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选修四原电池教案

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第四章 电化学基础
第1节 原电池
班级：1301 姓名：刘慧 学号：2013113010129
课 题
第1节 原电池

教
学
目
标

1.知识与技能目标：了解原电池的定义；了解原电池的构成条件并学会判断原电池的正负极；了解原电池的化学原理；初步养成学生利用实验发现问题，分析问题、解决问题的能力。
1. 过程与方法目标：通过观察、分析实验现象的研究过程，初步学会通过本质看现象的化学研究方法。
2. 情感态度价值观目标：初步养成学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学态度，养成学生的团队协作精神。

教学重难点

教学重点：进一步了解原电池工作原理和构成条件；能够写出电极反应式和电池反应方程式。
教学难点：原电池的工作原理

教学用品

锌片、铜片、碳棒、稀硫酸（1mol/L)、无水酒精（99%）、四氯化碳溶液、导线、电流表、烧杯

教学方法

教法：多媒体辅助法，实验探究法等
学法：小组合作学习法

教 学 程 序 与 策 略
教学过程：
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图

创
设
情
境

探
究 一
：
原
电
池
的
定
义

探 究
二
：
原
电
池
的
工
作
原
理

探
究
三
：
原
电
池
的
构
成
条
件

课
堂
练
习
【创设情境】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:自打车祸以后，格林太太经常头痛，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？
现在咱们就带着这个疑问进入今天的课程---原电池。

演示实验
（1） 将Zn片插入H2SO4溶液中有什么现象？为什么？
（2） 将Cu片插入H2SO4溶液中有什么现象？为什么？
（3） 讲Zn片，Cu片平行插入H2SO4溶液中，有什么现象？为什么？
（4） 若将Zn片，Cu片用一导线连接再浸在H2SO4溶液中，有什么现象？
【质疑】刚才我们分析铜与硫酸不能发生反应，没有现象，为什么现在铜片上有气泡呢？我们来进行猜想一下，铜片上的气泡是不是硫酸溶液中的氢离子得电子生成的氢气呢？锌片在硫酸溶液中失电子生成锌离子，硫酸中的氢离子得电子生成的氢气。到底我们的猜想是不是正确的呢？我们来验证一下，我们在导线间接一个电流表，看一下电流表有什么变化。
（5） 导线间接一电流表有何现象？这个现象说明了什么？
[启发]有电流说明有什么能量存在？
[启发]根据能量守恒原理，这种产生出来的电能是从什么能量转变来的呢？
【板书】原电池
1. 定义：化学能转变为电能的装置
【过渡】那么原电池为什么会产生电流？原电池的化学原理是什么呢？

【观看】原电池原理的动画模拟

学生小组代表说出讨论结果。师生一起评论，得出结果。
【讲解】
根据刚才我们所分析的结果分析一下（可适当参考书本）从氧化还原反应的原理分析两极上发生什么反应？
【板书】
电极反应
负极（Zn）：Zn －2e - = Zn2+ 失电子，氧化反应，电子流出
正极 (Cu）：2H+ + 2e = H2 得电子，还原反应，电子流入
总反应：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2
【讲解】铜锌原电池发生的总反应和锌与酸的反应是一样的，但是原理是不一样的。原电池中有电子按一定方向流经导线（形成电流），使化学能转化为电能。而单单的锌与硫酸反应中有没有电流产生？
【板书】
原电池的化学原理：氧化还原反应
【过渡】同学们，前面我们学习原电池的工作原理，那怎么样能构成原电池呢？构成原电池需要什么条件呢？

实验探究形成原电池的条件一
【学生实验】
第一个实验由老师来作演示实验
问题一：下列图示的装置可以产生电流的是？对比实验得出条件。

第二个第三个实验学生分组动手操作
问题二：下列图示的装置可以产生电流的是？对比实验得出条件。

问题三：下列图示的装置可以产生电流的是？对比实验得出条件。
⑧

⑦

学生总结
【板书】构成原电池的条件：
1.有两种活动性不同的金属（或金属与导电的非金属单质或金属氧化物）作电极；
2.电极材料必须与电解质溶液接触；
3.两极相连形成闭合电路；
4.内部条件——能自发进行氧化还原反应。

如图所示，

当电解质溶液为稀H2SO4时：Zn电极是____（填“正”或“负”）极，其电极反应为_______，该反应是______（填“氧化”或“还原”，下同）反应；Cu电极是______极，其电极反应为________,该反应是_________反应；
当电解质溶液为CuSO4溶液时： Zn电极是____极，其电极反应为__________，该反应是________反应；Cu电极是____极，其电极反应为___,该反应_________反应。

整理：

过渡：上述电池，工作效率不高。
实验4-1：展示带有盐桥的锌铜原电池
设问：1. 取出盐桥，有什么现象发生？为什么？
2. 盐桥起什么作用？
强调：化学上把Cu|CuSO4（aq）与Zn|ZnSO4（aq）叫做原电池的半电池，共同组成一个完整的原电池。
板书：
1. 原电池的表示：
（＋）Cu|CuSO4（aq）|| Zn|ZnSO4（aq）（－）
2. 电极反应及总反应式
负极（锌片）： Zn －2e - = Zn2+ （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+ = Zn2+ + Cu
强调：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。
①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。
②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。
延伸：原电池的电能的输出能力的决定因素——反应物的氧化还原能力。
问题与巩固：
1. 下列图示装置，能构成原电池的有

2. 如图所示的装置中,在产生电流时,以下说法不正确的是（ ）
C

FeCl2
Fe
FeCl3

A．Fe是负极,C是正极
B．负极反应式为:Fe-3e-=Fe3+
C．内电路中阴离子移向FeCl2溶液
D．电流由石墨电极流向Fe电极
课堂小结：
1、 复习回忆了原电池的形成。
2、 进一步了解原电池的反应原理，正确书写电极反应式。
3、从利用效率的角度进一步探究了原电池。

阅读病历

回答：
（1） 锌片上有气泡产生；锌与硫酸反应生成氢气。
（2） 无现象，铜不与硫酸反应，铜的活泼性比氢弱。
（3） 锌片上有气泡产生，铜片上无明显现象。
（4） 铜片上有气泡产生。

电流表指针偏转
导线中有电流通过

电能
思考回答
化学能转变为电能

仔细观看动画，小组讨论完成学案上的问题。
学生讨论分析

学生讨论分析

没有

思考、讨论、交流

发现：1.活泼性不同的两个电极。较活泼的金属担任负极，较不活泼的金属或石墨担任正级。

发现：2.电极必须与电解质溶液接触。

发现：3、内外电路都必须构成闭合回路。

讨论与交流

归纳与小结：
1、原电池电路：电子流向，由负极流向正级，电流流向，由正极流向负级；
2、电极：负极——电子流出的一极，正极——电子流入的一极；
3、电极反应：负极——氧化反应，正极——还原反应，构成氧化还原反应。

观察、比较、思考、交流

思考与讨论
交流与表达：
盐桥起着平衡溶液电荷，构成回路，提高原电池工作效率的作用。

理解与摹写

体会与领悟

思考与练习

讨论与表达

思考回答问题

激发学生学习兴趣

引入课题

进一步引导
学生通过实验、观察、思考，最终得出结论。

通过一组实验使学生在原有知识的基础上又发现了新问题。

养成学生的团队协作精神。养成学生积极思考问题的能力，并能用已学过的知识去解释一定问题。

通过三组对比实验让学生发现并总结出形成条件，初步养成学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学态度，
培养学生整理、归纳与总结表达的能力

比较能力、分析能力的培养

新知传授

分析问题
解决问题

探究发现的能力培养

总结概括和
交流与表达

知识的整理与归纳能力的培养

新课延伸

知识的巩固

知识的内化
理解与应用

教学巩固

教
学
说
明

本节课采用实验探究式教学，既符合化学的学科特点，也符合学生的心理和思维的发展特点。化学是一门以实验为基础的学科，实验事实是最具有说服力的。本节课以实验事实设疑，让学生从直观、生动的实验中发现问题，进一步引导学生进行推理和分析，最终得出结论。从学生的心理特点来看，高一的学生对新鲜事物有强烈的好奇心和探索欲望，让学生自主探究，激发他们学习学习兴趣的同时，还具备了初步的探索能力。实验探究法是让学生在具体实验事实的基础上分析问题得出结论，符合学生的思维特点，有利于在形象思维的基础上发展学生的抽象思维。但学生的抽象思维和探索能力毕竟还处于初级阶段，尚不成熟，这就决定了他们还不能成为完全独立的探索主体，探索活动需要在教师的组织引导下，有目的有计划地进行。教师的作用是“引导和启发”，即引导学生独立思考，主动探索，当学生的思考和探索遇到困难时，及时给予启发、提示、点拨，以帮助学生顺利地开展实验探究活动，既不是灌输也不能放任自流。因此，本节课的部分实验是由教师预先设计的，但同样起到了实验探究应有的作用。本节课应给学生充分的讨论时间和自由发表意见的机会。因为小组的每个成员的知识水平存在差异，对问题的分析能力不同，充分的讨论有利于组内的交流和互助，使实验探究活动成为全体同学而不是部分尖子生的活动在实验探究的过程中，学生肯定发现了不少新问题，心里有很多想法，其中不乏正确的和错误的、常规的和富于创新的想法。因此要让学生把他的想法表达出来，这既能丰富学生对原理和正确结论的多角度的认识，也是对学生探究精神的一种肯定和保护。由于本节课的知识点比较抽象，所以我还采用了多媒体辅助教学，以此能让学生更直观，更清楚的了解原电池的化学原理，同时通过学生的团队合作精神和实验探究，以此来达到突破重难点的目的。

教
后
反
思

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