2019-2020年高二化学 专题一 原电池的工作原理教学案.doc

2019-2020年高二化学 专题一 原电池的工作原理教学案一、教学目标知识与技能1、了解原电池的工作原理，能判断原电池的正负极，会写电极反应式。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，勤于思考。3、 在学习中，学会运用观察、实验等多种手段获取信息，并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。教学重点：原电池的工作原理，写出简单的电极反应及电池反应。教学难点：原电池的形成条件及电极反应；电子流向和电流方向；原电池工作原理的理解。教学手段：讲授、学生分组实验、多媒体辅助教学。二、重点与难点重点：原电池的工作原理，能够写出电极反应式和电池反应方程式。难点：1、电极方程式的书写。2、原电池的工作原理，从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。三、教学方法实验探究、设疑启发四、教学过程 设疑：请根据你的经验猜想Zn与CuSO4溶液的反应是吸热反应还是放热反应？并设计实验方案加以证明。实验：向盛有30ml 1.0mol/LCuSO4溶液的小烧杯中,加入适量锌粉，用温度计测量溶液的温度，观察温度计的变化。现象：温度迅速上升，有红色物质析出结论：化学能 热能 Zn+ Cu2+ Zn2+ + Cu设问：除了可以将该反应放出的能量转化为热能之外，还能通过该反应将化学能转化为什么能量？现在请同学们结合我们必修2当中所学的知识，回顾总结一下构成原电池的定义及形成条件。知识回顾：1、原电池是 将化学能转变为电能的装置。2原电池的形成条件 （1）活泼性不同的电极材料（金属与金属或金属与非金属导体） （2）电解质溶液 （3）构成闭合电路（用导线连接或直接接触）（4）能自发进行氧化还原反应。练习1、判断下列装置哪些属于原电池3、原电池的工作原理：（简单的原电池）活泼金属（负极材料）失电子变成阳离子进入溶液，该电极发生氧化反应，电子通过外电路流向正极，溶液中相应的阳离子在该极上得电子发生还原反应。于是在两极上不断发生氧化还原反应，使化学能转变为电能。负极电子 流出 的极。通常是活泼性 较强 的金属，发生 氧化 反应正极电子 流入 的极。通常是活泼性 较弱 的金属或非金属导体，发生还原 反应。在溶液中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。小结 原电池工作原理 电子沿导线传递，产生电流 e- 氧化反应 负极 正极 还原反应 电解质溶液 阴离子 阳离子 4、原电池中正极、负极的判断1）电极材料：正极：不活泼的一极 负极：活泼的一极 思考：这方法一定正确吗？ （MgAlNaOH）2）电流方向的判断： 电流方向：正极负极3）电子流向的判断： 电子流向：负正4）电解质溶液中离子运动方向的判断阳离子:向正极区移动，阴离子:向负极区移动5）现象的判断：电极本身质量减少的是负极；有金属析出、气泡冒出或附近溶液是酚酞变红的是正极。6）化合价变化：升价的物质为负极。练习2、下列关于原电池的叙述中正确的是 ( A )原电池能将化学能转变为电能原电池负极发生的电极反应是还原反应原电池在工作时其正极不断产生电子并经外电路流向负极原电池的电极只能由两种不同的金属构成3、在如图所示的装置中，a的金属性比氢要强，b为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是( BC )A碳棒上有气体放出，溶液pH变大B正极附近的SO42 离子浓度逐渐增大 C导线中有电子流动，电流从a极到b极D外电路中每通过0.2mol电子，理论可产生H2 0.2g5、电极方程式的书写（简单原电池）负极：金属失电子形成阳离子正极：酸为电解质溶液：2H+2e- H2不活泼金属的盐溶液（CuSO4）：Cu2+2e-Cu活泼金属的盐溶液（NaCl）：O2+2H2O+4e=4OH转移电子数相等时将两电极的方程式相加即得总反应方程式电池反应式自主活动请利用： Fe+Cu2+=Fe2+Cu的反应原理，设计一个能持续产生电流的原电池装置，并写出两个电极上的电极反应6、原电池的设计1）同一装置中：负极：化合价升的金属单质正极：活动性比负极差的金属或碳棒电解质溶液：可溶性金属阳离子的盐溶液2）两个半电池：负极材料：化合价升的金属单质，溶液为对应金属离子的可溶性溶液。正极材料：活动性比负极差的金属或碳棒，溶液为对应金属离子的可溶性溶液。盐桥一个。（盐桥中一般装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻; 胶冻的作用：是防止管中溶液流出 ，K+和Cl-能在胶冻内自由移动） 分析 那么在该原电池中盐桥起什么作用？回答 让溶液始终保持电中性使电极反应得以继续进行使两个烧杯中的溶液连成一个通路该原电池的组成：两个半电池和盐桥CuSO4FeCu两个半电池的溶液可相同，也可不同。活动与探究：P14页负极：Fe2e- = Fe2+正极： Cu2+ + 2e- = Cu电极：负极是Fe，正极可以是Cu或C等。电解质溶液： CuSO4 、FeSO4 练习4：解析 1、根据氧化还原反应电子转移判断电极反应。2、根据电极反应确定合适的电极材料和电解质溶液7、原电池原理的应用（1）判断金属活动性顺序 （2）改变化学反应速率（3）防止金属的腐蚀 （4）制成各种化学电源例1 ：下列制氢气的反应速率最快的是DA、纯铁和1mol/L 硫酸； B、纯铁和18 mol/L 硫酸；C、纯铁和 1mol/L 盐酸； D、铁和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。例2：下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是CA.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有H2气放出B.在氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多；C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；作业：导学P12 迁移1 P13 提升1、2、3、4、12、13