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文檔簡介

—原電池的工作原理教案原電池是可以通過氧化復原反應而產(chǎn)生電流的裝置,也可以說是把化學能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。有的原電池可以構成可逆電池,有的原電池則不屬于可逆電池。下面是為大家整理的原電池的工作原理教案5篇,希望大家能有所收獲!原電池的工作原理教案1一、探究教學目標學問目標1、了解并把握原電池形成的原理及原電池的定義。2、能利用試驗進行探究原電池形成的條件。3、能利用所學學問進行學問的運用。力量目標培育同學利用化學試驗進行探究原電池原理和形成條件的力量。情感、看法目標引導同學通過化學試驗對原電池原理進行探究,培育同學的動手力量和互相合作精神及科學探究問題的力量。二、探究重點初步熟悉原電池概念、原理、組成及應用。三、探究難點通過對原電池試驗的研討,引導同學從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì),以及這種轉(zhuǎn)化的綜合利用價值。四、探究過程【引入】電池與我們的生活休戚相關,在生活中哪些地方會用到電池?(同學踴躍答復)電池對我們的生活如此重要,那么你明白世界上第一個電池是誰創(chuàng)造的嗎?告知大家世界上第一個電池是意大利物理學家伏打于1799年創(chuàng)造的,又稱伏打電池,也就是今天我們要學習的原電池【提問]原電池的工作原理是什么呢?【展現(xiàn)】西紅柿電池。(觀看趣味試驗,激發(fā)探究原電池工作原理的欲望。)【轉(zhuǎn)引】下面我們通過分組試驗探究原電池的工作原理【試驗探究】介紹試驗桌上的物品,指導同學做以下三個試驗:試驗1:把一塊鋅片插入盛有稀硫酸的燒杯里。測量溶液的溫度,分析能量改變情況試驗2:把一塊銅片插入盛有稀硫酸的燒杯里。試驗3:把銅片和鋅片用導線連起來插入稀硫酸的燒杯里。要求同學仔細觀看現(xiàn)象,并思索原因【同學答復】1、鋅片上有氣泡,由于鋅能和稀硫酸反應放出氫氣化學能轉(zhuǎn)化為熱能2、銅片上沒有氣泡,由于銅不能和稀硫酸反應3、銅片上有氣泡【老師設疑】銅不與稀硫酸反應,銅片上的氣體是哪里來的?【同學商量】同學劇烈商量的焦點問題有:1、銅片上的氣體是什么?2、氫離子轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃馑璧碾娮訌暮味鴣恚?、鋅片有什么改變?溶液中氫離子濃度發(fā)生了什么改變?商量結果:鋅失去的電子通過導線轉(zhuǎn)移到銅片上,氫離子在銅片上得電子轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃狻疽龑А吭鯓油ㄟ^試驗來證明鋅片上的電子是否通過導線轉(zhuǎn)移到了銅片上?【同學答復】在銅片和鋅片中間聯(lián)結一個靈敏電流計,檢測有無電流【試驗驗證】在聯(lián)結鋅片和銅片的導線中接入一個靈敏電流計。引導同學觀看試驗現(xiàn)象,總結結論?!就瑢W答復】電流計指針偏轉(zhuǎn)說明導線中有電子流過,證明氫離子得到的電子的確是鋅片失去,通過導線傳遞到銅片上的?!咀穯枴磕芰渴侨绾无D(zhuǎn)化的?(生答:化學能轉(zhuǎn)化為電能)【師生小結】原電池的定義:我們把化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池;原電池的工作原理:負極:電子流出,較活潑,(鋅片):Zn-2e-=Zn2+(氧化反應)正極:電子流入,較不活潑,(銅片):2H++2e-=H2↑(復原反應【提問】通過以上試驗探究,你認為構成原電池應滿意什么條件呢【試驗驗證】用以下試驗用品:鋅片、銅片、硫酸銅溶液、無水乙醇、稀硫酸、電流表、導線、碳棒、燒杯分析驗證以下哪些裝置可以構成原電池?【思索】若把B裝置中的一個銅片分別換成鐵片和碳棒后,能構成原電池嗎?【同學小結】組成原電池的條件首先,有自發(fā)的氧化復原反應其次,滿意以下條件:(1)有兩種活動性不同的金屬(或一種是非金屬導體)作電極(2)電極材料均插入電解質(zhì)溶液中(3)兩極相連形成閉合回路【老師強調(diào)】構成原電池的條件:兩極一液成回路【課堂小結】讓同學總結本節(jié)課所學內(nèi)容老師給與補充【思索與溝通】相同條件下,純鋅粒和粗鋅粒與同濃度的稀硫酸反應的速率一樣嗎?為什么?【課堂訓練】1、依據(jù)Zn+Cu2+=Zn2++Cu的反應原理設計一個原電池,當Zn為負極時,正極可以選用的金屬材料是:A鎂B石墨C鋁D鉛2、X、Y、Z都是金屬,把X投入Z的硝酸鹽溶液中,X的外表有Z析出,X與Y組成原電池時,Y為電池的負極,X、Y、Z三種金屬的活潑性挨次為:()AXYZBXZYCYXZDYZX3、電工操作規(guī)程中規(guī)定不能把銅導線與鋁導線聯(lián)結在一起,其中的化學原理是。4、市場上出售的“熱敷袋”中含有鐵屑、炭粉、木屑和少量氯化鈉、水等,熱敷袋啟用前,用塑料袋和空氣隔絕,啟用時打開塑料袋,輕輕揉搓就會放出熱量。試答復以下問題:熱敷袋產(chǎn)生熱量的來源是炭粉的主要作用是參加NaCl的作用原電池的工作原理教學設計一、設計意圖:1、引導同學探究原電池概念的形成過程,理解其工作原理,明確原電池的形成條件;會書寫簡潔的電極反應式,設計簡潔的原電池,會推斷電極名稱,電子及電流的方向。2、從概念的形成入手逐步探究其原理,以問題為中心帶動同學的學習熱忱,讓同學充足享受學習的全過程,使同學不但知其然,還要知其所以然。二、教學目標1.學問與力量:⑴使同學了解原電池概念的形成與進展過程和組成條件,理解原電池的工作原理。⑵初步把握形成原電池的根本條件,能正確標準書寫電極反應方程式,能初步依據(jù)典型的氧化復原反應設計設計簡潔的原電池。2.過程與方法:⑴通過分組試驗培育同學觀看力量與分析思維力量。⑵通過化學史實引導同學以問題為中心的學習方法。學會發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的方法。加深理解實踐→熟悉→再實踐→再熟悉的辨證唯物主義的思維方法。3.情感看法與價值觀:⑴通過原電池的創(chuàng)造、進展史,培育同學腳踏實地勇于創(chuàng)新的科學看法。⑵激發(fā)同學的學習愛好與投身科學追求真理的主動情感。⑶體驗科學探究的艱辛與愉快,增加為人類的文明進步學習化學的責任感和任務感。三、教學重點原電池的工作原理。四、教學難點原電池的形成條件及電極反應;電子流向和電流方向。【老師活動】指導同學試驗:觀看鋅片、銅片上各有什么現(xiàn)象發(fā)生?【同學分組試驗】⑴鋅片、銅片分別插入稀硫酸中。⑵鋅片、銅片用導線聯(lián)結插入稀硫酸中。【同學記錄現(xiàn)象】⑴中鋅片溶解,鋅片上有氣泡產(chǎn)生;銅片上無現(xiàn)象。⑵中鋅片溶解,銅片上有氣泡產(chǎn)生。【設計意圖】錘煉同學試驗力量、觀看力量,通過觀看、思索發(fā)現(xiàn)新問題的力量?!締栴}與商量】銅片與稀硫酸不反應,但與鋅片聯(lián)結后銅片上為什么有氣泡產(chǎn)生?氣體是什么?怎樣產(chǎn)生的?【同學猜想與猜測】銅片上的氣體應當是氫氣,雖然銅不與稀硫酸反應,但鋅片與銅片聯(lián)結后,鋅片仍然發(fā)生失電子的氧化反應而溶解,銅片上發(fā)生了氫離子得電子的復原反應,生成氫氣。銅片上的電子來自于鋅片,即鋅片上失去的電子通過導線傳遞到了銅片上,氫離子在銅片上得電子?!纠蠋熁顒印縿赢嬔菔?,指導同學觀看電子的流淌方向、離子的移動方向。【啟發(fā)】從物理角度看,電子定向移動就會產(chǎn)生電流,怎樣證明電流的產(chǎn)生?【同學答復】聯(lián)結靈敏電流計檢驗電流的存在?!就瑢W分組試驗】鋅片、銅片用導線聯(lián)結以后連上靈敏電流計,插入稀硫酸中。【問題】靈敏電流計的指針是否偏轉(zhuǎn),偏向何方?!就瑢W】指針偏轉(zhuǎn),偏向銅片一方?!締栴}】電流計指針偏轉(zhuǎn)說明有電能產(chǎn)生,請問電能是從什么形式的能轉(zhuǎn)化來的?【小結】由于發(fā)生了氧化復原反應,有電子的轉(zhuǎn)移,電子的定向移動可以形成電流,把化學能轉(zhuǎn)化成電能。這樣的裝置稱為原電池?!驹O計意圖】通過以上問題的設計與解決,層層遞進,錘煉了同學分析推理力量,以及通過試驗驗證理論猜測的力量;在概念的逐步形成過程中體驗到了探究的歡樂,初步形成了原電池的概念。四、進一步探究原電池的本質(zhì)?!咎釂枴孔鳛殡姵?,有正極和負極之分,鋅片和銅片誰是正極,誰是負極,你的推斷依據(jù)是什么?【同學】電子流出(電流流入)的電極為負極,電子流入(電流流出)電極為正極。所以鋅片為負極,銅片為正極。指針偏向哪一極,該極為正極。從試驗現(xiàn)象明白,指針偏向銅片銅片為正極,那么鋅片為負極?!驹O計意圖】運用已有的物理學問解決化學問題,培育同學的思維遷移力量以及將各學科學問融會貫穿與應用力量。有利于培育同學的科學素養(yǎng)?!具^渡】鋅片、銅片上發(fā)生的改變本質(zhì)是什么?我們?nèi)绾斡靡粋€最簡潔的式子把其改變本質(zhì)描述出來?【師生互動】同學商量,老師啟發(fā),運用已有的氧化復原反應學問,據(jù)反應本質(zhì)寫出電極反應式?!景鍟控摌O(Zn)Zn→Zn2++2e-正極(Cu)2H++2e-→H2↑總式Zn+2H+=Zn2++H2↑【老師活動】指導同學書寫電極反應方程式,強調(diào)其寫法需留意事項?!咎釂枴吭姵胤磻c一般化學反應相比有何特點?【指導試驗】⑴鋅粒單獨與稀硫酸反應,觀看現(xiàn)象。⑵用銅絲接觸鋅粒,觀看現(xiàn)象。⑶拿走銅絲,觀看;再加少量硫酸銅溶液,觀看現(xiàn)象?!就瑢W活動】分組試驗、商量、匯報試驗結果:形成原電池反應可加快反應速率?!拘〗Y】發(fā)生原電池反應時,電子從負極流出,流入正極;負極發(fā)生失電子的氧化反應,正極發(fā)生得電子的復原反應。而一般的氧化復原反應,電子直接從復原劑轉(zhuǎn)移到氧化劑。原電池反應可加快反應速率?!景鍟控摌O:復原劑-ne-→氧化產(chǎn)物(氧化反應)正極:氧化劑+ne-→復原產(chǎn)物(復原反應)復原劑失去的電子流向正極,形成定向移動的電子流,使氧化反應和復原反應被分開在兩極發(fā)生,使化學能轉(zhuǎn)化成電能?!驹O計意圖】揭示原電池的反應本質(zhì),培育同學分析問題的力量五、總結原電池形成的條件【問題與商量】比擬伽伐尼電池、伏打電池和今天的化學模型電池,請你歸納組成原電池的條件?!纠蠋熁顒印恐匦卵菔具@幾種電池的投影,啟發(fā)同學,共同探討。【板書】原電池形成的條件:⑴兩個電極,能導電。(強調(diào):不肯定是金屬電極)⑵電解質(zhì)溶液或者熔融態(tài)的電解質(zhì),能提供自由移動的陰陽離子導電。(陽離子移向正極,陰離子移向負極)⑶形成閉合的回路【設計意圖】利用化學史料培育同學發(fā)現(xiàn)問題,歸納抽象其本質(zhì)的力量。完成化學源于生活,探究其本質(zhì),應用于生活的學習目的。正在修改的教案一、探究教學目標學問目標1、使同學進一步熟悉原電池,理解原電池原理,會設計簡潔的原電池。2、通過一些探究活動,進一步熟悉與體驗科學探究的過程。3、能利用所學學問進行學問的運用。力量目標培育同學利用化學試驗進行探究原電池原理和形成條件的力量。情感、看法目標引導同學通過化學試驗對原電池原理進行探究,培育同學的動手力量和互相合作精神及科學探究問題的力量。二、探究重點進一步探究原電池概念、原理、組成及應用。三、探究難點單液原電池向雙液原電池的過渡四、探究過程【展現(xiàn)】西紅柿電池。(觀看趣味試驗,激發(fā)同學進一步探究原電池工作原理的欲望。)【引入】電池與我們的生活休戚相關,在生活中哪些地方會用到電池?(同學踴躍答復)電池對我們的生活如此重要,那么你明白電池是怎樣制造出來的嗎?【提問]原電池在必修已介紹過,今天我們來進一步研討原電池。請大家回憶以下問題1、什么是原電池?2、要想構成原電池必需滿意什么條件?【同學答復】組成原電池的條件首先,有自發(fā)的氧化復原反應其次,滿意以下條件:(1)有兩種活動性不同的金屬(或一種是非金屬導體)作電極(2)電極材料均插入電解質(zhì)溶液中(3)兩極相連形成閉合回路【老師強調(diào)】構成原電池的條件:兩極一液成回路【思索】下面,依據(jù)構成原電池的條件,請大家推斷以下裝置是不是原電池,不是的說明理由,是的寫出電極反應方程式【動畫演示】原電池工作原理(以Zn-Cu原電池為例),老師做補充講解負極:電子流出,較活潑,(鋅片):Zn-2e-=Zn2+(氧化反應)正極:電子流入,較不活潑,(銅片):2H++2e-=H2↑(復原反應【分組試驗】引導同學認真做下面的試驗Zn-Cu原電池,用一個較大的電流表,用的電解質(zhì)溶液濃度較小,讓同學觀看試驗現(xiàn)象。要求同學仔細觀看現(xiàn)象并思索原因【同學答復】兩極上都有氣泡產(chǎn)生,電流計指針偏轉(zhuǎn)的幅度越來越小【同學商量】為什么兩極上均有氣泡產(chǎn)生?這個原電池能否持續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)生電流?為什么?【老師總結】匯總同學的商量結果后,引導同學分析總結這個原電池不能持續(xù)產(chǎn)生穩(wěn)定電流。主要原因是鋅與稀硫酸直接接觸,氫氣在鋅片外表不斷析出構成了原電池,致使向外輸出的電流強度減弱。當鋅片外表完全被銅掩蓋后,不再構成原電池,也就沒有電流產(chǎn)生。其次,兩極四周有過剩電荷,阻礙電子的定向移動。【提問】怎樣才能持續(xù)產(chǎn)生穩(wěn)定的電流呢?結合我們剛剛分析的原因,應當怎樣改進原來的裝置呢?【同學答復】1、要防止鋅與稀硫酸直接接觸;2、想方法消退兩極四周的過剩電荷?!狙菔驹囼灐?、演示帶有鹽橋的改進試驗。(邊試驗邊講解以下內(nèi)容:1、該原電池的組成;2、相關概念:半電池、半反應、外電路、內(nèi)電路、鹽橋。)2去掉鹽橋,電流表指針是否偏轉(zhuǎn)?為什么?眼橋的作用是什么呢【同學答復】不再偏轉(zhuǎn),由于這是個斷路。鹽橋的作用溝通內(nèi)電路【講解】鹽橋中陰陽離子的移動方向,并總結出鹽橋的另一個作用—平衡電荷【商量并比擬】鹽橋原電池有什么長處簡潔原電池和帶有鹽橋原電池有什么相同點和不同點【設問】能產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定電流的原電池應具備哪些條件?【同學總結】1、電極和與其接觸的電解質(zhì)溶液不發(fā)生反應2、用眼橋接通電路【過渡】那么依據(jù)原電池原理如何設計一個能產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定電流的原電池?〔穩(wěn)固訓練〕把反應Fe+2FeCL3=3FeCL2設計成雙液原電池〔課堂總結〕1、原電池原理2、產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定電流的原電池應具備的條件3、原電池的設計思路作業(yè)布置完本錢節(jié)同步訓練原電池的工作原理教案2今天我們要講的內(nèi)容是原電池的工作原理,節(jié)選自高中化學人教版必修二第二章第二節(jié)化學能與電能,我將從以下四個板塊進行講解。他們分別是水果電池、原電池的定義、原電池的工作原理、以及習題部分。今天老師要做一個好玩的家庭小試驗,水果電池,用水果真的可以做電池嗎?和老師一起走進今天的試驗吧。【視頻】試驗所需要的材料有:檸檬、鐵釘、銅幣、導線和發(fā)光二極管。在每一塊檸檬中插入一枚銅幣和一根鐵釘,用導線像這樣子把它們聯(lián)結好,最終連上發(fā)光二極管,認真觀看,發(fā)光二極管亮了。【ppt】想明白水果電池的原理嗎?這節(jié)課讓我們學習原電池的工作原理。接下來請同學們仔細觀看下面的演示試驗?!疽曨l】向燒杯中參加稀硫酸,先將鋅片插入稀硫酸中,觀看到鋅片上產(chǎn)生大量氣泡,如今我們將銅片插入稀硫酸中,觀看到銅片上沒有任何現(xiàn)象,這是什么原因呢?這是由于鋅的金屬活潑性比氫強,銅的金屬活潑性比氫弱,所以硫酸中的氫可以被鋅置換,而不能被銅置換。用導線將銅片與電流表的正極相連,鋅片與電流表的負極相連,觀看到鋅片上的氣泡削減,銅片上有氣泡產(chǎn)生,電流表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。試驗的裝置是一套將化學能轉(zhuǎn)變成電能的裝置,我們就把這樣的裝置叫做原電池。由剛剛試驗觀看到,電流計的指針偏轉(zhuǎn)方向可知,電子由鋅電極流出,流向銅極,那么我們就把有電子流出的一極叫做負極,有電子流入的一極叫做正極,明顯,鋅在這里是負極,銅在這里是正極。我們再來看他下面的動畫,同學們就更清晰它的工作原理了。鋅失去電子成為鋅離子,被溶解,失去的電子沿導線流向銅電極,溶液中的氫離子被吸引到銅電極得到電子成為氫氣,外電路由于電子的定向移動形成電流,從而使燈泡亮了。同學們看懂了嗎?我們再來看一遍,該原電池的鋅電極為負極,銅電極為正極,在負級,鋅失去了電子成為鋅離子進入溶液,失電子的反應叫氧化反應,鋅失去的電子沿導線傳遞給正極,由于銅電極有了外來的電子,它吸引了溶液中的陽離子-氫離子,氫離子在銅的這一極得到電子,生成了氫氣,得電子的反應叫復原反應,在外電路中,電子的定向移動形成電流使指針偏轉(zhuǎn),電子的移動方向與電流的移動方向相反。那么在電池的內(nèi)部,離子有沒有發(fā)生移動呢?方向又是怎樣的呢?其實在電池的內(nèi)部,正極消耗了大量的H+,所以溶液中的陽離子移向正極,而負極處生成了大量的Zn2+,所以需要大量的陰離子移向負極。依據(jù)以上的兩個電極反應式,該原電池的總反應為,鋅和兩摩爾氫離子反應,生成一摩爾鋅離子和一摩爾氫氣。同學們,學習了有關原電池工作原理的學問,大家明白,水果為什么能做成電池了嗎?其實檸檬中的化學物質(zhì)類似于銅鋅原電池中的電解質(zhì)稀硫酸,而銅幣相當于銅片做正極,鐵釘相當于鋅片做負極。水果中的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)榱穗娔?。把握了這些學問點,我們來做一道訓練題……C這節(jié)課我們學習了原電池的工作原理,同學們在記憶有關學問點的時分,可以記住這么幾句話。負極氧化失電子,正極復原得電子,用六個字概括就是“負失氧,正得還”,要記住,原電池溶液中的陽離子肯定是向正極移動的,陰離子肯定是向負極移動的,這節(jié)課我們就上到這,同學們再見~原電池的工作原理教案3一、教材分析第一課時的主要內(nèi)容有:原電池的概念、原理、組成原電池的條件。原電池原理和組成條件是本節(jié)課的重點,原電池原理是本節(jié)課的難點。首先,新課引入手機電池創(chuàng)設了教學情景,通過兩個演示試驗作為探究教學,讓同學觀看到“銅片上產(chǎn)氣憤泡”這一反常的試驗現(xiàn)象,就會不能自己地提出一系列問題,產(chǎn)生劇烈的探究欲望,并提出各種各樣的假設;緊接著,通過演示試驗為同學提供“實證性”材料,同學依據(jù)試驗現(xiàn)象,經(jīng)過嚴密的規(guī)律推理,得出相關結論;當同學理解原電池的原理后,教材又設置了一個商量題,讓同學自己歸納“組成原電池的條件”。最終,讓同學自己設計一個原電池以檢驗同學對所學學問的實際應用力量。依據(jù)同學的學問結構、心理特點和教學內(nèi)容的實際需要,實行了啟發(fā)、商量、試驗探究等教學方法,并結合多媒體進行教學。二、教學設計通過同學動手試驗不僅使同學觀看到明顯的現(xiàn)象,還能使同學直接參與學問的獲得直接體驗的過程。將課本后面的家庭小試驗“水果電池”,移到探討“組成原電池的條件”的課堂教學中,不僅能幫忙同學理解組成原電池的其中一個必要條件——電解質(zhì)溶液,而且使同學覺得化學就在我們的身邊,從而激發(fā)同學學習愛好,啟迪同學思維。通過一個醫(yī)學小故事,讓同學幫忙格林太太解決問題,到達學以致用的目的。三、教學目標1.學問目標:理解原電池原理,把握構成原電池的條件,會進行簡潔的原電池設計。2.情感目標:培育同學的探究精神和依據(jù)試驗現(xiàn)實得出結論的科學看法,培育同學的團隊協(xié)作精神。3.力量目標:培育同學觀看力量、試驗力量、試驗設計力量、語言表達力量。培育同學正向思維、逆向思維、發(fā)散思維力量。把握原電池的工作原理;原電池的形成條件及電極反應式;電子和電流的運動方向;培育同學關懷科學、研討科學和探究科學的精神。四、教學重點原電池的原理;原電池的形成條件及電極反應式;電子和電流的運動方向;五、教學難點原電池的工作原理。六、教學準備1.對同學進行分組:四人為一個小組2.試驗準備:每組一個靈敏電流計,兩片銅片、兩片鋅片、一根石墨電極、一杯稀硫酸溶液、一杯蔗糖溶液、西紅柿等水果。3.制作銅鋅原電池工作原理的模擬動畫七、教學過程【引入】日常生活中,我們會接觸到不同種類的手機,你們都喜愛用什么款式的手機,為什么?手機待機時間長短與什么有關?這些電池雖小,但是,在生活中卻扮演著及其重要的角色。你們明白電池工作的根本原理嗎?今天,我們來學習新的學問──原電池?!驹囼炋骄俊浚褐笇瑢W做以下三個試驗:1.將鋅片插入稀硫酸中,將銅片插入稀硫酸中2.將鋅片和銅片用導線聯(lián)結后插入稀硫酸中3.在第二個試驗中聯(lián)結電流表【同學活動】試驗并觀看現(xiàn)象大部分同學都已完成,我們一起來看一下同學們觀看到的試驗現(xiàn)象【同學答復】1.鋅片上有氣泡(由于鋅能和稀硫酸反應放出氫氣)銅片上沒有氣泡(由于銅不能和稀硫酸反應)2.銅片上有氣泡3.電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)[問]化學反應總伴伴著光能、熱能等的互相轉(zhuǎn)化,在試驗三中是否有能量的互相轉(zhuǎn)化呢?是什么形式的能量轉(zhuǎn)化?(化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽過渡]我們把這種能將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池【板書】1.原電池的定義:將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池上述裝置我們稱為Cu-Zn原電池,它的工作原理是什么?我們一起來看一個多媒體動畫演示?!驹O疑】1、鋅和稀H2SO4直接反應的本質(zhì)是什么?2、插入銅絲接觸到鋅粒后,為什么在銅絲上出氣泡?3、銅絲上的電子由何處而來,出來的是什么氣體?同學依據(jù)試驗,建議商量步驟:現(xiàn)象(易)——解釋(難)——結論(難)[“Flash銅鋅原電池”]協(xié)作課件演示。演示試驗分析:1.電子流向。2.電極及電極反應。3.電極的推斷。[生師商量解釋]原來,當把用導線聯(lián)結的銅片和鋅片一同浸入稀硫酸時,由于鋅比銅活潑,簡單失去電子,鋅被氧化成鋅離子,而進入溶液,電子由鋅片通過導線流向銅片,溶液中的氫離子從銅片獲得電子被復原成氫原子,氫原子結合成氫分子從銅片上放出。這一反應可表示如下:電極反應:負極(鋅片)Zn-2e=Zn2+(氧化反應)正極(銅片)2H++2e=H2↑(復原反應)原電池反應:Zn+2H+=Zn2++H2↑(Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑)[穩(wěn)固提問]1.原電池中,電子從哪極流出?通過外電路流回到哪極?2.原電池中,正負兩極哪極是較活潑金屬?哪極是較不活潑材料?3.原電池中,正負兩極分別發(fā)生什么反應?4.原電池組成的條件是什么?(①兩塊相連的活潑性不同的金屬,或可以導電的其它材料;②電解質(zhì)溶液。閉合電路)。(常常用做惰性電極材料的物質(zhì)是Pt(鉑)或C(石墨),如下列圖兩個裝置的電極反應是相同的。)[再復習演示動畫]??【試驗指導】剛剛我們介紹的是Cu-Zn-H2SO4原電池,大家可以據(jù)此更換電極材料和溶液來探究原電池的形成條件【活動中介紹】同學們可以依據(jù)給出的試驗,動手操作看其能否形成原電池【同學小結】組成原電池的條件:①有兩種活動性不同的金屬(或一種是非金屬導體)作電極②電極材料均插入電解質(zhì)溶液中③兩極相連形成閉合回路【板書】3.原電池的形成條件【趣味試驗】同學們想不想自己制作一個原電池呢?試驗“水果電池”【小結】原電池是一種負極流出電子,發(fā)生氧化反應;正極流入電子,發(fā)生復原反應,從而完成化學能轉(zhuǎn)變成電能的裝置.【解決問題】1.格林太太是位漂亮開朗樂觀的婦女,當她開懷大笑的時分,人們可以發(fā)現(xiàn)她整齊雪白的牙齒里有兩顆假牙,其中一顆是黃金的,這是她富有的標志,另一顆是不銹鋼的這是一次車禍留下的痕跡。令人百思迷惑的是,自從車禍后,格林太太常常頭疼,雖然醫(yī)生絞盡了腦汁,格林太太的頭疼病仍無好轉(zhuǎn)。這個時分,一位年輕的化學家來探望格林太太并為她治好了頭疼病,同學們想明白化學家是怎樣治好格林太太的病的嗎?【課堂訓練】2.推斷以下裝置那些能構成原電池3.A、B、C都是金屬,A與B組成原電池時,A為正極;A與C插入稀硫酸溶液組成原電池時,C電極上有氫氣產(chǎn)生。A、B、C三種金屬的活動挨次為()A.ABCB.ACBC.BACD.BCA4.請依據(jù)電子的流淌方向,將氧化復原反應Fe+Cu2+=Cu+Fe2+推斷正負極,寫出電極反應式和總反應式.原電池的工作原理教案4故事:在倫敦的上流社會,有一位貴族夫人格林太太,她有一口整齊雪白的牙齒。但其中鑲有兩顆假牙:一顆是黃金的-這是格林太太富有的象征;另一顆是不銹鋼的—這是一次車禍留下的痕跡。令人百思迷惑的是:打從車禍以后,格林太太常常頭疼,夜間失眠,心情煩躁……盡管一些國際上知名的專家教授挖空心思但格林太太的病癥未能有絲毫的減輕,而且日趨嚴峻……她的病真的就沒治了嗎?后來是一位化學家解除了她的苦痛。藥方:換掉一顆假牙。病因:口腔內(nèi)產(chǎn)生了微弱的電流,刺激神經(jīng),導致人體生理系統(tǒng)紊亂,引發(fā)一系列病癥。大家可能會產(chǎn)生疑問:格林太太的口中怎么會有電流產(chǎn)生呢?下面我們通過以下的類比試驗進行進一步的探究來揭穿其中的微妙。[演示試驗]1.內(nèi)容:把鋅片和銅片平行地浸入盛有稀硫酸溶液的燒杯中?,F(xiàn)象:鋅片外表有氫氣泡生成銅片外表無氣泡生成解釋:鋅排在氫前能置換出氫氣銅排在氫后不能置換出氫氣2.內(nèi)容:把鋅片和銅片用導線聯(lián)結起來再平行地浸入盛有稀硫酸溶液的燒杯中。大家觀看到一個很奇怪的現(xiàn)象:鋅片外表無氣泡生成,銅片外表有氣泡生成3.內(nèi)容:在鋅片與銅片聯(lián)結的導線中間接入一個電流計,再把鋅片與銅片平行地浸入盛有稀硫酸的燒杯中?,F(xiàn)象:電流計指針偏轉(zhuǎn)疑問:2試驗中銅片外表為什么有氣泡生成?3試驗中電流計指針為什么偏轉(zhuǎn)?分析:Zn、Cu用導線聯(lián)結一同浸入稀硫酸時,Zn比Cu活潑,易失去電子,電子從Zn片流出通過導線流向Cu片,電子定向移動形成電流,故電流計指針有偏轉(zhuǎn);溶液中的H+從Cu片獲得電子,2H++2e-=H2,生成氫氣,故Cu片外表有氣泡生成。從能量改變的角度分析這套裝置:我們明白,物質(zhì)發(fā)生反應時,常伴有化學能與熱能、光能等的互相轉(zhuǎn)化,比方鎂帶燃燒發(fā)光、放熱是化學能轉(zhuǎn)化為光能和熱能。那么,我們做的這個試驗是化學能轉(zhuǎn)變?yōu)槟姆N能量形式呢?這是以Zn和稀H2SO4反應為根底,將此反應的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。我們把這種將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置稱為原電池。1、原電池定義:將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。這一現(xiàn)象早在1799年被意大利的物理學家伏打捕獲到并加以研討,創(chuàng)造了世界上第一個電池——伏打電池,即原電池過度:回憶剛剛所做試驗,我們就是由于搭配成了一個原電池才使得電流計指針有偏轉(zhuǎn),下面我們以此原電池為例進一步分析原電池內(nèi)部結構,得出其供電原理2、原電池原理:先進行理論分析:外電路(導線上):鋅片上Zn失去電子,電子通過導線流向Cu片,電子定向移動形成電流內(nèi)電路(溶液內(nèi)):由電性作用,溶液中帶正電荷的離子H+、Zn2+移向Cu片;帶負電荷離子移向Zn片,溶液中帶電離子定向移動形成電流內(nèi)外電路形成閉合回路,電路中有電流通過便可向外供電。此原電池所觸及到的反應是:鋅片:Zn-2e-=Zn2+(氧化反應)銅片:2H++2e-=H2(復原反應)我們把鋅片和銅片稱為此原電池的兩個電極此原電池以Zn和稀硫酸反應為根底,將氧化反應和復原反應分別設置在兩個電極上進行,從而產(chǎn)生了電流,完成了Zn和稀硫酸反應的化學能向電能的轉(zhuǎn)化。由此我們得出了原電池的原理:原電池以氧化復原反應為根底,將氧化反應和復原反應分別設置在兩個電極上進行,從而產(chǎn)生電流,完成化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋R陨鲜抢碚摲治?,下面再用動畫演示其改變過程,加深對原電池原理的理解。過渡:我們可以通過原電池的兩個電極上發(fā)生的反應來理解原電池的原理,人們把原電池的兩個電極分別叫做正極和負極,在電極上進行的反應稱為電極反應,下面我們商量原電池的電極和電極反應3、原電池的電極和電極反應規(guī)定:原電池中電子流出的一極為負極,電子流入的一極為正極負極:電子流出的一極,(在此電極上物質(zhì)失電子)發(fā)生氧化反應正極:電子流入的一極,(在此電極上物質(zhì)得電子)發(fā)生復原反應以Zn、Cu-稀H2SO4原電池為例表示出此原電池的電極反應和電池總反應(由同學依據(jù)正負極的規(guī)定推斷出此原電池的正負極)負極:Zn-2e-=Zn2+正極:2H++2e-=H2將負極反應和正極反應相加,并消去電子就得到電池總反應:Zn+2H+=Zn2++H2過渡:在書寫電極反應時有一點需要特別留意,那就是精確推斷出原電池的正負極,下面商量原電池正負極的推斷方法(1)活潑金屬作負極(由電極的活潑性推斷)(2)電子流出的一極為負極(由電子的流向推斷)(3)發(fā)生氧化反應的一極為負極(由發(fā)生反應的類型推斷)過渡:由以上我們明白了原電池的組成中需要有正負兩個電極,那么它的構成還需要哪些條件?下面我們商量構成原電池的條件4、構成原電池的條件:商量以下裝置是否能構成原電池:圖略【通過商量】構成原電池的條件總結為:(1)有活潑性不同的兩個電極。①兩種活潑性不同的金屬②一種金屬與一種能導電的非金屬。(2)兩個電極(直接或間接)聯(lián)結在一起,并插入電解質(zhì)溶液中,形成閉和回路(3)能自發(fā)地進行氧化復原反應留意:三個根本條件互相聯(lián)系,不能孤立、片面的看待某一個條件,核心是氧化復原反應。依據(jù)以上我們總結出的構成原電池的條件推斷下面一個裝置是否能形成原電池,若能形成寫出電極反應和電池總反應提問:格林太太口中的電流到底是怎么產(chǎn)生的?格林太太口中兩顆不同金屬的假牙與口腔唾液中電解質(zhì)形成了原電池,雖然產(chǎn)生的電流很微弱,但長時間刺激神經(jīng),導致人體生理系統(tǒng)紊亂,引發(fā)一系列病癥。所以,格林太太應當將兩顆假牙換成同一種材料。過渡:我們說學以致用,下面請你依據(jù)所學的學問來設計一組趣味試驗:試驗目的:使已取出電池的音樂卡發(fā)出響聲試驗器材:連有導線的鋅片、銅片,西紅柿,已取出電池的音樂卡試驗方法:由同學們自己設計(提問)設計思路:鋅片、銅片可以和西紅柿內(nèi)的酸液形成原電池,向外供電進而帶動音樂卡,使其發(fā)出響聲。下面我根據(jù)大家的設計方案做一下這個試驗看能否勝利。由于一個西紅柿電池的電流可能會很微弱,所以我串聯(lián)了3個西紅柿,相當于3節(jié)電池。由試驗結果,證明大家的設計思路是正確的。這就是人們常說的水果電池。小結:以上是本節(jié)課主要內(nèi)容,學完本節(jié)課要求大家嫻熟把握原電池原理,會應用原電池原理及其構成條件設計簡潔的原電池原電池的工作原理教案5教學目標:一、學問與技能:1、了解原電池的工作原理,原電池的構成條件并能設計簡潔的原電池。2、理解原電池的本質(zhì)和原電池的正負極與氧化復原反應的關系。二、過程與方法1、通過比照試驗的探究熟悉到原電池在化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苓^程中所起到的作用。2、通過探究試驗,分析并歸納出形成原電池的條件。3、通過多媒體動畫分析原電池中微觀粒子的移動,深化理解原電池的本質(zhì)。三、情感看法與價值觀1、學會通過比照的方法來處理試驗結果,由詳細的試驗現(xiàn)象描述漸漸形成抽象概括。2、熟悉到科學對人類產(chǎn)生的影響是多方面的,要有辯證看待事物的目光。3、熟悉到個體與群體是親密相關的,從而形成“環(huán)保從我做起”的意識。教學重難點:1、本節(jié)教學重點:初步熟悉原電池概念、原理、組成及應用。2、本節(jié)教學難點:通過對原電池試驗的探究,引導同學從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)以及這種轉(zhuǎn)化的綜合利用價值。學情分析:同學在必修1中已經(jīng)學習了氧化復原反應,對氧化復原反應的特征——“反應中有電子的得失”有較好的熟悉。并把握了氧化反應、復原反應與電子得失(化合價升降)的聯(lián)系。這將有助于學習者理解并把握原電池的本質(zhì)——氧化復原反應,以及原電池正負極與電極得失電子的關系。教材分析:本節(jié)課講授的是《化學—必修二》中第二章第二節(jié)——化學能與電能。在高中化學中關于原電池的內(nèi)容有兩部分,分別是必修二第二章第二節(jié)(化學能與電能)以及選修四第四章第一節(jié)(原電池)。本節(jié)課作為必修內(nèi)容中的一部分,在學問的深度上偏低,要符合全部學習者的學習情況;在廣度上要有肯定的拓展,使得學習者能夠有一個較為開闊的學習視野;而在學習學問上要把握好根底學問的框架,為部分學習者的后續(xù)學習奠定根底。教學過程:【引入】同學們好,你們看這是什么?(展現(xiàn)手電筒、手機、MP3等電器。)【同學答復】電筒、手機、MP3?!疽龑А窟@些電器的工作需要什么樣的能源?從哪里獲得?【同學答復】電能,電池?!疽龑А磕敲措姵厝绾文墚a(chǎn)生電能呢?要解決這個問題我們先回憶一下上節(jié)課所學的學問,各種形式能量之間可以互相轉(zhuǎn)化,比方化學反應中化學能可以轉(zhuǎn)化為熱能。那么電能可以由什么能量轉(zhuǎn)化來,你們了解哪些發(fā)電方式吧?【同學答復】有火力發(fā)電、水力發(fā)電、風力發(fā)電、核能發(fā)電等?!局v解并描述】閱讀教材40頁圖2—7、2—8及第二段了解我電方式和發(fā)電總量構成,以及火力發(fā)電過程中的能量轉(zhuǎn)化?!痉纸M商量】我電總量構成說明什么問題?火力發(fā)電過程中觸及哪些形式的能量轉(zhuǎn)化?分析火力發(fā)電的缺點?【同學答復】以火力發(fā)電為主,火力發(fā)電就是通過化石燃料燃燒,使化學能轉(zhuǎn)變成為熱能,加熱水使之汽化為水蒸汽以推動蒸汽輪機,然后帶動發(fā)電機發(fā)電。即存在化學能→熱能→機械能→電能幾種能量的轉(zhuǎn)化。缺點包括:煤是不行再生能源、煤燃燒對環(huán)境的污染大、火力發(fā)電能量轉(zhuǎn)化過程多,能量損耗多能量利用率低?!疽龑А繌纳厦嫔塘靠芍鹆Πl(fā)電現(xiàn)實上將化學能最終轉(zhuǎn)化為了電能,只不過所需的能量轉(zhuǎn)化過程多,能量利用率低。那么我們能不能找到一種直接將化學能轉(zhuǎn)化為電能的方法呢?我們再來分析一下火力發(fā)電過程中的能量轉(zhuǎn)化過程。化學能→熱能→機械能→電能大家覺得這一系列的能量轉(zhuǎn)化過程中最重要的一步是哪一步?為什么?【同學答復】化石燃料的燃燒即化學能→熱能由于只有將化學能以熱能。形式釋放出去后才可能完成后續(xù)過程中的能量形式轉(zhuǎn)化?!疽龑А糠浅U_,由此我們可以看出在火力發(fā)電中,化石燃料的燃燒(發(fā)生氧化復原反應)是使化學能轉(zhuǎn)化為電能的關鍵。那么誰能告知我氧化復原反應的本質(zhì)是什么?【同學答復】復原劑和氧化劑之間存在電子的轉(zhuǎn)移?!疽龑А繉?因此電子轉(zhuǎn)移的結果是引起物質(zhì)化學鍵重新搭配,同時將化學能以熱能釋放。那么假如我們能將氧化復原反應中的化學能直接以電能形式釋放,是否就可以完成化學能直接轉(zhuǎn)化為電能呢?下面請同學們完成以下幾個探究試驗,并商量完成相關試驗報告。【同學分組試驗】試驗一取60mL稀硫酸置于200mL燒杯中,用pH試紙。測定其pH值。然后將一塊鋅片插入稀硫酸中,觀看試驗現(xiàn)象。一段時間后再測溶液的pH值,并用手觸摸燒杯外壁?!就瑢W總結】Zn片漸漸溶解,Zn片外表有氣泡產(chǎn)生,溶液的。pH值增大,燒杯外壁有肯定溫度。結論:Zn與稀H2SO4發(fā)生了化學反應?!疽龑А空埻瑢W們思索并商量幾個問題:①依據(jù)相關試驗現(xiàn)象,寫出反應方程式。②反應過程中有無電子轉(zhuǎn)移,假如有,分析誰得電子,誰失電子?③反應過程中的能量轉(zhuǎn)化形式如何?【商量并總結】pH值增大即說明溶液

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