原電池教學(xué)課件

1、原電池教學(xué)課件原電池復(fù)習(xí)課教學(xué)設(shè)計 一、教學(xué)目標(biāo)認(rèn)知目標(biāo)：1、使同學(xué)把握原電池的形成條件、設(shè)計；2、把握原電池原理與氧化仍原反應(yīng)的關(guān)系,電極反應(yīng)與半反應(yīng) 的關(guān)系；3、明白原電池原理在現(xiàn)代生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用,關(guān) 注環(huán)境；情感目標(biāo)：喜愛科學(xué),激起同學(xué)將科學(xué)學(xué)問原理運(yùn)用于生產(chǎn)、生 活及科技領(lǐng)域的劇烈愿望,啟發(fā)制造性思維,提高科學(xué)素養(yǎng)；技能目標(biāo)：培育觀看才能,提高綜合分析才能；二、教學(xué)重點(diǎn)：原電池的化學(xué)原理及其應(yīng)用；教學(xué)方法：講解、演示、爭論；教學(xué)手段：運(yùn)用多媒體訓(xùn)練軟件、液晶顯示儀及視頻展現(xiàn)臺；四、教學(xué)過程：提問：什么是原電池？板書：一、定義：化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置；爭論：練習(xí) 1 見附二

2、：隨堂練習(xí),下同 以下裝置哪些能夠成原電池？不能構(gòu)成的緣由是 什么？如在（ 7）裝置的兩燒杯中插入一裝有飽和KCl 瓊脂膠凍的 U型管（即鹽橋,起導(dǎo)電、平穩(wěn)電荷作用）,這樣能否構(gòu)成原電池？歸納原電池的構(gòu)成條件；中如何判定原電池的正、負(fù)極？反應(yīng)類型？分析電極反應(yīng)、總反應(yīng)（電子得失）及相互關(guān)系；負(fù)極失去的電子通過什么途徑轉(zhuǎn) 移到正極？這說明正負(fù)極間存在電勢差,哪極電勢更低？電勢越低,負(fù)極仍原劑失電子才能越強(qiáng),正極電勢越高,正極氧化劑得電子能力越強(qiáng)；溶液中借助什么微粒導(dǎo)電？SO42-、H+如何定向移動？爭論電極反應(yīng),同學(xué)板演電極反應(yīng)、總反應(yīng)；復(fù)習(xí) 電化腐蝕類型、形成條件,及鐵銹的形成；上述原電池總反

3、應(yīng)屬何種類型？依據(jù)總反應(yīng)能否找出其氧化半 反應(yīng)、仍原半反應(yīng)？板書：二、形成條件 1、兩極 自發(fā)的氧化仍原反應(yīng) 2、電解質(zhì)溶液 3、閉合回路 過渡：酸度、濃度等條件對氧化仍原反應(yīng)有肯定影響；例如：AsO43-+2I-+2H+3-AsO3+I2+H2O,如反應(yīng)正向進(jìn)行,請分別寫出氧化 半反應(yīng)、仍原半反應(yīng)；指出：理論上對自發(fā)的氧化仍原反應(yīng),如制造條件讓氧化半反應(yīng)、仍原半反應(yīng)分別在兩極上發(fā)生,就應(yīng)可將其設(shè)計成原電池；8B 中滴 電腦動畫：酸度對上述氧化仍原的影響；分析：練習(xí) 加濃 HCl,平穩(wěn)移向？寫出正、負(fù)極反應(yīng)；改向 B中滴加濃 NaOH,平穩(wěn)移向？寫出正、負(fù)極反應(yīng)；指出：這里兩極材料都是石墨棒,

4、它供應(yīng)了物質(zhì)得失電子的場所,即原電池的兩個 電極其材料未必用不同金屬或金屬和惰性電極；過渡：上述電池是他人設(shè)計的,如請你們設(shè)計,就應(yīng)如何摸索呢？板書：三、應(yīng)用：1、原電池設(shè)計例如：依據(jù)反應(yīng) 電池Fe+2FeCl33FeCl2 設(shè)計一簡潔原爭論：氧化半反應(yīng)、仍原半反應(yīng)是什么？電極材料、電解質(zhì)溶液如何挑選？能否用 Zn 或 Cu作負(fù)極？過渡：設(shè)計的原電池未必有用,有用的原電池稱為化學(xué)電源；板 書：2、化學(xué)電源敘述：化學(xué)電源在現(xiàn)代生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)展中發(fā)揮著越 來越重要的作用；大至宇宙火箭、人造衛(wèi)星、空間電視轉(zhuǎn)播站、飛機(jī)、輪船,小至收音機(jī)、照相機(jī)、助聽器、電子手表、心臟起博器 等都離不開各種各

5、樣的電池；較普遍使用的,攜帶便利的有干電池、紐扣電池等；出示：解剖的干電池（利用液晶顯示儀及視頻展現(xiàn)臺介紹結(jié)構(gòu)）分析：練習(xí) 4 提問：這種電池有何缺點(diǎn)？（一次性使用,資源利用 率低,易造成環(huán)境污染）板書：一次電池提問：如何改進(jìn)？（可充電電池）指出：蓄電池是一種可充電電池,可多次充電、放電,又稱二次 電池；板書：二次電池分析：練習(xí) 3,充電、放電與原電池、電解池的關(guān)系；放電時正、負(fù)極反應(yīng)及類型；充電時陰、陽極反應(yīng)及類型；電極名稱間 的對應(yīng)關(guān)系；相同時間內(nèi)串聯(lián)電路中通過的電量關(guān)系；提問：有何缺點(diǎn)？（有污染,能量利用率不高）指出：科學(xué)家設(shè)計勝利了氫氧燃料電池,其能量轉(zhuǎn)化率可達(dá) 90%,應(yīng)用在航天技術(shù)

6、上分析：練習(xí)5、2（同學(xué)板演）指出：電極反應(yīng)的書寫與介質(zhì)有關(guān)；過渡：氫氧燃料電池、熔融碳酸鹽電池都有一個共同特點(diǎn),即氧 化劑、仍原劑連續(xù)充入,產(chǎn)物不斷輸出,又叫連續(xù)電池；板書：連續(xù)電池 小結(jié)：化學(xué)電源種類過渡：原電池反應(yīng)像是一把雙刃劍,有利也有弊；由于原電池反 應(yīng)使金屬受到的腐蝕是相當(dāng)嚴(yán)峻的,據(jù)估量,每年因腐蝕而直接損耗的金屬材料約占金屬年產(chǎn)量的10%,鋼鐵的腐蝕更甚；提問：如何防止金屬被腐蝕？這要看腐蝕類型；如是因化學(xué)腐蝕 引起的,就應(yīng)如何防護(hù)？如是因電化腐蝕引起的,就應(yīng)從原電池形 成條件角度去摸索金屬防護(hù)方法；板書：3、金屬的防護(hù) 過渡：有些金屬被腐蝕后,也可運(yùn)用原電池原理進(jìn)行處理；分析：

7、練習(xí) 7,銀器銹蝕屬哪類腐蝕？可能仍發(fā)生什么反應(yīng)？作業(yè)：1、原電池與物理中電場、電勢差、生物中生物電的關(guān)系,2、請同學(xué)們查閱資料明白廢棄干電池對環(huán)境的危害,并提出解 決計策；附一： 板書設(shè)計 一. 定義：化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置；二 . 形成 條件 1. 兩極自發(fā)的氧化仍原反應(yīng) 1、原電池設(shè)計2、化學(xué)電源2. 電解質(zhì)溶液 3. 閉合回路三 . 應(yīng)用3、金屬防護(hù) 練習(xí) 1、判定以下裝置哪些是原電池,是原電池的寫出其電極反應(yīng)式；2、熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）是使用熔融碳酸鋰、碳酸鉀作電解質(zhì)的一種新型電池,該電池的工作溫度為 650；負(fù)極由鎳鉻鋁合金燒結(jié)而成,正極材料為多孔鎳,電池反應(yīng)為：H2+C

8、O+O2=CO2+H2O；以下說法不正確選項(xiàng)（）3+A.負(fù)極反應(yīng) Al 3e=AlB. 燃料氣體是氧氣C.正極反應(yīng)為2CO2+O2+4e=2CO32D.該電池也可用烴類作燃料3、鉛蓄電池是一種可充電電池,它的充電與放電的過程可以表示為： PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4 +2H2O（ 1）寫出放電時鉛蓄電池的電極反應(yīng)方程式；（2）如用鉛蓄電池作電源電解飽和食鹽水制取 0.050mol 氯氣,就電池中消耗硫酸的物質(zhì)的量至少是多少？4、錳鋅干電池是用鋅制筒形外殼作負(fù)極,位于中心的頂蓋有銅帽的石墨作正極,在石墨的四周填充 ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作電解質(zhì),仍填有MnO2黑色粉末作去極劑

9、（吸取正 +極反應(yīng)中 NH4放電產(chǎn)生的 H2）；（1）寫出“ 干電池” 電池反應(yīng)的總離子方程式；（2）寫出錳鋅干電池的電極反應(yīng)式；5、有人將鉑絲插入KOH溶液中作電極,并在兩極分別通入氫氣和氧氣,從而設(shè)計出一種燃料電池；該電池工作（放電）時的總的化學(xué)反應(yīng)方程式為 2H2+O2=2H2O,寫出電極反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式；如該電池的電解質(zhì)溶液改用稀硫酸,就電極反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式 又如何？6、1991 年我國首創(chuàng)以鋁空氣海水電池為能源的新型海水標(biāo) 志燈,這種燈以海水為電解質(zhì)溶液,靠空氣中的氧氣使鋁氧化產(chǎn)生 電流；只要把燈放入海水中數(shù)分鐘,就發(fā)生刺眼的閃光,其能量比一般干電池高 2050倍；運(yùn)用所學(xué)的

10、電化學(xué)學(xué)問估量這種新型電池 兩極上可能發(fā)生的電極反應(yīng)；7、銀器使用日久會逐步變黑（Ag2S）而失去漂亮外觀；拋光方法可使之復(fù)原光澤,但黑銹中的銀也隨之缺失掉；下面是一種運(yùn)用 電化學(xué)原理除黑銹的方法：配制含小蘇打和食 鹽的稀溶液于鋁制容器內(nèi),將變黑銀器浸入其中,并使銀器與鋁 容器接觸,放置一段時間后,黑銹消逝而銀缺失極少；（1）寫出該電化學(xué)方法的電極反應(yīng)式；（2）該除銹過程有可能產(chǎn)生極少量的硫化氫,其離子反應(yīng)方程 式為；8、已知反應(yīng)： AsO43+2I +2H+=AsO33+I2+H2O 是可逆反應(yīng),現(xiàn)設(shè)計如下列圖試驗(yàn)裝置；A燒杯中裝有 I2 和 KI 溶液, B燒杯中裝有 Na3AsO4和 N

11、a3AsO3溶液, C 1、C2為惰性電極；現(xiàn)進(jìn)行如下操作：向 B中逐滴加入濃鹽酸,電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；如改向 B中逐滴加入 40%的 NaOH溶液,發(fā)覺電流計指針向相 反方向偏轉(zhuǎn)；試回答以下問題：（1）兩次操作中電流計的偏轉(zhuǎn)為什么相反？試用化學(xué)平穩(wěn)原理 說明之；（ 2）操作形成的原電池負(fù)極反應(yīng)發(fā)生在（填 C1或 C2）上；（3）操作進(jìn)行過程中C2棒上發(fā)生的極反應(yīng)是；8、關(guān)于鐵生銹的機(jī)理有人提出如下步驟：（1）Fe（s）Fe2+2e（e 表示電子）（ 2）e+H+H（3）4H+O22H2O2+（4）4Fe+O2+（4+2x）H2O2（Fe2O3 xH2O）（ s）+8H 請用上述機(jī)懂得釋：一個

12、鉚在鋼板上的鉚釘,銹蝕較嚴(yán)峻的部位不是暴露在空氣中的鉚釘面,而是鉚釘頭與鋼板的接觸部位；2、20 世紀(jì) 70 歲月研制出的鋰電池是一種高能電池,能量密度已達(dá) 430W h kg 1,而理論上可達(dá) 正確選項(xiàng)（）2520W h kg 1；以下說法A. 鋰電池能量密度大的重要緣由是金屬鋰的密度小 B.鋰電池中的電解質(zhì)溶液應(yīng)使用含鋰離子的水溶液C.鋰電池的負(fù)極反應(yīng)式為Li+e=LiD.Li-I2電池常用作心臟起搏器其總反應(yīng)式為2Li+I2=2LiI學(xué)習(xí)目標(biāo) 初步熟悉原電池概念、原理、組成及應(yīng)用；體驗(yàn)化學(xué)能與電能相 互轉(zhuǎn)化的探究過程 教學(xué)過程電能是現(xiàn)代社會中應(yīng)用最廣泛, 使用最便利、污染最小的一種二次能

13、源 , 又稱電力；例如 , 日常生活中使用的手提電腦、手機(jī)、相機(jī)、攝像機(jī) 這一切都依靠于電池的應(yīng)用；那么 轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿哪?.一、原電池試驗(yàn)探究, 電池是怎樣把化學(xué)能【試驗(yàn)探究】 銅鋅原電池 試驗(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插入稀硫酸【問題探究】1、鋅片插入稀硫酸中有什么現(xiàn)象 硫酸銅片插入稀硫酸呢 .寫出反應(yīng)的離子方程式；稀2、鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中 ,a. 現(xiàn)象又怎樣 .b. 鋅片和銅片上變化的反應(yīng)式怎樣書寫.c. 電子流淌的方向如何 .3、探究 1 和探究 3 發(fā)生的反應(yīng)一樣 , 為什么探究 3 會產(chǎn)生電 流.1. 原電池概念 :_

14、 能轉(zhuǎn)化為 _能的裝置叫做原電池；2. 實(shí)質(zhì): 一個能自發(fā)進(jìn)行的氧化仍原反應(yīng), 如能設(shè)法使氧化與仍原分開進(jìn)行 , 讓電子的不規(guī)章轉(zhuǎn)移變成定向移動 , 便能形成電流；即將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的形式釋放；3. 原理:1 當(dāng)銅片與鋅片不連接 , 一同浸入稀硫酸銅溶液時 , 鋅直接把電子給了 _,反應(yīng)的離子方程式為_,反應(yīng)把 _轉(zhuǎn)化為_；2 當(dāng)銅片與鋅片用導(dǎo)線連接, 一同浸入稀硫酸銅溶液時 , 由于鋅比銅活潑 , 鋅簡潔 _電子被 _成 Zn2+進(jìn)入溶液 , 電極反應(yīng) 式為_；鋅片上的電子通過 _流向 _,溶液中的 _從銅片上 _電子, 被_成_.電極反應(yīng)式為 _.反應(yīng)的總方程式是 _；反應(yīng)是將 _轉(zhuǎn)化為

15、 _.二、原電池的構(gòu)成條件1、活潑性不同的兩電極 活潑的金屬或非金屬導(dǎo)體 2、電解質(zhì)溶液: 負(fù)極相對活潑的金屬 , 正極 相對不3、形成閉合回路 導(dǎo)線連接或直接接觸且電極插入電解質(zhì)溶液4、自發(fā)的氧化仍原反應(yīng) 本質(zhì)條件 摸索:1、鋅銅原電池的正負(fù)極可換成哪些物質(zhì) .保證鋅銅原電池原理不變, 正負(fù)極可換成哪些物質(zhì) .C、Fe、Sn、Pb、Ag、Pt、Au等2、鋅銅原電池中硫酸能換成硫酸鈉嗎 .3、判定是否構(gòu)成原電池, 是的寫出原電池原理；1 鎂、鋁 / 硫酸; 鋅、碳 / 硝酸銀 ; 鐵、銅在硫酸中短路 ; 鋅、銅 / 水; 鋅、鐵 / 乙醇; 鎂、鋁 / 氫氧化鈉 ; 硅、碳 / 氫氧化鈉4、請

16、將氧化仍原反應(yīng)Zn+Cu2+=Cu+Zn2+ 設(shè)計成電池 : 此電池的優(yōu)點(diǎn): 能產(chǎn)生連續(xù)、穩(wěn)固的電流；1. 什么是鹽橋 .鹽橋中裝有 _和_；2. 鹽橋的作用是什么 .可使由它連接的兩溶液保持電 _,鋅鹽溶液會由于鋅溶解成為Zn2+而帶上 _電, 鹽橋中的 _流入,而使溶液呈中性；銅鹽溶液會由于銅的析出削減了 Cu2+而帶上了_電, 鹽橋中的 _流入, 而使溶液呈中性；鹽橋保證了電子通過外電路從鋅到銅的不斷轉(zhuǎn)移 , 使鋅的溶解和銅的析出過程得以連續(xù)進(jìn)行；導(dǎo)線的作用是傳遞電子 , 溝通_電路；而鹽橋的作用就是溝通_電路；三、原電池的工作原理 : 負(fù)極反應(yīng) :_ 電子_反應(yīng), 正極反應(yīng):_ 電子_

17、 反應(yīng) 電流方向 :_ _,電子流向:_電解質(zhì)溶液中離子運(yùn)動方向 向_極區(qū)移動: 陽離子 : 向_極區(qū)移動 , 陰離子 :總反應(yīng) =正極反應(yīng) +負(fù)極反應(yīng) 復(fù)雜的電極反應(yīng) : 總反應(yīng) - 簡潔的電 極反應(yīng) 四. 原電池的應(yīng)用1. 原電池可加快反應(yīng)速率 活潑性原電池教學(xué)設(shè)計 濮陽市油田其次高級中學(xué) 陳少帥 學(xué)問與技能：2. 利用原電池反應(yīng)現(xiàn)象可判定金屬的1、使同學(xué)明白原電池的工作原理；2、能夠?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式；過程與方法：1、經(jīng)受探究構(gòu)成原電池的原理的過程,明白科學(xué)探究的步驟,學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法,提高科學(xué)探究的才能；2、經(jīng)受多次小組合作、學(xué)習(xí)、爭論,是同學(xué)合作學(xué)習(xí)、解決問 題的才

18、能得到提高；情感態(tài)度與價值觀：在合作探究學(xué)習(xí)的過程中體驗(yàn)思維碰撞的樂 趣；重點(diǎn)：明白原電池的工作原理,能夠?qū)懗鲭姌O方程式和電池反 應(yīng)方程式；難點(diǎn)：原電池的工作原理；教學(xué)過程：【引入】同學(xué)閱讀教材70 頁,解答電化學(xué)定義及電化學(xué)爭論的內(nèi)容,使同學(xué)在整體上明白本章學(xué)問點(diǎn)；【播放視頻】以塑料杯、鐵釘、銅絲、白醋、二極管等生活中常 見基本器材所做的有關(guān)原電池的試驗(yàn),引起同學(xué)的愛好,并提出問 題,二極管發(fā)光的緣由是什么,讓同學(xué)帶著問題去學(xué)習(xí)；【展現(xiàn)問題】1、什么是原電池？2、構(gòu)成原電池的條件是什么？3、原電池的正負(fù)極和電子流向如何判定？4、原電池的工作原理是什么？（將原電池內(nèi)容進(jìn)行細(xì)分,使學(xué) 生有目的的

19、進(jìn)行學(xué)習(xí)爭論,給同學(xué)五分鐘時間,閱讀課本 71-72 頁,帶著問題進(jìn)行閱讀,是同學(xué)對于整體學(xué)問有一個初步的熟悉,便利 之后的學(xué)習(xí)）【提問】什么是原電池【同學(xué)回答】將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池；【追問】那么構(gòu)成原電池需要什么條件呢？接下來通過試驗(yàn)探究 來進(jìn)行明白；【試驗(yàn)探究一】【結(jié)論】前一個裝置可以形成原電池,后一個裝置不能形成原電 池,得出形成原電池的條件之一：活潑性不同的兩個電極；并通過 爭論,進(jìn)一步確定,活潑性較強(qiáng)的做負(fù)極,而活潑性較弱的做正極；【試驗(yàn)探究二】【結(jié)論】前一個裝置可以形成原電池,后一個裝置不能形成原電 池,得出形成原電池的條件之二：電極必需插進(jìn)電解質(zhì)溶液中；【試驗(yàn)探究三】【結(jié)論】前一個裝置可以形成原電池,后一個裝置不能形成原電 池,得出形成原電池的條件之三：必需要形成閉合回路；【追問】通過以上試驗(yàn),明白了構(gòu)成原電池的三個條件,但是最 根本的條件并沒有探究到；提問：原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的 裝置,其中電流是如何產(chǎn)生的呢？【同學(xué)回答】是由于電子的定向 移動所以產(chǎn)生了電流【追問】電子為什么會定向移動,在化學(xué)學(xué)習(xí)中哪種化學(xué)反應(yīng)能 使電子定