原电池的工作原理教学设计
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名师精编 优秀教案
《原电池的工作原理》教学设计
【教学目标】
1、知识与技能:(1)理解原电池的化学原理。
(2)掌握形成原电池的基本条件。
(3)能判断原电池的正、负极,正确书写电极反应式。
2、过程和方法:(1)培养学生观察能力、实验能力、语言表达能力。
(2)培养学生正向思维、逆向思维、发散思维能力。
3、情感态度与价值观:(1)培养学生的探究精神和以实验事实为依据的科学态度。
(2)培养学生的参与意识、合作能力。
(3)通过对原电池的学习,感受化学给人类带来的进步和文明。
【教学重点与难点】(1)重点:原电池的化学原理和构成原电池的条件。
(2)难点:原电池的原理。
【教学媒体】多媒体设备和课件
【教学方法】实验探究、讨论分析
【教学用品】锌片、铜片、铁钉、石墨、稀硫酸、硫酸铜溶液、酒精、烧杯、表面皿、导线、电流计等
【教学过程设计及教学意图】
教师活动 学生活动 设计意图
[演示引入]:
1、出示一张音乐卡片(首先请大
家欣赏一段音乐……
[思考]卡片为什么能产生这样优美的音乐,是谁给它提供了能量?
2、去掉钮扣电池,再把音乐卡片
与Zn - Cu(H2SO4)的装置相接,音乐还会响起来吗?(介绍装置的组成)
[提问]这个Zn-Cu(H2SO4)装置相
当于起到了什么作用?
让学生聆听优美的音乐,同时进行观察、思考、回答。
导入新课,激发学生的兴趣和求知欲。
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[问题思考]既然Zn - Cu(H2SO4)装置起到了电源的作用,也就是说这个装置中产生了电流,对吗?如何证明?
[实验演示] 用电流计检测电流
让学生思考、回答。
观察实验现象。
说明装置中能产生电流。
其实,早在1799年意大利的物理学家伏打,已经捕捉到了这一现象并加以研究,发明了世界上第一个电池──伏打电池,即原电池。
[提问]从能量转化角度分析:原电池是一个怎样的装置?
[板书]1、原电池
将化学能转变为电能的装置叫原电池
学生倾听、回答、记录。
进行化学史教育,提出原电池的概念。
[思考]装置中的电流是怎样产生的?什么样的装置能产生电流?接下来我们一起做几个实验。
[学生分组实验]
根据所给出的材料:铜片、锌片、铁钉、碳棒、硫酸铜溶液、稀硫酸、酒精、导线、烧杯、表面皿、电流计等。 学生动手实验,并记录结果。
1、能产生电流的:
① Zn - Fe(H2SO4)
② C - Fe(H2SO4)……
2、不能产生电流的:
① Zn - Zn (H2SO4)
② Zn - Fe(酒精)…… 培养学生的合作意识,动手能力、实验设计能力。
[讨论]从上面的实验情况分析,要能够产生电流, 形成原电池条件是什么?
[板书]2、形成原电池的条件:
①有两种活动性不同的金属(或一种非金属导体)作电极
②电极插入电解质溶液中
③形成闭合的回路
学生归纳,并不断补充完善。
培养学生的总结、归纳能力。
[练习]下列哪些装置能产生电流,形成原电池?(见课件) 学生练习 掌握形成原电池的条件。 名师精编 优秀教案
[过渡]掌握了形成原电池的条件,接下来我们要分析电流是怎样产生的呢?在回答上述问题之前,我们再来仔细观察一下Zn-Cu(H2SO4)原电池的实验现象。
[演示] 1、将锌片插入稀硫酸中
2、将铜片插入稀硫酸中
3、将铜片、锌片均插入稀硫酸中
学生思考
学生观察并回答实验现象:
1、锌片上有气泡,因为锌能和稀硫酸反应放出氢气
2、铜片上没有气泡,因为铜不能和稀硫酸反应
3、铜片也上有气泡。
(锌片上也有气泡) 引导学生思考,培养学生观察能力、表达能力。
与原电池的实验现象作对比,引起学生积极思考。
[设疑]Zn - Cu(H2SO4)原电池装置中铜片上的气体是怎样产生的?
1、铜片上的气泡是什么气体?
2、在产生氢气之前,溶液中的氢
元素以什么形式存在?
3、氢离子转变为氢气所需的电子从何而来?
[补充]:锌片表面仍有大量气泡的原因:由于锌片的不纯,在锌片内部构成了无数个微小的原电池所致。 学生回答:
1、氢气
2、氢离子
3、甲:电子应是铜失去的, 因为气泡是在铜片上产生的。若是锌失去电子,气泡应该出现在锌片上,怎么会在铜片上出现气泡呢?
乙:电子应是锌失去的,因为锌比铜活泼,易失去电子。锌片失去的电子可以通过导线传递到铜片上,溶液中的氢离子在铜片上得到电子,产生氢气。 学生思考、回答,教师给予正确的评判和解释
[过渡]我们知道,锌比铜活泼,锌失电子,通过导线传递到铜片上。我们能否根据电子的流动方向来判断此装置的正极和负极?(画草图,标出电子的流向、电流方向、正极和负极)
进一步明确电子的移动方向与电流方向的关系。
得出正确结论:锌片为负极,铜片为正极 名师精编 优秀教案
[板书]3.原电池的原理:
负极(锌片)较活泼:电子流出,Zn-2e - = Zn2+ (氧化反应)
正极(铜片)较不活泼:电子流入,2H++2e - = H2↑(还原反应)
[引导]写出铜锌原电池的总反应式,并比较其与锌片直接跟稀硫酸反应有何异同。
[分析]原电池就是一个氧化还原反应,借助于两个电极,通过导线产生电流的一个装置。
学生回答、记录。
总反应方程式为:
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
总反应方程式相同
电子转移途径不同
培养学生的总结、归纳能力。
理解原电池的实质。
[练习]请你先在图上标出电子的流动方向和电流方向,同时标明正负极,再写出电极反应式和总反应式。(见课件)
[归纳]一般来说,活动性相对较强的金属做负极,和电解质溶液发生氧化还原反应,正极材料本身并未发生变化。
学生练习、回答。
进一步掌握正负极的判断和电极反应式的书写。
[拓展]请结合组成原电池的条件,将氧化还原反应:Fe + Cu2+ = Cu +
Fe2+ 设计成一个原电池。 学生练习
培养学生对知识的理解和应用能力。
[结束语]
人们利用原电池原理,已经研制出了多种电池,如干电池、蓄电池、氢氧燃烧电池、银锌电池。总之,人类已经无法离开电池,但原电池的形成也给我们生产、生活带来了不利的一面,如每年由于原电池反应而腐蚀掉的金属约占金属年产量的1/3,有关这些内容我们将在下节课中进一步了解他们。
学生倾听、体会。
让学生感受化学给人类带来的进步和文明,培养学生用辨证的思维分析问题,同时为下节课做下铺垫。
[小结]按板书内容,归纳本节课的知识要点。 回忆、总结 巩固知识 名师精编 优秀教案
[布置作业]
1、(必做题)课后习题:
一、l、3、4
二、l、2、3
2、(选做题)调查生活、生产中常用原电池的种类、及人们对废电池的处理情况,并写出一份书面调查报告。 作业 巩固对本节内容的理解和记忆。
板书设计:
第二单元 原电池的工作原理
1、原电池:化学能转变为电能的装置叫原电池
2、组成原电池的条件:
①有两种活动性不同的金属(或一种非金属导体)作电极
②电极插入电解质溶液中
③形成闭合的回路
3、原电池的原理:
负极(锌片): Zn -2e - = Zn2+ (氧化反应)
正极(铜片): 2H++2e - = H2↑ (还原反应)
总反应是式:Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑(氧化还原反应)
4、组成原电池的条件:
①有两种活动性不同的金属(或一种非金属导体)作电极
②电极插入电解质溶液中
③形成闭合的回路