2019-2020年高二化学原电池原理及其应用.doc

2019-2020年高二化学原电池原理及其应用教学目标：知识目标：使学生理解原电池的结构和工作原理。学会判断原电池的正、负极，初步学会电极反应式及原电池反应方程式的书写。 情感目标：培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学态度，训练科学的学习方法，渗透环境保护意识 能力目标：培养学生探索式的思维能力、自学能力和动手能力及发现问题、分析问题和解决问题的能力。教学重点、难点：原电池原理；电极反应的书写。教学方法：1、实验探究法通过实验、分析、讨论、总结应用等过程，诱导学生观察、思考、推理、探究。2、教学中以教师为主导，学生为主体，教材为主线，思维为中心；3、利用计算机软件（CAI）。化微观、抽象为具体、直观、形象。学习方法：预习实验观察思考讨论总结。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：导入通过前面的学习，我们知道，化学能可以转变为光能，如镁带燃烧放出耀眼白光。化学能还可以转变为热能，如中和反应放热。那么化学能否转变成电能呢？演示试验用一张音乐贺卡，当接通电源时，发出悦耳的声音，如果把两根导线分别连接铜丝、铁丝，同时插入到稀硫酸中，同样，贺卡发出美妙的音乐，想一想，这套装置同电池一样为贺卡提供了电能，这是为什么呢？这就是我们今天共同研究的课题原电池的原理及其应用。板书第四节 原电池原理及其应用板书原电池实验探索用锌片、铜片、稀硫酸按下列要求做实验。投影实 验 步 骤（学生实验）现 象 及 原 因1.锌片插入稀硫酸（投影实验）2.铜片插入稀硫酸（投影实验）3.锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸（投影实验）4.锌片和铜片之间连电流表一起插入稀硫酸5.用干电池判断电流方向思考1、锌片和铜片分别插入稀硫酸有什么现象发生？2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，铜片表面为什么有气泡产成？3、锌片的质量有无变化？溶液中C(H+)有何变化？4、写出锌片和铜片上变化的离子方程式。5、电子流动的方向如何？、从能量变化的角度分析，这是什么装置？7、与锌单独与稀硫酸反应比较，有那些相同点和不同点？教师引导学生讨论、归纳、得出结论、锌片与稀硫酸反应，锌片逐渐溶解，锌片周围产生气泡。原因：锌失去电子变成锌离子，发生氧化反应：Zn2eZn。溶液中的金属直接从锌片上获得电子变成氢气，发生还原反应：2H2 e。总反应式：Zn2HZn。而铜为不活泼金属，与稀硫酸不反应。 、当锌片与铜片相连后插入稀硫酸，锌片逐渐溶解，仍为锌失去电子变成锌离子进入溶液，发生氧化反应：Zn2 eZn，但铜片上有气泡产生。原因：电子由锌片通过导线流向铜片。溶液中的氢离子从铜片上获得电子被还原，生成氢气，发生还原反应：2H2 e。锌片质量减少，溶液中C(H+)减少。4、从能量变化的角度分析，这是将化学能转化为电能的原电池装置。正极是铜，负极是锌。 与锌单独与稀硫酸反应比较： 相同点：反应原理相同：Zn2HZn，均为锌溶解，氢离子得到电子生成氢气。 不同点：锌单独与稀硫酸反应，溶液中的氢离子直接从锌片上得到电子，生成氢气。而锌片、铜片用导线连起来，一起浸入稀硫酸中，溶液中的氢离子从铜片上得到电子，生成氢气。（铜片起传导电子的作用） 前者将化学能转化为热能，后者将化学能转化为电能。教师总结这种化学能转变为电能的装置叫做原电池。板书1、原电池的定义：化学能转变为电能的装置叫做原电池。讲述这一现象早在1799年被意大利的物理学家伏打捕捉到并加以研究，发明了世界上第一个电池伏打电池，即原电池。观看计算机动画模拟锌与铁、锌与石墨分别与稀硫酸构成原电池两极的氧化还原反应。投影（学生分析归纳并完成下表）电极电极材料电极反应反应类型得失电子的粒子电子流动方向负极锌片Zn - 2e- = Zn2+氧化反应Zn原子Zn片Cu片正极铜片2H+ + 2e- = H2还原反应H+离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教师引导：通过电流计指针偏转情况分析以上装置哪些可形成原电池，并结合所给装置图分析组成原电池的条件和原理。展示实验：展示几个实验现象，让学生从中分析出组成原电池的条件和原理：（先观察现象，再判断，最后书写电极反应方程式）投影FeCCFeCueeeeCZn CuZn稀H2SO4 CuSO4(aq) 酒精 稀H2SO4A B C D设疑1、通过电流计指针偏转情况分析以上装置哪些可形成原电池？2、正、负极各为什么物质，两极上各发生什么变化？3、电子流动方向如何？学生观察分析讨论1、A、B可形成原电池2、A：负极：Zn-2e-=Zn2+ B：负极：Fe-2e-=Fe2+ 正极: 2H+2e-=H2 正极：Cu +2e-=Cu总反应：Zn+2H+= Zn2+ H2 总反应：Fe + Cu2+= Fe2+ Cu3、电子流动方向 A、Zn外电路C B、Fe外电路Cu讨论，总结：板书2、原电池的构成条件、有两种活泼性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极；、电极材料均插入电解质溶液中且形成闭合回路、氧化还原反应能自发进行3、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）学生设计实验：有锌片、铜片、橘子、试纸、电流表，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。（学生实验） 讲述 通过这个实验，大家知道了用橘子汁作电解液也可以组成原电池。我们回家也可以用其它金属、水果、液体再试一试，把两个极板的另一端通过导线接触耳机的两极，仔细听听有什么声音，并想想说明什么问题。 练习 1、某原电池的总反应的离子方程式是： ZnCu2Zn2Cu此反应的原电池的正确组成是 ( ) 正极 负极 电解质溶液(A) Cu Zn HCl(B) Zn Cu CuSO4(C) Cu Zn CuSO4(D) Cu Zn ZnCl2、把a、b、c、d 4块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，d极上产生大量气泡；a、c相连时，电流由c经导线流向a；b、d相连电子由d经导线流向b，则此4种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ）(A) abcd (B) acdb(C) cabd (D) bdca课堂总结：按板书的内容，归纳本节的内容和要点。1、原电池2、原电池组成条件3、原电池的工作原理作业： 1、课本习题一、1、3、4，二、1、2、3 2、将反应2FeCl3Cu2FeCl2 CuCl2 设计成一个原电池。画出装置图，并写出电极反应方程式预习：1教材P99102“二、化学电源”、“三、金属的电化学腐蚀”2.回家搜集废干电池并拆开，弄清它的构造及原理。板书设计第四节 原电池原理及其应用原电池1、 原电池的定义：化学能转变为电能的装置叫做原电池。电极电极材料电极反应反应类型得失电子的粒子电子流动方向负极锌片Zn - 2e- = Zn2+氧化反应Zn原子铜片外电路 Zn片正极铜片2H+ + 2e- = H2还原反应H+离子2、原电池的构成条件、有两种活泼性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极；、电极材料均插入电解质溶液中且形成闭合回路、氧化还原反应能自发进行3、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）