选修四原电池教案
- 格式:doc
- 大小:270.50 KB
- 文档页数:11
第一节原电池1.以锌铜原电池为例,了解原电池的工作原理。
2.学会判断原电池的正、负极,并能正确书写电极反应式和总反应方程式。
3.认识化学能与电能的相互转化,并能设计简单的原电池。
原电池的基础知识1.原电池(1)概念:将化学能转化为电能的装置。
(2)实质:利用能自发进行的氧化还原反应,把化学能转化为电能。
(3)形成条件①两个活泼性不同的电极;②电解质溶液或熔融电解质;③形成闭合回路;④能自发进行的氧化还原反应。
2.工作原理(以锌铜原电池为例)装置示意图现象锌片逐渐溶解,铜片上有红色物质生成,电流表指针发生偏转电极Zn电极Cu电极电极名称负极正极得失电子失电子得电子电子流向流出流入反应类型氧化反应还原反应电极反应式Zn-2e-===Zn2+Cu2++2e-===Cu总反应式Zn+Cu2+===Zn2++Cu3.盐桥及其作用(1)成分:含有琼胶的KCl饱和溶液。
(2)离子移动方向:Cl-移向负极区,K+移向正极区。
(3)作用①通过离子在盐桥中的定向移动,使两个隔离的电解质溶液连接起来,可使电流持续传导。
②将两个半电池完全隔开,使副反应减至最低程度,可以获得单纯的电极反应,有利于最大程度地将化学能转化为电能。
1.正误判断:正确的打“√”,错误的打“×”,并阐释错因或列举反例。
语句描述正误阐释错因或列举反例(1)在原电池构成的闭合回路中,电子从原电池的正极通过导线流向负极(2)原电池的正极一定是化学性质较不活泼的金属(3)原电池工作时,正极上发生氧化反应,负极上发生还原反应(4)只有自发进行的氧化还原反应才能设计成原电池(5)反应Cu+2Ag+===2Ag+Cu2+能以原电池的形式来实现(2)×不一定,如Mg、Al和NaOH溶液构成原电池时,Al为负极,Mg为正极;导电非金属也可做正极(3)×原电池工作时,正极上发生还原反应,负极上发生氧化反应(4)√(5)√2.锌片和铁片紧贴在一起,放置于稀硫酸溶液中,能否形成原电池?答案:能。
选修四原电池教案教案标题:选修四原电池教案教案目标:1. 了解原电池的基本原理和结构;2. 掌握原电池的工作原理和使用方法;3. 学习原电池的优缺点及其在实际应用中的作用;4. 培养学生的实验操作能力和科学探究精神。
教案内容和步骤:一、导入(5分钟)1. 引入话题:请学生回顾一下我们上节课学过的电池的种类和工作原理。
2. 提问:你们知道原电池是什么吗?它有什么特点和应用场景?二、知识讲解(15分钟)1. 介绍原电池的定义和基本原理:原电池是一种将化学能转化为电能的装置,由正极、负极和电解质组成。
2. 介绍原电池的结构:正极、负极和电解质的组成和作用。
3. 讲解原电池的工作原理:正极和负极之间的化学反应产生电子流动,从而产生电能。
4. 分析原电池的优缺点:稳定性高、容量大、使用寿命长,但成本较高,对环境有一定的影响。
三、实验操作(30分钟)1. 实验前准备:准备好所需的实验器材和材料,包括原电池、导线、灯泡等。
2. 实验步骤:a. 连接电路:将正极和负极分别与导线连接,将导线的另一端连接到灯泡上。
b. 观察实验现象:打开开关,观察灯泡是否亮起。
c. 讨论实验结果:为什么灯泡会亮起?这是原电池的作用吗?3. 实验总结:总结实验结果并与知识讲解中的内容进行对比和分析。
四、拓展延伸(10分钟)1. 提出问题:除了原电池,还有哪些其他类型的电池?它们有什么不同?2. 小组讨论:学生分小组讨论并汇报各自的研究结果。
3. 教师点评:对学生的回答进行点评和指导。
五、作业布置(5分钟)1. 作业要求:请学生在家自行查找一种实际应用中使用原电池的例子,并写一篇短文进行描述。
2. 提示:可以考虑家用电器、电子设备或其他领域的应用。
教案评价:本教案通过导入、知识讲解、实验操作、拓展延伸和作业布置等环节,旨在帮助学生全面了解原电池的基本原理、结构和工作原理,并培养学生的实验操作能力和科学探究精神。
教案设计合理,步骤清晰,能够引导学生主动参与学习,提高他们的学习兴趣和学习效果。
第四章电化学基础第一节原电池一、教学目标:知识目标:进一步了解原电池的工作原理,了解设计原电池、选用正负极的原则,以及电极反应的概念。
能力目标:培养学生的实验、观察和思维能力。
情感目标:使学生进一步从能量的角度理解化学科学对人类生活的重要贡献。
二、教学重点:进一步了解原电池的工作原理,能够写出电极反应式和电池反应式。
教学难点:原电池的工作原理。
三、教学方法:实验探究法。
四、课时安排:1课时五、教学过程:[引入] 同学们在化学必修2关于《化学能与电能》章节中,学习了原电池的基本原理和形成条件,那如果有下列两个装置能形成原电池吗?那为何⑵不能形成原电池?是⑵不能形成闭合回路。
有关盐桥的知识。
依据学生的方案,肯定切实可行的方案,如在两烧杯间搭建盐桥。
[实验探究]在⑵装置中使用盐桥。
装置⑶的实验内容,并告诉学生注意观察实验现象。
[学生]通过观察,记录并讲述实验现象。
[教师]归纳并板书实验现象:①电流计指针偏转,并指示电子是由锌片流向铜片;②锌片溶解质量减少;③铜片上有红色物质析出。
(1)[结论]Cu-Zn-CuSO 4溶液构成了原电池,发生了原电池反应,并且锌为原电池的负极,铜为正极。
如何设法阻止溶液中的..........Cu ..2+..在负极锌表面还原以及能使⑶装置原电池得到持续、稳定.........................的电流呢?.....若把装置⑶中左烧杯中的CuSO 4溶液换成ZnSO 4溶液可以吗?教材P 70“实验4-1”通过观察,记录并讲述实验现象。
概述实验现象:①盐桥存在时电流计指针偏转,且指针偏转角度随时间的延续几乎保持不变;②Zn 片溶解,无红色物质析出,Cu 片上有红色物质析出;③取出盐桥电流计指针回到零点。
[结论]Zn ..—.Cu ..—.ZnSO ....4.溶液..—.CuSO ....4.溶液..—.盐桥构成....了原电池,且能产生持续、稳定的电流.................;取出盐桥时没有电流产生,不能形成原电池。
人教选修4原电池教学设计【教学目标】1.了解电池的基本概念和工作原理;2.掌握电池的使用方法和注意事项;3.能够通过实验探究电池的特性和使用规则;4.培养学生观察、实验、分析和解决问题的能力。
【教学重点】1.电池的基本概念和工作原理;2.电池的使用方法和注意事项;3.通过实验探究电池的特性和使用规则。
【教学难点】1.电池的工作原理和化学反应过程;2.分析实验结果,总结电池的特性和使用规则。
【教学准备】实验器材:干电池、镍镉电池、锂电池、醋酸、铜片、纸巾等;实验设备:万用表、灯泡等;教学材料:电池的工作原理和使用方法的PPT,实验操作指导书等。
【教学过程】一、导入(10分钟)1.利用PPT介绍电池的基本概念和作用,引发学生对电池的兴趣。
2.提问:大家平时使用电池的经验有哪些?电池有哪些不同类型?请举个例子说明。
二、讲解(20分钟)1.电池的工作原理:通过化学反应产生电能。
结构上由正极、负极和电解质组成。
2.电池的化学反应:以干电池为例,将电池的正负极分别与铜片和纸巾接触,浸泡在醋酸中,实验观察放电现象。
3.电池的电压和电流:电压是电能转化为另一种形式的能力,电流是电荷流动的速度。
4.电池的注意事项:不要将电池短路,避免过度充放电,及时更换电池等。
三、实验操作(20分钟)1.实验一:比较不同类型电池的电流大小。
材料:干电池、镍镉电池、锂电池、万用表、灯泡。
方法:将不同类型的电池串联,连接到灯泡两端,测量灯泡亮度。
结果:干电池亮度较弱、镍镉电池亮度适中、锂电池亮度较强。
2.实验二:测量电池的电压。
材料:干电池、万用表。
方法:将万用表的正负极分别接触电池的正负极,测量电压。
结果:干电池电压约为1.5V,符合标称电压。
四、实验结果分析(15分钟)1.从实验一结果中,我们可以发现不同类型电池的电流大小不同,主要取决于电池的化学反应过程和结构设计。
2.从实验二结果中,我们可以验证电池的电压与标称电压基本相符,说明电池的设计和制造工艺成熟。
新人教版高中化学选修4原电池教案高中化学4.1原电池教案(新人教版选修4)一、内容及解析1.内容:研究原电池的概念、原理、组成和应用。
2.解析:要求学生了解化学能和电能之间的相互转化原理。
二、目标及解析1.目标:①了解原电池的工作原理。
②掌握原电池正负极反应式和电池总反应式的书写。
2.解析:1)通过从电子转移的角度理解化学能向电能转化的本质。
2)通过练,让学生掌握原电池正负极反应式和电池总反应式的书写。
三、教学问题诊断分析1.重点:初步认识原电池的概念、原理、组成和应用。
难点:引导学生从电子转移的角度理解化学能向电能转化的本质,以及这种转化的综合利用价值。
2.通过对原电池实验的研究,引导学生从电子转移的角度理解化学能向电能转化的本质,以及这种转化的综合利用价值。
四、教学过程引入】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?我们这节课来一起复一下有关原电池的相关内容。
板书】§4.1 原电池一、原电池实验探究讲:铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质。
利用这三种物质,我们再现了1799年意大利物理学家伏打留给我们的历史闪光点!实验探究】(铜锌原电池)实验步骤1.将锌片插入稀硫酸中。
2.将铜片插入稀硫酸中。
现象:Cu Zn3.将锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸中。
问题探究】1.锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生?2.锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么?3.锌片的质量有无变化?溶液中c (H)如何变化?4.锌片和铜片上变化的反应式怎样书写?5.电子流动的方向如何?讲:我们发现检流计指针偏转,说明产生了电流。
这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁,这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖——原电池。
板书】(1)原电池概念:能够将化学能转化为电能的装置叫做原电池。
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。
§4-1原电池〈知识目标〉1、在必修2的基础上,进一步学习原电池的工作原理,探究简单原电池的不足和改进。
2、形成完备的原电池概念,理解构成原电池的条件,掌握电极反应式的书写。
〈过程及方法〉1、经历对化学能与电能转化的化学实验探究的过程,进一步理解探究的意义,学习科学探究的基本方法,提高科学探究的能力。
2、能对自已探究电池概念及形成条件的学习过程进行计划、反思、评价和调控,提高自主学习化学的能力。
〈情感与价值观〉1、发展学习化学的兴趣,乐于探究化学能转化成电能的奥秘,体验科学探究的艰辛和喜悦,感受化学世界和奇妙与和谐。
2、赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献,关注能源问题,逐步形成正确的能源观。
〈教学重点及难点〉进一步理解原电池的工作原理,能够书写电极反应式和总反应式〈教学方法〉实验探究〈教学用具〉实验仪器、电脑〈教学过程〉〈引入〉电能已经成为人类最重要的能源之一,人们利用特定装置将自然界中的各种能量转化成电能,又发明出另外一些装置将电能转化为其它能量为人们所需要,而研究化学能与电能相互转换的装置、过程和效率的科学叫电化学。
〈板书〉第四章电化学基础在必修Ⅱ我们已经认识了两种化学能转化成电能的方法:一、火力发电,二、原电池。
在这里我们将进一步的研究和学习原电池。
〈板书〉§4-1 原电池一、原电池〈师〉上周五老师留的家庭作业,复习原电池的知识,并自己设计和组装一个原电池,大家完成没有。
下面就请各组派代表将你组的最优作品到前面来展示,看是否设计成功,电流是否强劲,评出今天的最牛电池。
这一环节的主题是——自创电池大PK投影:《自创电池大PK》〈学生活动〉展示电池〈师〉下面请最牛电池设计者讲讲自己的设计理念?〈投影〉1、构成条件两个电极电解质溶液闭合电路放热的氧化还原反应〈师〉这个能不能构成原电池,请写出他的电极反应式和总反应式,并在装置图上标出电子流动方向。
2、原电池的电极反应式和总反应式(-):锌片 Zn-2e-=Zn 2+(+):铜片 2H ++2e-=H 2↑总电极方程式:Zn+2H +=Zn 2++H 2↑〈师〉找一个同学说一下原电池是怎么产生电流的,即原电池的工作原理是什么?3、原电池的工作原理负极:失电子,发生氧化反应;电子流出, 正极:得电子,发生还原反应,电子流入。
× 第四章 電化學基礎§4.1 原電池一、探究目標體驗化學能與電能相互轉化的探究過程二、探究重點初步認識原電池概念、原理、組成及應用。
三、探究難點通過對原電池實驗的研究,引導學生從電子轉移角度理解化學能向電能轉化的本質,以及這種轉化的綜合利用價值。
四、教學過程【引入】電能是現代社會中應用最廣泛,使用最方便、污染最小的一種二次能源,又稱電力。
例如,日常生活中使用的手提電腦、手機、相機、攝像機……這一切都依賴於電池的應用。
那麼,電池是怎樣把化學能轉變為電能的呢?我們這節課來一起復習一下有關原電池的相關內容。
【板書】§4.1 原電池一、原電池實驗探究講:銅片、鋅片、硫酸都是同學們很熟悉的物質,利用這三種物質我們再現了1799年義大利物理學家----伏打留給我們的歷史閃光點!【實驗探究】(銅鋅原電池) 實 驗 步 驟現 象 1、鋅片插入稀硫酸2、銅片插入稀硫酸3、鋅片和銅片上端連接在一起插入稀硫酸【問題探究】1、鋅片和銅片分別插入稀硫酸中有什麼現象發生?2、鋅片和銅片用導線連接後插入稀硫酸中,現象又怎樣?為什麼?3、鋅片的品質有無變化?溶液中c (H +)如何變化?4、鋅片和銅片上變化的反應式怎樣書寫?5、電子流動的方向如何?講:我們發現檢流計指針偏轉,說明產生了電流,這樣的裝置架起了化學能轉化為電能的橋樑,這就是生活中提供電能的所有電池的開山鼻祖----原電池。
【板書】(1)原電池概念:學能轉化為電能的裝置叫做原電池。
問:在原電池裝置中只能發生怎樣的化學變化?學生: Zn+2H +=Zn 2++H 2↑講:為什麼會產生電流呢?答:其實鋅和稀硫酸反應是氧化還原反應,有電子的轉移,但氧化劑和還原劑熱運動相遇發生有效碰撞電子轉移時,由於分子熱運動無一定的方向,因此電子轉移不會形成電流,而通常以熱能的形式表現出來,激烈的時候還伴隨有光、聲等其他的形式的能量。
顯然從理論上講,一個能自發進行的氧化還原反應,若能設法使氧化與還原分開進行,讓電子的不規則轉移變成定向移動,便能形成電流。
第 1 页 共 2 页 发生 反应 原电池 离子 离子负极正极 电解质溶液(标出电子转移情况) 发生 反应第一节《原电池》教学设计一、解读课标1、掌握原电池的结构和工作原理,根据原电池的结构和工作原理会判断电池的正负极。
2、利用原电池的结构和工作原理设计原电池。
二、教材分析由于原电池在必修二第二章已经详细介绍过,因此,在本节课原电池的结构和工作原理以复习为主,由单液原电池向双液原电池过度,熟练掌握将一个氧化还原反应设计成原电池。
三、重点、难点1、掌握原电池的工作原理和结构。
2、根据工作原理会判断原电池的正负极。
3、掌握构成原电池的条件。
4、学会将一个氧化还原反应设计成原电池四、《导学案》自己填写,小组讨论,每组找代表展示。
对展示成员进行鼓励和表扬。
五、学习过程【导入新课】以生活中应用广泛的“暖宝宝”为例。
通过本节课学习,思考“暖宝宝”的工作原理。
【设计思路】以生活实际入手,引起学生注意,生活处处是化学,学以致用,激发学生的兴趣。
【观看视频】观看铜--锌原电池的实验视频。
【独立自学】回顾《氧化还原反应》和必修二《原电池》的内容并结合课本七十一至七十二页内容完成《导学案》上的【复习】部分。
【展评激学】学生展示成果,学生点评,教师补充。
【加强巩固】每组同学讨论完成《导学案》上的【练习】1,展示小组讨论结果。
【学生总结】如何判断电池的正负极?【总结升华】第 2 页 共 2 页 原电池 离子离子 负极 正极 电解质溶液 (标出电子转移情况) 发生 反应 (填“阴”或“阳” , 右同)【小组讨论】比较《导学案》上【练习】1中的图Ⅰ和图Ⅱ,完成《导学案》上的【思考】1、2、3、4部分【设计思路】通过旧知识的复习,向新知识过度。
由单液原电池引入双液原电池。
从而引出原电池的构成条件。
【学生总结】构成原电池的条件。
【学以致用】 讨论《导学案》上【思考】5.“暖宝宝”的工作原理:以还原铁粉为负极,石墨粉作为正极材料,氯化镁或氯化钙为吸水剂,氯化钠为电解质,空气中的氧气在石墨上得到电子,形成原电池。
第四章电化学基础
第1节原电池
班级:1301 姓名:刘慧学号:2013113010129
探 究 三 : 原 电 池 的 构 成 条 件
电子流入
总反应:Zn + 2H +
= Zn 2+
+ H 2
【讲解】铜锌原电池发生的总反应和锌与酸的反应是一样的,但是原理是不一样的。
原电池中有电子按一定方向流经导线(形成电流),使化学能转化为电能。
而单单的锌与硫酸反应中有没有电流产生? 【板书】
原电池的化学原理:氧化还原反应
【过渡】同学们,前面我们学习原电池的工作原理,那怎么样能构成原电池呢?构成原电池需要什么条件呢?
实验探究形成原电池的条件一 【学生实验】
第一个实验由老师来作演示实验 问题一:下列图示的装置可以产生电流的是?对比实验得出条件。
第二个第三个实验学生分组动手操作 问题二:下列图示的装置可以产生电流的是?对
比实验得出条件。
问题三:下列图示的装置可以产生电流的是?对比实验得出条件。
思考、讨论、交流 发现:1.活泼性不同的两个电极。
较活泼的金属担任
负极,较不活泼的金属或石墨担任正级。
发现:2.电极必须与电解质溶液接触。
发现:3、内外电路都必须构成闭合回路。
通过三组对比
实验让学生发现并总结出形成条件,初步养
成学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学态度, 培养学生整理、归纳与总结表
达的能力
比较能力、分析能力的培养 新知传授
课堂练习学生总结
【板书】构成原电池的条件:
1.有两种活动性不同的金属(或金属与导电
的非金属单质或金属氧化物)作电极;
2.电极材料必须与电解质溶液接触;
3.两极相连形成闭合电路;
4.内部条件——能自发进行氧化还原反应。
如图所示,
当电解质溶液为稀H2SO4时:Zn电极是____(填
“正”或“负”)极,其电极反应为_______,该反应
是______(填“氧化”或“还原”,下同)反应;Cu
电极是______极,其电极反应为________,该反应是
_________反应;
当电解质溶液为CuSO4溶液时:Zn电极是____
极,其电极反应为__________,该反应是________
反应;Cu电极是____极,其电极反应为___,该反
应_________反应。
整理:
讨论与交流
归纳与小结:
1、原电池电路:
电子流向,由负极
流向正级,电流流
向,由正极流向负
级;
2、电极:负极—
—电子流出的一
极,正极——电子
流入的一极;
3、电极反应:负
极——氧化反应,
正极——还原反
应,构成氧化还原
反应。
观察、比较、思考、
交流
思考与讨论
分析问题
解决问题
探究发现的能
力培养
总结概括和
交流与表达
知识的整理与
归纳能力的培
养
新课延伸
知识的巩固
⑧
⑦
过渡:上述电池,工作效率不高。
实验4-1:展示带有盐桥的锌铜原电池
设问:1. 取出盐桥,有什么现象发生?为什么?
2. 盐桥起什么作用?
强调:化学上把Cu|CuSO4(aq)与Zn|ZnSO4(aq)叫做原电池的半电池,共同组成一个完整的原电池。
板书:
1. 原电池的表示:
(+)Cu|CuSO4(aq)|| Zn|ZnSO4(aq)(-)2. 电极反应及总反应式
负极(锌片):Zn -2e - = Zn2+(氧化反应)正极(铜片):Cu2+ + 2e- = Cu (还原反应)
电池反应(总化学方程式):Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
强调:把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行,再以适当方式连接,可以获得电流。
①在这类电池中,用还原性较强的物质作为负极,负极向外电路提供电子;用氧化性较强的物质作为正极,正极从外电路得到电子。
②在原电池的内部,两极浸在电解质溶液中,并通过阴阳离子的定向运动而形成内电路。
延伸:原电池的电能的输出能力的决定因素——反应物的氧化还原能力。
问题与巩固:
1.下列图示装置,能构成原电池的有交流与表达:
盐桥起着平衡溶
液电荷,构成回
路,提高原电池工
作效率的作用。
理解与摹写
体会与领悟
思考与练习
讨论与表达
思考回答问题
知识的内化
理解与应用
教学巩固
2. 如图所示的装置中,在产生电流时,以下说法不正确的是( )
A .Fe 是负极,C 是正极
B .负极反应式为:Fe-3e -=Fe 3+
C .内电路中阴离子移向FeCl 2溶液
D .电流由石墨电极流向Fe 电极 课堂小结:
1、复习回忆了原电池的形成。
2、进一步了解原电池的反应原理,正确书写电极反应式。
3、从利用效率的角度进一步探究了原电池。
C
FeCl 2 Fe
FeCl 3
.。