原电池原理及其应用完美版

1、教学设计化学能与电能（第一课时）原电池原理及其应用石家庄二中董鸿志教学目标：1 、知识与技能目标（1）理解原电池原理，能正确书写电极反应方程式。（2）掌握原电池的组成条件，能正确判断正负极。2 、过程与方法目标（1）初步学会利用建立化学模型解决实际复杂问题。（2） 在实验探究和问题探究中进一步体验科学探究的基本过程，学习科学探究的基本方法，提高科学探究能力。3 、情感态度和价值观目标（1）通过探究学习，体验科学严谨、积极实践的科学态度和勇于探索的科学精神。（2）通过原电池的原理及形成条件的学习领悟现象与本质、一般与个别的辩证唯物主义观点。教学重点：原电池的构成条件及化学原理。教学难点：原电池的

2、化学原理。教学模式：实验探究模式。教学手段：分组实验、讨论归纳、多媒体辅助教学。教学过程：引入：看到课题，大家立刻联想到了电池。电池作为一种简易的供电装备，已成为我们生活的必需品。投影：各种电池。引入：小到手电筒、电子表、手机、数码相机，大到电动车、汽车、飞机、宇宙飞船，处处填充物可见电池的踪影。那么，你研究过它们的结构吗？想过它们的供电原理吗？想不想知道新型电池的研发思路？今天我们就走入电池世界，探索电池的奥秘。过渡：我们首先从最熟悉的锌锰干电池入手。投影：锌锰干电池外形一剖面图一内部结构一化学模型引导：拨开外皮，看看干电池的内部结构。干电池有两个电极正极和负极，分别是石墨和锌皮，填充物复杂

3、，为了便于研究，我们将电池中的结构转化为一个化学模型。化学模型要包括电池的本质要素。结合干电池，联想你见过的电池，思考它们在结构上和功能上的共同之处。提示：电池上的共同标识？电池为什么会产生污染？电池何时才能供电？有正极和负极，两极之间有填充物，选择适当的容器容纳它们，同时，电池分别以正 负极连上用电器才能供电，因此，要把两个电极连接起来。现在，我们就建构出这样 的一个化学模型。在这个装置中，要有电流产生。为检测电流，可以连上电流计。现在，有下列物质，请通过实验判断哪些物质组成的装置能产生电流。投影：现有下列物质，请通过实验判断哪些物质组成的装置能产生电流。Fe片，石墨，Zn片,CuSO4溶液

4、,稀硫酸,蔗糖溶液。提示:1）记录电流计指针偏转情况和两极产生的现象2）三种溶液要分别盛放在三个小烧杯中3）电极插入不同液体前要把电极用蒸馏水洗干净4）电极上若有附着物，再次使用前要用砂纸打磨掉学生实验：组装原电池。记录结果。投影：实验结果的整理分析（1）产生电流的装置有哪些？不产生电流的装置有哪些？（2 ）发生化学反应的装置有哪些？无变化的装置有哪些？（3）发生化学反应一定产生电流吗？汇报交流：有电流的是：Zn-C-H2SQFe-C-H2SQ Zn-Fe-H 2SQZn-C-CuSOFe-C-CuSOZn-Fe-CuSO无电流的是：Zn-Zn -H 2SQ Zn-Zn-CuSO4Zn-C-蔗

5、糖溶液Fe-C-蔗糖溶液Zn-Zn-蔗糖溶液投影：（1）下述装置能否产生电流？（2）为什么使用蔗糖溶液不能产生电流？ 讨论：建构的模型具备什么条件才能产生电流？ 板书：1.构成条件 活泼性不同的导电材料做两极，活泼金属做负极。 电解质溶液。 组成闭合回路。投影：化学模型。有电流说明产生电能，电能不能无中生有，它必然是另一种能量转化而来，是什板书：一、原电池把化学能转化为电能的装置，叫做原电么能量呢？化学能。池。过渡：现在大家可能会问， 为什么这样的装置会产生电流？化学能是如何转化为电能的呢？ 我们以Zn-C-CuSO原电池为例分析。讨论：（1）石墨上有什么现象？（2）这个现象说明生成了什么物质

6、？（3）为什么会生成这种物质？是石墨反应了吗？（4）谈谈你对出现这种现象的解释或假设。投影：原电池原理的微观动画。板书：2 原电池的反应原理：负极（Zn） ： Zn - 2e - = Zn 2+（氧化反应）正极（C） : Cu2+ + 2e - =Cu（还原反应）总反应：Zn + Cu 2+ = Zn 2+ + Cu（氧化还原反应）讲解：Zn、石墨称为原电池的两极，Zn是电子流出的一极，叫负极，发生氧化反应；石墨是电子流入的一极，叫正极，发生还原反应。总反应是氧化还原反应。述两个方程式 叫原电池的电极反应方程式，书写时应注意： 标明正负极 两极得失电子数相等 溶液中易得电子的微粒（分子或离子）

7、得电子，在正极发生反应。讨论：（1） Zn-C-H2SO、Zn-Fe-H2SQ 中有什么现象？（2）这个现象支持我们的假设吗？如何用我们的假设去解释这些实验现象？写出电极 反应方程式。（3） 观察所列原电池的正负极， 你发现什么规律？这个规律是否科学？如果不写出电 极反应方程式，你能否直接判断出原电池中的正负极？结论：两极中较活泼金属（失电子能力强）做负极 。讨论：（1）负极反应、正极反应分别属于哪种类型的反应？（2）负极反应、正极反应分别是原电池中的哪部分材料参与的？（3）原电池反应的总反应是什么类型的反应?同样一个反应 , 借助原电池发生和反应物直接接触发生有什么区别 ?结论：（1）负极反

8、应：氧化反应正极反应：还原反应（2）负极反应：负极材料正极反应：电解质溶液中以的电子的微粒（分子或离子）（3）氧化还原反应。异处发生；同处发生。投影：化学模型在具备了条件的原电池中， 必须发生氧化还原反应， 才能产生电子的转移， 实现化学 能和电能的相互转化。小结：为了研究电池，我们建构了化学模型，对它进行了深入的研究，获得了电池的基本结 构，搞清了电池的供电原理， 下节课我们要具体探讨这个化学模型的应用， 了解新型 电池的研发思路。过渡：上述原电池虽然能产生电流，但都不稳定、连续。为获得持续稳定的电流，生活中的 电池都是依据这个模型， 根据不同的使用目的， 在模型各要素的具体物质上做出了不

9、尽相同的选择。我们来看看实际生活中的电池都是怎样应用这个化学模型的。投影：干电池、蓄电池、锂电池、燃料电池的原理。 启发：看到了以上化学能转化为电能的神奇过程，同学们有没有想法自己去制造一个电池 呢？课后，请同学们用生活中的用品，自行组装原电池。小结：本节课我们提出了三个问题 电池的结构、 电池的供电原理、 新型电池的研发思路，为解决这些问题， 我们首先建构化学模型， 然后以实验探究和问题探究的方式深入研 究化学模型并修正完善了化学模型， 再应用化学模型解决实际问题， 这种解决问题的 方法在科学研究中经常使用，它将实际复杂问题中的要素提炼出来，使问题简单化， 研究得出规律后， 再应用于实际复杂

10、问题， 甚至利用规律创造性地提出并解决新问题。 本节课通过研究原电池， 我们初步接触、 了解了这种方法， 它将是今后我们从事科学 研究的重要指导思想。投影：设计与思考1 、某原电池反应的离子方程式是2Fe3+Fe=3Fe2+ ，请你设计出符合此原理的原电池。2 、锌与稀硫酸反应时，若加入几滴CuSO4 溶液，反应速率明显加快，为什么？3、Zn-C-H2SQ中，Zn棒上为什么也会生成氢气？不论何时，都要尽可能让思考与反省预见到突发的激情，这于审慎者可轻而易举做到。心烦意乱之时，首先要做的就是意识到这一点。先控制住自己的情绪，下决心不再使之加居叽有了这种 高明的防范，就能很快终止怒气。要懂得制怒之法，且止息于当止之时：奔跑时停下来最难；狂怒时保持头脑清醒也一样难。过分激动，不论程度高低，都会影响理智。一旦对发怒有了这种 警醒，就不会使你因怒气而失控，也不会使你损害良好的辨别力。谨慎地驾驭情绪，就能很好地控制它。你将是马背上第一个理智的人。智者最没有耐性，因为学