高二化学第四章第四节《原电池原理及其应用》

第四节 原电池原理及其应用教学目的：1、 使学生理解原电池原理；常识性介绍日常生活中常用的化学电源和新型化学电池；2、 使学生了解金属的电化腐蚀 教学重点：原电池的原理教学难点：金属的电化腐蚀教学方法：实验探究法 教学用品：铁丝、铜丝、锌片、铜片、稀硫酸、导线、烧杯、电流计教学过程：第一课时引言 前几节我们学习了有关金属的知识，了解了铁和铜的性质。铁是比较活泼的金属，能溶于稀硫酸，铜是不活泼的金属，不溶于稀硫酸。如果我们同时将铁和铜连在一起，同时放到稀硫酸中，会发生什么现象呢？下面我们做这个实验。提问 大家看到了什么现象？讲述 把铁线和铜丝的上端连在一起，放入稀硫酸中，在金属丝中有电子流动，构成了一个小电池，我们叫它原电池。下面我们就来研究原电池的原理及其应用。板书 第四节 原电池原理及其应用一、 原电池讲述 实验结果表明，导线中有电流通过，电流是如何产生的呢？学生讨论 板书 锌片 Zn2e-=Zn2+ (氧化反应) 铜片 2H+2e-=H2 （还原反应） 电子由锌片经导线流向铜片讲述 我们知道，物质发生反应时，常伴有化学能与热能、光能等的相互转化。例如，镁条在空气中燃烧的化学反应，伴有放热、发光等现象。这说明化学能转变为热能和光能。那么，我们做的这个实验是化学能转变为哪种能呢？学生回答教师总结 这种化学能转变为电能的装置叫原电池。 板书 原电池的定义：化学能转变为电能的装置。讲述 这一现象早在1799年被意大利的物理学家伏打扑捉到并加以研究，发明了世界上第一个原电池-伏打电池，即原电池。引导思考 原电池的两极材料如何选择呢？讨论讨论完成下表：电极电极材料反应类型电子流动的方向正极还原性较强的金属氧化反应负极向外电路提供电子负极还原性较弱的金属还原反应正极从外电路得到电子 讲述 下面我们再做几个实验共同探讨一下原电池的组成条件和原理 A A A A Zn C Zn Cu Fe C Zn Cu 稀硫酸 CuSO4溶液 稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸 A B C D设疑 1、哪种装置可以组成原电池？2、指出正、负极上各发生什么变化？3、电子流动的方向如何？学生讨论 （A、B、C可以形成原电池）板书 1、组成原电池的条件（1） 有两种活泼性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极（2） 电极材料均要插入电解质溶液中（3） 两极相连形成闭合电路2、原电池的原理：较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）流向较不活泼的金属（正极）设计实验 有锌片、铜片、橘子、pH试纸、电流计，请同学们推断一下能否组成原电池，并亲手设计一个原电池。展示音乐卡片与苹果组成的原电池装置练习例题X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X 的表面有Z析出，X 与Y 组成原电池时，Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性的顺序为（ C ）A、XYZ B、XZY C、YXZ D、YZX小结 按板书内容，归纳本书的内容和要点作业 课本习题一、1、3、4；二、1、2、3预习 1、本节“二、化学电源”、“三、金属的电化学腐蚀”2、回家收集废干电池并拆开，弄清它的构造和原理第二课时提问复习 组成原电池的条件是什么？下列原电池装置的正、负极各是什么？分析电极反应 Fe Cu Zn Cu (1)稀H2SO4溶液 （2）CuSO4溶液 引言 人们应用原电池原理，制作了多种电池，如干电池、蓄电池、充电电池、高能电池等，以满足不同的需要。请同学们说说你所知道的电池的用途。板书 二、化学电源1、 干电池2、 铅蓄电池展示 干电池和铅电池实物。（由学生和教师分别讲述这两种电池的构造和用途）阅读 3、锂电池 4、新型燃料电池、铝、空气燃料电池（由学生自学完成）讲述 生活经验告诉我们，有些金属制品在使用一段时间以后，会失去表面的光泽，严重的会变得锈迹斑斑影响使用，尤其是钢铁制品，在潮湿的空气里，很容易生锈，晕实际上是一种被叫做金属腐蚀的现象。下一个问题，我们就要研究一下这个现象。板书 三、金属的腐蚀 Mne- =Mn+阅读 学生在教师的指导下阅读教材中相关内容。阅读要点：1、什么是金属的腐蚀？举例说明。2、金属的腐蚀的本质是什么？3、由于金属接触的介质不同，一般金属的腐蚀可分为几种？各是什么？4、什么是化学腐蚀？举例说明。5、什么是电化腐蚀？6、在潮湿的空气中，钢铁制品的表面为什么会形成无数微小的原电池？正、负极各是什么？（学生讨论）讲述 在这些微小的原电池里，做负极的铁失去电子被氧化，钢铁表面的水吸收氧气得电子生成OH-，这样钢铁制品被慢慢腐蚀。 板书 1、化学腐蚀 2、电化学腐蚀 钢铁在潮湿空气里腐蚀 负极：Fe-2e-=Fe2+ 正极：2H2O+O2+4e-=4OH小结 化学腐蚀和电化学腐蚀的比较化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与氧化剂直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触现象无电流产生有微弱的电流产生本质金属被氧化的过程较活泼的金属被氧化的过程相互关系化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生 讲述 金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能等方面都将发生变化，会使机器设备、仪器、仪表的精密度度和灵敏度降低，影响使用以至报废，甚至发生严重事故。据估计，每年由于腐蚀而直接损失的金属材料，约占金属年产量的10%。因此防止金属腐蚀有很重在的意义。金属的防护的方法有多种，同学们可以在课下已做充分准备和调研。 练习 1、表面镀有保护金属层的铁片，当镀层有破损时比普通铁片更易腐蚀的是（ ）A、 白铁（镀锌铁） B、马口铁（镀锡铁） C、镀镍铁 D、镀铜铁 2、下图各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快慢的顺序是（ ） Fe Sn Fe Zn Fe Cu Fe A、 B、 C、 D、3、通常在轮船的尾部和船壳和水线以下部分，装有一定数量的锌块，请解释原因。作业 1、课本习题一、2，二、4、5，三、1、22、白皮书。教学后记：