原电池导学案范文

2022-06-03

第一篇:原电池导学案范文

原电池教案

[导入新课]

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,Zn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。

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失去电子,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H+、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:Zn+2H+= 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。

① 两种活泼性不同的金属

② 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

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3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

第二篇:原电池教学反思

对《原电池电极反应式书写》一课的教学反思

杜浪涛

电化学是高考的热点,几乎每年都考,其试题形式灵活多样。研究近年高考不难发现只要能快速准确的书写出电极反应式,则基本上就可以做对这类题目。现就《原电池电极反应式书写》这节复习课,反思如下:

1、思得:本课设计精巧,把考查点繁杂的内容有机地组织在了一起,密度大,却不失紧促,不显慌乱,条理清晰,注重把握电化学自身特点的同时,以氧化还原反应为突破口,揭示了电化学的精髓。

为了不让本课上得太“传统”,避免一言堂式的“穿串”,我设计了环环相扣的活动,为学生提供了丰富的思维情境。课堂包括以下环节:1.电化学学习策略简介;2.核心知识自主排查;3.交流讨论、质疑、释疑;4. 总结书写电极反应式的方法和步骤;5.自主完成精选电池的电极反应式并板演;6.交流讨论、学生互评、教师点评、强调重、难点、易错点;7.链接高考;8.总结归纳。整个教学设计过程既注重发挥学生的学习主动性、积极性,充分的让学生参与到课堂教学中来,也注重了学生真实的收获与成长。

2、思失:本堂课从教学设计到完成授课,都没有考虑到尖子生与学困生的问题。所以课堂效率如何,值得商榷!值得我思考的问题是这节课下来,对全班学生中的多少是有效的,包括好的、中间的、困难的学生。如何才能确保课堂上没有“局外人”,没有学生被“边缘化”。

《礼记·中庸》中提到:"凡事预则立,不预则废。言前定则不跲,事前定则不困,行前定则不疚,道前定则不穷”。所以我认为,一堂“好课”是认真准备出来的。

第三篇:《原电池》 说课稿

一、教材分析

1、教材的地位和作用:

地位:本节内容以必修化学2第二章第二节“化学能与电能”为基础,进一步介绍原电池的组成和工作原理,在原有知识基础上起到一个承前启后,基于起点但又高于起点的螺旋上升的作用,它是电化学学习的基础内容也是核心内容.。

作用:本节内容对发展学生逻辑推理能力,提高学生科学素养,培养科学探究能力,将理论应用于实践,实践再回归理论以及知识系统化及结构化的形成都起着重要作用。

2、教学目标: ⑴.知识与技能

Ⅰ.了解原电池的工作原理及构成条件

Ⅱ.掌握电极反应式和电池总反应方程式的书写

Ⅲ.通过实验培养学生化学实验的观察操作及设计能力;并能运用有关的知识技能和方法,分析解决一些日常生活中有关电化学方面的实际问题. ⑵.过程与方法

Ⅰ.使学生通过实验探究的过程,并且利用科学探究的方法,从而提高学生科学探究的能力 Ⅱ.培养学生科学的思维方式和问题意识。 (3).情感态度与价值观

Ⅰ.体验对立和统一的辩证唯物主义世界观

Ⅱ.培养学生勇于创新,积极实践等科学精神和科学态度

3、教学重点,教学难点:

Ⅰ.教学重点:①进一步了解原电池的工作原理 ②原电池的组成条件③电极反应式和电池反应方程式的书写

Ⅱ.教学难点:原电池(特别是带有盐桥的双液电池)的工作原理

二、教学方法与教学手段

本节内容的教授主要以实验探究的教学方法为主,激发学生自主的发现问题和解决问题的学习热情,并 且同时再加上多媒体的一些辅助手段,更好的体现化学学科的教学特点

三、学情、教法、学法的分析

1、学情: 从实验角度来说学生对实验的探究能力较强,善于发现问题,讨论问题和解决问题,且动手能力较强。从知识储备角度来说,学生通过高一课本中原电池的学习,已经初步了解了原电池的概念,组成原电池的条件以及简单电极反应式和电池反应的书写

2、教法、学法:

Ⅰ、教法:实验启发法,教师质疑、解释 Ⅱ、学法:实验探究、观察讨论、对比归纳

四、教学过程

【新课引入】:为了突出化学学科的特点和本节课的教学手段,我以一个有趣的化学实验入手,引入这堂新课:具体做法是使用一个小型音乐电子钟,将其中的电池取下,再使用备有的化学药品和化学仪器组装出一个原电池装置,给小型音乐电子钟供电,让其响起音乐。

接着引入新课:从以上这个实验我们发现了一种化学能可以转变为电能的装置,这节课我们就来再一次深入研究一下该装置的工作原理。 【原知识回顾】:另外为了新知识教学过程的顺利进行,站在学生认知水平科学性发展的角度上,我把高

第 1 页 共 2 页 一必修2中涉及到原电池的知识主要以提出问题的形式将原先学过的知识得以回顾和掌握.具体问题如下:

1、什么样的装置是原电池?

2、组成原电池的条件有哪些?下列装置中哪些是原电池装置? 【实验探究1】:请根据反应:Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu 设计一个原电池,并进行实验 。 【实验的目的】在于让学生生动地认识到形成原电池的条件及培养学生的动手能力。 【实验结论与归纳】:形成原电池的条件:①有正负极②有电解质溶液③形成闭合回路 【实验探究2】:做出一个合理的原电池的装置后,让铜片和锌片靠到一起,请学生观察电流计指针是否发生偏转。

【实验的目的】使学生更加清楚的理解形成原电池的条件。 【实验结论与归纳】:让原电池装置中产生电流需要将正负极导线相连,不能直接接触。 【实验探究3】:在原来设计出的铜锌原电池的基础上观察指针偏转是否稳定

【实验的目的】突出单液电池在向外供电时的缺点,从而为教科书上实验4-1作铺垫 【实验结论】:池装置能产生电流,但不能产生持久的,稳定的电流。 【归纳与总结】:让学生归纳出此装置不能产生稳定电流的原因:(电极与电解液直接接触发生了氧化还原反应,在锌电极表面形成了无数个微小的原电池,从而减小了电流,当锌棒上全覆盖上一层铜时,整个装置电流为零,不能向外供电。) 【引入】:我们如何设计出一个能产生持续稳定电流的原电池装置? 【实验探究4】:(这是本节课中的重要的演示实验,本节课的重点也在这里得以显现,所以让学生一定要认真做好实验和仔细观察实验现象) 【实验设计】(课本实验4-1):根据反应:Zn + CuSO4 =ZnSO4+Cu设计一个带有盐桥的双液原电池(教科书实验4-1),特别当把盐桥拿出和放进电解质溶液时电流计指针偏转情况让学生仔细观察。 【实验的目的】使学生更加深刻得了解到双液电池能产生持续稳定电流的工作原理 【实验结论】:制作一个能产生持续稳定电流的原电池装置还需满足一下条件:①防止了电极和电解液的反应②盐桥的作用:沟通内电路

五、知识点的归纳和总结

1、定义:将化学能转化为电能的装置叫做原电池

2、原电池组成的条件:

3、原电池的工作原理:

六、板书设计

1、定义:将化学能转化为电能的装置叫做原电池

2、原电池组成的条件:

七、课后作业

教科书第73页,第

2、

3、6题

第 2 页 共 2 页

第四篇:原电池教学设计

化学反应为人类提供能量

教学目标

1使学生理解原电池的化学原理通过实验正确判断原电池的正负极。

2初步掌握形成原电池的基本条件并能将理论应用于实际。

3通过实验不断总结、发现、归纳知识的要点培养学生的思维能力 和创造能力。

4应用辨证唯物主义的思维方法抓住氧化还原反应是原电池工作原

理的本质由师生共同参与讨论发现问题并通过实验不断体现由实践→认 识→再实践→再认识的认识过程同时培养学生实事求是的科学态度和科学 的学习方法。

教学重点

原电池的化学原理。

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。

教学过程

【讲述】物质在发生化学变化时常伴化学能与热能、光能等的转变如 在一般的化学反应里常表现出放热或吸热有的还表现出发光现在我们要 研究的是化学能与电能之间的转化。首先请大家思考一个问题

【问题】化学能与电能之间可以相互转化那在什么条件下才能实现这 样的转化

【演示实验】

1 向试管中加入3ML稀硫酸插入铜丝观察现象并讨论

2 取出铜丝再加入一粒锌粒观察现象并讨论

3 将铜丝插入试管中并与锌粒接触观察现象并讨论

【提问】1锌与稀硫酸直接反应的实质是什么?学生答:置换反应。

2铜丝与稀硫酸不反应但与锌粒接触后铜丝上为什么有气 泡产生? 

【追问】铜丝与稀硫酸不反应不失去电子其电子从何而来

【讲解】铜丝虽然与稀硫酸不反应铜丝与锌粒接触后锌与稀硫酸发

生氧化还原反应锌失去的电子转移给铜丝H+从铜丝得到电子而产生氢气。 也就是说锌失去的电子发生了定向移动。从物理角度看电子发生定向移 动就要产生电流。是否这样我们应任何证明

【学生回答】用导线连接铜片和锌片并将铜片和锌片同时置于稀硫酸 溶液中在导线中间连接一个电流计可以观察指针是否偏转来判断是否有 电流产生。

【演示实验】实验2-3

现象电流计指针发生偏转偏向铜极

【讲解】电流计指针发生偏转说明有电流产生有电流产生就能产生 电能象这种将化学能转化为电能的装置就是今天我们要研究的原电池。

【板书】

原电池

一、原电池

1、定义将化学能转化为电能的装置

【设问】根据原电池的组成结构大家思考一下应如何判断电子流动方 向和两金属的正负极

【讲解】原电池的正负极可以根据由电流计指针的偏转方向来判断指 针偏向哪一极该极为正极。从刚才的实验现象知道指针偏向铜极铜为 正极那么锌为负极。从理论上讲根据金属活动性顺序锌比较活泼容易 失去电子进入溶液电子则从锌片定向流到铜片而电流方向与此相反从 铜片流向锌片。根据物理学知识电子流出电流流入的电极为负极电 子流入电流流出的电极为正极所以锌为负极铜为正极。

【板书】

2、电子流向和电流方向

电子流负极Zn→正极Cu 

电流

正极→负极→正极

【设问】铜和锌在稀硫酸溶液中能构成原电池怎样用方程式来表示电 极反应呢

【板书】

3、原电池的工作原理

负极发生氧化反应Zn-2e=Zn2+

正极发生还原反应2H++2e=H2↑

电池总反应方程式Zn+2H+= Zn2++ H2↑

【设问】铜和锌通过导线连接在稀硫酸中能构成原电池其他金属是否 也能够构成原电池要构成原电池需要那些条件下面我们通过实验来加以 探究。

【指导实验】在学生桌上有Zn、Fe、Cu三种金属分别用它们作电极

两两组合利用西红柿中含有电介质,用导线连接电流计和两种金属同时插入西红柿中观察指针偏转方向并判断正负极。

【分组实验】学生分组实验后讨论

有六种组合Zn—ZnFe—FeCu—CuZn—FeZn—CuFe—Cu。

其中前三种组合没有电流产生后三种组合中如果有一个电极没有插入 西红柿中也没有电流产生必须两个电极同时插入西红柿中才有电流产生。 Zn—Fe组合中指针偏向FeFe为正极Zn—Cu组合中指针偏向Cu Cu为正极 Fe—Cu组合中指针偏向CuCu为正极。

【归纳】两种活泼性不同的金属在电解质溶液中能构成原电池

【设问】是否任意两种活泼性不同的金属组合置于电解质溶液中就能构 成原电池呢

【演示实验】在烧杯盛有稀硫酸溶液放入铜丝和银丝均无反应将两 者接触也无反应。

【学生讨论】铜和银均不与稀硫酸发生氧化还原反应。

结论两种活泼性不同的金属在电解质溶液中能构成原电池相对活

泼的金属为负极相对不活泼的金属为正极必须还有一种金属能和电解质 发生氧化还原反应。 【设问】是否构成原电池的两个电极都必须是金属呢

【演示实验】用导线连接锌条、铅笔芯并与电流计相连向烧杯中倒 入NH4C1溶液同时插入两电极观察指针偏转方向判断正负极。

【讲解】指针偏向铅笔芯说明锌为负极铅笔芯为正极

学生讨论、归纳、小结原电池的形成条件

【板书】

4、原电池的形成条件

1 两种活泼性不同的金属或导体

2 必须有电解质溶液

3 必须发生氧化还原反应

【讲述】介绍几种原电池以及原电池在尖端科技中的应用

【板书】

5、原电池原理的应用

【练习】

布置作业 P62

2、

3、4 板书设计

第五篇:原电池工作原理教案

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。

【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~

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