原电池教学设计_原电池的教学设计
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化学反应为人类提供能量
教学目标
1使学生理解原电池的化学原理通过实验正确判断原电池的正负极。
2初步掌握形成原电池的基本条件并能将理论应用于实际。
3通过实验不断总结、发现、归纳知识的要点培养学生的思维能力 和创造能力。
4应用辨证唯物主义的思维方法抓住氧化还原反应是原电池工作原
理的本质由师生共同参与讨论发现问题并通过实验不断体现由实践→认 识→再实践→再认识的认识过程同时培养学生实事求是的科学态度和科学 的学习方法。
教学重点
原电池的化学原理。
教学难点
原电池的形成条件及电极反应电子流向和电流方向。
教学过程
【讲述】物质在发生化学变化时常伴化学能与热能、光能等的转变如 在一般的化学反应里常表现出放热或吸热有的还表现出发光现在我们要 研究的是化学能与电能之间的转化。首先请大家思考一个问题
【问题】化学能与电能之间可以相互转化那在什么条件下才能实现这 样的转化
【演示实验】
1 向试管中加入3ML稀硫酸插入铜丝观察现象并讨论
2 取出铜丝再加入一粒锌粒观察现象并讨论
3 将铜丝插入试管中并与锌粒接触观察现象并讨论
【提问】1锌与稀硫酸直接反应的实质是什么?学生答:置换反应。
2铜丝与稀硫酸不反应但与锌粒接触后铜丝上为什么有气 泡产生?
【追问】铜丝与稀硫酸不反应不失去电子其电子从何而来
【讲解】铜丝虽然与稀硫酸不反应铜丝与锌粒接触后锌与稀硫酸发
生氧化还原反应锌失去的电子转移给铜丝H+从铜丝得到电子而产生氢气。也就是说锌失去的电子发生了定向移动。从物理角度看电子发生定向移 动就要产生电流。是否这样我们应任何证明
【学生回答】用导线连接铜片和锌片并将铜片和锌片同时置于稀硫酸 溶液中在导线中间连接一个电流计可以观察指针是否偏转来判断是否有 电流产生。
【演示实验】实验2-3
现象电流计指针发生偏转偏向铜极
【讲解】电流计指针发生偏转说明有电流产生有电流产生就能产生 电能象这种将化学能转化为电能的装置就是今天我们要研究的原电池。
【板书】
原电池
一、原电池
1、定义将化学能转化为电能的装置
【设问】根据原电池的组成结构大家思考一下应如何判断电子流动方 向和两金属的正负极
【讲解】原电池的正负极可以根据由电流计指针的偏转方向来判断指 针偏向哪一极该极为正极。从刚才的实验现象知道指针偏向铜极铜为 正极那么锌为负极。从理论上讲根据金属活动性顺序锌比较活泼容易 失去电子进入溶液电子则从锌片定向流到铜片而电流方向与此相反从 铜片流向锌片。根据物理学知识电子流出电流流入的电极为负极电 子流入电流流出的电极为正极所以锌为负极铜为正极。
【板书】
2、电子流向和电流方向
电子流负极Zn→正极Cu
电流
正极→负极→正极
【设问】铜和锌在稀硫酸溶液中能构成原电池怎样用方程式来表示电 极反应呢
【板书】
3、原电池的工作原理
负极发生氧化反应Zn-2e=Zn2+
正极发生还原反应2H++2e=H2↑
电池总反应方程式Zn+2H+= Zn2++ H2↑
【设问】铜和锌通过导线连接在稀硫酸中能构成原电池其他金属是否 也能够构成原电池要构成原电池需要那些条件下面我们通过实验来加以 探究。
【指导实验】在学生桌上有Zn、Fe、Cu三种金属分别用它们作电极
两两组合利用西红柿中含有电介质,用导线连接电流计和两种金属同时插入西红柿中观察指针偏转方向并判断正负极。
【分组实验】学生分组实验后讨论
有六种组合Zn—ZnFe—FeCu—CuZn—FeZn—CuFe—Cu。
其中前三种组合没有电流产生后三种组合中如果有一个电极没有插入 西红柿中也没有电流产生必须两个电极同时插入西红柿中才有电流产生。Zn—Fe组合中指针偏向FeFe为正极Zn—Cu组合中指针偏向Cu Cu为正极 Fe—Cu组合中指针偏向CuCu为正极。
【归纳】两种活泼性不同的金属在电解质溶液中能构成原电池
【设问】是否任意两种活泼性不同的金属组合置于电解质溶液中就能构 成原电池呢
【演示实验】在烧杯盛有稀硫酸溶液放入铜丝和银丝均无反应将两 者接触也无反应。
【学生讨论】铜和银均不与稀硫酸发生氧化还原反应。
结论两种活泼性不同的金属在电解质溶液中能构成原电池相对活
泼的金属为负极相对不活泼的金属为正极必须还有一种金属能和电解质 发生氧化还原反应。【设问】是否构成原电池的两个电极都必须是金属呢
【演示实验】用导线连接锌条、铅笔芯并与电流计相连向烧杯中倒 入NH4C1溶液同时插入两电极观察指针偏转方向判断正负极。
【讲解】指针偏向铅笔芯说明锌为负极铅笔芯为正极
学生讨论、归纳、小结原电池的形成条件
【板书】
4、原电池的形成条件
1 两种活泼性不同的金属或导体
2 必须有电解质溶液
3 必须发生氧化还原反应
【讲述】介绍几种原电池以及原电池在尖端科技中的应用
【板书】
5、原电池原理的应用
【练习】
布置作业 P62 2、3、4 板书设计