《原電池原理及其應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、 學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載 課題 第四章 幾種重要的金屬 第四節(jié) 原電池原理及其應(yīng)用 教 （ 1使學(xué)生理解原電池原理 學(xué) 知 目 識(shí) 標(biāo) 、 2常識(shí)性介紹日常生活中常用的化學(xué)電源和新型化學(xué)電池 能 力 、 品 德 ） 教 教學(xué)重點(diǎn)： 原電池原理 材 重 教學(xué)難點(diǎn)： 原電池原理 分 點(diǎn) 析 、 教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)探究法通過(guò)實(shí)驗(yàn)、分析、討論、總結(jié)、應(yīng)用等過(guò)程，誘導(dǎo)學(xué)生觀察、 難 思考、推理、探究 點(diǎn) 教具準(zhǔn)備： 鐵絲、銅絲、鋅片、銅片、稀硫酸、導(dǎo)線、燒杯、電流計(jì) 教學(xué)操作過(guò)程設(shè)計(jì)（重點(diǎn)寫怎么教及學(xué)法指導(dǎo)，含課練、作業(yè)） 備 注 學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載 第一課時(shí) 教學(xué)過(guò)程： 新課導(dǎo)入 - 設(shè)置疑問(wèn)，激發(fā)興趣

2、學(xué)生先觀看課件動(dòng)畫，發(fā)揮想 象，然后講述背景故事：在倫敦上流社會(huì)，有一位貴族夫人格林太太，幼 年時(shí)因蛀牙補(bǔ)過(guò)一顆不銹鋼的假牙。 不料后來(lái)，她又因?yàn)檐嚨湹袅艘活w牙，為了顯示她的富有， 她裝了一顆黃金假牙。 自此以后， 她就經(jīng)常出現(xiàn)頭痛、失眠、心情煩躁等癥狀。更奇怪的是，眾多的醫(yī)學(xué)專家為她檢查后，都找 不到病因，這位夫人整日感到精神萎靡，找遍各大醫(yī)院會(huì)診也不見(jiàn)效果。格林太太的病因到底是什么呢？讓我們進(jìn)入今天的學(xué)習(xí)原電池原理及其應(yīng)用，學(xué)完了這堂課，再請(qǐng)同學(xué)們來(lái)解釋這位貴族夫人的病因。首先，我們來(lái)學(xué)習(xí)一個(gè)實(shí)驗(yàn)。 學(xué)生實(shí)驗(yàn) 見(jiàn)課本圖 414 講述 把鐵絲和銅絲的上端連在一起，放入稀硫酸中，在金屬絲上有電

3、子流動(dòng)，構(gòu)成一個(gè)小電池我們叫它原電池今天我們就來(lái)研究原電池的原理和應(yīng)用 板書 第四節(jié) 原電池原理及其應(yīng)用 （ 2） 原電池 實(shí)驗(yàn) 下面我們用鋅片和銅片、稀硫酸做實(shí)驗(yàn) 投影 實(shí)驗(yàn)步驟 現(xiàn)象 鋅片插入稀硫酸中 鋅片上有氣泡產(chǎn)生 銅片插入稀硫酸中 無(wú)現(xiàn)象 鋅片和銅片上端連接插 鋅片不斷溶解， 入稀硫酸中 銅片上有氣泡產(chǎn)生 鋅片和銅片之間連電流 同上且 表插入稀硫酸中 電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn) 設(shè)疑 鋅片和銅片分別插入稀硫酸的現(xiàn)象是什么？ 學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載 鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中，銅片上為什么有氣泡產(chǎn)生？ 鋅片的質(zhì)量有無(wú)變化？溶液中 c(H+) 如何變化？ 寫出鋅片和銅片上變化的離子方程式 電子

4、流動(dòng)的方向如何？ 板書 鋅片 - 2+( 氧化反應(yīng) ) Zn 2e =Zn 銅片 2H+ 2e- =H2( 還原反應(yīng) ) 電子由鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片 投影 學(xué)生填寫下表 講 述 我們知道，物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時(shí)，常伴有化學(xué)能與熱能、光能等的相互轉(zhuǎn)化如：鎂條在空氣中燃燒的化學(xué)反應(yīng)，伴有放熱、發(fā)光等這說(shuō)明化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎凸饽苣敲?，我們做的這個(gè)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)槟姆N能呢？ 教師總結(jié) 這種化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池 板書 1 原電池的定義：化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置 講述 這一現(xiàn)象早在 1799 年被意大利的物理學(xué)家伏打捕捉到并加以研究，發(fā)明了世界上第一個(gè)電池：伏打電池，即原電池 2原電池的組成 兩個(gè)電極

5、有兩種活動(dòng)性不同的金屬 ( 或一種是非金屬導(dǎo)體 ) 作電極（不選 K 、 Ca、 Na） 負(fù)極（活潑）：電子流出 正極（不活潑）：電子流入 電解質(zhì)溶液 學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載 一般至少有一極能與電解質(zhì)溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng) 兩極相連形成閉合電路 3、電極反應(yīng) 發(fā)生在兩極 負(fù)極（ 鋅片） ： - 2+ Zn 2e =Zn ( 失電子，發(fā)生氧化反應(yīng) ) 負(fù)極材料本身被腐蝕 正極（銅 片）： 2H+2e- =H2 （得電子，發(fā)生還原反應(yīng)） 一般為溶液中易得電子的離子發(fā)生反應(yīng)，正極被保護(hù)，一般不被腐蝕。 總反應(yīng)：使兩極得失電子相等后加和，消去相同的化學(xué)式。 Zn + 2H + = Zn+ + H2 4、電

6、流方向 外電路：電子從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極 電流從正極經(jīng)導(dǎo)線流向負(fù)極 溶液中：陽(yáng)離子由負(fù)極移向正極，陰離子由正極移向負(fù)極 投影 強(qiáng)調(diào)：（ 1）理論上，任何一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池。 2）對(duì)同樣反應(yīng)，原電池反應(yīng)比相應(yīng)氧化還原反應(yīng)速率快。因此在制氫氣時(shí)常用粗鋅，或加少量硫酸銅。 設(shè)問(wèn) 通過(guò)這一節(jié)課的學(xué)習(xí)，同學(xué)們找到那位格林太太的病因了嗎？ 學(xué)生回答 略 小結(jié) 學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載 練習(xí) 1、對(duì)下面四個(gè)裝置 ， 哪種裝置可以形成原電池？ 正、負(fù)極各為什么物質(zhì)？?jī)蓸O上各發(fā)生什么變化？ 電子的流動(dòng)方向如何？ 結(jié)論： A 、B、 C 可形成原電池 2、設(shè)計(jì)原電池，要 求（ 1 ）鐵作正極，

7、（ 2 ）鐵作負(fù)極，則另一電極和電解質(zhì)溶 液如何選擇？ （ 1 ）負(fù)極：鋅 電解質(zhì)溶液： Cu(NO 3)2 HCl AgNO 3 等 （ 2 ）正極：銅、石墨 電解質(zhì)溶液 Cu(NO 3)2 HCl AgNO 3 等 第二課時(shí) 講述 人們應(yīng)用原電池原理，制作了多種電池，如：干電池、蓄電池、充電電池、 高能電池等，以滿足不同的需要請(qǐng)同學(xué)們說(shuō)說(shuō)你所知道的電池的用途 板書 二、化學(xué)電源 講述 下面簡(jiǎn)單介紹幾種常見(jiàn)電池和新型電池 1干電池 展示干電池實(shí)物 學(xué)生講述 學(xué)生通過(guò)預(yù)先準(zhǔn)備好的拆開(kāi)的干電池介紹干電池的構(gòu)造 (正、負(fù)極以及 電解質(zhì)溶液 ) 隨著用電器朝著小型化、多功能化發(fā)展的要求，對(duì)電池的發(fā)展

8、也提出了小型化、多功能化發(fā)展的要求。體積小、性能好的堿性鋅錳電池應(yīng)運(yùn)而生。這類電池 的重要特征是電解液由原來(lái)的中性變?yōu)殡x子導(dǎo)電性更好的堿性， 負(fù)極也由鋅片改為鋅粉，反應(yīng)面積成倍增長(zhǎng)，使放電電流大幅度提高。 2鉛蓄電池 用含銻 5% 8%的鉛銻合金鑄成格板，在格板上分別填充 PbO2 和 Pb 作正極和負(fù)極，電解質(zhì)溶液：硫酸溶液。 3鋰電池 鋰是密度最小的金屬， 用鋰作為電池的負(fù)極， 跟用相同質(zhì)量的其他金屬作負(fù)極相 學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載 比較，使用壽命大大延長(zhǎng)。 4新型燃料電池 燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)全部貯藏在電池內(nèi)，而是在工作時(shí)，不斷從外界輸入，同時(shí)將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池。 除了

9、氫氣和氧氣外，甲烷、煤氣等燃料，空氣、氯氣等氧化劑 也可作為燃料 電池的原料。目前已成功研制鋁空氣電池。 三、金屬的電化學(xué)腐蝕 1化學(xué)腐蝕 金屬跟接觸到的物質(zhì) (如 O2、 Cl2、 SO2 等 )直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕叫做化學(xué)腐蝕 2 電化學(xué)腐蝕 不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)， 會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)， 比較活潑的金屬失電子 而被氧化，這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕 吸氧腐蝕： 負(fù)極： 2Fe 4e- = 2Fe2+ 正極： 2H2O O2 + 4e- = 4OH 析氫腐蝕： 負(fù)極： Fe 2e- = Fe 2+ 正極： 2H+ + 2e- = H 2 練習(xí) 1 X、Y、Z 都是金屬，把 A 浸入 C的硝酸鹽溶液中， A 的表 面有 C 析出， A 與 B 組成原電池時(shí)