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高二必修一化學原電池教案(新版多篇)

欄目: 教育教學方案 / 發佈於: / 人氣:4.2K

高二必修一化學原電池教案(新版多篇)

教學過程 篇一

[師]:課前我們先作個有趣的實驗。請大家根據實驗台上的儀器和藥品組裝:將金屬片用導線連接後插入水果中,將電流表串聯入線路中,觀察會有什麼現象發生?

(教師巡視各組實驗情況)。

[師]:請大家總結:有什麼現象發生?

[生]:總結:出現兩種結果:

①電流表指針偏轉②電流表指針不發生偏轉

[師]:電流表指針偏轉説明什麼?為什麼會發生偏轉?

[生]:説明有電流產生。

[師]:這個裝置就叫做原電池。這節課我們共同研究原電池。請大家列舉日常使用的原電池都有哪些?

[展示乾電池]:我們日常使用的電池有下面幾種,大家請看:

[播放幻燈片]:

化學電池按工作性質可分為:一次電池(原電池);二次電池(可充電電池)鉛酸蓄電池。其中:一次電池可分為:糊式鋅錳電池、紙板鋅錳電池、鹼性鋅錳電池、扣式鋅銀電池、扣式鋰錳電池、扣式鋅錳電池、鋅空氣電池、一次鋰錳電池等。二次電池可分為:鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池、二次鹼性鋅錳電池等。鉛酸蓄電池可分為:開口式鉛酸蓄電池、全密閉鉛酸蓄電池。

原電池的構成:任何一種電池由四個基本部件組成,四個主要部件是:兩個不同材料的電極、電解質、隔膜和外殼。

【評註】提出問題,從身邊走近化學,喚起學生學習興趣。

[播放課件]《伏特電池》的發明:

説起原電池的發明,有一段有趣的故事。1786年,着名的意大利醫師、生物學家伽伐尼,偶然發現掛在窗前鐵柵欄的銅鈎上的青蛙腿肌肉,每當碰到鐵柵欄就猛烈地收縮一次。這偶然的現象並沒有被伽伐尼放過,經不懈的探索和思考,第一個提出了“動物電”的見解。他認為:青蛙神經和肌肉是兩種不同的組織,帶有相反電荷,所以兩者存在着電位差,一旦用導電材料將兩者接通,就有電流通過,鐵柵欄和銅鈎在此接通了電路,於是有電流產生,由於有動物電流的`刺激,蛙腿肌肉發生收縮。

“動物電”的發現引起了意大利物理學家伏打的極大興趣,他在多次重複伽伐尼的“動物電”實驗時,發現實驗成敗的關鍵在於其中的兩種金屬――鐵和銅,若把鈎着蛙腿的銅鈎換成鐵鈎,肌肉就不會收縮。他認為“動物電”的實質是金屬屬性不同造成的,不同金屬帶有不同的電量,它們之間必然存在電位差,若有導線在中間連接,就會產生電流,蛙腿的收縮正是這種原因產生的電流刺激的結果。

伏打經過反覆實驗,深入鑽研,1799年第一個人造電源--伏打電池(伏打曾叫它伽伐尼電池)問世。

[師]:這種可以把化學能轉化成電能的裝置叫原電池。那麼他們是如何構成的呢?下面我們一起來研究原電池的原理。

[板書]:一、原電池

1、原電池的形成條件:

[師]:請同學們根據自己的設想和實驗室提供的儀器、藥品,自己選擇,試一試,看誰的電流表指針會發生偏轉?看誰的音樂盒會響起。

實驗儀器、藥品:鋅板、銅板、鐵板、石墨、稀硫酸、硫酸銅溶液、食鹽水、白糖水、酒精、硝酸銀溶液、導線、燒杯、電流計、音樂盒。

各組學生積極探討、擬實驗方案。由學生的實驗方案大致可分為下列四種情況:

第一組:電極用同一種材料並連接,A:溶液用鹽酸;B:溶液用酒精。

第二組:電極材料用不同種導電物質並連接,A:溶液用鹽酸;B溶液用白糖水。

第三組:電極用不同金屬不連接,A:溶液用硝酸銀;B:溶液用酒精。

第四組:電極一極插入溶液中,另一極放置在燒杯外。

[要求]:

學生在實驗過程中觀察並記錄實驗現象,記錄電流計的指針偏轉情況、兩極現象、,看看音樂盒能否發出美妙的音樂。

各組彙報實驗情況:

第一組中A、B均無現象。

第二組中A有電流產生,B無電流產生。

第三組中A、B均無現象。

第四組中無電流產生。

[師]:由上述實驗請大家總結,原電池的形成條件是什麼?

[生]:討論、總結:

[板書]:①兩個活潑性不同的金屬(或導電的非金屬)做電極

②電解質溶液

③電極相接觸或連接

④對應自發進行的氧化還原反應(有較強電流產生)

[師]:現在請大家重新分析課前用水果製作的原電池,為什麼有的組有電流產生,而有的組沒有電流產生?找出癥結所在。

【評註】:強調內在條件,有利於學生把握實質、前後呼應,注重知識的產生過程。

[設問]:原電池的化學原理是什麼?

[播放課件]銅--鋅--稀硫酸原電池的工作原理

[師]:在上面實驗探究中,我們看到,可產生電流的裝置中電極究竟發生了什麼變化?原電池是怎樣實現化學能向電能轉變的?請大家以上面研究的銅--鋅--稀硫酸原電池為例研討分析。

[生]:總結:

Cu片上發生反應:2H++2e-=H2↑

Zn片上發生反應:Zn-2e-=Zn2+

氧化還原反應是發生在兩極。

電子從Zn片流向Cu片,應該有電流產生。

[板書]:較活潑金屬鋅做負極:Zn-2e-=Zn2+(氧化反應)

較不活潑金屬銅做正極:2H++2e-=H2↑(還原反應)

電池總反應式:Zn+2H+=Zn2++H2↑

電子流動方向:鋅→導線→銅

電流方向:銅→導線→鋅

正極發生還原反應,負極發生氧化反應。

[師]:總結:原電池就是這樣一種裝置,它把一個氧化還原反應分拆成兩半,使之在兩個電極上進行,從而在導線中產生了電流,實現了化學能向電能的轉變。

[探究]:根據反應2Fe3++Zn=Zn2++2Fe2+設計一個原電池,畫出裝置圖,指出電極材料、名稱,寫出電極反應式。

[練習]:投影:

習題(略)

[課後思維拓展]

1、解釋:為什麼乾電池使用一段時間後會“沒電”?以銅--鋅--稀硫酸原電池原理為例加以説明。

2、使用後的電池是否可以隨地丟棄?為什麼?應如何處理?

3、為什麼手機電池充電後還可以繼續使用?

4、課外閲讀《電池的發展與研究》

【評註】:這是一堂省級優質課的課堂實錄。本節課用實驗探究法探索原電池的原理及形成條件,注重知識的產生和發展過程,引導學生從身邊走進化學,從化學走進社會。在教師的引導下,學生全程都能積極參與教學,課堂氣氛活躍,學生學習積極性很高。教學效果好,受到專家好評

高中化學必修二《原電池》教案 篇二

【考綱要求】

1、瞭解原電池的工作原理,能寫出電極反應和電池反應方程式;

2.瞭解常見化學電源的種類及其工作原理。 常見的考查形式:①原電池的工作原理及電極反應式的書寫(近幾年考查的重點,預計今後幾年還會加強此方面的考查);②設計原電池,並繪製裝置圖。

【梳理與整合】

一、原電池的工作原理

A、導學誘思

下列裝置可以形成原電池的是____,並寫出形成原電池的電極材料及電極反應式:正極:____________________;負極:______________________。

B、教材迴歸

1.概念

原電池是將______轉變為____的裝置。

2.工作原理

如圖以銅鋅原電池為例:

(1)在ZnSO4溶液中,鋅片逐漸____,即Zn被____,鋅原子____電子,形成________進入溶液,從鋅片上釋放出電子,經過導線流向____;溶液中的________從銅片上得電子,還原成為____並沉積在銅片上。

(2)電子流向:從____極流向____極。

(3)電流方向:從____極(____)流向____極(____)。

3.電極材料及反應式

電極名稱 負極 正極

電極材料

電極反應

反應類型 ____反應 ____反應

電池反應式

4、原電池的構成條件

原電池的形成需要滿足以下三個條件:

(1)有電解質溶液或熔融電解質

(2)一般是活潑性不同的兩電極

(3)形成閉合迴路①兩電極插入電解質溶液②兩極直接或間接接觸③有能自發進行的氧化還原反應發生一般是活潑 性強的金屬與電解質溶液反應

原電池裝置的作用就是把一個完整的氧化還原反應分開——在負極只發生氧化反應,正極只發生還原反應。這樣負極失去的電子就只能通過導線轉移到正極上,從而產生電流。

二、化學電源

A、導學誘思

銅鋅原電池中,負極發生氧化反應,電極失電子質量減小,是否所有的化學電源中負極電極材料均減小?

答:________________________________。

B、教材迴歸

1.一次電池

(1)鋅錳乾電池

鹼性鋅錳乾電池比普通鋅錳乾電池性能優越,比能量大,儲存時間長,能提供較大電流並連續放電。其中負極是____,正極是______,電解質是KOH,其電池反應方程式為Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2。

(氫氧化氧錳)

(2)銀鋅鈕釦電池

銀鋅鈕釦電池的電極分別為Ag2O和Zn,電解質溶液為KOH溶液,發生氧化還原反應後生成Ag和Zn(OH)2。其中____為負極,______為正極,電池反應方程式為Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag。

2.二次電池

鉛蓄電池是常見的二次電池,是由兩組平行排列的柵狀鉛合金極板作為主架,正極板上覆蓋______,負極板上覆蓋____,電解質是硫酸。其放電反應是______反應,充電反應則是放電反應的逆反應。放電時,負極反應為__________________________________________,正極反應為__________________________________________________,因此其充放電反應可表示為____________________________________________________________________。

3.燃料電池

(1)燃料電池的工作原理

利用燃料和氧化劑之間發生的____________,將化學能直接轉化為電能的化學電池。它工作時不斷從外界輸入反應物,同時將電極反應產物排出電池。因此,燃料電池能連續不斷地提供電能。

(2)氫氧燃料電池

氫氧燃料電池是常見的燃料電池,它以____為燃料,____為氧化劑。除具有能量轉化率高、可持續使用的優點外,還由於其燃燒產物為水,因此不會污染環境,其電池反應為H2+12O2===H2O。在酸性電解質中電極反應式為:負極:______________,正極:____________________。

C、理解與深化

教學難點 篇三

原電池原理的理解;電極反應式的書寫

教學目標 篇四

1、掌握原電池的構成條件,理解原電池的工作原理,能正確判斷原電池的正負極,正確書寫電極反應式、電池反應式,能根據氧化還原原理設計簡單的原電池。

2、通過實驗探究學習,體驗科學探究的方法,學會分析和設計典型的原電池,提高實驗設計、搜索信息、分析現象、發現本質和總結規律的能力。

3、在自主探究、合作交流中感受學習快樂和成功喜悦,增強學習的反思和自我評價能力,激發科學探索興趣,培養科學態度和創新精神,強化環境保護意識以及事物間普遍聯繫、辨證統一的哲學觀念。

高二必修一化學原電池教案 篇五

教學重點:

①原電池的化學工作原理;

②原電池的形成條件及電極反應式;電子流和電流的運動方向;

③培養學生關心科學、研究科學和探索科學的精神。

教學難點:

原電池的化學工作原理和金屬的腐蝕。

教學過程:

Ⅰ複習

[提問]化學反應通常伴有能量的變化,能量有那些轉換(或傳遞)能量的形式?

Ⅱ新課: §3-4原電池原理及其應用

[學生實驗,教師指導]

[學生思考的問題]

(1)鋅和稀H2SO4直接反應的實質是什麼?

(2)插入銅絲接觸到鋅粒後,為什麼在銅絲上出氣泡?

(3)銅絲上的電子由何處而來,出來的是什麼氣體?

學生根據實驗,建議討論步驟:現象(易)——解釋(難)——結論(難)

一、原電池

對比銅鋅原電池與直流電源或乾電池的實驗,得出有關的電極名稱,電流流動方向,電子流動方向等。

電極反應:負極(鋅片) Zn - 2e = Zn2+(氧化反應)

正極(銅片)2H+ + 2e = H2↑(還原反應)

原電池反應:Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑

定義:把化學能轉變為電能的裝置叫做原電池。

原電池中:電子流入的一極是正極(較不活潑金屬),電子流出的一極是負極(較活潑金屬)。

原理:較活潑的金屬發生氧化反應,電子從較活潑的金屬(負極)流向較不活潑的金屬(正極)。

原電池組成: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電解質溶液(中學只侷限活潑金屬與電解質溶液能自發進行氧化還原反應的情況)。

原電池形成電流的條件:兩塊相連的活潑性不同的金屬(或可以導電的其它材料)與電解質溶液接觸構成閉合迴路。

經常用做惰性電極材料的物質是Pt(鉑)或C(石墨),如下圖兩個裝置的電極反應是相同的。

説明:教學軟件不能代替教學實驗,不過可以在總結時用演示教學軟件。

[練習]判斷下列裝置那些能構成原電池,標出電極名稱,寫出電極反應。

二、化學電源

(教師可以佈置課外文獻檢索,課堂時間有限,不可能涉及過多內容,侷限於教材即可)

1、乾電池

家庭常用電池。

常見的是鋅-錳乾電池。如圖:

2、鉛蓄電池

目前汽車上使用的電池。

鉛蓄電池的構造是用含銻5%—8%的鉛銻合金鑄成格板。PbO2作為陽極,Pb作為陰極,二者交替排列而成。電極之間充有密度為1.25%—1.28%gcm-3的硫酸溶液。

3、鋰電池

鋰電池是一種高能電池,鋰作為負極,技術含量高,有質量輕、體積小、電壓高、工作效率高和壽命長等優點。常用於電腦筆記本、手機、照相機、心臟起博器、火箭、導彈等的動力電源。

4、新型燃料電池

還原劑(燃料)在負極失去電子,氧化劑在正極得到電子。

目前常見的有,氫氣、甲烷、煤氣、鋁等燃料與空氣、氯氣、氧氣等氧化劑組成的燃料電池。

特點是能量大、使用方便、不污染環境和能耗少等。

三、金屬的腐蝕和防護

(1)金屬的腐蝕

金屬腐蝕是指金屬或合金跟周圍接觸到的氣體或液體進行化學反應而腐蝕損耗的過程。

◇ 析氫腐蝕(在酸性條件下)

説明:析氫腐蝕備有Flash演示教學軟件,請查閲或選用。

鋼鐵在潮濕的空氣中,鋼鐵表面吸附的水膜由於溶入二氧化碳,使H+增多。

H2O + CO2 H2CO3 H+ + HCO3-

構成的原電池:鐵(負極)——碳(正極)——酸性電解質薄膜

負極(鐵)Fe – 2e = Fe2+ (被氧化)

正極(碳)2H+ + 2e = H2↑(被還原)

◇ 吸氧腐蝕(在弱酸性或中性條件下)

説明:吸氧腐蝕備有Flash演示教學軟件,請查閲或選用。

鋼鐵在潮濕的空氣中,鋼鐵表面水膜溶解了氧氣。

構成的原電池:鐵(負極)——碳(正極)——電解質薄膜

負極(鐵)2Fe – 4e = 2Fe2+ (被氧化)

正極(碳)2H2O + O2 + 4e = 4OH-(被還原)

◇ 析氫腐蝕和吸氧腐蝕往往同時發生,一般情況下,鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕。

[討論] 析氫腐蝕或吸氧腐蝕鋼鐵表面水膜溶液的PH值會有什麼變化?

(2)金屬的防護

[通過研究討論學習]

1、改變金屬的內部組織結構。

2、在金屬表面覆蓋保護層。

塗油脂、油漆,覆蓋搪瓷、塑料,電鍍、熱鍍、噴鍍,在鋼鐵表面形成緻密而穩定的氧化膜。

3、電化學保護法。

Ⅲ作業——教材69頁:一、二、三題

[課後研究課題]

通過查找資料(包括上網)瞭解一種新型電池的詳細化學原理和優缺點。(如海水電池、氫氧燃料電池、鈕釦電池、鋰電池等)

高二必修一化學原電池教案 篇六

一、教材的地位和作用本節內容是現行高中化學試驗修訂本第二冊第四章第四節的內容,本節課融合了氧化還原反應、金屬的性質、電解質溶液等知識,並彼此結合、滲透;在學習過程中還涉及到物理中電學的相關知識,體現了學科內、學科間的綜合;同時為學生了解各類化學電源及金屬的腐蝕和防護奠定了理論基礎,也是培養學生創造性思維的很好教材。

二、學生狀況分析與對策學生已經學習了金屬的性質、電解質溶液及氧化還原反應等有關知識;在能力上,學生已經初步具備了觀察能力、實驗能力、思維能力,喜歡通過實驗探究化學反應的實質,由實驗現象推測反應原理,並對其進行歸納總結。

教學目標教學目標及確立依據

教學目標是學習活動的指南和學習評價的依據。教學大綱對原電池的原理作了C級要求,結合學生實際情況,確立本節教學目標如下:知識、技能:使學生理解原電池原理,掌握原電池的組成條件,瞭解原電池的用途;能力、方法:進一步培養學生利用實驗發現問題、探究問題、解決問題的能力;情感、態度:通過探究學習,培養學生勇於探索的科學態度,滲透對立統一的辯證唯物主義觀點。

教材處理

一、重點、難點及確立依據依據教學大綱和考試説明的要求,結合學生的認知水平等確定本節課的重點為原電池的原理和組成條件,其中原電池的原理也是本節的難點。

二、教學內容的組織與安排為了便於教和學,我把演示實驗改為學生實驗,採用實驗“鋪墊”創設問題情境,把以往“照方抓藥”式的驗證性實驗變為探索性實驗。在實驗中留有“空白”、“開發區”,如在實驗中要想驗證是否有電流產生等問題,讓學生自行設計實驗,可用電流表、小鬧鐘、音樂卡等讓學生親自動手操作,領略創新成功的喜悦。同時除實驗外,還採用多媒體動畫展示肉眼看不見的電子運動情況,這樣可降低教學難度,增強教學的直觀性。

教法與學法

一、教法——探究法美國哈佛大學校長在世界大學校長論壇中講過:“如果沒有好奇心和純粹的求知慾為動力,就不可能產生那些對社會和人類具有巨大價值的發明創造。”為了激發學生的好奇心和求知慾,在教學過程中不斷創設疑問情境,逐步引導學生去分析、去主動探究原電池的原理及組成條件,重視學生親身體驗知識形成和發展的過程。

二、學法——實驗探索法化學是一門以實驗為基礎的科學,有人曾恰當地用這麼幾句話概括了化學實驗的重要性:“我聽見因而我忘記,我看見因而我記得,我親手做因而我理解。”學生學習任何知識的最佳途徑是由自己去探索發現,因此,在課堂內增大學生的活動量和參與意識,每兩人一套實驗裝置,通過認真實驗,仔細觀察,自己分析銅鋅原電池的特點,歸納出原電池的組成條件,使學生處於積極主動參與學習的主體地位。

教學手段實驗探究,問題探究輔助教具:計算機、實驗儀器及藥品等無論運用哪一種媒體,都不能讓其僅起着教師講課的演示工具的作用,避免學生“享受”現成結論,而應使教師的演示工具轉變為學生的認識工具,實現信息技術與學科教學的整合。

過程

教學內容教材處理及設計的依據

導課:引入一個醫學小故事

探究1:將鋅片插入稀硫酸中;

探究2:將銅片插入稀硫酸中;

探究3:將鋅片、銅片同時平行插入稀硫酸中;設疑:為什麼上述實驗都是鋅片上有氣泡,銅片上無氣泡?

探究4:鋅片、銅片用導線連接後,插入稀硫酸中;設疑:

①鋅片的質量有無變化?

②銅片上產生了氫氣,是否説明銅能失去電子?

③寫出鋅片和銅片上變化的離子方程式。

④H+得到的電子從哪來?

⑤鋅失去的電子如何傳遞到銅?

探究5:如何證明裝置中產生電流

高中化學必修二《原電池》教案 篇七

一、學習目標

1、掌握原電池實質,原電池裝置的特點,形成條件,工作原理

2、瞭解乾電池、鉛蓄電池、鋰電池、燃料電池

3、瞭解金屬的電化學腐蝕

二、知識重點、難點

原電池原理、裝置特點、形成條件、金屬的電化學腐蝕

三、教學過程

引入: 你知道哪些可利用的能源?電池做為能源的一種,你知道

是怎麼回事嗎?它利用了哪些原理?你知道金屬是如何生

鏽的嗎?

新授: 原電池原理及其應用

實驗:4-15:①將鋅片插入稀硫酸中報告實驗現象。

②將銅片插入稀硫酸中報告實驗現象。

③將與鐵鋅銅片相互接觸或用導線連接起來插入稀硫酸中報

告實驗現象。

④在③中把鋅片和銅片之間連上電流計,觀察其指針的變化。

結論:①鋅片能和稀硫酸迅速反應放出H2

②銅片不能和稀硫酸反應

③銅片上有氣體生成

④電流計的指針發生偏轉,説明在兩金屬片間有電流產生

結論:什麼是原電池?(結論方式給出)它的形成條件是什麼?

原電池定義:把化學能轉化為電能的裝置叫做原電池。

形成條件: ①兩個電極

②電解質溶液

③形成閉合電路

討論:1、Zn|H2SO4|Cu形成裝置後有電流產生,鋅片上發生了什麼

反應?銅片上發生了什麼反應?(可以取鋅片周圍的溶液

用NaOH溶液鑑別;取銅片上生成的氣體檢驗。)

結論:在鋅片周圍有鋅離子生成;銅片上生成的是H2

討論:可能造成此現象的原因?倆金屬片上的反應式的書寫。

結論:在Zn上:Zn – 2e- = Zn2+

在Cu上:2H++2e-= H2

Zn失去電子流出電子通過導線--Cu--電解質中的離子獲得電子

我們把: 流出電子的一電極叫負極;

電子流入的一極叫做正極

兩極反應的本質:還是氧化還原反應,只是分別在兩極進行了。

負極失電子 被氧化 ,發生氧化反應

正極得電子 被還原 發生還原反應

實驗:分別用兩個銅片和兩個鋅片做上述實驗④。

結論:兩種情況下電流計不發生偏轉,説明線路中無電流生成,銅

片上無氣體生成。即兩電極必須是活潑性不同的金屬與金屬

或金屬與非金屬(能導電)

高二必修一化學原電池教案 篇八

原電池

1、瞭解原電池的定義;瞭解原電池的構成條件極其工作原理;並學會判斷原電池的正負極。

2、通過老師的講解和演示實驗學會判斷該裝置是否是原電池裝置、判斷電池的正負極

3、發展學習化學的興趣,樂於探究化學能轉化成電能的奧祕,體驗科學探究的樂趣,感受化學世界和生活息息相關。

教學重點:進一步瞭解原電池的工作原理,並判斷原電池的正負極。

教學難點:原電池的工作原理 (解決方法:通過演示實驗觀察實驗現象,加上老師的引導學生思考正負極發生什麼變化,電子流動方向。)

教學方法:

講授法、演示實驗法

教學過程:

【板書】化學能與電能

教師導入語:隨着科學技術的發展和社會的進步,各式各樣的電器進入我們的生活。

使用電器都需要電能。那麼,我們使用的電能是怎麼來的呢?

學生答:水力發電、火力發電、核能。.。.。.。

教師:我們來看看我國發電總量構成圖吧

教師:由圖看出火力發電佔發電總量的首位、其次還有水力發電。.。.。.

教師:我們來看這幅圖思考一下火力發電過程能量是怎樣轉化的?

【學生思考】讓學生思考1分鐘。。

教師: 通過燃燒煤炭,使化學能轉變成熱能,加熱水使之汽化為蒸汽以推動渦輪機,然後帶動發電機發電。

燃燒 蒸汽 發電機

【投影】化學能→熱能→機械能(渦輪機)→電能

教師:但是煤炭發電有很多缺點,大家一起來説説。

學生:污染大、轉化率低、煤炭是不可再生能源。

教師:那麼是否可以省略中間的過程直接由化學能→電能?

【實驗一】將銅片和鋅片分別插入稀硫酸溶液中,觀察現象並解釋原因。

【現象】Zn片上有氣泡(H2), Zn片逐溶解;Cu片無明顯現象。

【板書】Zn片上發生反應:Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑

【實驗二】將銅片和鋅片用導線與電流表連接,並插入稀硫酸溶液中,觀察現象並解釋

原因。

【現象】Zn片逐漸溶解但無氣泡;Cu片上有氣泡(H2);電流計指針偏轉。

【設疑】為什麼只在銅片和鋅片上連接了一條導線,反應現象就不同了呢?思考一下。

【學生討論】一分鐘

教師: 指針偏轉,説明電路中有電流通過,説明發生了電子定向移動。Zn 比Cu活

潑,用導線連在一起時,鋅片逐漸溶解,説明Zn片失去的電子,電子經導線流向Cu片, 溶液中的H+由於電場作用下移向Cu片得電子被還原成H2 ( 播放Flash動畫)

【板書】銅片上:2H++2e- = H2 ↑ 鋅片上Zn-2e- = Zn+

【過渡】實質上實驗二的裝置就是一個原電池的裝置,下面就讓我們一起來了解一下原電池吧。

【板書】原電池定義:將化學能直接轉變成電能的裝置

負極:失去電子(或電流流進)

原電池

正極:得到電子(或電流流出)

教師: 原電池的工作原理

在外電路中,負極失去電子,正極得到電子,電子從負極向正極移動。

在內電路中(在溶液中),溶液中的陰離子向負極移動過,溶液中的陽離子向正極移動。 這樣整個電路構成了閉合迴路,帶電粒子的定向移動產生電流。

教師:

[過渡] 回憶思考:通過以上實驗想想原電池是由哪幾部分組成的,構成原電池的條件又有哪些?

教師:原電池組成條件:兩極一液一連線

① 兩種活潑性不同的金屬(或其中一種為能導電的非金屬,如“碳棒”)作電極, 其

中較活潑金屬為負極。較不活潑金屬(或非金屬)為正極

② 電解質溶液

③ 形成閉合迴路

④ 能自發地發生氧化還原反應

教師:一個原電池裝置我們怎樣來判斷它的正負極呢?

【歸納小結】判斷原電池正、負極的方法

1、由組成原電池的兩極材料判斷:

一般是活潑的金屬為負極,活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬為正極。

2、根據電流方向或電子流動方向判斷:

電流是由正極流向負極,電子流動方向是由負極流向正極。

3、根據原電池兩極發生的變化來判斷:

原電池的負極總是失電子發生氧化反應,正極總是得電子發生還原反應。

4、電極反應現象

不斷溶解,質量減少為負極;有氣體產生,或質量增加或不變為正極。

教師:我們來看一下原電池原理有哪些應用

①製作化學電源

②加快反應速率

③判斷金屬活動性的強弱

④防止金屬的腐蝕

教師:這節課我們初步瞭解了原電池裝置,其實我們身邊有很多原電池,同學們要善於從生活中發現化學,培養對化學的興趣。

作業處理: 1、調查我們周圍有哪些電池是利用原電池原理生產的。

2、上網查詢,更多原電池的種類及應用

板書設計:

化學能與電能

實驗一:Zn片上發生反應:Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑

實驗二:銅片上:2H++2e- = H2 ↑ 鋅片上Zn-2e- = Zn+

原電池定義:將化學能直接轉變成電能的裝置

負極:失去電子(或電流流進)

原電池

正極:得到電子(或電流流出)

教具:多媒體課件

課後反思:

本節課通過生動的化學故事將學生引入奧妙無窮的化學世界。通過討論交流,實驗探究的辦法,培養學生的實驗能力和科學探究精神,合作交流的能力。給學生展示自我的機會,培養學生敢於表現自我。整堂課中,學生興趣濃厚,自主學習,積極探索,大膽舉手發言。師生間互動,情感交流融洽。

高二必修一化學原電池教案 篇九

一、構成原電池的條件構成原電池的條件有:

(1)電極材料。兩種金屬活動性不同的金屬或金屬和其它導電性(非金屬或某些氧化物等);(2)兩電極必須浸沒在電解質溶液中;

(3)兩電極之間要用導線連接,形成閉合迴路。説明:

①一般來説,能與電解質溶液中的某種成分發生氧化反應的是原電池的負極。②很活潑的金屬單質一般不作做原電池的負極,如、Na、Ca等。

二、原電池正負極的判斷

(1)由組成原電池的兩極材料判斷:一般來説,較活潑的或能和電解質溶液反應的金屬為負極,較不活潑的金屬或能導電的非金屬為正極。但具體情況還要看電解質溶液,如鎂、鋁電極在稀硫酸在中構成原電池,鎂為負極,鋁為正極;但鎂、鋁電極在氫氧化鈉溶液中形成原電池時,由於是鋁和氫氧化鈉溶液發生反應,失去電子,因此鋁為負極,鎂為正極。

(2)根據外電路電流的方向或電子的流向判斷:在原電池的外電路,電流由正極流向負極,電子由負極流向正極。

(3)根據內電路離子的移動方向判斷:在原電池電解質溶液中,陽離子移向正極,陰離子移向負極。

(4)根據原電池兩極發生的化學反應判斷:原電池中,負極總是發生氧化反應,正極總是發生還原反應。因此可以根據總化學方程式中化合價的升降來判斷。

(5)根據電極質量的變化判斷:原電池工作後,若某一極質量增加,説明溶液中的陽離子在該電極得電子,該電極為正極,活潑性較弱;如果某一電極質量減輕,説明該電極溶解,電極為負極,活潑性較強。

(6)根據電極上產生的氣體判斷:原電池工作後,如果一電極上產生氣體,通常是因為該電極發生了析出氫的反應,説明該電極為正極,活動性較弱。

(7)根據某電極附近pH的變化判斷析氫或吸氧的電極反應發生後,均能使該電極附近電解質溶液的pH增大,因而原電池工作後,該電極附近的pH增大了,説明該電極為正極,金屬活動性較弱。

三、電極反應式的書寫

(1)準確判斷原電池的正負極是書寫電極反應的關鍵

(2)如果原電池的正負極判斷失誤,電極反應式的書寫一定錯誤。上述判斷正負極的方法是一般方法,但不是絕對的,例如銅片和鋁片同時插入濃硝酸溶液中,

(3)要考慮電子的轉移數目

在同一個原電池中,負極失去電子數必然等於正極得到的電子數,所以在書寫電極反應時,一定要考慮電荷守恆。防止由總反應方程式改寫成電極反應式時所帶來的失誤,同時也可避免在有關計算中產生誤差。

(4)要利用總的反應方程式

從理論上講,任何一個自發的氧化還原反應均可設計成原電池,而兩個電極反應相加即得總反應方程式。所以只要知道總反應方程式和其中一個電極反應,便可以寫出另一個電極反應方程式。

四、原電池原理的應用

原電池原理在工農業生產、日常生活、科學研究中具有廣泛的應用。

化學電源:人們利用原電池原理,將化學能直接轉化為電能,製作了多種電池。如干電池、蓄電池、充電電池以及高能燃料電池,以滿足不同的需要。在現代生活、生產和科學研究以及科學技術的發展中,電池發揮的作用不可代替,大到宇宙火箭、人造衞星、飛機、輪船,小到電腦、電話、手機以及心臟起搏器等,都離不開各種各樣的電池。

加快反應速率:如實驗室用鋅和稀硫酸反應制取氫氣,用純鋅生成氫氣的速率較慢,而用粗鋅可大大加快化學反應速率,這是因為在粗鋅中含有雜質,雜質和鋅形成了無數個微小的原電池,加快了反應速率。

比較金屬的活動性強弱:一般來説,負極比正極活潑。

防止金屬的腐蝕:金屬的腐蝕指的是金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體發生化學反應,使金屬失去電子變為陽離子而消耗的過程。在金屬腐蝕中,我們把不純的金屬與電解質溶液接觸時形成的原電池反應而引起的腐蝕稱為電化學腐蝕,電化學腐蝕又分為吸氧腐蝕和析氫腐蝕:在潮濕的空氣中,鋼鐵表面吸附一層薄薄的水膜,裏面溶解了少量的氧氣、二氧化碳,含有少量的H+和OH-形成電解質溶液,它跟鋼鐵裏的鐵和少量的碳形成了無數個微小的原電池,鐵作負極,碳作正極,發生吸氧腐蝕:

電化學腐蝕是造成鋼鐵腐蝕的主要原因。因此可以用更活潑的金屬與被保護的金屬相連接,或者讓金屬與電源的負極相連接均可防止金屬的腐蝕。

高二必修一化學原電池教案 篇十

一、教材的地位和作用

本節內容是現行高中化學試驗修訂本第二冊第四章第四節的內容,本節課融合了氧化還原反應、金屬的性質、電解質溶液等知識,並彼此結合、滲透;在學習過程中還涉及到物理中電學的相關知識,體現了學科內、學科間的綜合;同時為學生了解各類化學電源及金屬的腐蝕和防護奠定了理論基礎,也是培養學生創造性思維的很好教材。

二、學生狀況分析與對策

學生已經學習了金屬的性質、電解質溶液及氧化還原反應等有關知識;在能力上,學生已經初步具備了觀察能力、實驗能力、思維能力,喜歡通過實驗探究化學反應的實質,由實驗現象推測反應原理,並對其進行歸納總結。

教學目標教學目標及確立依據

教學目標是學習活動的指南和學習評價的依據。教學大綱對原電池的原理作了C級要求,結合學生實際情況,確立本節教學目標如下:

知識、技能:使學生理解原電池原理,掌握原電池的組成條件,瞭解原電池的用途;

能力、方法:進一步培養學生利用實驗發現問題、探究問題、解決問題的能力;

情感、態度:通過探究學習,培養學生勇於探索的科學態度,滲透對立統一的辯證唯物主義觀點。

教材處理

一、重點、難點及確立依據

依據教學大綱和考試説明的要求,結合學生的認知水平等確定本節課的重點為原電池的原理和組成條件,其中原電池的原理也是本節的難點。

二、教學內容的組織與安排為了便於教和學,我把演示實驗改為學生實驗,採用實驗“鋪墊”創設問題情境,把以往“照方抓藥”式的驗證性實驗變為探索性實驗。在實驗中留有“空白”、“開發區”,如在實驗中要想驗證是否有電流產生等問題,讓學生自行設計實驗,可用電流表、小鬧鐘、音樂卡等讓學生親自動手操作,領略創新成功的喜悦。同時除實驗外,還採用多媒體動畫展示肉眼看不見的電子運動情況,這樣可降低教學難度,增強教學的直觀性。

教法與學法

一、教法——探究法美國哈佛大學校長在世界大學校長論壇中講過:“如果沒有好奇心和純粹的求知慾為動力,就不可能產生那些對社會和人類具有巨大價值的發明創造。”為了激發學生的好奇心和求知慾,在教學過程中不斷創設疑問情境,逐步引導學生去分析、去主動探究原電池的原理及組成條件,重視學生親身體驗知識形成和發展的過程。

二、學法——實驗探索法化學是一門以實驗為基礎的科學,有人曾恰當地用這麼幾句話概括了化學實驗的重要性:“我聽見因而我忘記,我看見因而我記得,我親手做因而我理解。”學生學習任何知識的最佳途徑是由自己去探索發現,因此,在課堂內增大學生的活動量和參與意識,每兩人一套實驗裝置,通過認真實驗,仔細觀察,自己分析銅鋅原電池的特點,歸納出原電池的組成條件,使學生處於積極主動參與學習的主體地位。

教學手段實驗探究,問題探究輔助教具:計算機、實驗儀器及藥品等無論運用哪一種媒體,都不能讓其僅起着教師講課的演示工具的作用,避免學生“享受”現成結論,而應使教師的演示工具轉變為學生的認識工具,實現信息技術與學科教學的整合。

過程

教學內容教材處理及設計的依據

導課:

引入一個醫學小故事

探究1:將鋅片插入稀硫酸中;

探究2:將銅片插入稀硫酸中;

探究3:將鋅片、銅片同時平行插入稀硫酸中;設疑:為什麼上述實驗都是鋅片上有氣泡,銅片上無氣泡?探究4:鋅片、銅片用導線連接後,插入稀硫酸中;設疑:

①鋅片的質量有無變化?

②銅片上產生了氫氣,是否説明銅能失去電子?

③寫出鋅片和銅片上變化的離子方程式。

④H+得到的電子從哪來?

⑤鋅失去的電子如何傳遞到銅?探究5:如何證明裝置中產生電流?課件模擬拓展

1、啟發學生從圖4—24中歸納出原電池的用途。

教學內容激發學生探究的慾望,引出課題。加強學生動手操作的能力,建立感性認識。引導學生從氧化—還原的角度分析電子轉移的`方向和數目。通過問題的設置引導學生分析探究實質。培養學生分析問題、設計實驗方案、完成實驗、最終解決問題的能力。變抽象為具體,變微觀為宏觀,以突破難點,提高教學效率。教學大綱中指出“要有計劃地指導學生自學,組織學生蒐集有關的信息,閲讀有關的資料···以發揮學生的學習主動性”,教材僅以圖示簡要介紹了原電池的用途,讓學生課後查找有關資料,將課堂知識延伸到課後。教材處理及設計的依據

教學過程

2、設計“水果電池”整合小結兩極在材料等方面的差別。應用課堂練習佈置作業:回家收集廢乾電池,並拆開弄清它的構造及原理。時間分配:導入2’分組實驗25’總結5’練習13’板書設計:培養學生的實驗能力和創新能力。引導學生從能量轉化和氧化還原兩方面概括原電池的定義、原理及組成條件,解決導課中留下的問題,實現由感性認識到理髮認識的飛躍。針對本節課的知識,考慮不同層次學生的需求,按照循序漸進、由淺入深的原則設置一些有梯度的習題,使本節課的重點知識進一步強化。開展研究性學習。力求清晰、完整、突出重點。

教學效果預測通過這樣五步教學過程的分步實施,將難點建立在實驗基礎上進行分散,將使學生易於理解和掌握,達到預期的教學目標,也突出了重點。