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原电池教案(人教版必修四)

时间:2016-12-07 09:24:31作者:佚名教案来源:网络
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第一节  原电池教案
本节教材分析

(1)三维目标
知识与技能:
      1、了解原电池的工作原理,能判断原电池的正负极,能写出电极反应式。
2、通过实验与分析,初步掌握形成原电池的基本条件。
3、学习实验研究的方法,能设计并完成一些基本的化学实验。
过程与方法:
1、经过对化学物质及其变化进行探究的过程,进一步理解科学探究的意义,学习科学探究的基本方法,提高科学探究能力。
2、在科学探究的过程中要具有较强的问题意识,敢于质疑,勤于思索。
3、在学习中,学会运用观察、实验等多种手段获取信息,并运用比较等方法对信息进行加工。
情感态度与价值观:
1、在化学学习的过程中体验并享受探究带来的快乐,感受化学世界的奇妙。
2、增强联系实际学习化学并将化学知识应用于生活的意识。
3、关注与化学有关的社会热点问题和科技前沿问题,增强环境保护的意识,逐步形成可持续发展的思想。
(2)教学重点:初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
(3)教学难点:通过对原电池实验的研究,从电子转移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。
(4)教学建议
本节内容关键是讲透原电池原理。而这一内容的关键在于做好实验。无论演示实验还是采用边讲边实验,都应使实验成功。直观性强,在此基础上,逐步引导学生分析实验现象(可设计一连串的思考题引导学生的思维方向),最终得到原电池原理、形成条件和原电池的科学定义。
新课导入设计
导入一
播放“天宫二号”发射视频。 “天宫二号”上的电池部件就是运用我们这节课将要学
习的原电池知识而制造出来的。
导入二
【引入】故事:1、意大利解剖学家和医学教授伽伐尼的发现。
2、伏打电池的发明。
伏打电池的出现,在化学发展史和人类历史上均具有里程碑式的意义。
现在,我们的生活中已离不开各种电池。比如“嫦娥一号”使用的高能电池,手机使用的锂电池。但其原理跟伏打电池是一样的。今天,让我们一起研究一下这个原理。
播放“天宫二号”发射视频。 “天宫二号”上的电池部件就是运用我们这节课将要学习的原电池知识而制造出来的。
教学过程
【板书】第四节   原电池原理及其应用
【老师强调】本节课是一节以实验探究为主的新课,请大家认真阅读实验注意事项。
【实验指导】介绍实验桌上的物品,指导学生做以下三个实验:
1、将锌片插入稀硫酸中:
2、将铜片插入稀硫酸中 : 
3、将锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中 :
【学生活动】实验并观察现象
【学生回答】
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、铜片上有气泡 。
【设疑】铜片上的气体是哪里来的?
【学生活动】引导学生重点思考:
 1 、铜片上的气体是什么?
    2 、氢离子转变为氢气所需的电子从何而来?(分析出各种可能出现的情况)
【引导】电子究竟是锌片还是铜片失去的,我们可以用实验来证明。那么,如何通过实验来证明锌片上的电子是否通过导线转移到了铜片上?
【学生回答】在铜片和锌片中间连接一个灵敏电流计,检测有无电流
【演示实验】如右图所示:
指导学生观察现象
【学生回答】现象:电流计指针偏转
结论:有电流流过,说明导线中有电子流过,说明氢离子得到的电子确实是锌片失去,通过导线传递到铜片上的。
【动画演示】由于锌片失去电子后产生锌离子,锌片的周围有许多来不及扩散到溶液中去的锌离子,对氢离子有排斥作用,使氢离子很难在锌片上直接得到电子
【老师讲述】用导线连接锌片和铜片后,在锌片和铜片之间存在电位差(即电势差),导致电子的定向移动,形成电流。
【学生小结】锌片:较活泼,电子流出,发生氧化反应 Zn - 2e - = Zn 2+
铜片:较不活泼,电子流入,发生还原反应 2H + +2e - = H 2 ↑
能量变化:化学能转变为电能
【板书】 1、 原电池的概念:
           简要介绍原电池的组成结构(即装置的构造)
【老师分析】通过对电子的流向,分析电流的方向和铜锌原电池的正负极
结论:锌片为负极,铜片为正极
【板书】 2、原电池的原理:
负极:电子流出,较活泼,(锌片): Zn - 2e - = Zn 2+ (氧化反应)
正极:电子流入,较不活泼,(铜片): 2H + +2e - = H 2 ↑(还原反应)
【引导】比较其与锌片直接跟稀硫酸反应有何异同。
相同点:总反应方程式相同 ,化学反应的实质一样
不同点:电子转移途径不同 ,能量的转化不同
【过渡】1、原电池的实质是氧化还原反应,氧化还原反应都可以设计成原电池,那么构成原电池要有哪些条件呢?
      2、重复上述演示实验,从内电路讲述原电池的原理。
【板书】 3、 组成原电池的条件
【实验探究】请用实验验证下列哪些装置构成原电池?并据此对比分析,讨论构成原电池的条件。
实验1:将两片铜片用导线连接,中间接上电流计,插入到稀硫酸溶液中有何现象?可得到什么结论?
实验2:将两片锌片用导线连接,中间接上电流计,插入到稀硫酸溶液中有何现象?可得到什么结论?
实验3:将一根碳棒和一片锌片用导线连接,中间接上电流计,插入到稀硫酸溶液中有何现象?可得到什么结论?
实验4:将一片铜片和一片锌片用导线连接,中间接上电流计,插入到硫酸铜溶液中有何现象?可得到什么结论?
实验5:将一片铜片和一片锌片用导线连接,中间接上电流计,插入到醋酸溶液中有何现象?可得到什么结论?
实验6:将一片铜片和一片锌片用导线连接,中间接上电流计,插入到酒精溶液中有何现象?可得到什么结论?
实验7:将一片铜片和一片锌片插入到稀硫酸溶液中之后,不用导线连接,直接靠在一起,有何现象?可得到什么结论?

 

 


                                                           
     只有3、4、5、7能够形成原电池。
【学生活动】1、实验并观察现象。
     2、组内讨论后,推选一名代表,介绍实验情况,并大致对实验现象和结论作大致的分析。
     3、全班同学根据描述的现象分析讨论,归纳总结原电池的形成条件。
a、有两种活泼性不同的金属(或一种较活泼的金属和一根碳棒)做电极,较活泼的金属为负极,较不活泼的金属(碳棒)为正极。
  b、两个电极都要与电解质溶液接触。
  c、整个装置必需形成闭合的回路。
4、评价表彰学生代表的发言.
【课堂练习】请同学结合组成原电池的条件, 将氧化还原反应: Fe+ Cu 2+ = Cu+ Fe 2+ 设计成 一个原电池。
【学生回答】负极:铁    正极:铜      电解质溶液:硫酸铜
【学生补充】正极材料还可以是石墨或比铁不活泼的其他金属,电解质溶液中必须含 Cu 2+ ,除硫酸铜外,还可以是氯化铜、硝酸铜等。
【小结】根据板书设计,简单归纳本节的内容和要点。
【布置作业】 1 、课本习题一、 l 、 3 、 4
二、 l 、 2 、 3
    2、家庭小实验:课本的家庭小实验的内容(水果电池)。
3、研究干电池的组成,判断干电池的正负极材料,电子流向,电流方向;通过研究,试分析回收旧电池对社会、经济、环境等方面有哪些重要作用?请设计出如何充分利用旧电池使其变废为宝?并请你思考,作为一个公民,我们在环境保护方面所应该承担的义务和责任。

板书设计


第四节   原电池原理及其应用
1、 原电池的概念:
2、 原电池的原理:
负极:锌片(较活泼)  电子流出: Zn - 2e - = Zn 2+  (氧化反应)
正极:铜片(较不活泼)电子流入: 2H + + 2e - = H 2 ↑(还原反应)
3、 组成原电池的条件:
a、 有两种活泼性不同的金属(或金属与碳棒)作两极
b、 两个电极都要与电解质溶液接触
c、 整个装置必需形成闭合的回路


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