原电池教学设计_原电池的教学设计
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学习目标
初步认识原电池概念、原理、组成及应用。体验化学能与电能相互转化的探究过程
教学过程
电能是现代社会中应用最广泛,使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称电力。例如,日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么,电池是怎样把化学能转变为电能的呢?
一、原电池实验探究
【实验探究】(铜锌原电池)实 验 步 骤 现 象
1、锌片插入稀硫酸
2、铜片插入稀硫酸
3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸
【问题探究】
1、锌片插入稀硫酸中有什么现象?写出反应的离子方程式。稀硫酸
铜片插入稀硫酸呢?
2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中, a.现象又怎样? b.锌片和铜片上变化的反应式怎样书写? c.电子流动的方向如何?
3、探究1和探究3发生的反应一样,为什么探究3会产生电流? 1.原电池概念:_______能转化为_________能的装置叫做原电池。
2.实质:一个能自发进行的氧化还原反应,若能设法使氧化与还原分开进行,让电子的不规则转移变成定向移动,便能形成电流。即将化学能转化成电能的形式释放。
3.原理:(1)当铜片与锌片不连接,一同浸入稀硫酸铜溶液时,锌直接把电子给了_________,反应的离子方程式为_____________________________,反应把_________转化为_________。
(2)当铜片与锌片用导线连接,一同浸入稀硫酸铜溶液时,由于锌比铜活泼,锌容易_____电子被_________成Zn2+进入溶液,电极反应式为_____________________。锌片上的电子通过________流向_________,溶液中的______从铜片上______电子,被______成______.电极反应式为________________________.反应的总方程式是______________________。
反应是将_______________转化为_______________________.二、原电池的构成条件
1、活泼性不同的两电极:负极(相对活泼的金属), 正极(相对不活泼的金属或非金属导体)
2、电解质溶液
3、形成闭合回路(导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液
4、自发的氧化还原反应(本质条件)思考:
1、锌铜原电池的正负极可换成哪些物质?保证锌铜原电池原理不变,正负极可换成哪些物质?(C、Fe、Sn、Pb、Ag、Pt、Au等)
2、锌铜原电池中硫酸能换成硫酸钠吗?
3、判断是否构成原电池,是的写出原电池原理。
(1)镁、铝/硫酸;锌、碳/硝酸银;铁、铜在硫酸中短路;锌、铜/水;锌、铁/乙醇;镁、铝/氢氧化钠;硅、碳/氢氧化钠
4、请将氧化还原反应 Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+设计成电池: 此电池的优点:能产生持续、稳定的电流。
(1).什么是盐桥? 盐桥中装有______________和______________。
(2).盐桥的作用是什么? 可使由它连接的两溶液保持电______,锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上 ___电,盐桥中的_______ 流入,而使溶液呈中性。铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了____电,盐桥中的_______ 流入,而使溶液呈中性。
盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移,使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。
导线的作用是传递电子,沟通______电路。而盐桥的作用则是沟通______电路。
三、原电池的工作原理: 负极反应:_____电子(_____反应), 正极反应:_____电子(_____反应)电流方向:____→_____ , 电子流向:______→________
电解质溶液中离子运动方向 : 阳离子:向_______极区移动, 阴离子:向_______极区移动
总反应==正极反应+负极反应(复杂的电极反应:总反应-简单的电极反应)四.原电池的应用
1.原电池可加快反应速率 2.利用原电池反应现象可判断金属的活泼性