原電池原理教學(xué)設(shè)計

原電池原理教學(xué)設(shè)計?一、教學(xué)目標(biāo)1.知識與技能目標(biāo)理解原電池的概念、構(gòu)成條件和工作原理。能夠正確判斷原電池的正負(fù)極，會書寫簡單原電池的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式。了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。2.過程與方法目標(biāo)通過實驗探究，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納總結(jié)的能力。通過小組合作學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的團隊協(xié)作能力和交流表達(dá)能力。體會科學(xué)探究的一般方法，提高學(xué)生解決問題的能力。3.情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)通過對原電池原理的探究，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新精神。了解化學(xué)電源在生產(chǎn)、生活中的廣泛應(yīng)用，認(rèn)識化學(xué)對社會發(fā)展的重要貢獻(xiàn)，增強學(xué)生的社會責(zé)任感。

二、教學(xué)重難點1.教學(xué)重點原電池的工作原理。原電池正負(fù)極的判斷方法。電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式的書寫。2.教學(xué)難點原電池工作原理的理解，特別是電子和離子的移動方向。電極反應(yīng)式的書寫，尤其是復(fù)雜電極反應(yīng)式的書寫。

三、教學(xué)方法講授法、實驗探究法、小組合作學(xué)習(xí)法、多媒體輔助教學(xué)法

四、教學(xué)過程

（一）課程導(dǎo)入（5分鐘）【展示】展示生活中常見的電池，如干電池、手機電池、汽車電瓶等?！咎釂枴客瑢W(xué)們，在我們的日常生活中，電池?zé)o處不在，大家知道這些電池是如何產(chǎn)生電能的嗎？【引導(dǎo)】這些電池能夠?qū)⒒瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，這其中涉及到一個重要的化學(xué)原理原電池原理。今天，我們就一起來探究原電池原理。

（二）知識講解（15分鐘）1.原電池的概念【講解】原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。【舉例】以鋅銅原電池為例，將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接起來，插入稀硫酸溶液中，觀察實驗現(xiàn)象。2.原電池的構(gòu)成條件【提問】通過剛才的實驗，大家思考一下，要構(gòu)成一個原電池需要具備哪些條件呢？【總結(jié)】兩個活潑性不同的電極。電解質(zhì)溶液。形成閉合回路。能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)。

（三）實驗探究（20分鐘）1.實驗步驟【分組實驗】將學(xué)生分成小組，每組按照以下步驟進行實驗：在兩個小燒杯中分別加入稀硫酸溶液。將鋅片插入一個小燒杯的稀硫酸中，銅片插入另一個小燒杯的稀硫酸中。用導(dǎo)線將鋅片和銅片連接起來，并在導(dǎo)線中間接入一個電流表。觀察并記錄實驗現(xiàn)象。2.實驗現(xiàn)象鋅片逐漸溶解。銅片表面有氣泡產(chǎn)生。電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。3.現(xiàn)象分析【引導(dǎo)】同學(xué)們，觀察到這些現(xiàn)象后，我們來分析一下其中的原因。鋅片溶解，說明鋅失去電子發(fā)生了氧化反應(yīng)：Zn2e?=Zn2?。銅片表面有氣泡產(chǎn)生，是因為溶液中的氫離子在銅片表面得到電子發(fā)生了還原反應(yīng)：2H?+2e?=H?↑。電流表指針偏轉(zhuǎn)，說明有電流產(chǎn)生，即化學(xué)能轉(zhuǎn)化為了電能?！咎釂枴侩娮邮侨绾瘟鲃拥哪?？離子又是如何移動的呢？【講解】電子從鋅片流出，經(jīng)過導(dǎo)線流向銅片，所以電流方向是從銅片流向鋅片。在溶液中，陽離子（H?）向銅片移動，陰離子（SO?2?）向鋅片移動，這樣就形成了閉合回路。4.原電池工作原理總結(jié)【總結(jié)】原電池工作時，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子，電子通過導(dǎo)線流向正極；正極發(fā)生還原反應(yīng)，溶液中的陽離子在正極得到電子。同時，溶液中的陰離子向負(fù)極移動，陽離子向正極移動，形成閉合回路，從而實現(xiàn)化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化。

（四）正負(fù)極的判斷方法（10分鐘）1.根據(jù)電極材料判斷【講解】一般來說，活潑性較強的金屬為負(fù)極，活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。例如，在鋅銅原電池中，鋅片是負(fù)極，銅片是正極。2.根據(jù)電子流向判斷【講解】電子流出的一極為負(fù)極，電子流入的一極為正極。3.根據(jù)電極反應(yīng)類型判斷【講解】發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)的一極為正極。4.根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷【講解】電極溶解的一極為負(fù)極，有氣泡產(chǎn)生或質(zhì)量增加的一極為正極。

（五）電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式的書寫（15分鐘）1.電極反應(yīng)式的書寫步驟【講解】首先，判斷正負(fù)極。然后，根據(jù)正負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)類型，寫出電極反應(yīng)式。負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子；正極發(fā)生還原反應(yīng)，得到電子。最后，檢查電極反應(yīng)式兩邊的原子個數(shù)和電荷數(shù)是否守恒。【舉例】以鋅銅原電池為例，書寫電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式。負(fù)極：Zn2e?=Zn2?正極：2H?+2e?=H?↑總反應(yīng)方程式：Zn+2H?=Zn2?+H?↑2.復(fù)雜電極反應(yīng)式的書寫技巧【講解】對于一些復(fù)雜的電極反應(yīng)，可先寫出總反應(yīng)方程式和較簡單一極的電極反應(yīng)式，然后用總反應(yīng)方程式減去較簡單一極的電極反應(yīng)式，即可得到另一極的電極反應(yīng)式?！九e例】以鉛蓄電池為例，其總反應(yīng)方程式為：Pb+PbO?+2H?SO?=2PbSO?+2H?O已知負(fù)極反應(yīng)式為：Pb+SO?2?2e?=PbSO?則正極反應(yīng)式為：總反應(yīng)式負(fù)極反應(yīng)式，即PbO?+4H?+SO?2?+2e?=PbSO?+2H?O

（六）常見化學(xué)電源（10分鐘）1.干電池【講解】介紹干電池的結(jié)構(gòu)和工作原理，其負(fù)極是鋅筒，正極是石墨棒，電解質(zhì)是氯化銨和氯化鋅的混合溶液。電極反應(yīng)式為：負(fù)極：Zn2e?=Zn2?正極：2MnO?+2NH??+2e?=Mn?O?+2NH?+H?O總反應(yīng)方程式：Zn+2MnO?+2NH??=Zn2?+Mn?O?+2NH?+H?O2.鉛蓄電池【講解】介紹鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)和工作原理，其負(fù)極是鉛，正極是二氧化鉛，電解質(zhì)是硫酸溶液。電極反應(yīng)式為：負(fù)極：Pb+SO?2?2e?=PbSO?正極：PbO?+4H?+SO?2?+2e?=PbSO?+2H?O總反應(yīng)方程式：Pb+PbO?+2H?SO?=2PbSO?+2H?O3.氫氧燃料電池【講解】介紹氫氧燃料電池的結(jié)構(gòu)和工作原理，其負(fù)極通入氫氣，正極通入氧氣，電解質(zhì)溶液可以是酸性、堿性或中性。酸性電解質(zhì)溶液中：負(fù)極：2H?4e?=4H?正極：O?+4H?+4e?=2H?O總反應(yīng)方程式：2H?+O?=2H?O堿性電解質(zhì)溶液中：負(fù)極：2H?+4OH?4e?=4H?O正極：O?+2H?O+4e?=4OH?總反應(yīng)方程式：2H?+O?=2H?O

（七）課堂小結(jié)（5分鐘）【提問】通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，大家對原電池原理有了哪些了解呢？【總結(jié)】1.原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其構(gòu)成條件包括兩個活潑性不同的電極、電解質(zhì)溶液、形成閉合回路以及能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)。2.原電池工作時，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子，電子通過導(dǎo)線流向正極；正極發(fā)生還原反應(yīng)，溶液中的陽離子在正極得到電子。同時，溶液中的陰離子向負(fù)極移動，陽離子向正極移動，形成閉合回路。3.正負(fù)極的判斷方法有根據(jù)電極材料、電子流向、電極反應(yīng)類型和實驗現(xiàn)象等。4.電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式的書寫要遵循質(zhì)量守恒和電荷守恒原則。5.常見化學(xué)電源包括干電池、鉛蓄電池和氫氧燃料電池等，它們各自具有不同的特點和應(yīng)用。

（八）課堂練習(xí)（10分鐘）【展示】課堂練習(xí)題1.下列裝置中能構(gòu)成原電池的是（）A.B.C.D.2.某原電池的總反應(yīng)方程式為：2Fe3?+Fe=3Fe2?，不能實現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是（）A.正極為Cu，負(fù)極為Fe，電解質(zhì)溶液為FeCl?溶液B.正極為C，負(fù)極為Fe，電解質(zhì)溶液為Fe(NO?)?溶液C.正極為Fe，負(fù)極為Zn，電解質(zhì)溶液為Fe?(SO?)?溶液D.正極為Ag，負(fù)極為Fe，電解質(zhì)溶液為Fe?(SO?)?溶液3.寫出下列原電池的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式：負(fù)極是Zn，正極是Cu，電解質(zhì)溶液是稀硫酸。負(fù)極是Fe，正極是C，電解質(zhì)溶液是FeCl?溶液?！緦W(xué)生練習(xí)】學(xué)生獨立完成課堂練習(xí)題?！局v解】對練習(xí)題進行講解，強調(diào)解題思路和要點，及時糾正學(xué)生的錯誤。

（九）布置作業(yè)（5分鐘）1.書面作業(yè)：教材課后習(xí)題中與原電池原理相關(guān)的題目。2.拓展作業(yè)：查閱資料，了解新型化學(xué)電源的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用前景，并撰寫一篇短文。

五、教學(xué)反思通過本節(jié)課的教學(xué)，學(xué)生對原電池原理有了較為系統(tǒng)的認(rèn)識和理解。在教學(xué)過程中，采用實驗探究法，讓學(xué)生親身體驗原電池的工作過程，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望，培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力、分析能力和歸納總結(jié)能力。同時，通過小組合作學(xué)習(xí)，提高了學(xué)生的團隊協(xié)作能力和交流