《原電池》教案13(新人教版選修4)

第一節(jié)原電池〔第一課時(shí)〕教學(xué)目標(biāo)：1了解原電池的構(gòu)成及工作原理2學(xué)會(huì)寫電極反響式和原電池反響方程式教學(xué)重點(diǎn)：進(jìn)一步了解原電池的工作原理，能夠?qū)懗鲭姌O反響式和原電池反響方程式。教學(xué)難點(diǎn)：原電池的工作原理教學(xué)用具：有關(guān)實(shí)驗(yàn)用品教學(xué)過程：第一節(jié)原電池課前復(fù)習(xí)：由練習(xí)引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)必修2原電池的定義、組成條件等。〔學(xué)生回憶，答復(fù)，老師總結(jié)〕【練習(xí)】以下哪些裝置能組成原電池〔〕【板書】原電池含義：將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。構(gòu)成四要素：電解質(zhì)溶液兩極上有活潑性不同的物質(zhì)〔至少一種是金屬〕組成閉合電路能自發(fā)發(fā)生氧化復(fù)原反響3.實(shí)質(zhì)：將氧化復(fù)原反響的電子轉(zhuǎn)移變成電子的定向移動(dòng)，即將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能。導(dǎo)入新課【板書】二.探究原電池工作原理【設(shè)疑】如果你要出較遠(yuǎn)地方，交通工具是電動(dòng)自行車，要到達(dá)目的地，行駛的自行車蓄電池如何放電才能如你所愿呢【答復(fù)】那當(dāng)然是放電越久越好！【導(dǎo)入】好，下面我們將結(jié)合高一有關(guān)原電池知識(shí)來探究怎樣的原電池如何工作，如何持續(xù)放電！【演示實(shí)驗(yàn)】1.將鋅片和銅片分別通過導(dǎo)線與電流計(jì)連接，并使鋅片和銅片直接接觸，然后浸入盛有CuSO4溶液的的燒杯中?！仓笇?dǎo)學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)并觀察總結(jié)，答復(fù)以下問題〕【板書】1.現(xiàn)象：銅片外說明顯有銅析出，電流計(jì)顯示無電流通過?！痉治觥裤~不與CuSO4溶液反響，銅片外表卻有紅色的銅析出，且鋅片逐漸溶解，說明原電池發(fā)生了電極反響，用物理學(xué)的電學(xué)知識(shí)可判斷電流計(jì)指針不動(dòng)，可能是鋅片直接接觸，形成回路，而通過電流計(jì)極其微弱，無法使指針偏轉(zhuǎn)?！驹O(shè)疑】假設(shè)要證明上述裝置就是原電池，確實(shí)實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能與電能之間的轉(zhuǎn)換，就必須證明鋅片與銅片之間確實(shí)有電流，如何證明〔老師提問，學(xué)生思考答復(fù)?！场狙菔緦?shí)驗(yàn)】2.將鋅片與銅片分別通過導(dǎo)線與電流計(jì)連接，并使鋅片和銅片不直接接觸，再同時(shí)浸入盛有CuSO4溶液的燒杯中?！仓笇?dǎo)學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)并觀察總結(jié)，答復(fù)以下問題〕【板書】2.現(xiàn)象：電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，并指示電子是由鋅片流向銅片，在銅片外表有紅色的銅析出。結(jié)論：發(fā)生原電池反響，說明該裝置構(gòu)成了原電池，且鋅為原電池的負(fù)極，銅為正極。電極反響式：負(fù)極：Zn-2e-=Zn2+氧化反響正極：Cu2++2e-=Cu復(fù)原反響總反響式：Cu2++Zn=Zn2++Cu【設(shè)疑】隨上述實(shí)驗(yàn)時(shí)間的延續(xù)，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的角度逐漸減小，即沒有電流通過，同時(shí)鋅片外表逐漸被銅覆蓋，為什么〔指導(dǎo)學(xué)生據(jù)觀察繼續(xù)總結(jié)，答復(fù)以下問題〕【分析】由于鋅片與CuSO4溶液直接接觸，反響一段時(shí)間后，難以防止溶液中有Cu2+在鋅片外表被直接復(fù)原，一旦有少量銅在鋅片外表析出，指示向外輸出的電流強(qiáng)度減弱，當(dāng)鋅片外表完全被銅覆蓋后，反響就終止了，也就無電流再產(chǎn)生?！驹O(shè)疑】作為原電池，其功能是將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能，上述實(shí)驗(yàn)中負(fù)極上變化勢(shì)必影響原電池的供電效率，車到半途，就不是騎，而是推車了，這樣就不好，那能否設(shè)法阻止溶液中的Cu2+在負(fù)極鋅片外表復(fù)原【演示實(shí)驗(yàn)】3.課本P71實(shí)驗(yàn)4-1〔先向?qū)W生介紹裝置及各儀器的名稱及用途，即什么是搬電池、鹽橋、外電路、內(nèi)電路。指導(dǎo)學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)并觀察總結(jié)，答復(fù)以下問題〕【板書】3.現(xiàn)象：有鹽橋存在時(shí)，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)。電極反響式：負(fù)極：Zn-2e-=Zn2+氧化反響正極：Cu2++2e-=Cu復(fù)原反響總反響式：Cu2++Zn=Zn2++Cu【分析】當(dāng)鹽橋存在時(shí)，隨反響的進(jìn)行，鹽橋中的Cl-會(huì)移向ZnSO4溶液，K+移向CuSO4溶液，使ZnSO4溶液和CuSO4溶液均保持電中性，氧化復(fù)原反響得以繼續(xù)進(jìn)行，從而使原電池不斷地產(chǎn)生電流，保證了你的電動(dòng)車可以帶你到達(dá)目的地?！舅伎肌葵}橋取出，電流還能產(chǎn)生嗎〔學(xué)生思考答復(fù)〕【分析】取出鹽橋，由于Zn原子失去電子成了Zn2+，進(jìn)入溶液，使ZnSO4溶液因Zn2+增加而帶正電，同時(shí)CuSO4溶液中Cu2+得到電子成為金屬銅沉淀在銅片上，使溶液中的Cu2+減少而帶負(fù)電，這兩因素均會(huì)阻止電子從鋅片流向銅片，造成不產(chǎn)生電流的現(xiàn)象?！拘〗Y(jié)】從以上三個(gè)演示實(shí)驗(yàn)存在的現(xiàn)象及分析，可知，要產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流，可以用實(shí)驗(yàn)4-1的裝置。【板書】三、原電池的重要用途：制作電池，如干電池、蓄電池。防止金屬被腐蝕，如鍍鋅管，用鋅保護(hù)鐵。提高化學(xué)反響速率，如用粗鋅代替純鋅制H2，反響速率較快?！究偨Y(jié)】通過以上三個(gè)實(shí)驗(yàn)的比較，得出具備產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定電流的原電池的條件，電極反響式：負(fù)極：Zn-2e-=Zn2+失電子氧化反響正極：Cu2++2e-=Cu得電子復(fù)原反響總反響式：Zn+Cu2+=Zn2++Cu1.原電池的功能：將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能。2.原電池輸出電能的能力：首先取決于組成原電池的反響物的氧化復(fù)原能力；同時(shí)，裝置設(shè)計(jì)的合理性以及影響電極反響的條件也很重要。3.原電池的重要用途?！揪毩?xí)】1、課前練習(xí)中是原電池反響的寫出其原電池電極反響式及總反響式。2、寫出以下原電池電極反響式及總反響式?！?〕Fe-C(稀硫酸)〔2〕Cu-Ag(硝酸銀溶液)〔3〕Al-Mg(氫氧化鈉溶液)〔4〕Fe-Cu(稀硝酸)【作業(yè)】用原理Cu+2AgNO