题的能力，活跃了课堂气氛，收到了较好的效果。

这是一节典型的实验探究课。通过实验产生一个奇怪的问题：铜的表面竟然出现了气泡，学生非常乐于思考这样的难题。他们绞尽脑汁，提出五花八门的“合理”假设：铜片不纯；硫酸中有杂质，杂质与Cu反应；锌失去的电子跑到铜上。当对这些假设进行讨论时，有赞成有反对，赞成派会陈述赞成的理由，反对派会提供反驳的证据，课堂气氛热烈，学生思维处于亢奋。经过一番交锋后，同学们的意见趋于一种最合理的假设，此时再放手让学生通过实验验证假设，学生情绪回落平静，个个静静地思考，一丝不苟地做实验。实验结果验证了假设的正确性。再通过问题串，步步引领学生揭开电流产生的秘密。

2019-2020年高中化学《原电池》教案4 新人教版选修4

【知识要点】

1、原电池定义：将转变为的装置。

2、实质：将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

3、组成原电池的条件：

a 、有两种活泼性不同的金属作电极（或金属与能导电的非金属或化合物）

注意：燃料电池中两极可同选石墨或铂

b 、有电解质溶液

c 、构成闭合的回路

d 、能自发发生氧化还原反应

练习1：下列哪些装置能组成原电池？（）

1、如左图：若在上述f装置中接上检流计并插入盐桥

（盐桥通常是装有饱和KCl琼脂溶胶的U形管，溶液不致

流出来，但离子则可以在其中自由移动）。检流计指针偏

转，说明有电流通过。从检流计指针偏转的方向可以知道

电流的方向是Cu极→Zn极。根据电流是从正极流向负极，

因此，Zn极为负极，Cu极为正极。电子从Zn极→Cu极。

2、若取出盐桥，检流计指针归零，重新放入盐桥，指针又发生偏转，说明盐桥起

到了使整个装置构成通路的作用。

盐桥是怎样构成原电池中的电池通路呢？

Zn棒失去电子成为Zn2+进入溶液中，使ZnSO4溶液中Zn2+过多，带正电荷。Cu2+获得电

子沉积为Cu，溶液中Cu2+过少，SO42-过多，溶液带负电荷。当溶液不能保持电中性，将

阻止放电作用的继续进行。盐桥的存在，其中Cl-向ZnSO4溶液迁移，K+向CuSO4溶液

迁移，分别中和过剩的电荷，使溶液保持电中性，反应可以继续进行。盐桥中离子的定

向迁移构成了电流通路，盐桥既可沟通两方溶液，又能阻止反应物的直接接触。

4、电极名称及其判断：

（1）根据电极材料：两种金属（或金属与非金属）组成电极，若它们都与（或都不与）

电解质溶液单独能反应，则较活泼的金属作负极；若只有一种电极与电解质溶液能反应，

则能反应的电极作负极。

（2）根据电极反应：失电子——氧化反应——负极

得电子——还原反应——正极

（3）根据电子或电流流动方向（外电路）：

电子从负极流出流入正极，电流从正极流出流入负极，

（4）根据离子的定向移动（内电路）：阳离子向移动

阴离子向移动

练习2：请判断下列原电池的正负极：

5、电极反应方程式的书写

注意：（1）需标出正负极及电极材料；

（2）遵循三大守恒（电子得失守恒、质量守恒、电荷守恒）

如：Fe-Cu( 稀硫酸)

负极（Fe）：Fe – 2e = Fe2+

正极（Cu）：2H+ +2e = H2↑

总反应：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑

练习3：请写出下列原电池电极反应式及总反应式。

Fe-C ( 稀硫酸)

沿导线沿导线