原电池的工作原理教案

1、原电池工作原教案 1一、探究教学目标 知识目标1、了解并掌握原电池形成的原理及原电池的定义。2、能利用实验进行探究原电池形成的条件。3、能利用所学知识进行知识的运用。 能力目标培养学生利用化学实验进行探究原电池原理和形成条件的能力。 情感、态度 目标引导学生通过化学实验对原电池原理进行探究，培养学生的动手能力和相互合 作精神及科学探究问题的能力。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、探究过程【引入】电池与我们的生活息息相关，在生活中哪些地方会用到电池(学生踊 跃回

2、答)电池对我们的生活如此重要，那么你知道世界上第一个电池是谁发明的吗 告诉大家世界上第一个电池是意大利物理学家伏打于 年发明的，又称伏打电 池，也就是今天我们要学习的原电池【提问原电池的工作原理是什么呢? 【展示】西红柿电池。(观看趣味实验， 激发探究原电池工作原理的欲望。) 【转引】下面我们通过分组实验探究原电池的 工作原理【实验探究】介绍实验桌上的物品，指导学生做以下三个实验：实验 1：把一块锌片插入盛有稀硫酸的烧杯里。测量溶液的温度，分析能量变 化情况 实验 2：把一块铜片插入盛有稀硫酸的烧杯里。实验 3：把铜片和锌片用导线连起来插入稀硫酸的烧杯里。 要求同学认真观 察现象，并思考原因

3、【学生回答】1、锌片上有气泡，因为锌能和稀硫酸反应放出氢气 化学能转化为热能2、铜片上没有气泡，因为铜不能和稀硫酸反应3、铜片上有气泡【教师设疑】铜不与稀硫酸反应，铜片上的气体是哪里来的 【学生讨论】学 生激烈讨论的焦点问题有：1、铜片上的气体是什么?2、氢离子转变为氢气所需的电子从何而来3、锌片有什么变化?溶液中氢离子浓度发生了什么变化讨论结果：锌失去的电子通过导线转移到铜片上，氢离子在铜片上得电子转变 为氢气 【引导】怎样通过实验来证明锌片上的电子是否通过导线转移到了铜片上 【学生回答】在铜片和锌片中间连接一个灵敏电流计，检测有无电流【实验验证】在连接锌片和铜片的导线中接入一个灵敏电流计。

4、引导学生观察 实验现象，总结结论。 【学生回答】电流计指针偏转说明导线中有电子流过，证 明氢离子得到的电子确实是锌片失去，通过导线传递到铜片上的。【追问】能量是如何转化的?(生答：化学能转化为电能 【师生小结】原电池的定义：我们把化学能转化为电能的装置叫做原电池 原电池的工作原 理：负极：电子流出，较活泼，(锌片)：Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应) 正极：电子流 入，较不活泼，(铜片)：2H+2e-=H2(还原反应 【提问】通过以上实验探究，你 认为构成原电池应满足什么条件呢【实验验证】用下列实验用品：锌片、铜片、硫酸铜溶液、无水乙醇、稀硫 酸、电流表、导线、碳棒、烧杯分析验证下列哪些装置

5、可以构成原电池【思考】若把 B 装置中的一个铜片分别换成铁片和碳棒后，能构成原电池吗 【学生小结】组成原电池的条件 首先，有自发的氧化还原反应 其次，满足下列条 件：(1)有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体作电极 (2)电极材料均插 入电解质溶液中 (3)两极相连形成闭合回路【教师强调】构成原电池的条件:两极一液成回路【课堂小结】让学生总结本节课所学内容教师给与补充【思考与交流】相同条件下，纯锌粒和粗锌粒与同浓度的稀硫酸反应的速率一 样吗?为什么?【课堂练习】1、根据 Zn+Cu2+=Zn2+Cu 的反应原理设计一个原电池，当 为负极时，正极 可以选用的金属材料是：A 镁B 石墨C 铝

6、D 铅2、X、Y、Z 都是金属，把 X 投入 Z 的硝酸盐溶液中X 的表面有 Z 析出， X 与 Y 组成原电池时，Y 为电池的负极，X、Y、Z 三种金属的活泼性顺序为：()A XYZ B XZYC YXZD YZX3、电工操作规程中规定不能把铜导线与铝导线连接在一起，其中的化学原理 是。4、市场上出售的“热敷袋”中含有铁屑、炭粉、木屑和少量氯化钠、水等， 热敷袋启 用前，用塑料袋和空气隔绝，启用时打开塑料袋，轻轻揉搓就会放出热 量。试回答下列问题： 热敷袋产生热量的来源是 炭粉的主要作用是 加入 NaCl 的 作用原电池的工作原理教学设计一、设计意图：1、引导学生探究原电池概念的形成过程理解

7、其工作原理,明确原电池的形成 条件;会书写简单的电极反应式，设计简单的原电池，会判断电极名称，电子及电 流的方向。2、从概念的形成入手逐步探究其原理，以问题为中心带动学生的学习热情， 让学生充分享受学习的全过程，使学生不但知其然，还要知其所以然。二、教学目标1.知识与能力：使学生了解原电池概念的形成与发展过程和组成条件，理解 原电池的工作原理。初步掌握形成原电池的基本条件，能正确规范书写电极反应 方程式，能初步根据典型的氧化还原反应设计设计简单的原电池。2.过程与方法：通过分组实验培养学生观察能力与分析思维能力。通过化 学史实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。加深

8、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.情感态度与价值观：通过原电池的发明、发展史，培养学生实事求是勇于 创新的科学态度。激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。体验 科学探究的艰辛与愉悦，增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。三、教学重点原电池的工作原理。四、教学难点原电池的形成条件及电极反应;电子流向和电流方向。【教师活动】指导学生实验：观察锌片、铜片上各有什么现象发生 【学生分 组实验】锌片、铜片分别插入稀硫酸中。锌片、铜片用导线连接插入稀硫酸 中。 【学生记录现象】中锌片溶解，锌片上有气泡产生铜片上无现象。中锌 片溶解，铜片上有气泡产生。【设计意图】锻炼学

9、生实验能力、观察能力，通过观察、思考发现新问题的能 力。 【问题与讨论】铜片与稀硫酸不反应，但与锌片连接后铜片上为什么有气泡 产生?气体是什么?怎样产生的?【学生猜想与推测】铜片上的气体应该是氢气，虽然铜不与稀硫酸反应，但锌 片与铜片连接后，锌片仍然发生失电子的氧化反应而溶解，铜片上发生了氢离子得 电子的还原反应，生成氢气。铜片上的电子来自于锌片，即锌片上失去的电子通过 导线传递到了铜片上，氢离子在铜片上得电子。【教师活动】动画演示，指导学生观察电子的流动方向、离子的移动方向。 【启发】从物理角度看，电子定向移动就会产生电流，怎样证明电流的产生 【学 生回答】连接灵敏电流计检验电流的存在。【学

10、生分组实验】锌片、铜片用导线连接以后连上灵敏电流计，插入稀硫酸 中。 【问题】灵敏电流计的指针是否偏转，偏向何方。 【学生】指针偏转，偏向 铜片一方。【问题】电流计指针偏转说明有电能产生，请问电能是从什么形式的能转化来 的?【小结】由于发生了氧化还原反应，有电子的转移，电子的定向移动可以形成 电流，把化学能转化成电能。这样的装置称为原电池。【设计意图】通过以上问题的设计与解决，层层递进锻炼了学生分析推理能 力，以及通过实验验证理论推测的能力;在概念的逐步形成过程中体验到了探究的 快乐，初步形成了原电池的概念。四、进一步探究原电池的本质。【提问】作为电池，有正极和负极之分，锌片和铜片谁是正极，谁

11、是负极，你 的判断依据是什么?【学生】电子流出(电流流入)的电极为负极，电子流入电流流出)电极为正 极。所以 锌片为负极，铜片为正极。指针偏向哪一极，该极为正极。从实验现象 知道，指针偏向铜片铜片为正极，那么锌片为负极。 【设计意图】运用已有的物 理知识解决化学问题，培养学生的思维迁移能力以及将各学科知识融会贯通与应用 能力。有利于培养学生的科学素养。 【过渡】锌片、铜片上发生的变化本质是什 么?我们如何用一个最简单的式子把其变化本质描述出来【师生互动】学生讨论，教师启发，运用已有的氧化还原反应知识，据反应本 质写出电极反应式。【板书】负极(Zn) ZnZn2+2e- 正极(Cu)2H+2e-

12、 H2总式 Zn +2H+ = Zn2+ + H2 【教师活动】指导学生书写电极反应方程式，强调其写法需注意事项。 【提 问】原电池反应与普通化学反应相比有何特点 【指导实验】锌粒单独与稀硫酸 反应，观察现象。用铜丝接触锌粒，观察现象。拿走铜丝，观察;再加少量硫酸铜溶液，观察现象。【学生活动】分组实验、讨论、汇报实验结果：形成原电池反应可加快反应速 率。【小结】发生原电池反应时，电子从负极流出，流入正极负极发生失电子的 氧化反应，正极发生得电子的还原反应。而普通的氧化还原反应，电子直接从还原 剂转移到氧化剂。原电池反应可加快反应速率。【板书】负极:还原剂-ne- 氧化产物(氧化反应) 正极:氧

13、化剂+ne- 还原 产物 (还原反应) 还原剂失去的电子流向正极，形成定向移动的电子流，使氧化反 应和还原反应被分开在两极发生,使化学能转化成电能。【设计意图】揭示原电池的反应本质，培养学生分析问题的能力五、总结原电池形成的条件【问题与讨论】比较伽伐尼电池、伏打电池和今天的化学模型电池，请你归纳 组成原电池的条件。【教师活动】重新演示这几种电池的投影，启发学生，共同探讨。 【板书】 原电池形成的条件:两个电极，能导电。(强调：不一定是金属电极)电解质溶 液或者熔融态的电解质，能提供自由移动的阴阳离子导电。阳离子移向正极，阴 离子移向负极)形成闭合的回路 【设计意图】利用化学史料培养学生发现问题

14、， 归纳抽象其本质的能力。完成化学源于生活，探究其本质，应用于生活的学习目 的。 正在修改的教案一、探究教学目标 知识目标1、使学生进一步认识原电池，理解原电池原理，会设计简单的原电池。2、通过一些探究活动，进一步认识与体验科学探究的过程。3、能利用所学知识进行知识的运用。 能力目标培养学生利用化学实验进行探究原电池原理和形成条件的能力。 情感、态度 目标引导学生通过化学实验对原电池原理进行探究，培养学生的动手能力和相互合 作精神及科学探究问题的能力。二、探究重点进一步探究原电池概念、原理、组成及应用。三、探究难点 单液原电池向双液原电池的过渡四、探究过程【展示】西红柿电池。(观看趣味实验，激

15、发学生进一步探究原电池工作原理 的欲望。) 【引入】电池与我们的生活息息相关，在生活中哪些地方会用到电 池?(学生踊跃回答)电池对我们的生活如此重要，那么你知道电池是怎样制造出来 的吗?【提问原电池在必修已介绍过，今天我们来进一步研究原电池。请大家回顾 下列问题1、什么是原电池?2、 要想构成原电池必须满足什么条件 ? 【学生回答】组成原电池的条件 首 先，有自发的氧化还原反应 其次，满足下列条件：(1)有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体作电极 (2)电极材料均插 入电解质溶液中 (3)两极相连形成闭合回路【教师强调】构成原电池的条件:两极一液成回路 【思考】下面，依据构成原电池的条件

16、，请大家判断下列装置是不是原电池，不是的说 明理由，是的写出电极反应方程式【动画演示】原电池工作原理(以 Zn-Cu 电池为例)，教师做补充讲解 负 极：电子流出，较活泼，(锌片)：Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应) 正极：电子流入，较 不活泼，(铜片)：2H+2e-=H2(还原反应【分组实验】引导学生仔细做下面的实验Zn-Cu 原电池，用一个较大的电流表，用的电解质溶液浓度较小，让学生观察 实验现象。要求同学认真观察现象并思考原因 【学生回答】两极上都有气泡产生，电流计指针偏转的幅度越来越小 【学生讨论】为什么两极上均有气泡产生?这个原电池能否持续稳定产生电流为什么? 【教 师总结】汇总学

17、生的讨论结果后，引导学生分析总结 这个原电池不能持续产生稳 定电流。主要原因是锌与稀硫酸直接接触，氢气在锌片表面不断析出构成了原电 池，致使向外输出的电流强度减弱。当锌片表面完全被铜覆盖后，不再构成原电 池，也就没有电流产生。其次，两极周围有过剩电荷，阻碍电子的定向移动。【提问】怎样才能持续产生稳定的电流呢结合我们刚才分析的原因，应该怎 样改进原来的装置呢? 【学生回答】1、要避免锌与稀硫酸直接接触;2、想办法消除两极周围的过剩电荷。 【演示实验】1、演示带有盐桥的改进实验。(边实验边讲解以下内容：1、该原电池的组成;2、相关概念：半电池、半反应、外电路、内电路、盐桥。2 去掉盐桥，电流表指针

18、是否偏转?为什么眼桥的作用是什么呢 【学生回 答】不再偏转，因为这是个断路。盐桥的作用沟通内电路【讲解】盐桥中阴阳离子的移动方向，并总结出盐桥的另一个作用平衡电荷 【讨论并比较】盐桥原电池有什么优点简单原电池和带有盐桥原电池有什么相同点 和不同点 【设问】能产生持续稳定电流的原电池应具备哪些条件 【学生总结】1、电极和与其接触的电解质溶液不发生反应2、用眼桥接通电路【过渡】那么依据原电池原理如何设计一个能产生持续稳定电流的原电池 巩固练习把反应 Fe+2FeCL3=3FeCL2 设计成双液原电池 课堂总结1、原电池原理2、产生持续、稳定电流的原电池应具备的条件3、原电池的设计思路作业布置完成本

19、节同步练习原电池工作原教案 2今天我们要讲的内容是原电池的工作原理，节选自高中化学人教版必修二第二 章第二节化学能与电能，我将从以下四个板块进行讲解。他们分别是水果电池、原 电池的定义、原电池的工作原理、以及习题部分。今天老师要做一个有趣的家庭小实验，水果电池，用水果真的可以做电池吗 和老师一起走进今天的实验吧。【视频】实验所需要的材料有：柠檬、铁钉、铜币、导线和发光二极管。在每 一块柠檬中插入一枚铜币和一根铁钉，用导线像这样子把它们连接好，最后连上发 光二极管，仔细观察，发光二极管亮了。【ppt】想知道水果电池的原理吗?这节课让我们学习原电池的工作原理。接下 来请同学们认真观察下面的演示实验

20、。【视频】向烧杯中加入稀硫酸，先将锌片插入稀硫酸中，观察到锌片上产生大 量气泡，现在我们将铜片插入稀硫酸中，观察到铜片上没有任何现象，这是什么原 因呢?这是因为锌的金属活泼性比氢强，铜的金属活泼性比氢弱，所以硫酸中的氢 可以被锌置换，而不能被铜置换。 用导线将铜片与电流表的正极相连，锌片与电 流表的负极相连，观察到锌片上的气泡减少，铜片上有气泡产生，电流表的指针发 生了偏转。实验的装置是一套将化学能转变成电能的装置，我们就把这样的装置叫做原电 池。由刚才实验观察到，电流计的指针偏转方向可知，电子由锌电极流出，流向铜极，那么我们就把有电子流出的一极叫做负极，有电子流入的一极叫做正极，显 然，锌在

21、这里是负极，铜在这里是正极。我们再来看他下面的动画，同学们就更清楚它的工作原理了。锌失去电子成为 锌离子，被溶解，失去的电子沿导线流向铜电极，溶液中的氢离子被吸引到铜电极 得到电子成为氢气，外电路因为电子的定向移动形成电流，从而使灯泡亮了。同学们看懂了吗?我们再来看一遍，该原电池的锌电极为负极，铜电极为正 极，在负级，锌失去了电子成为锌离子进入溶液，失电子的反应叫氧化反应，锌失 去的电子沿导线传递给正极，由于铜电极有了外来的电子，它吸引了溶液中的阳离 子-氢离子，氢离子在铜的这一极得到电子，生成了氢气，得电子的反应叫还原反 应，在外电路中，电子的定向移动形成电流使指针偏转，电子的移动方向与电流

22、的 移动方向相反。 那么在电池的内部，离子有没有发生移动呢方向又是怎样的呢? 其实在电池的内部，正极消耗了大量的 H+，所以溶液中的阳离子移向正极，而负 极处生成了大量的 Zn2+，所以需要大量的阴离子移向负极。根据以上的两个电极反应式，该原电池的总反应为，锌和两摩尔氢离子反应， 生成一摩尔锌离子和一摩尔氢气。同学们，学习了有关原电池工作原理的知识，大家知道，水果为什么能做成电 池了吗?其实柠檬中的化学物质类似于铜锌原电池中的电解质稀硫酸而铜币相当于 铜片做正极，铁钉相当于锌片做负极。水果中的化学能转变为了电能。掌握了这些知识点，我们来做一道练习题C 这节课我们学习了原电池的工作原理，同学们在

23、记忆有关知识点的时候，可 以记住这么几句话。负极氧化失电子，正极还原得电子，用六个字概括就是“负失 氧，正得还”，要记住，原电池溶液中的阳离子一定是向正极移动的，阴离子一定 是向负极移动的，这节课我们就上到这，同学们再见原电池工作原教案 3一、教材分析第一课时的主要内容有：原电池的概念、原理、组成原电池的条件。原电池原 理和组成条件是本节课的重点，原电池原理是本节课的难点。首先， 新课引入手 机电池创设了教学情景，通过两个演示实验作为探究教学，让学生观察到 “铜片 上产生气泡”这一反常的实验现象，就会情不自禁地提出一系列问题，产生强烈的 探索欲望，并提出各种各样的假设;紧接着，通过演示实验为学

24、生提供 “实证性” 材料，学生根据实验现象，经过严密的逻辑推理，得出相关结论当学生理解原电 池的原理后，教材又设置了一个讨论题，让学生自己归纳“组成原电池的条件”。 最后，让学生自己设计一个原电池以检验学生对所学知识的实际应用能力。根据学生的知识结构、心理特点和教学内容的实际需要，采取了启发、讨论、 实验探究 等教学方法，并结合多媒体进行教学。二、教学设计通过学生动手实验不仅使学生观察到明显的现象，还能使学生直接参与知识的 获得直接体验的过程。将课本后面的家庭小实验“水果电池”，移到探讨“组成原 电池的条件”的课堂教学中，不仅能帮助同学理解组成原电池的其中一个必要条 件电解质溶液，而且使学生觉

25、得化学就在我们的身边，从而激发学生学习兴 趣，启迪学生思维。通过一个医学小故事，让学生帮助格林太太解决问题，达到学 以致用的目的。三、教学目标1.知识目标：理解原电池原理，掌握构成原电池的条件，会进行简单的原电池 设计。 2.情感目标：培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学态度， 培养学生的团队协作精神。 3.能力目标：培养学生观察能力、实验能力、实验设 计能力、语言表达能 力。培养学生正向思维、逆向思维、发散思维能力。 掌握原 电池的工作原理;原电池的形成条件及电极反应式电子和电流的运动方向;培养学 生关心科学、研究科学和探索科学的精神。四、教学重点原电池的原理;原电池的形成条件及电

26、极反应式电子和电流的运动方向; 五、教学难点原电池的工作原理。六、教学准备1.对学生进行分组：四人为一个小组2.实验准备：每组一个灵敏电流计，两片铜片、两片锌片、一根石墨电极、 一杯稀硫酸溶液、一杯蔗糖溶液、 西红柿等水果。 3.制作铜锌原电池工作原理的 模拟动画七、教学过程 【引入】日常生活中,我们会接触到不同种类的手机你们都喜 欢用什么款式的手机，为什么?手机待机时间长短与什么有关这些电池虽小，但 是，在生活中却扮演着及其重要的角色。你们知道电池工作的基本原理吗今天， 我们来学习新的知识原电池。 【实验探究】：指导学生做以下三个实验： 1.将锌片插入稀硫酸中，将铜片插入稀硫酸中 2. 将锌

27、片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中 3.在第二个实验中连接电流表 【学生活动】实验并观察现象大部分同学都已完成，我们一起来看一下同学们观察到的实验 现象【学生回答】1.锌片上有气泡(因为锌能和稀硫酸反应放出氢气铜片上没有气 泡(因为铜不能和稀硫酸反应) 2.铜片上有气泡 3.电流表指针发生偏转 问 化学 反应总伴随着光能、热能等的相互转化，在实验三中是否有能量的相互转化呢是 什么形式的能量转化? (化学能转变为电能) 过渡 我们把这种能将化学能转变为 电能的装置叫做原电池 【板书】1.原电池的定义：将化学能转变为电能的装置叫 做原电池上述装置我们称为 Cu-Zn 原电池，它的工作原理是什么?我们

28、一起来看一个多 媒体动画演示。【设疑】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) “Flash 铜锌原电池” 配合课件演 示。演示实验分析：1.电子流向。2.电极及电极反应。电极的判断。生师讨论解释 原来，当把用导线连接的铜片和锌片一同浸入稀硫酸时，由 于锌比铜活泼， 容易失去电子，锌被氧化成锌离子，而进入溶液，电子由锌片通 过导线流向铜片， 溶液中的氢离子从铜片获得电子被还原成氢原子，氢原子结合 成氢分子从铜片上放出。这一反应可表示如下：电

29、极反应：负极(锌片) Zn - 2e = Zn 2+ (氧化反应)正极(铜片)2H + + 2e = H 2 (还原反应原电池反应：Zn + 2H + = Zn 2+ + H 2 (Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2 ) 巩固提问 1.原电池中，电子从哪极流出通过外电路流回到哪极? 2.原电池 中，正负两极哪极是较活泼金属?哪极是较不活泼材料 3.原电池中，正负两极分 别发生什么反应?4.原电池组成的条件是什么?(两块相连的活泼性不同的金属，或可以导电的 其它材料;电解质溶液。闭合电路)。(经常用做惰性电极材料的物质是 Pt(铂) C(石墨)，如下图两个装置的电极 反应是

30、相同的。) 再复习演示动画?【实验指导】 刚才我们介绍的是 Cu-Zn-H 2 SO 4 原电池,大家可以据此更换 电极材料和溶液来探索原电池的形成条件【活动中介绍】 同学们可以根据给出的实验，动手操作看其能否形成原电池 【学生小结】组成原电池的条件： 有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导 体)作电极 电极材料均插入电解质溶液中 两极相连形成闭合回路 【板书】3. 原电池的形成条件【趣味实验】同学们想不想自己制作一个原电池呢实验“水果电池”【小结】 原电池是一种负极流出电子，发生氧化反应正极流入电子，发生还 原反应，从而实现化学能转变成电能的装置. 【解决问题】1.格林太太是位漂亮开 朗乐

31、观的妇女，当她开怀大笑的时候，人们可以发现她整齐洁白的牙齿里有两颗假 牙，其中一颗是黄金的，这是她富有的标志，另一颗是不锈钢的这是一次车祸留下 的痕迹。令人百思不解的是，自从车祸后，格林太太经常头疼，虽然医生绞尽了脑 汁，格林太太的头疼病仍无好转。这个时候，一位年轻的化学家来看望格林太太并 为她治好了头疼病，同学们想知道化学家是怎样治好格林太太的病的吗【课堂练习】 2.判断下列装置那些能构成原电池3.A、B、C 都是金属，A 与 B 组成原电池时， 为正极;A 与 C 插入稀硫酸溶液 组成原电池时，C 电极上有氢气产生。 A、B、C 三种金属的活动顺序为 )A. ABC B. ACB C. B

32、AC D. BCA 4.根据电子的流动方向，将氧化还 原反应 Fe + Cu 2+ = Cu + Fe 2+ 判断正负极，写出电极反应式和总反应式原电池工作原教案 4故事：在伦敦的上流社会，有一位贵族夫人格林太太，她有一口整齐洁白的牙 齿。但其中镶有两颗假牙：一颗是黄金的-这是格林太太富有的象征另一颗是不锈 钢的这是一次车祸留下的痕迹。令人百思不解的是：打从车祸以后，格林太太经常头疼，夜间失眠，心情烦 躁尽管一些国际上知名的专家教授绞尽脑汁但格林太太的病症未能有丝毫的减 轻，而且日趋严重她的病真的就没治了吗后来是一位化学家解除了她的痛苦。 药方：换掉一颗假牙。病因：口腔内产生了微弱的电流，刺激

33、神经，导致人体生理系统紊乱，引发一 系列病症。大家可能会产生疑问：格林太太的口中怎么会有电流产生呢下面我们通过以 下的类比实验进行进一步的探究来揭穿其中的奥妙。 演示实验1.内容：把锌片和铜片平行地浸入盛有稀硫酸溶液的烧杯中。 现象：锌片表 面有氢气泡生成铜片表面无气泡生成解释：锌排在氢前能置换出氢气铜排在氢后不能置换出氢气2.内容：把锌片和铜片用导线连接起来再平行地浸入盛有稀硫酸溶液的烧杯 中。 大家观察到一个很奇怪的现象：锌片表面无气泡生成，铜片表面有气泡生成3.内容：在锌片与铜片连接的导线中间接入一个电流计，再把锌片与铜片平行 地浸入盛有稀硫酸的烧杯中。现象：电流计指针偏转疑问：2 实验

34、中铜片表面为什么有气泡生成3 实验中电流计指针为什么偏转? 分析：Zn、Cu 用导线连接一同浸入稀硫酸时， 比 Cu 活泼，易失去电子，电子从 Zn 片流出通过导线流向 Cu 片，电子定向移动形成电流，故电流计指针有偏转溶液中的 H+ 从 Cu 片获得电子，2H+ +2e-=H2，生成氢气，故 Cu 片表面有气 泡生成。从能量变化的角度分析这套装置：我们知道，物质发生反应时，常伴有化 学能与热能、光能等的相互转化, 比如镁带燃烧发光、放热是化学能转化为光能和 热能。那么，我们做的这个实验是化学能转变为哪种能量形式呢这是以 Zn 和稀 H2SO4 反应为基础，将此反应的化学能转变为电能的装置。

35、我们把这种将化学能转变为电能的装置称为原电池。1、原电池定义：将化学能转化为电能的装置。这一现象早在 1799 年被意大利的物理学家伏打捕捉到并加以研究，发明了世 界上第一个电池伏打电池，即原电池过度：回顾刚才所做实验，我们就是因为组合成了一个原电池才使得电流计指 针有偏转，下面我们以此原电池为例进一步分析原电池内部结构，得出其供电原理2、原电池原理： 先进行理论分析： 外电路(导线上)：锌片上 Zn 去电子， 电子通过导线流向 Cu 片，电子定向移动形成电 流内电路(溶液内)：由电性作用，溶液中带正电荷的离子 、Zn2+ 移向 Cu 片; 带负电荷离子移向 Zn 片，溶液中带电离子定向移动形

36、成电流内外电路形成闭合回路，电路中有电流通过便可向外供电。此原电池所涉及到的反应是：锌片：Zn-2e- = Zn2+(氧化反应)铜片：2H+ +2e- = H2 (还原反应)我们把锌片和铜片称为此原电池的两个电极此原电池以 Zn 和稀硫酸反应为基础，将氧化反应和还原反应分别设置在两个 电极上进行，从而产生了电流，实现了 Zn 和稀硫酸反应的化学能向电能的转化。由此我们得出了原电池的原理：原电池以氧化还原反应为基础，将氧化反应和还原反应分别设置在两个电极上 进行，从而产生电流，实现化学能转变为电能。以上是理论分析，下面再用动画演 示其变化过程，加深对原电池原理的理解。过渡：我们可以通过原电池的两

37、个电极上发生的反应来理解原电池的原理，人 们把原电池的两个电极分别叫做正极和负极，在电极上进行的反应称为电极反应， 下面我们讨论原电池的电极和电极反应3、原电池的电极和电极反应规定：原电池中电子流出的一极为负极，电子流入的一极为正极 负极：电子 流出的一极，(在此电极上物质失电子)发生氧化反应 正极：电子流入的一极，在 此电极上物质得电子)发生还原反应以 Zn、Cu-稀 H2SO4 原电池为例表示出此原电池的电极反应和电池总反应 (由 学生根据正负极的规定判断出此原电池的正负极 负极：Zn-2e- = Zn2+ 正极： 2H+2e-=H2将负极反应和正极反应相加，并消去电子就得到电池总反应：

38、Zn2+ H2过渡：在书写电极反应时有一点需要特别注意，那就是准确判断出原电池的正 负极，下面讨论原电池正负极的判断方法(1) 活泼金属作负极(由电极的活泼性判 断) (2) 电子流出的一极为负极(由电子的流向判断 (3) 发生氧化反应的一极为 负极(由发生反应的类型判断)过渡：由以上我们知道了原电池的组成中需要有正负 两个电极，那么它的构成还需要哪些条件?下面我们讨论构成原电池的条件4、构成原电池的条件：讨论以下装置是否能构成原电池：图略 【通过讨论】构成原电池的条件总结 为： (1)有活泼性不同的两个电极。 两种活泼性不同的金属 一种金属与一种能导电的非金属。(2)两个电极(直接或间接)连

39、接在一起，并插入电解质溶液中，形成闭和回路 (3)能自发地进行氧化还原反应注意:三个基本条件相互联系，不能孤立、片面的看待某一个条件，核心是氧 化还原反应。 根据以上我们总结出的构成原电池的条件判断下面一个装置是否能 形成原电池，若能形成写出电极反应和电池总反应提问：格林太太口中的电流究竟是怎么产生的格林太太口中两颗不同金属的假牙与口腔唾液中电解质形成了原电池，虽然产 生的电流很微弱，但长时间刺激神经，导致人体生理系统紊乱，引发一系列病症。 所以，格林太太应该将两颗假牙换成同一种材料。 过渡：我们说学以致用，下面 请你根据所学的知识来设计一组趣味实验： 实验目的：使已取出电池的音乐卡发 出响声

40、实验器材：连有导线的锌片、铜片，西红柿，已取出电池的音乐卡 实验方 法：由同学们自己设计(提问)设计思路：锌片、铜片可以和西红柿内的酸液形成原电池，向外供电进而带动 音乐卡，使其发出响声。下面我按照大家的设计方案做一下这个实验看能否成功。由于一个西红柿电池 的电流可能会很微弱，所以我串联了 3 个西红柿，相当于 节电池。由实验结果，证明大家的设计思路是正确的。这就是人们常说的水果电池。小结：以上是本节课主要内容，学完本节课要求大家熟练掌握原电池原理，会 应用原电池原理及其构成条件设计简单的原电池原电池工作原教案 5教学目标：一、知识与技能：1、了解原电池的工作原理，原电池的构成条件并能设计简单

41、的原电池。2、理解原电池的本质和原电池的正负极与氧化还原反应的关系。二、过程与方法1、通过对比实验的探究认识到原电池在化学能转变为电能过程中所起到的作 用。2、通过探究实验，分析并归纳出形成原电池的条件。3、通过多媒体动画分析原电池中微观粒子的移动，深入理解原电池的本质。 三、情感态度与价值观1、学会通过对比的方法来处理实验结果，由具体的实验现象描述逐渐形成抽 象概括。2、认识到科学对人类产生的影响是多方面的，要有辩证看待事物的眼光。3、认识到个体与群体是密切相关的，从而形成“环保从我做起”的意识。 教学重难点：1、本节教学重点：初步认识原电池概念、原理、组成及应用。2、本节教学难点：通过对原

42、电池实验的探究，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。学情分析：学生在必修 1 中已经学习了氧化还原反应，对氧化还原反应的特征“反应 中有电子的得失”有较好的认识。并掌握了氧化反应、还原反应与电子得失化合 价升降)的联系。这将有助于学习者理解并掌握原电池的本质氧化还原反应， 以及原电池正负极与电极得失电子的关系。教材分析：本节课讲授的是化学必修二中第二章第二节化学能与电能。在高中 化学中关于原电池的内容有两部分，分别是必修二第二章第二节化学能与电能)以 及选修四第四章第一节(原电池)。本节课作为必修内容中的一部分，在知识的深度 上偏低，要符合所有学习者的

43、学习情况;在广度上要有一定的拓展，使得学习者能 够有一个较为开阔的学习视野;而在学习知识上要把握好基础知识的框架，为部分 学习者的后续学习奠定基础。教学过程：【引入】同学们好，你们看这是什么?(展示手电筒、手机、 等电器。 【学生回答】电筒、手机、MP3。【引导】这些电器的工作需要什么样的能源从哪里获得?【学生回答】电能，电池。【引导】那么电池如何能产生电能呢?要解决这个问题我们先回顾一下上节课 所学的知识，各种形式能量之间可以相互转化，比如化学反应中化学能可以转化为 热能。那么电能可以由什么能量转化来，你们了解哪些发电方式吧【学生回答】有火力发电、水力发电、风力发电、核能发电等。【讲述】阅读

44、教材 40 页图 27、28 及第二段了解我国发电方式和发电总量 构成，以及火力发电过程中的能量转化。【分组讨论】我国发电总量构成说明什么问题火力发电过程中涉及哪些形式 的能量转化?分析火力发电的缺点?【学生回答】以火力发电为主，火力发电就是通过化石燃料燃烧，使化学能转 变成为热能，加热水使之汽化为水蒸汽以推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。即 存在化学能热能机械能电能几种能量的转化。缺点包括：煤是不可再生能源、煤燃烧对环境的污染大、火力发电能量转化过 程多，能量损耗多能量利用率低。【引导】从上面讨论可知火力发电事实上将化学能最终转化为了电能，只不过 所需的能量转化过程多，能量利用率低。那么我们

45、能不能找到一种直接将化学能转 化为电能的方法呢?我们再来分析一下火力发电过程中的能量转化过程。化学能热能机械能电能大家觉得这一系列的能量转化过程中最重要的一步是哪一步为什么?【学生回答】化石燃料的燃烧即化学能热能因为只有将化学能以热能。 形式释放出去后才可能实现后续过程中的能量形式转化。【引导】非常正确，由此我们可以看出在火力发电中，化石燃料的燃烧(发生 氧化还原反应)是使化学能转化为电能的关键。那么谁能告诉我氧化还原反应的本 质是什么?【学生回答】还原剂和氧化剂之间存在电子的转移。【引导】对!因此电子转移的结果是引起物质化学键重新组合，同时将化学能 以热能释放。那么如果我们能将氧化还原反应中

46、的化学能直接以电能形式释放，是 否就可以实现化学能直接转化为电能呢?下面请同学们完成以下几个探究实验，并讨论完成相关实验报告。【学生分组实验】实验一取 60mL 稀硫酸置于 200mL 烧杯中，用 试纸。测定其 pH 值。然后将一块锌片插入稀硫酸中，观察实验现象。一段时间后再测溶液的 pH 值，并用手触摸烧杯外壁。【学生总结】Zn 片逐渐溶解，Zn 片表面有气泡产生，溶液的。pH 值增大，烧杯外壁有一定温度。结论：Zn 与稀 H2SO4 发生了化学反应。【引导】请同学们思考并讨论几个问题：根据相关实验现象，写出反应方程式。反应过程中有无电子转移，如果有，分析谁得电子，谁失电子反应过程中的能量转化形式如何?【讨论并总结】pH 值增大即说明溶液中的 减小，H+。数目减少，有气泡产生。因此