《原電池的工作原理》探究方案

1、原電池的工作原理探究方案盛澤中學吳建平探究目標：1、探究原電池的工作原理及構成條件； 2、學會分析典型原電池的一般方法，能正確規(guī)范書寫電極反應式及電池反應方程式；能初步根據(jù)一個典型的氧化還原反應設計原電池。能力目標：培養(yǎng)觀察能力；培養(yǎng)嚴謹?shù)恼蛩季S能力和訓練學生的逆向思維和發(fā)散思維能力。德育目標：通過探究小組的實驗探究、調查研究、討論交流等多種活動進行學習，培養(yǎng)他們團結協(xié)作精神，通過對科學知識形成過程的探究，培養(yǎng)他們科學的態(tài)度和科學精神。課前準備：1、先將本班同學分成四個探究小組，每組兩位操作員、兩位觀察記錄員、兩位發(fā)言人。上課前每組派兩位同學到實驗室領取實驗器材和實驗藥品。 2、藥品和器材的

2、準備：各探究小組所需藥品器材：1.0mol/LCuSO4溶液、鋅粉、硫酸鋅、小燒杯1只、大燒杯1只（裝清水）、藥匙1只、溫度計1支、石墨電極1根、鋅電極1根、銅電極2根、導線4根、電流計1只、鹽橋、電解槽4只（分別裝CuSO4溶液、ZnSO4溶液、無水酒精、AgNO3溶液）、鐵砂紙1張、抹布1塊 3、布置課前調查內容：電池在我們生活中應用十分廣泛，各探究小組成員通過生活經驗、查閱資料搜集身邊應用電池的實例，交各探究小組第一發(fā)言人匯總后課堂交流。探究過程：調查結果匯報：請各探究小組第一發(fā)言人交流本組同學的調查結果教師小結：通過同學們的調查研究，我們體會到電池在我們的生產生活中應用十分廣泛；今天我

3、們一起來對原電池的原理及構成條件進行探究。探究實驗1探究鋅和硫酸銅溶液反應的能量轉化 向一只小燒杯中加入1.0mol/L硫酸銅溶液30ml，用溫度計測出溫度；再加入適量鋅粉，充分反應后再測溶液的溫度。討論交流寫出該反應的離子方程式：；該反應過程中能量的轉化：能轉化成能；該反應是否屬于自發(fā)進行的氧化還原反應（是、否）；氧化還原反應的本質是什么？；什么叫“電流”？；自發(fā)進行的氧化還原反應的過程能否形成電流？（能、不能）。探究實驗2探究氧化還原反應的過程中形成電流（即原電池的工作原理） CCuSO4溶液 如圖1取一容器加入30ml1.0mol/L硫酸銅溶液，插入石墨碳棒；現(xiàn)象：ZnCZnSO4溶液鹽

4、橋CuSO4溶液 如圖2將鋅片和石墨碳棒用導線串聯(lián)后插入上述硫酸銅溶液中，注意觀察碳棒和鋅片表面的變化；現(xiàn)象：ZnCZnSO4溶液鹽橋CuSO4溶液G 如圖3將鋅片、電流計、碳棒用導線串聯(lián)后插入上述硫酸銅溶液現(xiàn)象：注：鹽橋中通常裝有含KCl飽和溶液的瓊脂，離子在鹽橋中能移動。討論交流從實驗的現(xiàn)象判斷C能否直接從硫酸銅溶液中置換出銅？（能、不能）從實驗的現(xiàn)象推斷碳棒上發(fā)生了什么反應？反應式：溶液中Cu2+從C棒上得到的電子從哪里來？；鋅片發(fā)生了什么反應？反應式：。投影觀看課件（碳鋅硫酸銅原電池）教師小結原電池的工作原理（鋅碳硫酸銅原電池為例）電極電子得失反應類型電極反應式電池反應方程式鋅碳課堂練

5、習分別標出下列原電池的正、負極，寫出電極反應式和總反應式負極：正極：總反應式：AgFe稀H2SO4負極：正極：總反應式：AgFeAgNO3溶液探究實驗3探究構成原電池的條件按下圖進行對比試驗，并觀察電流計的指針是否偏轉 實驗1GCuCuAgNO3溶液現(xiàn)象 GZnCuCuSO4溶液現(xiàn)象 實驗2GZnCu酒精現(xiàn)象 GZnCuCuSO4溶液現(xiàn)象 實驗3GZnCu現(xiàn)象 ZnSO4溶液CuSO4溶液GZnCu現(xiàn)象 鹽橋ZnSO4溶液CuSO4溶液討論交流 根據(jù)實驗1可得出構成原電池的電極材料應滿足的條件？根據(jù)實驗2可得出構成原電池的反應液應滿足的條件？根據(jù)實驗3構成原電池還應具備什么條件？教師小結構成原電池的條件1、2、3、過渡通過以上探究，我們發(fā)現(xiàn)凡是一個自發(fā)進行的氧化還原反應，只要滿足構成原電池的三個條件，都可以設計出一個化學電池。練習根據(jù)反應：Fe+Cu2+=Fe2+Cu設計一個原電池，畫出示意圖，并標出正負極、電解質溶液，寫出電極反應式：供選擇的電解質：稀硫酸、硫酸銅溶液、氯化銅溶液供選用的電極材料：鋅片、銅片、鐵片、石墨碳棒電極反應：負極：正極電解質溶液（）總反應式：課后討論1、作為一個電池消費者，你希