高中化学必修二《原电池》教学设计.doc

高中化学必修二原电池教学设计课 题第四章 第一节 原电池第1课时教学目标知识与能力1. 让体验化学能与电能相互转化的探究过程；2、使学生进一步了解原电池的工作原理和构成原电池的条件；3、能够写出电极反应式和电池反应方程式.4、掌握盐桥的概念、作用；理解形成稳定、持续电流的条件；过程与方法1.通过分组实验培养学生观察能力与分析思维能力。2.通过实验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。加深理解实践认识再实践再认识的辨证唯物主义的思维方法。态度情感价值观1.通过病例分析激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。2.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。教学重点进一步了解原电池原理、电极反应式的书写；掌握盐桥的概念、作用；理解形成稳定、持续电流的条件。教学难点原电池的形成条件及电极反应；理解形成稳定、持续电流的条件。教学手段学生分组实验、多媒体教学课件、对比法、讨论法。仪器、药品仪器：电流表、U形管、烧杯药品：铜片、锌片、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液教学过程教师活动学生活动设计意图【引入】以一件生活中的事例格林太太的两颗假牙（一颗黄金制作，一颗不锈钢制作）导致格林太太头痛、失眠、心情烦躁等症状引入本节主题原电池。观察图片并聆听问题与思考：什么原因导致格林太太牙痛的？你可以为格林太太开一个药方吗？引入病例分析激发学生探究科学的兴趣第四章 电化学基础【指导学生看书】：【投影】电化学是研究化学能与电能相互转化的装置、过程和效率的科学。电化学包括两种反应过程与能量转换的关系原电池和电解池。我们今天先来研究其中的一种装置原电池。【板书】第一节 原电池【复习回顾】必修2有关原电池内容：1、原电池是将化学能转化为电能的装置。原电池反应的本质是_氧化还原 反应形成原电池必须的条件？一、对锌铜原电池工作原理的进一步探究【实验一】分别把锌片和铜片插入到稀H2SO4中,观察现象。【实验二】再将锌片和铜片分别通过导线与电流表连接起来，观察铜片上有无气泡产生？电流表的指针是否偏转? 随着实验时间的延续，又有什么现象发生？【过渡并提出问题1】上图是我们在必修2中学习过的将锌片和铜片置于稀硫酸中所组成的原电池，如果用它做电源，不但效率低，而且时间稍长电流就很快减弱，因此不适合实际应用。这是什么原因造成的呢？有没有什么改进措施？【学生讨论】【得出结果】造成的主要原因：由于在铜极上很快就聚集了许多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内阻，使电流不能畅通。这种作用称为极化作用。为了避免发生这种现象，设计如右图（书P70图4-1）所示的原电池装置，你能解释它的工作原理吗？【实验探究】书71页实验4-1： 用一个充满电解质溶液的盐桥，将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的CuSO4溶液连接起来，然后将锌片和铜片用导线连接，并在中间串联一个电流计，观察有什么现象？取出盐桥，又有什么现象？【提出问题2】：改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流？盐桥在此的作用是什么？【投影】盐桥的作用：（1）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。（2）平衡电荷。【提出问题3】上述原电池装置是将什么反应的化学能转换成电能的？指出电池的正负极，并分别写出其中负极和正极的电极反应式以及该电池的总反应方程式。指导学生书写电极反应方程式【投影学生书写情况】【补充】：电池符号： ZnZnSO4CuSO4Cu负极 盐桥 正极【提问】原电池反应与普通化学反应相比，有何特点？【归纳并分析】：二、由两个半电池组成原电池的工作原理（1）把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，再以适当方式连接，可以获得电流。在这类电池中，用还原性较强的物质作为负极，负极向外电路提供电子；用氧化性较强的物质作为正极，正极从外电路得到电子。 在原电池的内部，两极浸在电解质溶液中，并通过阴阳离子的定向运动而形成内电路。 【投影】 练习：锌铜原电池产生电流时，阳离子（B）A 、移向Zn 极，阴离子移向Cu 极 B、 移向Cu 极，阴离子移向Zn 极 C、和阴离子都移向Zn极 D、 和阴离子都移向Cu 极 （2）探究组成原电池的条件第一组实验 形成条件一：活泼性不同的两个电极 负极：较活泼的金属正 正极：较不活泼的金属、石墨等 第二组实验形成条件二：电极需插进电解质溶液中； 第三组实验形成条件三：必须形成闭合回路 【练习题】1、下列装置中电流表指针会发生偏转的是（ 3）（3）原电池的正负极的判断方法 微观判断（根据电子流动方向）宏观判断：根据电极材料根据原电池电极发生的反应根据电极增重还是减重根据电极有无气泡冒出：练习1、把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为 (B ) Aa > b > c > d Ba > c > d > b Cc > a > b .> d Db > d > c > a 2、如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是（ D ） A. 铁圈和银圈左右摇摆不定 B. 保持平衡状态 C. 铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜 D. 银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜 （4）电解质溶液和电极材料的选择 电解质溶液一般要能够与负极发生反应。但若是两个半反应分别在两个烧杯中进行，则左右两个烧杯中的电解质溶液应 与电极材料具有相同的阳离子。 （电池的电极必须导电） 活泼性不同 的两种金属。 金属和非金属。 金属和化合物。惰性电极。练一练请根据氧化还原反应 Cu +2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+设计成原电池。你有哪些可行方案? 【:继续提问】：若是采用烧杯和盐桥装置图，采用的电解质溶液又是什么？试画出原电池的装置简图。三、原电池的主要应用制备各种实用电池 金属的腐蚀和防护 解释某些化学现象 【课后练习】1909年爱迪生发明了镍铁碱性电池,其化学反应原理如下:Fe+NiO2+2H2O=Fe(OH)2+Ni(OH)2 ,请判断负极和正极,电解质溶液是什么? 尝试写出电极反应。课堂小结: 课后作业：课后习题【研究性学习】在一 瓣橘子上相隔0.5cm分别插一小铜片和铝片，把铜片和铝片的另一端通过导线接触耳机的两极，试试能否听到“嘎嘎”声。能够从耳机中听到“嘎嘎”声，说明了什么？用其他金属、水果、液体再试一试。 看书了解电化学的研究内容回答观察实验并记录现象稀硫酸现象：锌片上有气泡产生，铜片上无气泡产生。结论：Zn与稀H2SO4发生反应，Cu与稀H2SO4不反应。现象：锌片逐渐溶解，铜片表面有气泡产生，电流表发生偏转。随着时间的延续，电流表指针偏转的角度逐渐减小，最终又没有电流通过了。图4-1学生分组实验观察记录实验现象并描述现象【实验现象】：有盐桥存在时电流计指针发生偏转，即有电流通过电路。 取出盐桥，电流计指针即回到零点，说明没有电流通过。思考分析并组内讨论盐桥的作用：使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。思考并写在练习本上负极（锌片）：Zn2e -= Zn 2+（氧化反应）正极（铜片）：Cu2+2e-=Cu （还原反应）电池反应（总化学方程式）：Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu 反应部位：负极失去电子发生氧化反应，正极得到电子发生还原反应。化学反应速率加快。能量转化，化学能电能 学生思考并聆听学生思考并作答 参与回答 电子流出的极负极电子流入的极正极较活泼的电极材料负极较不活泼的电极材料正极发生氧化反应的极负极发生还原反应的极正极 质量增加的电极正极质量减少的电极负极工作后，有气泡冒出的电极正极针对习题：练习 P80例5和P81第8题 聆听思考 如锌铜原电池，锌作负极，铜作正极如锌锰干电池，锌作负极，石墨棒作正极如铅蓄电池，铅板作负极，PbO2作正极如氢氧燃料电池中，两根电极均可用Pt负极：Cu Cu 2e- = Cu2+正极：比Cu不活泼的金属或石墨2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+ 电解质溶液：Fe2(SO4)3、FeCl3等针对习题：优化P96-97 9、10、13题。 阅读教材，归纳课后完成学生写在一张纸上课后实践培养学生的自我学习能力引起学生的记忆，为新课的传授埋下伏笔培养学生的实验探究能力培养学生发现问题，解决问题的能力培养学生动手实验能力和观察能力明确要讨论的问题，使学生的思维过程有序，重点突出加深学生印象，使学生对易错点更清楚揭示本质，培养分析问题能力。巩固知识培养学生实验探究能力和归纳能力巩固知识训练学生多层面、多角度的看待问题，能够发现事物间的联系与制约的关系，要善于抓住矛盾的主要方面去研究和解决问题巩固知识 学会应用完成教学环节,布置作业给学生留下了课后探究的任务，能把课堂的知识进一步升华。通过自己查找资料，能加深对能源以及可持续发展的认识，达到本节课的教学目标。教学反思：教材处理的比较好，使教学内容和结构都得到合理的安排。不断地设置启发，学生也积极地配合，课堂气氛较好，语言处理的清楚流畅，让学生在掌握双基的基础上，开拓事业面。充分利用现代化多媒体教学，课堂练习也按预定时间完成。本节内容适合设计成由学生动手实验、亲自实践，这样可有意识地增加学生的个人体验，多方位增加学生的感性认识，使学生获得直接经验，进而培养学生获取信息、处理信息、解决实际问题等各方面能力，以学生能力的提高带动其知识的增长。