原电池教案
微文呈现整理的原电池教案(精选4篇),汇集精品内容供参考,请您欣赏。
原电池教案 篇1
一、教学目标
【知识与技能】
1、理解原电池的基本反应原理;
2、掌握电极正负极的判断、能够写出电极反应式;
3、学习原电池组成的条件;
4、利用氧化还原反应设计原电池。
【过程与方法】
通过对原电池组成条件的研究,学习归纳总结的方法。
【情感态度与价值观】
培养学生认真完成实验、仔细观察现象、合理分析实验的科学态度。
二、教学重难点
重点:原电池的原理和原电池的组成。难点:原电池的原理和原电池的组成。
三、教学方法
主要采用讨论法并辅助以多媒体教学手段和实验。引导学生讨论、类比分析,从而归纳出原电池的概念和组成条件,并通过多媒体课件帮助学生理解两极的氧化还原反应原理。
四、教学过程
【新课引入】格林太太是一位非常美丽大方的夫人,她微笑的时候总是露出一口整齐的牙齿,其中有一颗是金色的,那象征着她的地位和财富,另一颗是钢的,那是一次车祸后留下的`。令人不解的是,自从车祸换上那颗钢牙之后,格林太太就整天头疼,夜不能寐。医生找不出问题,连心理医生也爱莫能助,但是一位年轻的化学家找出了问题的症结,你知道化学家怎么解决了问题吗?你能为格林太太开出一张药方吗?
要想知道答案,我们一起来学习今天的内容。
上节课我们学习过化学能能够转化为热能、光能,能不能将化学转化为电能呢?
【实验展示】Zn,Cu放入稀H2SO4,用导线连接,记录现象。
【生活动】观察并记录实验现象。
【师分析】(学案投影)Zn,Cu单独放入稀H2SO4,Zn片表面产生气泡,Cu片表面不产生气泡;用导线连接,发现Cu片表面产生气体的同时产生电流。说明生成新物质的同时,产生电流,可见化学能还可以转化为电能。这个装置称为原电池。我们今天就来一起探讨原电池。
【板书】
原电池
一、原电池
1.定义:将化学能转化为电能的装置。
【师引导】在这个装置中,为什么会产生电流?
【生回答】电子发生定向移动。
【师引导】哪里的电子?
【生回答】Zn片Cu片上有能够自由移动的电子。
【师引导】电子从Cu片流向Zn片?还是Zn片流向Cu?为什么?
【生回答】Zn比Cu活泼,所以电子从Zn片流向Cu。
【师分析】(动画播放)从另一个角度讲,Zn的电势比Cu的电势高,它们之间存在电势差,就像水从高处向低处流动一样,故电子从Zn到Cu。那么为什么Cu表面产生气泡呢?
【生回答】溶液中的H+在Cu片表面得电子生产H原子,两两结合生成H2。
【师提问】H元素由+1价的离子变成H2,为什么?发生什么反应?
【生回答】得电子生成H2,化合价降低,发生还原反应。
【师引导】有得必有失,则Zn失电子生成Zn2+,化合价升高,发生氧化反应。
【师总结】(幻灯片播放)相当于Zn通过Cu将电子传递给溶液中的H+,反应的实质是Zn和H+的反应——氧化还原反应。只是一边发生氧化反应,另一边发生还原反应,将氧化还原反应分开进行,从而产生电子的定向移动,产生电流,这就是原电池的工作原理。其中Zn片和Cu片在原电池中叫做电极。失去电子的一极叫做负极,得到电子的一极叫做正极。
【板书】
2.电极
负极:电子流出的一极,发生氧化反应
正极:电子流入的一极,发生还原反应
【师强调】氧化反应在负极发生,失去电子;还原反应在正极发生,得到电子。
【师引导】什么样的材料可以做电极?
【生回答】可以导电的物质,且活泼性不同。
【师总结】一般使用金属或者石墨电极。将一个氧化还原反应分在负极和正极进行才能形成原电池。
【练习】判断下列装置能否形成原电池。能够形成原电池的指出正负极,书写正负极反应,电池总反应。
【师引导】电解质溶液提供可以自由移动的阴阳离子,在内电路中形成闭合回路。
所以要形成原电池有哪些条件?
【板书】
3.形成原电池的条件:
(1)有自发进行的氧化还原反应
(2)活泼性不同的电极
(3)形成闭合回路
(4)溶液为电解质溶液
【师总结】只要有一个能够自发进行的氧化还原反应,在两极进行,形成闭合回路,且溶液为电解质溶液,就一定能形成原电池。
那么生活中哪些物质可以组成原电池呢?利用金属片和水果蔬菜能否组成原电池?
【生活动】组装水果电池。成果展示。
【师总结】水果中存在酸,可以与金属片反应,只要满足条件都可以组成原电池。
【师引导】现在你能给格林太太开出药方了吗?
【师总结】原电池由自发行进的氧化还原反应;活性不同的电极;闭合回路和电解质溶液组成,原电池负极失去电子发生氧化反应,正极得电子发生还原反应。
【作业布置】完成学案上的原电池设计和练习册上的习题
【板书设计】
原电池
1.定义:将化学能转化为电能的装置。
负极:电子流出的一极,发生氧化反应
2.电极
正极:电子流入的一极,发生还原反应
3.形成原电池的条件:
(1)有自发进行的氧化还原反应
(2)活泼性不同的电极
(3)形成闭合回路
(4)溶液为电解质溶液
原电池教案 篇2
知识与技能:
1、使学生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、经历探究构成原电池的原理的过程,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、学习、讨论,是学生合作学习、解决问题的能力得到提高。
情感态度与价值观:
在合作探究学习的过程中体验思维碰撞的乐趣。
重点:
了解原电池的工作原理,能够写出电极方程式和电池反应方程式。
难点:
原电池的工作原理。
教学过程:
【引入】学生阅读教材70页,解答电化学定义及电化学研究的内容,使学生在整体上了解本章知识点。
【播放视频】以塑料杯、铁钉、铜丝、白醋、二极管等生活中常见基本器材所做的有关原电池的`实验,引起学生的兴趣,并提出问题,二极管发光的原因是什么,让学生带着问题去学习。
【展示问题】
1、什么是原电池?
2、构成原电池的条件是什么?
3、原电池的正负极和电子流向如何判断?
4、原电池的工作原理是什么?(将原电池内容进行细分,使学生有目的的进行学习研究,给学生五分钟时间,阅读课本71—72页,带着问题进行阅读,是学生对于整体知识有一个初步的认识,方便之后的学习)
【提问】什么是原电池
【学生回答】将化学能转化为电能的装置叫做原电池。
【追问】那么构成原电池需要什么条件呢?接下来通过实验探究来进行了解。
【实验探究一】
【结论】前一个装置可以形成原电池,后一个装置不能形成原电池,得出形成原电池的条件之一:活泼性不同的两个电极。并通过讨论,进一步确定,活泼性较强的做负极,而活泼性较弱的做正极。
【实验探究二】
【结论】前一个装置可以形成原电池,后一个装置不能形成原电池,得出形成原电池的条件之二:电极必须插进电解质溶液中。
【实验探究三】
【结论】前一个装置可以形成原电池,后一个装置不能形成原电池,得出形成原电池的条件之三:必须要形成闭合回路。
【追问】通过以上实验,了解了构成原电池的三个条件,但是最根本的条件并没有探究到。提问:原电池是将化学能转化为电能的装置,其中电流是如何产生的呢?
【学生回答】是由于电子的定向移动所以产生了电流
【追问】电子为什么会定向移动,在化学学习中哪种化学反应能使电子定向移动?
【学生回答】氧化还原反应
【总结】由以上提问,可得出构成原电池的第四个条件:能自发进行的氧化还原反应。让学生对构成原电池的四种条件记忆两分钟,之后进行提问。
【提问】构成原电池的条件?
1、具有活泼性不同的电极,较活泼的金属作负极,较不活泼的金属或非金属作正极。
2、具有电解质溶液。
3、形成闭合回路。
4、具有能自发进行的氧化还原反应。
【提问】如何判断原电池的正负极及电子的流向。(给学生三分钟时间,学生小组讨论,解决问题,之后随机抽取学生回答)
负极:较活泼金属,电子流出,发生氧化反应
正极:较不活泼金属或非金属,电子流入,发生还原反应。
【讲述】刚才讲解了有关原电池的定义、构成条件、各电极的反应,需要将这些知识点形成网络,方便记忆与理解。
【小结】总结本节课的基本概念,对基本的定义和专用名词进行记忆。
【练习】判断装置是否能形成原电池?
【回答】ABEO可以形成原电池;CDFMN不能构成原电池。
【追问】CDFMN为什么不能构成原电池,各自的原因是什么?(学生回答,进一步复习巩固构成原电池的四个条件)
【结尾】展示原电池在以后学习中的应用,是学生对原电池的重要性有一个清晰的认识。播放一段由橙子制造原电池的实验视频,寓教于乐,使学生学会自己动手,学会用身边简单的生活原料来进行有趣的化学实验,学以致用,达到良好的学习成果。
【板书】
电化学——原电池
1、定义:将化学能转化为电能的装置
2、工作原理:自发进行的氧化还原反应
3、构成条件:
①活泼性不同的电极材料
②必须插进电解质溶液中
③必须形成闭合回路
原电池教案 篇3
第四章 第四节 原电池原理及其应用
教学重点:
①原电池的化学工作原理;
②原电池的形成条件及电极反应式;电子流和电流的运动方向;
③培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神。
教学难点:
原电池的化学工作原理和金属的腐蚀。
教学过程:
Ⅰ复习
[提问]化学反应通常伴有能量的变化,能量有那些转换(或传递)能量的形式?
Ⅱ新课: §3-4原电池原理及其应用
[学生实验,教师指导]
[学生思考的问题]
(1)锌和稀H2SO4直接反应的实质是什么?
(2)插入铜丝接触到锌粒后,为什么在铜丝上出气泡?
(3)铜丝上的电子由何处而来,出来的是什么气体?
学生根据实验,建议讨论步骤:现象(易)——解释(难)——结论(难)
一、原电池
对比铜锌原电池与直流电源或干电池的实验,得出有关的电极名称,电流流动方向,电子流动方向等。
电极反应:负极(锌片) Zn - 2e = Zn2+(氧化反应)
正极(铜片)2H+ + 2e = H2↑(还原反应)
原电池反应:Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
定义:把化学能转变为电能的装置叫做原电池。
原电池中:电子流入的一极是正极(较不活泼金属),电子流出的`一极是负极(较活泼金属)。
原理:较活泼的金属发生氧化反应,电子从较活泼的金属(负极)流向较不活泼的金属(正极)。
原电池组成:①两块相连的活泼性不同的金属(或可以导电的其它材料);②电解质溶液(中学只局限活泼金属与电解质溶液能自发进行氧化还原反应的情况)。
原电池形成电流的条件:两块相连的活泼性不同的金属(或可以导电的其它材料)与电解质溶液接触构成闭合回路。
经常用做惰性电极材料的物质是Pt(铂)或C(石墨),如下图两个装置的电极反应是相同的。
说明:教学软件不能代替教学实验,不过可以在总结时用演示教学软件。
[练习]判断下列装置那些能构成原电池,标出电极名称,写出电极反应。
二、化学电源
(教师可以布置课外文献检索,课堂时间有限,不可能涉及过多内容,局限于教材即可)
1、干电池
家庭常用电池。
常见的是锌-锰干电池。如图:
2、铅蓄电池
目前汽车上使用的电池。
铅蓄电池的构造是用含锑5%—8%的铅锑合金铸成格板。PbO2作为阳极,Pb作为阴极,二者交替排列而成。电极之间充有密度为1.25%—1.28%gcm-3的硫酸溶液。
3、锂电池
锂电池是一种高能电池,锂作为负极,技术含量高,有质量轻、体积小、电压高、工作效率高和寿命长等优点。常用于电脑笔记本、手机、照相机、心脏起博器、火箭、导弹等的动力电源。
4、新型燃料电池
还原剂(燃料)在负极失去电子,氧化剂在正极得到电子。
目前常见的有,氢气、甲烷、煤气、铝等燃料与空气、氯气、氧气等氧化剂组成的燃料电池。
特点是能量大、使用方便、不污染环境和能耗少等。
三、金属的腐蚀和防护
(1)金属的腐蚀
金属腐蚀是指金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。
◇ 析氢腐蚀(在酸性条件下)
说明:析氢腐蚀备有Flash演示教学软件,请查阅或选用。
钢铁在潮湿的空气中,钢铁表面吸附的水膜由于溶入二氧化碳,使H+增多。
H2O + CO2 H2CO3 H+ + HCO3-
构成的原电池:铁(负极)——碳(正极)——酸性电解质薄膜
负极(铁)Fe – 2e = Fe2+ (被氧化)
正极(碳)2H+ + 2e = H2↑(被还原)
◇ 吸氧腐蚀(在弱酸性或中性条件下)
说明:吸氧腐蚀备有Flash演示教学软件,请查阅或选用。
钢铁在潮湿的空气中,钢铁表面水膜溶解了氧气。
构成的原电池:铁(负极)——碳(正极)——电解质薄膜
负极(铁)2Fe – 4e = 2Fe2+ (被氧化)
正极(碳)2H2O + O2 + 4e = 4OH-(被还原)
◇ 析氢腐蚀和吸氧腐蚀往往同时发生,一般情况下,钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀。
[讨论] 析氢腐蚀或吸氧腐蚀钢铁表面水膜溶液的PH值会有什么变化?
(2)金属的防护
[通过研究讨论学习]
1、 改变金属的内部组织结构。
2、 在金属表面覆盖保护层。
涂油脂、油漆,覆盖搪瓷、塑料,电镀、热镀、喷镀,在钢铁表面形成致密而稳定的氧化膜。
3、 电化学保护法。
Ⅲ作业——教材69页:一、二、三题
[课后研究课题]
通过查找资料(包括上网)了解一种新型电池的详细化学原理和优缺点。(如海水电池、氢氧燃料电池、纽扣电池、锂电池等)
原电池教案 篇4
1、分析本节内容的地位和作用
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。掌握本节知识,对指导学生了解生活中电池使用原理、金属腐蚀和防护,研究探索发明新电池有重要意义。
2、了解学情底码
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。
局限认识:氧化剂和还原剂只有接触才可能发生氧化还原反应。
发展方向:通过实验活动对原电池原理形成完整认识,提高探索解决问题的能力。
3、明确教学目标
知识与技能:深入了解原电池的工作原理。对原电池的形成条件有更完整的认识。学会书写电极反应式和电池总反应。能根据反应设计简单的`原电池。
过程与方法:
通过Pb-CuSO4电池的设计活动,感悟科学探究的思路和方法,进一步体会控制变量在科学探究中的应用。
情感态度与价值观:通过设计原电池,激发学生学习兴趣,感受原电池原理应用于化学电源开发的关键作用。
4、研究教学重点和难点
教学重点:
原电池工作原理和形成条件
教学难点:
氧化还原反应完全分开在两极(两池)发生及盐桥的作用。
5、确定教学方式与教学手段
以“教师启发引导,学生实验探究,自主分析设计”的学习方式学习。在教师引导下,通过学生不断深入认识原电池原理和形成条件,最终实现知识和能力上的跨越。
6、教学设计过程和意图
(1)情境导课:
让学生举一些手机、电子表等新型电池例子。联系生活,吸引学生注意力,唤起学生学习欲望。
(2)回顾原电池:
复习基本概念,温故而知新。
学生回忆原电池的有关内容,调动学生思考,回忆概念为后期探究作准备。
板书(便于学生直观记忆、理解掌握):
1.概念
2.电极名称
3.构成条件
4.原电池工作原理(展示微观过程)
(3)设计原电池:(板书)
活动一、依Pb+CuSO4=PbS04+Cu反应,自主设计原电池。纸上谈兵重温原电池原理。
活动二、学生分组实验探究此原电池反应。实践出真知,培养学生实验动手操作能力。
活动三、成果展示:学生写出有关电极反应方程式,进行练习。
活动四、学生总结单池原电池的设计思路,形成整体思维模式。
活动五、学生评价原电池:电流不稳,引出新发明。
(4)改良原电池:
(板书)启发分析电流不稳定的原因,引导双池原电池的设计思路,学习课本知识,按实验小组发放盐桥,重新实验。探讨盐桥的作用。能力提升到一个新的层次。
(5)盐桥的作用:
(板书)教师启发引导学生理解掌握。
1.补充电荷。
2.使装置形成闭合回路。
3.提高了能量转化率。
(6)结尾的设计:
学生谈谈学习本节的感受,情感表达及分享。
总体设计思想: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,合作评价。在自主提问的过程中推动课的进程,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 合作、学会评价。
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