原电池第一课时教案
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第一节原电池(第一课时)一、教材分析(一)教材的地位及作用本节课选自人民教育出版社出版的全日制普通高中课程标准实验教科书高中化学选修四第四章《电化学基础》第一节《原电池》的第一课时。
其内容主要包括原电池原理、原电池的组成条件以及原电池的用途,本节内容属于理论知识课。
原电池原理是中学化学的重要基础理论之一,它的地位和作用可以说是承前启后,因为原电池原理教学是建立在氧化还原反应,能量转化及有关金属的性质、用途等教学基础之上的,是氧化还原反应知识的应用,是能量转化的具体体现,是有关金属性质和用途等教学内容的丰富和延伸,同时,为后续金属的腐蚀和防护,其它常见电池的原理及电解原理等重要电化学知识的学习奠定了基础。
它是电化学学习的基础内容也是核心内容.因此,原电池原理教学在整个中学化学教学中占有十分重要的地位。
(二)教学目标分析根据教学目标以及电化学的基础和核心地位,我制定本节课的教学重点是:原电池原理和原电池的组成条件。
由于原电池原理理论性强、抽象、难理解,学生很难在头脑中建立电子在原电池正负两极转移的微观模式,故本节课的教学难点是:原电池的反应原理。
二、学情学法分析1.学情分析知识方面:学生已掌握氧化还原反应、能量转化及金属与酸反应规律的基本知识,是学习本节重要的知识基础。
能力方面:通过高一一年多的教学,学生具备了一定的实验动手能力、分析与归纳能力,为本节课采用实验探究法教学提供了能力方面的保证。
情感方面:中学生普遍对新鲜事物感兴趣,求知欲旺盛。
三、教法分析本节课教学通过①情境激学法,②实验探究促学法,③CAI辅助教学法进行教学,可以充分调动学生的积极性和主动性,并在让学生自主设计的实验探究中,提高学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力,具体运用将在教学过程详细说明。
而作为课堂主体的学生,主要通过实验探究法、讨论法和归纳、总结法自主建构知识体系,增强合作意识,并掌握从实践到理论,以理论指导实践的科学方法。
原电池第一课时的教学设计一、教学任务分析1.内容分析原电池实现了化学能到电能的转化,共涉及原理和装置两个方面。
原电池的工作原理是电池的制作和研发的重要技术原理基础。
而原电池的装置构造又设计许多技术知识,比如电极、电解质溶液的基本要求等。
原电池、电解池都以发生在电子导体(如金属)与离子导体(如电解质溶液)接触界面上的氧化还原反应为基础。
2.课标分析关于“原电池”的相关内容,课程标准中要求教学内容中确保学生知道化学反应可以实现化学能与其他能量形式的转化,以原电池为例认识化学能可以转化为电能,从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理。
教学策略中应注重运用实验事实、数据等证据素材,帮助学生转变偏差认识,注重组织学生开展概括关联、比较说明、推论预测、设计论证等活动,发挥重要知识的功能价值,帮助学生发展认识化学反应的基本角度,形成基本观念。
学生活动建议用生活中的材料制作建议电池,探究干电池的构成。
讨论原电池的工作原理,查阅不同种类的特点、性能与用途。
学业要求学生能够举出化学能转化为电能的实例,能辨识简单原电池的构成要素,并能分析简单原电池的工作原理。
需要达到核心素养1水平2根据现象辨识及归纳物质及其反应类型理解原电池的反应本质即氧化还原反应,能运用结构图示描述原电池工作变化过程,初步学会判断电极和书写电极反应式。
达到核心素养3水平2能理解、描述、表示原电池工作原理模型,从宏观和微观结合上收集证据,依据证据从不同角度分析问题,推出结论:原电池的形成条件。
3.教材分析本文教学设计的内容选自人教版教材必修2第二章“化学反应与能量”的第二节化学能与电能第一课时探究原电池的工作原理和组成条件。
教材中第一个板块引入是从能量转换角度入手,引出化学能能否转化为电能以及怎样转化。
自主学习我国发电总量构成图和火力发电的有关知识,引导学生分析讨论火力发电的利与弊,以及引出氧化还原(燃烧)本质是电子的转移,而已知氧化还原反应是能够实现化学能转化为热能,进而提出设计化学能转化为电能的能量转化装置,最后由铜锌原电池的实验学习装置的工作原理以及学会书写电极反应,最后科学探究是学生根据提供的实验仪器和药品进行设计电池装置,最终指出化学电池的本质是氧化还原反应。
第四章电化学基础第一节原电池一、原电池的构造及工作原理1.原电池的相关概念(1)原电池的定义:将化学能转化为电能的装置叫做原电池。
(2)原电池的电极。
负极:发生氧化反应,电子流出(流向正极)的一极。
正极:发生还原反应,电子流入(来自负极)的一极。
(3)原电池中电荷的移动。
①在氧化还原反应的过程中,在外电路(电解质溶液以外),电子由负极经导线(包括电流计和其他用电器)流向正极,使负极呈正电性趋势,正极呈负电性趋势。
由电性作用原理可知,在内电路(电解质溶液中),阳离子(带正电荷)向正极移动,阴离子(带负电荷)向负极移动。
这样就形成了电荷连续定向移动,电性趋向平衡的闭合电路。
②若化学反应的过程中有电子转移,我们就可以把这个过程中的电子转移设计成定向移动,即形成电流。
所以只有氧化还原反应中的能量变化才能被转化成电能;非氧化还原反应中的能量变化不能设计成电池的形式被人类利用,但可以以光能、热能等其他形式的能量被人类应用。
2.构成原电池的条件(1)有两种活动性不同的金属(或一种非金属导体)作电极。
(2)电极材料均插入电解质溶液中。
(3)两极相连形成闭合回路。
(4)能自发地发生氧化还原反应。
理解①原电池中,负极的金属性比正极的金属性强。
②形成闭合回路的方式有多种,可以是导线连接两个电极,也可以是两电极直接接触。
如图所示:3.原电池的判定先分析有无外接电源,有外接电源的为电解池,无外接电源的可能为原电池;然后依据原电池的形成条件分析判断,主要是“四看”:一看电极——两极为导体且存在活泼性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极)。
二看溶液——两极插入电解质溶液中。
三看回路——形成闭合回路或两极直接接触。
四看本质——有无自发的氧化还原反应发生。
理解:多池相连,但无外接电源时,两极活泼性差异最大的一池为原电池,其他各池可看做电解池。
二、原电池正负极的判断方法原电池有两个电极,一个是正极,一个是负极,判断正极和负极的方法是:1.由组成原电池两极的电极材料判断。
高中化学原电池的教案课时:1课时教学内容:原电池教学目标:1. 了解原电池的基本组成和工作原理;2. 掌握原电池的分类及性质;3. 能够解释原电池中化学反应的原理;4. 能够分析原电池中的电压和电流的关系。
教学重点和难点:重点:原电池的基本组成和工作原理;难点:原电池中的化学反应机理。
教学准备:1. PowerPoint课件;2. 示范原电池的实验装置及材料;3. 实验室安全措施。
教学过程:一、引入(5分钟)1. 引导学生回顾化学反应中的原理,并提出“原电池”这个概念。
2. 通过引入原电池的实验装置及材料,激起学生的兴趣。
二、理论讲解(15分钟)1. 介绍原电池的概念和基本组成;2. 分析原电池中化学反应的原理;3. 讲解原电池的分类及性质;4. 探讨原电池中电压和电流的关系。
三、实验演示(20分钟)1. 示范原电池的实验装置,并让学生观察实验现象;2. 让学生分析实验过程中产生的化学反应;3. 引导学生根据实验结果,探讨原电池的工作原理。
四、练习与讨论(15分钟)1. 分发练习题,让学生巩固所学知识;2. 让学生结合实际情况,讨论原电池在日常生活中的应用。
五、课堂小结(5分钟)1. 总结本节课的重点内容;2. 强调原电池的重要性及应用价值。
教学反思:本节课通过理论讲解、实验演示和练习讨论的组合方式,帮助学生深入理解原电池的概念和原理,并引导他们探讨原电池在实际生活中的应用。
同时,通过实验的操作,提高学生的动手能力和实践能力,提高他们的化学实验技能和安全意识。
四、1 原电池【教学目标】一、知识与技能:进一步了解原电池的工作原理,能够写出原电池的电极反应和原电池反应方程式。
二、过程与方法:通过原电池原理的探究活动,培养学生的推理和分析问题的能力以及能用氧化还原反应原理解决问题的能力。
三、情感态度与价值观:通过一些实验和科学探究活动,使学生增强探索化学反应原理的兴趣,树立学习和研究化学的志向。
【教学重点】进一步了解原电池的工作原理,能够写出原电池的电极反应和原电池反应方程式。
【教学难点】原电池的工作原理,盐桥的作用。
【教学方法】实验探究法【教学用品】ZnSO4溶液、CuSO4溶液、NaCl溶液、锌片、铜片、铁片、盐桥、烧杯、导线、电流表、投影仪【教学课时】2课时第一课时复习原电池【教学过程】一、原电池的工作原理1.概念:将化学能直接转变为电能的装置。
2.原理:负极(Zn):Zn-2e-=Zn2+ 正极:2H++ 2e-= H2↑总反应式:Zn +2H+ = Zn2+ + H2↑(得失电子守恒)电子流向:由负极通过导线流向正极。
电流流向:外电路从正极流向负极,内电路从负极流向正极。
溶液中离子移向:阴离子向负极移动,阳离子向正极移动。
现象:负极不断溶解,质量减小;正极质量增加或质量不变,产生气泡。
3.电极:(利用干电池判断电流方向和电极名称)负极:较活泼的一极,电子流出的一极,发生氧化反应正极:不活泼的一极,电子流入的一极,发生还原反应4.原电池正负极的判断负极正极电极材料活动性较强的金属活动性较弱的金属或非金属电子流动方向电子流出的一极电子流入的一极电流流向外电路从正极流向负极溶液中离子移动方向阴离子移向的一极阳离子移向的一极发生的反应发生氧化反应发生还原反应反应现象电极溶解,质量减少有气泡产生或电极质量增加5.原电池的本质:负极和电解质溶液中的阳离子或溶解在溶液中的其它物质发生的氧化还原反应。
二、原电池的构成条件:①有活动性不同的两种金属(或一种是非金属导体,如石墨)作电极(较活泼的金属的负极);②要有电解质溶液;③两电极要相连或接触,形成闭合回路;④负极能和电解质溶液自发进行氧化还原反应。
第1节原电池第1课时教学目标1.通过原电池实验,认识电极反应、电极材料、离子导体、电子导体是电池构成的四个基本要素,能设计简单的原电池。
2.在分析铜、锌原电池的过程中,逐渐建立原电池的系统分析思路:能根据电极反应、电流方向或离子的移动方向判断原电池的正极和负极。
教学重难点原电池的工作原理。
教学过程导入新课通过以前的学习我们知道了原电池是把化学能转化为电能的装置,其反应的本质是氧化还原反应。
我们通过一个实验来复习一下原电池的结构。
插入视频【实验探究】原电池实验【提问】现在,请同学们根据视频,说一说原电池的构成条件都有哪些?【总结】(1)具有两个活泼性不同的电极。
负极:较活泼的金属,正极:较不活泼的金属、石墨等(2)合适的电解质溶液。
(3)形成闭合回路(两电极用导线相连或互相接触并插入电解质溶液中)。
(4)能自发地发生氧化还原反应。
【提问】请同学们接着思考,这个原电池有什么缺点?【总结】效率低,而且时间稍长电流就很快减少,因此不适合实际应用。
【过渡】这是什么原因造成的呢?有没有什么改进措施?这一节课我们就一起来探讨这个问题。
讲授新课教学环节一:盐桥原电池的形成条件【提问】请同学们观看锌、铜原电池,思考下面几个问题:1.两个烧杯中分别盛放什么试剂?2.如何构成闭合回路?3.我们如何将其改进呢?【学生活动】学生根据装置图进行回答。
【讲述】现将铜、锌原电池进行如下改进。
那么问题又来了,请同学们接着思考下面两个问题:1.电解质溶液的作用是什么?2.如何构成闭合回路?【讲述】电解质溶液中的离子定向移动,构成回路。
盐桥通常是装有含琼胶的KCl饱和溶液。
盐桥中的K+、Cl-是可以自由移动,琼胶的固定作用可以防止KCl溶液直接流出来。
【提问】改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流?盐桥的作用是什么?【讲述】铜锌原电池工作时,负极一端的Zn失去电子变成Zn2+进入溶液,电子由负极通过导线流向正极,正极一端的Cu2+获得电子变成Cu沉积在铜片上。
《原电池》第一课时教学设计《原电池》第一课时教学设计课题: 4.1 原电池课时 1 授课年级高二教学内容教材分析本课时内容为人教版选修四第四章第一节《原电池》的教学内容。
课程标准要求“举例说明化学能与电能的转化关系及其应用,并用生活中的材料制作简易电池。
”它既是课标要求的重要知识点,也是高中化学的重要基础理论之一。
在化学必修2中,已经从化学能转化为电能的角度初步学习了原电池的一些知识,如锌铜(稀硫酸)原电池的工作原理,简单原电池的形成条件,也知道化学能和热能可以在化学反应过程中直接相互转化,并具有一定的实验探究能力。
在选修模块《化学反应原理》中,将从微观层面和定量分析的角度比较系统深入地学习化学反应与能量。
本节课既是对第一章“化学反应与能量”的补充和完善;又是对必修1“氧化还原反应”的承接与应用;更为后续学习化学电源奠定坚实的理论基础。
同时,本节课的实验探究活动和理论分析过程是培养学生实验探究能力、提升学生思维品质很好的素材。
本节课通过进一步分析原电池的组成和探究其中的原理,引出半电池、盐桥、内电路、外电路等概念,使学生从微观层面对原电池和其原理有更深的认识和理解。
同时教师还须把握好教学深度,只要求学生能写出相关的电极反应式和电池反应式,对化学的研究和应用只需有一个概貌性的认识即可。
学生在加深理解原电池原理的基础之上,就会体会到必修2中单液原电池的缺点,并根据实际需要,能设计出较为科学的原电池模型(双液或盐桥原电池),让学生体会盐桥的设置不仅仅是一个普通的实验技术的改进,而是对旧的思维模式的一个质的突破,在有盐桥的原电池这种特定装置中氧化剂、还原剂近乎完全隔离却能实现电子的定向转移,其优点是能持续、稳定产生电流,这也为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础。
同时,进一步了解化学反应原理在生产、生活和科学研究中的应用。
本节课大量的实验探究活动和理论分析过程是培养学生实验探究能力、提升学生思维品质很好的素材。
人教版高中化学选修四41《原电池》第一课时教案教学目标- 了解原电池的基本概念和构造- 掌握原电池的工作原理和电化学反应- 能够分析原电池在实际应用中的优缺点教学重点- 原电池的构造和工作原理- 原电池的电化学反应教学难点- 掌握原电池的电化学反应机理- 分析原电池在实际应用中的优缺点教学准备- 教材:人教版高中化学选修四- 多媒体教学设备- 实验器材和化学药品教学过程导入(5分钟)- 利用多媒体展示一些与电池相关的实际应用,引起学生的兴趣和思考。
知识讲解(15分钟)1. 介绍原电池的基本概念和构造,引导学生了解原电池的组成部分和工作原理。
2. 讲解原电池中的电化学反应,包括正极、负极和电解质之间的电子转移和离子迁移过程。
3. 通过示意图和实例,帮助学生理解原电池的工作过程。
实验演示(20分钟)1. 进行原电池的实验演示,展示原电池的组装和工作原理。
2. 引导学生观察电池的正负极变化以及电池的工作状态。
知识巩固(15分钟)1. 分组进行小组讨论,让学生分析原电池在实际应用中的优缺点。
2. 每个小组汇报讨论结果,进行全班讨论。
拓展应用(10分钟)1. 利用多媒体展示一些原电池的实际应用案例,让学生了解原电池在生活和工业中的作用。
2. 鼓励学生思考原电池的未来发展方向和可能的改进措施。
课堂作业1. 思考并写下一篇关于原电池的应用文章。
2. 预习下节课内容。
总结反思- 对本节课的教学过程进行总结,强调原电池的重要性和实际应用。
- 确保学生对原电池的基本概念和工作原理有清晰的理解。
参考资料- 人教版高中化学选修四教材- 多媒体教学资料- 实验教材和实验指导书。
《化学能转化为电能》教学设计
教学过程
该实验中电流计的指针发生偏转,说明导线中有电流通过。
像这样能将化学反应中的化学能转化为电能的装置,我们称之为原电池。
[板书]
一、原电池:将化学能转化为电能的装置。
巡视并指导学生自学
[设问] 那么,原电池装置是如何把化学能转化为电能的呢?我们一起来分析它的工作原理。
板书设计
第三单元化学能与电能的转化
第一课时化学能转化为电能
一、原电池: 将化学能转化为电能的装置。
二、原电池的工作原理
三、组成原电池的条件
1.两种活泼性不同的金属(或一种金属和另一种非金属导体)构成电极。
2.电解质溶液。
3.构成闭合回路。
4.发生一个氧化还原反应。
四、原电池的应用
4.制造多种多样的化学电源
5.利用原电池反应加快化学反应速率
6.利用原电池原理防止金属腐蚀
教学反思
在本节课的学习中,学生通过四个现象明显的实验发现化学反应过程中能产生电流,又进行了分组试验探究原电池的构成条件,较好的掌握了本节课的重点和难点,同时也培养了各种能力。
最后通过制作水果电池和粗锌与稀硫酸反应的试验进一步巩固了原电池的工作原理,也为下一节钢铁腐蚀的学习作了很好的铺垫。
学生在整个课堂中表现出了极高的积极性和主动性,整个课堂气氛活跃有序。
不过由于本节课安排较多实验,45分钟的时间有些仓促。