第四節(jié)原電池原理及其應(yīng)用

1、第四節(jié)：原電池原理及其應(yīng)用 （第一課時(shí)） 平?jīng)龆懈叨瘜W(xué)組教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo)：使學(xué)生理解原電池原理，能正確判斷原電池的正負(fù)極，初步掌握形成原電池的基本條件；能力目標(biāo)：通過一系列的實(shí)驗(yàn)探索活動(dòng)，發(fā)展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、觀察能力分析歸納抽象的能力；情感目標(biāo)：在合作討論中體驗(yàn)相互激發(fā)的好處，感受探索研究的樂趣；科學(xué)品質(zhì)：培養(yǎng)學(xué)生勇于探索善于合作尊重事實(shí)的治學(xué)精神；科學(xué)方法：讓學(xué)生體會(huì)實(shí)驗(yàn)探索的學(xué)習(xí)的一般方法： 發(fā)現(xiàn)問題 實(shí)驗(yàn) 討論 認(rèn)識(shí) 發(fā)現(xiàn)新問題 再實(shí)驗(yàn) 再討論 加深認(rèn)識(shí)教學(xué)重點(diǎn)：原電池的形成條件及電極反應(yīng)教學(xué)難點(diǎn)：從氧化還原反應(yīng)的角度認(rèn)識(shí)原電池的工作原理教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)探究法教學(xué)述

2、程：教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖引言前幾節(jié)我們學(xué)習(xí)了有關(guān)金屬的知識(shí)。了解鐵是活潑金屬，能與稀硫酸反應(yīng)，銅是不活潑金屬，不能與稀硫酸反應(yīng)。如果我們把鐵和銅接在一起，同時(shí)放入稀硫酸中，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？實(shí)驗(yàn)1： Fe Cu 現(xiàn)象：中鐵絲有氣泡中銅絲中有氣泡。1 過渡2 設(shè)疑：學(xué)生對(duì)中銅絲有氣泡產(chǎn)生出乎意外，產(chǎn)生探究的欲望引導(dǎo)為什么中銅絲有氣泡呢？請(qǐng)同學(xué)們?cè)阼F絲和銅絲之間連接一個(gè)耳機(jī)，聽一聽是否有聲響，并說明原因。講解：這種裝置能產(chǎn)生電流，構(gòu)成了一個(gè)電池，我們叫它原電池。下面我們就來研究原電池的原理及其應(yīng)用。 板書 原電池原理及其應(yīng)用一、原電池實(shí)驗(yàn)2：鐵絲與銅絲之間連一個(gè)耳機(jī)?，F(xiàn)象：產(chǎn)生電信號(hào)。說明：該裝

3、置在鐵絲和銅絲之間產(chǎn)生了電流。 明確研究的主要內(nèi)容讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)該化學(xué)裝置可產(chǎn)生電流，引出課題教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖投影實(shí)驗(yàn)3：按投影的要求進(jìn)行試驗(yàn)?，F(xiàn)象：1鋅片產(chǎn)生氣泡2銅片上無氣泡3銅片上有氣泡產(chǎn)生，鋅片溶解4電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) 5接干電池在電表兩端，當(dāng)指針偏轉(zhuǎn)與4中相同方向時(shí)，銅片為正極，鋅片為負(fù)極。樹立通過實(shí)驗(yàn)來研究化學(xué)問題的觀念，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力、觀擦能力、表達(dá)能力。實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象1鋅片插入稀硫酸2銅片插入稀硫酸3鋅片和銅片上端連接在一起4在鋅片和銅片之間連電流表5用干電池判斷電流方向設(shè)疑：1銅有沒有參加反應(yīng)？2銅片上產(chǎn)生的氣體是什么？3鋅片為什么會(huì)溶解？4電子流動(dòng)的方向如何？5寫出

4、在鋅片和銅片上變化的離子方程式？參與學(xué)生的討論，必要時(shí)給與啟發(fā)引導(dǎo)。板書 鋅片 Zn 2e- = Zn2+ (氧化反應(yīng)) 銅片 2H+ + 2e- = H2（還原反應(yīng)）討論1 必要時(shí)做一些實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：1溶液的顏色為變藍(lán)，說明沒有Cu2+生成，銅未參加反應(yīng)。2通過測(cè)量溶液PH值的變化或收集氣體點(diǎn)燃實(shí)驗(yàn)，證明銅片上產(chǎn)生的氣體是H2。所發(fā)生的反應(yīng)為：2H+ + 2e- = H23H+得到的電子是由負(fù)極傳遞過來的，即鋅失去了電子，反應(yīng)為：Zn 2e- = Zn2+ 故鋅溶解了。4電子流動(dòng)的方向與電流的方向相反，即由鋅經(jīng)過外電路流向銅。讓學(xué)生在討論中相互激發(fā)思維，透過現(xiàn)象深入分析產(chǎn)生電流的根本原因電極上發(fā)

5、生了氧化還原反應(yīng)。講述Zn + H+ =Zn2+ + H2 是放熱反應(yīng)，鋅直接與硫酸反應(yīng)時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了熱能，而當(dāng)鋅連接銅后在反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生了電流，化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了電能。我們將這種裝置稱為原電池板書原電池：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。播放動(dòng)畫模擬原電池兩極的氧化還原反應(yīng)及電子轉(zhuǎn)移的路徑。聯(lián)想化學(xué)反應(yīng)中能量的變化，理解原電池的定義。觀看動(dòng)畫，加深對(duì)原電池電極反應(yīng)的理解。利用已有的知識(shí)理解新的概念。利用計(jì)算機(jī)制作的動(dòng)畫是微觀的離子的變化和運(yùn)動(dòng)形象化。講述早在1799年意大利的物理學(xué)家伏打觀察到了我們剛才見到的現(xiàn)象，發(fā)明了世界上第一個(gè)電池伏打電池。了解發(fā)明電池的歷史，學(xué)習(xí)科學(xué)家敏銳捕捉現(xiàn)象，并深入研究的科學(xué)

6、品質(zhì)。設(shè)疑 組成原電池的條件有哪些？我們通過下列實(shí)驗(yàn)加以探究明確實(shí)驗(yàn)的目的。引起有意注意教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖×××演示實(shí)驗(yàn) Zn C ZnCu Fe Cu H2SO4 C2H5OH CuSO4 (a) (b) (c) ×× Zn Cu Zn ZnH2SO4 H2SO4(d) (e) 觀察、思考。表達(dá)現(xiàn)象：(a) (c)的燈泡是亮的，（b）（d）(e)的燈泡不亮?，F(xiàn)象表明：(a)(c)構(gòu)成了原電池(b)(d)(e)沒有構(gòu)成原電池。(a)是為了說明一個(gè)電極為非金屬也可以，（b）說明溶液必須是電解質(zhì)溶液，(c)說明溶液不一定非要使硫酸，(d)說明

7、必須構(gòu)成閉合回路，(e)說明倆個(gè)電極材料必需活潑性不同。針對(duì)以上實(shí)驗(yàn)在學(xué)生中開展討論。在學(xué)生討論的基礎(chǔ)上小結(jié)組成原電池的條件板書組成原電池的條件：1 有兩種活動(dòng)性不同的金屬（或一種是非金屬導(dǎo)體）做電極。2 電極材料都浸在電解質(zhì)溶液中。3 兩電極相連接形成閉合電路。討論21 組成原電池的倆個(gè)電極材料的特點(diǎn)。2 對(duì)裝置中的溶液有何要求？3 必須滿足的其他條件。培養(yǎng)學(xué)生歸納、抽象等思維能力。形成合作探討的學(xué)習(xí)氛圍。設(shè)問 分析（a）（c）兩個(gè)原電池的電極反應(yīng)，并依此說明原電池的工作原理。針對(duì)學(xué)生演板中出現(xiàn)的問題做出糾正和指導(dǎo)。板書原電池的原理：較活潑的金屬（做負(fù)極）失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電子從負(fù)極流向

8、正極，氧化劑在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)。演板(a) 負(fù)極鋅片 Zn 2e- = Zn2+ (氧化反應(yīng)) 正極碳棒 2H+ + 2e- = H2（還原反應(yīng)）(c)負(fù)極鐵片 Fe 2e- =Fe2+ (氧化反應(yīng))正極銅片 Cu2+ + 2e- = Cu （還原反應(yīng)）表達(dá)活潑的電極做負(fù)極失去電子，電子從負(fù)極流向正極，氧化劑在正極得到電子。抓“電子轉(zhuǎn)移”將氧化還原反應(yīng)和原電池的工作原理緊密相連，以次突破難點(diǎn)。 設(shè)問請(qǐng)同學(xué)們以鋅片、銅片、西紅柿、耳機(jī)以及若干導(dǎo)線組合成一個(gè)原電池。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)做好后，帶上耳機(jī)，聽電信號(hào)的聲音。學(xué)以致用，聯(lián)系生活、提高興趣，同時(shí)可加深對(duì)原電池原理的理解引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)請(qǐng)同學(xué)們談?wù)劚竟?jié)課我們探究的主要內(nèi)容。小結(jié)本節(jié)課我們通過實(shí)驗(yàn)研究了什么是原電池，構(gòu)成原電池的條件，以及原電池的工作原理。而且我們還親自制作了原電池。學(xué)會(huì)總結(jié)，體驗(yàn)探索的樂趣。課堂練習(xí)1把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬片浸泡在稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連可以組成各種原電池：若a、b相連時(shí)，a為負(fù)極；c、d相連時(shí)，c為負(fù)極；a、c相連時(shí)，c為正極；b、d相連時(shí)，b為正極。則這四種金屬的活動(dòng)順序由大到小為（ ）。（A） a>b>c>d （B） a>c>d>b （C）c>a>b>d （D）b>d>c>a2. 1991年，我國(guó)首創(chuàng)以鋁-空氣海