《原电池》复习课教学设计

2024-10-10

《原电池》复习课教学设计(共10篇)

《原电池》复习课教学设计 篇1

《 原电池》复习课教学设计

一、教学目标 认知目标:

1、使学生掌握原电池的形成条件、设计。

2、掌握原电池原理与氧化还原反应的关系,电极反应与半反应的关系。

3、了解原电池原理在现代生活、生产和科学技术中的应用,关注环境。

情感目标:热爱科学,激起学生将科学知识原理运用于生产、生活及科技领域的强 烈愿望,启迪创造性思维,提高科学素质。

技能目标:培养观察能力,提高综合分析能力。

二、教学重点:原电池的化学原理及其应用。

三、电教设计:在本节教学过程中,运用电脑软件动画,让学生感知酸度对可逆的 氧化还原反应进行方向的影响,形象、生动。利用液晶显示仪及视频展示台增强 学生观察实 物演示的效果。激发学生动手做家庭小实验的欲望。

教学方法:讲解、演示、讨论。

教学手段:运用多媒体教育软件、液晶显示仪及视频展示台。

四、教学过程:

提问:什么是原电池?

板书:

一、定义: 化学能转化成电能的装置。讨论:练习1[见附二:随堂练习,下同] ①下列装置哪些能够成原电池?不能构成的原因是什么?

②若在(7)装置的两烧杯中插入一装有饱和KCl琼脂胶冻的U型管(即盐桥,起导电、平衡电 荷作 用),这 样能否构成原电池?

③归纳原电池的构成条件。

④⑵中如何判断原电池的正、负极?反应类型?分析电极反应、总反应(电子得失)及相互 关系。负极失去的电子通过什么途径转移到正极?这说明正负极间存在电势差,哪极电势更低?电势越低,负极还原剂失电子能力越强,正极电势越高,正极氧化剂得电子能力越强。溶液中借助什么微粒导电?SO42-、H+ 如何定向移动?

⑤讨论⑶⑷⑸电极反应,学生板演⑷⑸电极反应、总反应。复习电化腐蚀类型、形成条件,及铁锈的形成。

⑥上述原电池总反应属何种类型?根据总反应能否找出其氧化半反应、还原半反应?

板书:

二、形成条件

1、两极

自发的氧化还原反应

2、电解质溶液

3、闭合回路

过渡:酸度、浓度等条件对氧化还原反应有一定影响。例如:AsO43-+2I-+2H+ 3-AsO3 +I2 +H2 O,若反应正向进行,请分别写出氧化半反应、还原半反应。

指出:理论上对自发的氧化还原反应,若创造条件让氧化半反应、还原半反应分别 在两极上发生,则应可将其设计成原电池。

电脑动画:酸度对上述氧化还原的影响。分析:练习8 ①B中滴加浓HCl,平衡移向?写出正、负极反应。

②改向B中滴加浓NaOH,平衡移向?写出正、负极反应。

指出:这里两极材料都是石墨棒,它提供了物质得失电子的场所,即原电池的两个

电极其材料未必用不同金属或金属和惰性电极。

过渡:上述电池是他人设计的,若请你们设计,则应如何思考呢? 板书:

三、应用:

1、原电池设计 例如:根据反应Fe+2FeCl 3 3FeCl2 设计一简单原电池

讨论:氧化半反应、还原半反应是什么?电极材料、电解质溶液如何选择?能否用 Zn或Cu作负极?

过渡:设计的原电池未必实用,实用的原电池称为化学电源。板书:

2、化学电源

讲述:化学电源在现代生活、生产和科学技术的发展中发挥着越来越重要的作用。大至宇宙火箭、人造卫星、空间电视转播站、飞机、轮船,小至收音机、照 相机、助听器、电子手表、心脏起博器等都离不开各种各样的电池。较普遍使 用的,携带方便的有干电池、纽扣电池等。

出示:解 剖的干电池(利用液晶显示仪及视频展示台介绍结构)分析:练习4 提问:这种电池有何缺点?(一次性使用,资源利用率低,易造成环境污染)板书:一次电池

提问:如何改进?(可充电电池)

指出:蓄电池是一种可充电电池,可多次充电、放电,又称二次电池。板书:二次电池

分析:练习3,①充电、放电与原电池、电解池的关系。②放电时正、负极反应及类 型;充电时阴、阳极反应及类型;电极名称间的对应关系。③相同时间内串 联电路中通过的电量关系。

提问:有何缺点?(有污染,能量利用率不高)

指出:科学家设计成功了氢氧燃料电池,其能量转化率可达90%,应用在航天技术上 分析:练习5、2(学生板演)

指出:电极反应的书写与介质有关。

过渡:氢氧燃料电池、熔融碳酸盐电池都有一个共同特点,即氧化剂、还原剂连续 充入,产物不断输出,又叫连续电池。

板书:连续电池

小结:化学电源种类

过渡:原电池反应像是一把双刃剑,有利也有弊。由于原电池反应使金属受到的腐 蚀是相当严重的,据估计,每年因腐蚀而直接损耗的金属材料约占金属年产量 的10%,钢铁的腐蚀更甚。

提问:如何防止金属被腐蚀?这要看腐蚀类型。若是因化学腐蚀引起的,则应如何 防护?若是因电化腐蚀引起的,则应从原电池形成条件角度去思考金属防护方 法。

板书:

3、金属的防护

过渡:有些金属被腐蚀后,也可运用原电池原理进行处理。

分析:练习7,①银器锈蚀属哪类腐蚀?②可能还发生什么反应?

总结:本节课主要以氧化还原反应为主线,复习了原电池的形成条件、设计及应 用。

作业:

1、原电池与物理中电场、电势差、生物中生物电的关系,2、请同学们查阅资料了解废弃干电池对环境的危害,并提出解决对策。

附一:[板书设计] 一.定义:化学能转化成电能的装置。二.形成条件 1.两极

自发的氧化还原反应 2.电解质溶液 3.闭合回路 三.应用

1、原电池设计

2、化学电源

3、金属防护

练习

1、判断下列装置哪些是原电池,是原电池的写出其电极反应式。

2、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)是使用熔融碳酸锂、碳酸钾作电解质的一种新型电池,该电池的工作温度为650℃。负极由镍铬铝合金烧结而成,正极材料为多孔镍,电池反应为: H2+CO+O2=CO2+H2O。下列说法不正确的是()

3+A.负极反应Al—3e=Al B.燃料气体是氧气 C.正极反应为2CO2+O2+4e=2CO32— D.该电池也可用烃类作燃料

3、铅蓄电池是一种可充电电池,它的充电与放电的过程可以表示为: PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4↓+2H2O(1)写出放电时铅蓄电池的电极反应方程式。

(2)若用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取0.050mol氯气,则电池中消耗硫酸的物质的量至少是多少?

4、锰—锌干电池是用锌制筒形外壳作负极,位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极,在石墨的周围填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作电解质,还填有MnO2黑色粉末作去极剂(吸收正+极反应中NH4放电产生的H2)。

(1)写出“干电池”电池反应的总离子方程式。(2)写出锰—锌干电池的电极反应式。

5、有人将铂丝插入KOH溶液中作电极,并在两极分别通入氢气和氧气,从而设计出一种燃料电池。该电池工作(放电)时的总的化学反应方程式为2H2+O2=2H2O,写出电极反应的离子反应方程式;若该电池的电解质溶液改用稀硫酸,则电极反应的离子反应方程式又如何? 6、1991年我国首创以铝—空气—海水电池为能源的新型海水标志灯,这种灯以海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝氧化产生电流。只要把灯放入海水中数分钟,就发生耀眼的闪光,其能量比普通干电池高20~50倍。运用所学的电化学知识推测这种新型电池两极上可能发生的电极反应。

7、银器使用日久会逐渐变黑(Ag2S)而失去美丽外观。抛光方法可使之恢复光泽,但黑锈中的银也随之损失掉。下面是一种运用电化学原理除黑锈的方法:配制含小苏打和食

盐的稀溶液于铝制容器内,将变黑银器浸入其中,并使银器与铝容器接触,放置一段时间后,黑锈消失而银损失极少。

(1)写出该电化学方法的电极反应式。

(2)该除锈过程有可能产生极少量的硫化氢,其离子反应方程式为。

8、已知反应:AsO43—+2I—+2H+ == AsO33—+I2+H2O是可逆反应,现设计如图所示实验装置。A烧杯中装有I2和KI溶液,B烧杯中装有Na3AsO4和Na3AsO3溶液,C1、C2为惰性电极。现进行如下操作:

①向B中逐滴加入浓盐酸,电流计指针发生偏转;

②若改向B中逐滴加入40%的NaOH溶液,发现电流计指针向相反方向偏转。试回答下列问题:

(1)两次操作中电流计的偏转为什么相反?试用化学平衡原理解释之。(2)操作①形成的原电池负极反应发生在(填C1或C2)上。

(3)操作②进行过程中C2棒上发生的极反应是。

8、关于铁生锈的机理有人提出如下步骤:(1)Fe(s)Fe2++2e(e表示电子)(2)e+H+ H(3)4H+O2 2H2O 2++(4)4Fe+O2 +(4+2x)H2O 2(Fe2O3·xH2O)(s)+8H请用上述机理解释:一个铆在钢板上的铆钉,锈蚀较严重的部位不是暴露在空气中的铆钉面,而是铆钉头与钢板的接触部位。2、20世纪70年代研制出的锂电池是一种高能电池,能量密度已达430W·h·kg—1,而理论上可达2520W·h·kg—1。下列说法正确的是()

A.锂电池能量密度大的重要原因是金属锂的密度小 B.锂电池中的电解质溶液应使用含锂离子的水溶液 C.锂电池的负极反应式为Li++e=Li D.Li-I2电池常用作心脏起搏器其总反应式为2Li+I2=2LiI

《原电池》复习课教学设计 篇2

首先, 书写的电极反应式应该遵循以下三点:1.质量守恒:电极反应式两端各原子的个数必须相等。2.电荷守恒:电荷的计算方法是:电子带负电, 一个电子相当一个单位负电荷, 得一个电子相当于加一个负电荷, 失去一个电子相当于加一个正电荷。若离子、电子分布在同一边, 则电荷的代数和为零;若离子、电子分布在等号的两边, 则两边电荷的差为零。3.符合客观事实:生成的离子必须能稳定地存在于介质中。比如在碱性介质中, H2失去2个电子后转化为2H+, 我们就不能写成H2-2e=2H+, 因为H+与OH-要反应生成水, 只能写成H2-2e+2OH-=2H2O。

下面谈谈我书写各种不同类型原电池电极反应的一些方法。

一、一般电极反应

若知道电池总反应:氧化剂+还原剂+ (某介质) ==还原产物+氧化产物+ (另一介质) 根据总反应找出氧化剂和氧化产物、还原剂和还原产物, 电极反应的总模式是:

负极:还原剂-ne—=氧化产物

正极:氧化剂+ne—=还原产物

其他参与反应的介质分子或离子, 根据配平需要, 添加在半反应的反应物或生成物中。

例如, 铅蓄电池的总反应为:Pb+Pb O2+2H2SO4=2Pb SO4+2H2O, 已知负极反应为:Pb+SO42—-2e—=Pb SO4, 则正极反应为:___________。

[分析]由于电极反应一般写离子方程式, 先将电池的总反应改写成离子方程式:Pb+Pb O2+4H++2SO42—=2Pb SO4+2H2O, 由总反应减负极半反应可得:Pb+Pb O2+4H++2SO42—- (Pb+SO42—-2e—) =2Pb SO4+2H2O-Pb SO4, 整理可得正极半反应为:Pb O2+4H++SO42—+2e—=Pb SO4+2H2O。

二、水溶液中燃料电池电极反应式的书写方法

例如:碱性乙醇燃料电池电极反应式的书写步骤:

1. 确定正负电极以及得失电子物质以及数目及其产物, 并配平除氢氧元素以外的其他元素

负极:CH3CH2OH—12e-———2CO32-

正极:O2+4e-—— (产物不确定, 暂时不写)

2. 用H+或OH-配平电荷

如果电池为碱性电池用OH-平衡电荷, 如果电池为酸性电池用H+平衡电荷, 该题目中电解质为碱性的, 所以用OH-来平衡电荷。

负极:CH3CH2OH—12e-+16OH-———2CO32-

正极:O2+4e-——4OH-

3. 补H2O配平氢元素, 最后检查等式两边O原子个数是否相等, 将横线变为等号

如果是乙醇酸性燃料电池, 则正负极上的电极反应分别为:

又如, 氢-氧燃料电池, 总反应为:2H2+O2=2H2O

若电解液为酸, 则两极反应分别为:

负极:2H2-4e—=4H+, 正极:O2+4H++4e—=2H2O

若电解液为碱, 则两极反应分别为:

负极:2H2+4OH—-4e—=4H2O, 正极:O2+2H2O+4e—=4OH—

4. 非水溶液中燃料电池电极反应式的书写

书写步骤与水溶液中电极反应式书写步骤相似, 只是平衡电荷时要用题目中所给的阴阳离子。

例如, 丁烷-空气-K2CO3 (其中不含O2—和HCO3—) 燃料电池, 电池的总反应为:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O, 电池的两极反应分别为:

正极:13O2+26CO2+52e—=26CO32—

负极:2 C4H10+26CO32—-52e—=34CO2+10H2O

5. 若电极反应产物是难溶性碱或盐时, 负极上一般有阴离子参与反应, 若为可逆电池, 则正极上有同样的阴离子生成, 电解液的浓度基本不变。阳离子一般参与正极反应。参加电极非氧化还原反应的阴、阳离子可依据电解液类型或反应产物确定。

例如, 镍-镉蓄电池的总反应为:Cd+2Ni O (OH) +2H2O=Cd (OH) 2+2Ni (OH) 2, 要书写电极反应式, 首先, 应判断电解液类型, 由产物可知, 电解液一定为碱液, 镉被氧化成Cd (OH) 2, 所以, 负极有OH-参加反应。则负极反应为:Cd+2OH—-2e—=Cd (OH) 2, 正极反应为:2Ni O (OH) +2H2O+2e—=2Ni (OH) 2+2OH—。由于负极上有2OH—参与反应, 正极上同样有2OH—生成, 电解液的浓度基本不变。

浅谈高三化学原电池复习 篇3

【关键词】 高考 原电池 复习策略

【中图分类号】 G633.8 【文献标识码】 A 【文章编号】 1992-7711(2015)10-093-02

一、立足考试说明、夯实基础知识

《考试说明》规定了考试的目的、要求、内容,是高三化学复习的基本依据。认真分析近三年的全国考试大纲,紧扣教材,立足基础,注重能力培养。考纲要求:了解原电池的工作原理,能书写电化学方程式和电池反应方程式,了解常见的电源、种类和工作原理。复习时应该根据考纲要求的强化原理、極反应、常见电源等核心的知识加以巩固、强化和提升。

二、优化骨干知识、深化内在理解

结合考纲,掌握教材中基本知识点,优化原电池的相关基本知识,加深对知识内在联系的理解。只有将化学知识纵横整理,舍弃杂乱多余的枝蔓,留下知识的主干,才会获得更深刻、更有条理的理解;只有将化学知识纵横整理,尽量简约化、结构化,才能容易做抽象的逻辑记忆,使其保持长久;只有将化学知识纵横整理,有序存放,构成了具有生长力的知识体系,用时才能取之快捷,易于迁移和再创造。在复习中,理清知识的脉络联系,分清知识的主次关系,可利用图表,也可用文字归纳等,使知识系统化、结构化。

例如对于原电池的理解,是一个将化学能转化为电能的装置,也可以理解为氧化还原反应的应用。以往我们多从电化学的角度考虑,多数分析电极的变化,电子、电荷的定向移动,电流的方向,极反应的书写等等,可是归根到底它是一个自发的氧化还原反应,正极是得到电子,化剂所在的一极,发生还原反应;而负极是失去电子,还原剂所在的一极,发生氧化反应。而判断正负极反应的物质实质就是判断氧化剂、还原剂是那种物质,在哪个电极反应。

三、研究高考试题,明确备考方向(以全国理综卷Ⅰ为例)

首先看看2013年新课标全国理综的Ⅰ第10题。银质器皿日久表面会逐渐变黑,这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理:在铝质容器中加入食盐溶液,再将变黑的银器浸入该溶液中,一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是( )

A.处理过程中银器一直保持恒重

B.银器为正极,Ag2S被还原生成单质银

C.该过程中总反应为2Al+3Ag2S==6Ag+Al2S3

D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl

这道题,由题干信息知,银器的这一处理过程运用了原电池原理。其中银器作正极,铝质容器为负极,食盐溶液为电解质溶液,负极反应式为:2Al-6e-==2Al3+,正极反应式为:3Ag2S+6e-==6Ag+3S2-,由此可知,B项正确,A、D项错误,又因Al3+与S2-可以相互促进水解,则原电池的总反应方程式为:3Ag2S+2Al+6H2O==6Ag+2Al(OH)3+3H2S↑,故C项错误。答案为B。

在看看2014年新课标全国理综的Ⅰ第27题。次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性。可用电渗析法制备,“四室电渗析法”工作原理如图所示〔阳膜和阴膜分别只允许阳离子,阴离子通过):

①写出阳极的电极反应式 。

②分析产品室可得到H3PO2原因 。

③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2:

将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有 杂质。该杂质产生的原因是 。

以次磷酸(H3PO2)为切入点,考查了弱电解质电离方程式的书写、氧化还原方程式的配平、盐类水解规律、电化学知识,题目乍看觉得很陌生,但命题以基础知识为依托,注重知识的应用性,突出考查对题目所给信息的灵活运用和文字表达能力,基本功扎实且能灵活掌握题目信息的学生可得到理想的成绩。

最后看看首先看看2013年新课标全国理综的Ⅰ第10题微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是( )

A.正极反应中有CO2生成

B.微生物促进了反应中电子的转移

C.质子通过交换膜从负极区移向正极区

D.电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O

分析本题:A、根据C元素的化合价的变化二氧化碳中C元素的化合价为最高价+4价,所以生成二氧化碳的反应为氧化反应,所以在负极生成,错误;B、在微生物的作用下,该装置为原电池装置,反应速率比化学反应速率加快,所以微生物促进了反应的发生,正确;C、原电池中阳离子向正极移动,正确;D、电池的总反应实质是葡萄糖的氧化反应,正确,答案选A。

总之在高三原电池复习中万变不离其宗——氧化还原反应。只要我们抓住这个根本,吃透上述方法,多多总结,提高我们的分析能力,原电高考试题的载体、情境是不断变化的,不变的仍然是以考查基础知识、基本原理与基本技能为主。化学基础知识的复习,要打通模块界限,以知识内容为线索组织复习,把相应的元素化合物知识、基本概念、化学方法融合起来,将教材中散杂于各章节、各模块的相似知识点进行串联、整合,归纳找出其中的规律,使知识系统化,做到融会贯通。

原电池教学反思 篇4

杜浪涛

电化学是高考的热点,几乎每年都考,其试题形式灵活多样。研究近年高考不难发现只要能快速准确的书写出电极反应式,则基本上就可以做对这类题目。现就《原电池电极反应式书写》这节复习课,反思如下:

1、思得:本课设计精巧,把考查点繁杂的内容有机地组织在了一起,密度大,却不失紧促,不显慌乱,条理清晰,注重把握电化学自身特点的同时,以氧化还原反应为突破口,揭示了电化学的精髓。

为了不让本课上得太“传统”,避免一言堂式的“穿串”,我设计了环环相扣的活动,为学生提供了丰富的思维情境。课堂包括以下环节:1.电化学学习策略简介;2.核心知识自主排查;3.交流讨论、质疑、释疑;4.总结书写电极反应式的方法和步骤;5.自主完成精选电池的电极反应式并板演;6.交流讨论、学生互评、教师点评、强调重、难点、易错点;7.链接高考;8.总结归纳。整个教学设计过程既注重发挥学生的学习主动性、积极性,充分的让学生参与到课堂教学中来,也注重了学生真实的收获与成长。

2、思失:本堂课从教学设计到完成授课,都没有考虑到尖子生与学困生的问题。所以课堂效率如何,值得商榷!值得我思考的问题是这节课下来,对全班学生中的多少是有效的,包括好的、中间的、困难的学生。如何才能确保课堂上没有“局外人”,没有学生被“边缘化”。

原电池工作原理教学设计 篇5

一、探究教学目标 知识目标

1、了解并掌握原电池形成的原理及原电池的定义。

2、能利用实验进行探究原电池形成的条件。

3、能利用所学知识进行知识的运用。能力目标

培养学生利用化学实验进行探究原电池原理和形成条件的能力。情感、态度目标

引导学生通过化学实验对原电池原理进行探究,培养学生的动手能力和相互合作精神及科学探究问题的能力。

二、探究重点

初步认识原电池概念、原理、组成及应用。

三、探究难点

通过对原电池实验的研究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质,以及这种转化的综合利用价值。

四、探究过程

【引入】电池与我们的生活息息相关,在生活中哪些地方会用到电池?(学生踊跃回答)电池对我们的生活如此重要,那么你知道世界上第一个电池是谁发明的吗?告诉大家世界上第一个电池是意大利物理学家伏打于1799年发明的,又称伏打电池,也就是今天我们要学习的原电池

【提问]原电池的工作原理是什么呢? 【展示】西红柿电池。(观看趣味实验,激发探究原电池工作原理的欲望。)【转引】下面我们通过分组实验探究原电池的工作原理

【实验探究】介绍实验桌上的物品,指导学生做以下三个实验:

实验1:把一块锌片插入盛有稀硫酸的烧杯里。测量溶液的温度,分析能量变化情况 实验2:把一块铜片插入盛有稀硫酸的烧杯里。

实验3:把铜片和锌片用导线连起来插入稀硫酸的烧杯里。要求同学认真观察现象,并思考原因 【学生回答】

1、锌片上有气泡,因为锌能和稀硫酸反应放出氢气 化学能转化为热能

2、铜片上没有气泡,因为铜不能和稀硫酸反应

3、铜片上有气泡

【教师设疑】铜不与稀硫酸反应,铜片上的气体是哪里来的? 【学生讨论】学生激烈讨论的焦点问题有:

1、铜片上的气体是什么?

2、氢离子转变为氢气所需的电子从何而来?

3、锌片有什么变化?溶液中氢离子浓度发生了什么变化?

讨论结果:锌失去的电子通过导线转移到铜片上,氢离子在铜片上得电子转变为氢气 【引导】怎样通过实验来证明锌片上的电子是否通过导线转移到了铜片上? 【学生回答】在铜片和锌片中间连接一个灵敏电流计,检测有无电流

【实验验证】在连接锌片和铜片的导线中接入一个灵敏电流计。引导学生观察实验现象,总结结论。【学生回答】电流计指针偏转说明导线中有电子流过,证明氢离子得到的电子确实是锌片失去,通过导线传递到铜片上的。

【追问】能量是如何转化的?(生答:化学能转化为电能)【师生小结】

原电池的定义:我们把化学能转化为电能的装置叫做原电池; 原电池的工作原理:

负极:电子流出,较活泼,(锌片):Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)正极:电子流入,较不活泼,(铜片):2H++2e-=H2↑(还原反应 【提问】通过以上实验探究,你认为构成原电池应满足什么条件呢

【实验验证】用下列实验用品:锌片、铜片、硫酸铜溶液、无水乙醇、稀硫酸、电流表、导线、碳棒、烧杯分析验证下列哪些装置可以构成原电池?

【思考】若把B装置中的一个铜片分别换成铁片和碳棒后,能构成原电池吗? 【学生小结】组成原电池的条件 首先,有自发的氧化还原反应 其次,满足下列条件:

(1)有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极(2)电极材料均插入电解质溶液中(3)两极相连形成闭合回路

【教师强调】构成原电池的条件:两极一液成回路

【课堂小结】让学生总结本节课所学内容教师给与补充

【思考与交流】相同条件下,纯锌粒和粗锌粒与同浓度的稀硫酸反应的速率一样吗?为什么?

【课堂练习】

1、根据Zn+Cu2+=Zn2++Cu的反应原理设计一个原电池,当Zn为负极时,正极可以选用的金属材料是:

A 镁

B 石墨

C 铝

D 铅

2、X、Y、Z都是金属,把X投入Z的硝酸盐溶液中,X的表面有Z析出,X 与Y组成原电池时,Y为电池的负极,X、Y、Z三种金属的活泼性顺序为:()

A X>Y>Z B X>Z>Y

C Y>X>Z

D Y>Z>X

3、电工操作规程中规定不能把铜导线与铝导线连接在一起,其中的化学原理是。

4、市场上出售的“热敷袋”中含有铁屑、炭粉、木屑和少量氯化钠、水等,热敷袋启 用前,用塑料袋和空气隔绝,启用时打开塑料袋,轻轻揉搓就会放出热量。试回答下列问题: 热敷袋产生热量的来源是 炭粉的主要作用是 加入NaCl的作用

原电池的工作原理教学设计

一、设计意图:

1、引导学生探究原电池概念的形成过程,理解其工作原理,明确原电池的形成条件;会书写简单的电极反应式,设计简单的原电池,会判断电极名称,电子及电流的方向。

2、从概念的形成入手逐步探究其原理,以问题为中心带动学生的学习热情,让学生充分享受学习的全过程,使学生不但知其然,还要知其所以然。

二、教学目标

1.知识与能力:⑴使学生了解原电池概念的形成与发展过程和组成条件,理解原电池的工作原理。⑵初步掌握形成原电池的基本条件,能正确规范书写电极反应方程式,能初步根据典型的氧化还原反应设计设计简单的原电池。

2.过程与方法:⑴通过分组实验培养学生观察能力与分析思维能力。⑵通过化学史实引导学生以问题为中心的学习方法。学会发现问题、解决问题的方法。加深理解实践→认识→再实践→再认识的辨证唯物主义的思维方法。

3.情感态度与价值观:⑴通过原电池的发明、发展史,培养学生实事求是勇于创新的科学态度。⑵激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。⑶体验科学探究的艰辛与愉悦,增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。

三、教学重点

原电池的工作原理。

四、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。

【教师活动】指导学生实验:观察锌片、铜片上各有什么现象发生? 【学生分组实验】⑴锌片、铜片分别插入稀硫酸中。⑵锌片、铜片用导线连接插入稀硫酸中。【学生记录现象】⑴中锌片溶解,锌片上有气泡产生;铜片上无现象。⑵中锌片溶解,铜片上有气泡产生。

【设计意图】锻炼学生实验能力、观察能力,通过观察、思考发现新问题的能力。【问题与讨论】铜片与稀硫酸不反应,但与锌片连接后铜片上为什么有气泡产生?气体是什么?怎样产生的?

【学生猜想与推测】铜片上的气体应该是氢气,虽然铜不与稀硫酸反应,但锌片与铜片连接后,锌片仍然发生失电子的氧化反应而溶解,铜片上发生了氢离子得电子的还原反应,生成氢气。铜片上的电子来自于锌片,即锌片上失去的电子通过导线传递到了铜片上,氢离子在铜片上得电子。

【教师活动】动画演示,指导学生观察电子的流动方向、离子的移动方向。【启发】从物理角度看,电子定向移动就会产生电流,怎样证明电流的产生? 【学生回答】连接灵敏电流计检验电流的存在。

【学生分组实验】锌片、铜片用导线连接以后连上灵敏电流计,插入稀硫酸中。【问题】灵敏电流计的指针是否偏转,偏向何方。【学生】指针偏转,偏向铜片一方。

【问题】电流计指针偏转说明有电能产生,请问电能是从什么形式的能转化来的?

【小结】由于发生了氧化还原反应,有电子的转移,电子的定向移动可以形成电流,把化学能转化成电能。这样的装置称为原电池。

【设计意图】通过以上问题的设计与解决,层层递进,锻炼了学生分析推理能力,以及通过实验验证理论推测的能力;在概念的逐步形成过程中体验到了探究的快乐,初步形成了原电池的概念。

四、进一步探究原电池的本质。

【提问】作为电池,有正极和负极之分,锌片和铜片谁是正极,谁是负极,你的判断依据是什么?

【学生】电子流出(电流流入)的电极为负极,电子流入(电流流出)电极为正极。所以 锌片为负极,铜片为正极。指针偏向哪一极,该极为正极。从实验现象知道,指针偏向铜片铜片为正极,那么锌片为负极。【设计意图】运用已有的物理知识解决化学问题,培养学生的思维迁移能力以及将各学科知识融会贯通与应用能力。有利于培养学生的科学素养。【过渡】锌片、铜片上发生的变化本质是什么?我们如何用一个最简单的式子把其变化本质描述出来?

【师生互动】学生讨论,教师启发,运用已有的氧化还原反应知识,据反应本质写出电极反应式。

【板书】负极(Zn)Zn→Zn2++2e-正极(Cu)2H++2e-→ H2↑

总式 Zn +2H+ = Zn2+ + H2 ↑

【教师活动】指导学生书写电极反应方程式,强调其写法需注意事项。【提问】原电池反应与普通化学反应相比有何特点? 【指导实验】⑴锌粒单独与稀硫酸反应,观察现象。

⑵用铜丝接触锌粒,观察现象。

⑶拿走铜丝,观察;再加少量硫酸铜溶液,观察现象。

【学生活动】分组实验、讨论、汇报实验结果:形成原电池反应可加快反应速率。

【小结】发生原电池反应时,电子从负极流出,流入正极;负极发生失电子的氧化反应,正极发生得电子的还原反应。而普通的氧化还原反应,电子直接从还原剂转移到氧化剂。原电池反应可加快反应速率。

【板书】负极:还原剂-ne-→氧化产物(氧化反应)正极:氧化剂+ne-→还原产物(还原反应)还原剂失去的电子流向正极,形成定向移动的电子流,使氧化反应和还原反应被分开在两极发生,使化学能转化成电能。

【设计意图】揭示原电池的反应本质,培养学生分析问题的能力

五、总结原电池形成的条件

【问题与讨论】比较伽伐尼电池、伏打电池和今天的化学模型电池,请你归纳组成原电池的条件。

【教师活动】重新演示这几种电池的投影,启发学生,共同探讨。【板书】原电池形成的条件:⑴两个电极,能导电。(强调:不一定是金属电极)⑵电解质溶液或者熔融态的电解质,能提供自由移动的阴阳离子导电。(阳离子移向正极,阴离子移向负极)⑶形成闭合的回路 【设计意图】利用化学史料培养学生发现问题,归纳抽象其本质的能力。完成化学源于生活,探究其本质,应用于生活的学习目的。正在修改的教案

一、探究教学目标 知识目标

1、使学生进一步认识原电池,理解原电池原理,会设计简单的原电池。

2、通过一些探究活动,进一步认识与体验科学探究的过程。

3、能利用所学知识进行知识的运用。能力目标

培养学生利用化学实验进行探究原电池原理和形成条件的能力。情感、态度目标

引导学生通过化学实验对原电池原理进行探究,培养学生的动手能力和相互合作精神及科学探究问题的能力。

二、探究重点

进一步探究原电池概念、原理、组成及应用。

三、探究难点 单液原电池向双液原电池的过渡

四、探究过程

【展示】西红柿电池。(观看趣味实验,激发学生进一步探究原电池工作原理的欲望。)【引入】电池与我们的生活息息相关,在生活中哪些地方会用到电池?(学生踊跃回答)电池对我们的生活如此重要,那么你知道电池是怎样制造出来的吗?

【提问]原电池在必修已介绍过,今天我们来进一步研究原电池。请大家回顾下列问题

1、什么是原电池?

2、要想构成原电池必须满足什么条件 ? 【学生回答】组成原电池的条件 首先,有自发的氧化还原反应 其次,满足下列条件:

(1)有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极(2)电极材料均插入电解质溶液中(3)两极相连形成闭合回路

【教师强调】构成原电池的条件:两极一液成回路 【思考】

下面,依据构成原电池的条件,请大家判断下列装置是不是原电池,不是的说明理由,是的写出电极反应方程式

【动画演示】原电池工作原理(以Zn-Cu原电池为例),教师做补充讲解 负极:电子流出,较活泼,(锌片):Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)正极:电子流入,较不活泼,(铜片):2H++2e-=H2↑(还原反应

【分组实验】引导学生仔细做下面的实验

Zn-Cu原电池,用一个较大的电流表,用的电解质溶液浓度较小,让学生观察实验现象。

要求同学认真观察现象并思考原因 【学生回答】

两极上都有气泡产生,电流计指针偏转的幅度越来越小 【学生讨论】

为什么两极上均有气泡产生?这个原电池能否持续稳定产生电流?为什么? 【教师总结】汇总学生的讨论结果后,引导学生分析总结 这个原电池不能持续产生稳定电流。主要原因是锌与稀硫酸直接接触,氢气在锌片表面不断析出构成了原电池,致使向外输出的电流强度减弱。当锌片表面完全被铜覆盖后,不再构成原电池,也就没有电流产生。其次,两极周围有过剩电荷,阻碍电子的定向移动。

【提问】怎样才能持续产生稳定的电流呢?结合我们刚才分析的原因,应该怎样改进原来的装置呢? 【学生回答】

1、要避免锌与稀硫酸直接接触;

2、想办法消除两极周围的过剩电荷。【演示实验】

1、演示带有盐桥的改进实验。(边实验边讲解以下内容:

1、该原电池的组成;

2、相关概念:半电池、半反应、外电路、内电路、盐桥。)

2去掉盐桥,电流表指针是否偏转?为什么?眼桥的作用是什么呢 【学生回答】不再偏转,因为这是个断路。盐桥的作用沟通内电路

【讲解】盐桥中阴阳离子的移动方向,并总结出盐桥的另一个作用—平衡电荷 【讨论并比较】盐桥原电池有什么优点简单原电池和带有盐桥原电池有什么相同点和不同点 【设问】能产生持续稳定电流的原电池应具备哪些条件? 【学生总结】

1、电极和与其接触的电解质溶液不发生反应

2、用眼桥接通电路

【过渡】那么依据原电池原理如何设计一个能产生持续稳定电流的原电池? 〔巩固练习〕把反应Fe+2FeCL3=3FeCL2设计成双液原电池 〔课堂总结〕

1、原电池原理

2、产生持续、稳定电流的原电池应具备的条件

3、原电池的设计思路

《原电池》复习课教学设计 篇6

长沙市第二十九中学 曾燕

一、教学目标

(一)、认知目标

1.掌握原电池原理,组成原电池的必要条件及其原电池的能量变化。2.了解几种新型化学电池,拓展学生的视野。

3.自制瓜果电池,激发学生对化学的学习兴趣,巩固原电池原理。

(二)、能力目标

1.培养学生设计实验、动手观察实验的能力。2.培养学生重视过程的研究。3.培养学生表达和逻辑推理能力。4.引导学生学会探究学习的方法。

二、教学重点和难点

重点:原电池原理,电极方程式的书写。难点:原电池原理。

三、教学过程

[导入]:

教师出示干电池提出设问:干电池中的电是怎样产生的呢?今天我们来探究这个问题。[学生实验]:

(1)将锌片和铜片分别放入盛有稀硫酸的烧杯里。

(2)将用导线连接的锌片和铜片同时放入盛有稀硫酸的烧杯里。(3)在上述实验(2)的导线中间连接一个电流计。[学生描述实验现象]:

(1)锌片和铜片单独放入稀硫酸中,锌片上有气泡产生,而铜片上没有。

(2)用导线相连接的锌片和铜片同时放入稀硫酸中,铜片上有气泡产生。

(3)实验(3)中电流计指针发生偏转。[教师提问]:产生这些现象的原因是什么? [思考]:

(1)锌片的质量有什么变化?

(2)锌片的电子为什么会流向铜片?(3)铜片上为什么有气泡产生?

(4)从氧化-还原反应的角度来分析两极各发生什么变化?(5)从能量转变的角度来分析原电池是一种什么装置?

学生在教师指导下阅读课文,共同讨论,寻找答案,探究原电池的原理。

播放多媒体动画,使学生直观的理解电子转移这一微观现象。[电极方程式]: 负极:锌片:Zn-2e→Zn2+(氧化反应)

正极:铜片:2H++2e→H2↑(还原反应)总的离子方程式:Zn+2H+→Zn2++ H2↑

[教师提问]:用其它金属或石墨作为电极,将导线相连同时放入其它溶液中,能否产生电流,组成原电池?

学生分组讨论,设计实验,通过实验加以验证,从而找出规律。[提供的实验药品及仪器]:

铝片、锌片、铁片、铜片、石墨、稀盐酸、氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、导线、电流计、小电珠、音乐集成块、酒精溶液、烧杯等。

学生通过共同讨论,设计出如下的实验并进行操作。[学生实验]:(1)铁片和铜片用导线连接放入稀盐酸中。

(2)铁片与石墨用导线连接放入硫酸铜溶液中。(3)铝片和铁片用导线连接放入氢氧化钠溶液中。(4)锌片和铜片用导线连接放入酒精溶液中。

每组实验的导线中间可随意连接一个电流计、一个小电珠或一个音乐集成块。[实验现象]:实验(1)、(2)、(3)中电流计指针偏转了,小电珠亮了,悦耳的音乐响起了;实验(4)没有现象,说明没有电流产生。

[学生书写电极方程式]:略。

学生通过进行有趣的探究性实验,仔细观察实验现象,师生共同讨论,得出准确结论。(1)形成原电池的必要条件:a、两个相连的电极(较活泼的金属是负极,较不活泼的金属或非金属石墨是正极。)b、电解质溶液。(2)原电池的原理:较活泼的金属作负极,发生氧化反应;较不活泼的金属或非金属石墨作正极,发生还原反应;电子由负极经过外电路流向正极。(3)原电池的能量变化:化学能转变成电能。

[教师陈述]:干电池就是原电池,将化学能转变成电能,干电池中的电流就是这样产生的。

[巩固练习]:

1、有A、B、C、D四种金属作电极,将A与B用导线连接浸入硫酸铜溶液中,B上析出铜;将C、D用导线连接浸入稀硫酸中,C上有气泡产生;将A、D用导线连接浸入稀硫酸中,电流从A沿导线流向D;将B浸入C的盐溶液里,B上有C析出。据此判断它们的活泼性由强到弱的顺序是()

(A)D C A B

(B)D B A C

(C)D A B C(D)B A D C

2、有A、B两个电极,用导线连接一个电流计,放入盛有C溶液的烧杯中,B棒质量增加,则装置中可能的情况是()(A)A作负极,C是硫酸铜溶液

(B)A作阴极,C是硫酸铜溶液

(C)A作负极,C是硫酸溶液

(D)A作正极,C是硫酸铜溶液

3、在盛有稀硫酸的烧杯中,有锌片和石墨两个电极,用导线连接一个电流计,关于此装置的下列说法正确的是()(A)石墨为负极

(B)锌片上有气体放出,溶液PH值增大(C)电子由锌片沿导线流向石墨

(D)H+向正极移动,发生氧化反应

4、下列叙述中:①锌跟稀硫酸反应制取氢气,加少量硫酸铜溶液能加快反应速度;②生铁跟稀硫酸反应比纯铁慢;③镀层破坏后,白铁皮(镀锌铁)比马口铁(镀锡铁)更易被腐蚀,正确的是()(A)①②③

(B)①③

(C)①②(D)①

[拓展知识]:联系生活,介绍几种新型的化学电池:如燃料电池、银锌电池(纽扣电池)、海水电池等扩大学生的视野,激发学生的求知欲。[家庭实验]]:每个学生回家设计一个瓜果电池,并通过实验巩固原电池原理。

板书设计

第四节

原电池原理及其应用

一、电池的工作原理

概念:把化学能转化为电能的装置叫做原电池。负极锌片:Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)正极铜片:2H++2e-=H2(还原反应)总反应式:Zn+2H+=Zn2++H2↑

二、组成原电池的条件

《原电池》复习课教学设计 篇7

一、教学策略

本章教材的前几节介绍的都是有关金属的知识,分别介绍了铁和铜的性质。铁和铜在一些酸的溶液中表现出不同的化学性质,但是如果把它们连接在一起放入酸的溶液中,会发生什么现象呢?本节教材以这个实验为引子,引出原电池这一课题。本节教材大体上可以分为三部分,第一部分是原电池的组成和化学原理;第二部分是化学电源;第三部分是金属的电化学腐蚀。

1、教材地位:

前面曾介绍过电解法冶炼金属,用电解法冶炼金属,实际上是把电能转化为化学能的过程。而原电池则是把化学能转化为电能的一种装置。利用原电池原理制成多种电池在工农业生产、科学研究以及日常生活方面都在广泛的用途。研究原电池原理另一个重要意义就是从本质上弄清金属腐蚀,特别是电化腐蚀的原因,找到金属防护的方法,体现了学以治用,同时对于培养学生分析问题解决问题的能力有很好的训练作用,所以本节内容既是本章的难点,又是本章的重点。

2、教材特点:

本节教材以实验事实入手来介绍铜一—锌原电池的化学原理,然后简单介绍几种化学电池,再以原电池原理来探讨金属腐蚀的原因,并根据这些原因来寻找金属防护的方法。这样,由实践到理论,再用理论指导实践,符合学生的认识规律。同时通过一系列对照实验,增强说服力,更具直观性,有利于提高课堂效果。

3、教学中应注意:

(1)要充分运用实验手段和现代化教学手段,启发学生通过实验、观察、思考、探索原电池反应的化学原理。

(2)[实验4—14]应边做边讲,由学生观察叙述出铁丝、铜丝分别放入酸中时的现象,以及铁丝和铜丝上端接触到一起放入酸中时的现象,教师归纳,并引导学生利用学过的知识分析问题并对不同的实验现象质疑,引入新课。(3)[实验4—15]应按教材介绍的步骤逐步进行,在实验过程中,随时提出一些启发性问题,引导学生思考。

A、把锌片和铜片同时浸入稀硫酸中,让学生观察现象并分析原因。B.提出问题:“把上端用导线连接的锌片和铜片同时浸入稀硫酸中,现象将有什么不同?”激发学生联系实验4—14预测现象,然后演示。

C、在导线中间接入一个电流表,电流表指针偏转,让学生观察现象并分析原因。

D、把电流表与干电池相连,并与原电池相比较,使学生明确原电池的外电路上的电流是从铜片经外电路流向锌片,即电子由锌片流向铜片。

把实验分成这样几个步骤进行,使学生看到具体的实验现象,并通过观察、分析思考,从宏观现象引导到电子流向的微观分析,由表及里逐步分析推理,有利于探索原电池的化学原理。(4)实验后,可提出几个思考题,让学生带着问题阅读教材,在阅读后组织学生进行讨论,共同总结出原电池的形成条件。

A、锌片上的电子为什么会流向铜片?

B、铜片上为什么有气体产生?产生的是什么气体?

C、铜片上发生了什么反应?写出铜片上反应的电极反应式。D、锌片的质量发生什么变化? E.锌片上发生了什么反应?写出锌片上反应的电极反应式。F、从能量转变的观点本分析,原电池是一种什么装置? G、试着小结构成原电池的条件。

(5)化学电源的教学要求比较低,可让学生收集一些废旧电池,观察外表、分析类型、用途等。同时教师介绍一些新型化学电池如:铅蓄电池,Al电池、H2和O2燃料电池,锂电池等等。然后组织学生阅读教材,并完成“研究性学习课题。” 应该注意,废旧电池中含有很多有毒、有害的物质,如汞、镉、铅、镍等重金属和酸、碱等,是一种严重的污染物。应引导学生认识废旧电池的危害,不能随意乱扔废旧电池,也不能混入普通垃圾,应集中交回回收部门,进行统一处理。教师可引导学生在学校或大商场设立废旧电池回收箱,回收后交有关部门统一处理。

(6)关于金属的电化腐蚀的内容,可引导学生通过阅读、认识金属腐蚀的本质,危害和钢铁电化腐蚀的原因,并根据原电池原理,尝试去写钢铁腐蚀的电极反应式,联系日常生活实际,提出金属的防护方法。可提出以下思考题使学生探讨: A、金属腐蚀的本质是什么?

B、什么是化学腐蚀?什么是电化腐蚀? C、电化腐蚀的本质是什么?

D、在潮湿的空气里,钢铁表面为什么形无数微小的原电池? E、金属腐蚀有哪些危害?

F、防止金属腐蚀应该从哪些方面入手?在生活中你观察到有哪些金属防护措施?(7)鼓励学生进行家庭小实验,试求用其它金属、水果、蔬菜、溶液等设计小电池。

二、教学目标分析

1、知识能力目标:

(1)使学生理解原电池原理,能进行简单的电极反应分析。

(2)使学生对日常生活中常见的化学电源和新型化学电池有所了解。(3)使学生了解金属的电化学腐蚀的原理及防护措施。

2、情感认识目标:

(1)通过实验引导探究实验,激发学生强烈的求知欲和对自然科学知识丰富内涵的浓厚兴趣。

(2)通过教学,引导学生动手设计家庭小实验,从中找到成功的喜悦,进而树立献身科学研究的远大理想和抱负。

3、教学重点: 原电池原理

4、教学难点:

原电池的形成条件及电极反应式

三、学环节设计

化学是一门以实验为主的学科,教师课堂演示实验不仅仅是为了让学生看清楚实验现象,还要教给学生如何根据实验现象去思考分析从而得出结论,进而总结出相关规律。这种能力要求才是化学实验教学真正要达到的目的。

1、设疑讨论激发兴趣

利用学过的金属的有关性质设疑让学生讨论铜和铁分别浸入稀硫酸中应该看到什么现象,如果用导线把二者连接起来又将看到什么现象,然后做实验验证学生的预测是否正确,再设疑为什么会出现这一现象,引入新课。这样层层深入,既引起了学生的兴趣,又激发学生强烈的求知欲,利于教学的进行。

2、实验引探讨论分析 教学中要真正还学生的主体地位,必须是在教师引导下的学生自主学习。因此教师在实行新课教学时,要边操作实验边提出一系列的思考题让学生观察现象思考回答。这样引导学生探索学习,有利于学生理解知识的本质。然后教师进行归纳点评,强调重点。

3、总结归纳巩固强化

通过对实验结果的分析讨论,师生共同对知识进行归纳得出原电池的电极反应规,外电路电流方向,形成原电池的条件等重点知识框架,然后进行练习巩固,强化掌握。

四、教学过程设计

(引入)前面我们学习了有关金属的知识,了解了铁和铜的性质,铁是比较活泼的金属,能与稀H2SO4反应放出H2,铜是不活泼金属,与稀H2SO4不反应。如果我们把铁和铜连接起来,同时放入H2SO4中,会发生什么现象呢?下面我们来做这个实验。

[演示实验4—14]在烧杯中加入20mol稀H2SO4。将铁丝和铜丝分别浸入其中。观察现象;将铁丝和铜丝连在一起,再浸入稀H2SO4,观察现象。(提问)有什么现象?

(学生回答)铁丝与稀H2SO4反应放出H2,铜丝不反应,铁丝和铜丝连起来放入稀H2SO4中,铁丝溶解但不放H2,铜丝上面放H2。

(讲述)为什么会这样呢?原来铁丝和铜丝连接插入稀H2SO4构成了一个原电池。下面我们就来研究原电池。

(板书)第四节原电池原理及其应用

一、原电池

[演示实验4—15]把一块锌片和一块铜片平行地插入盛有稀H2SO4的烧杯中,观察现象。再用导线把锌片和铜片连接起来观察现象。在导线中间接入电流计,观察指针是否偏转,用干电池对照判断电流方向。

(讲述)认真观察实验现象,回答下列问题:(投影问题)

1、锌和铜片分别插入稀H2SO4中,有什么现象?

2、锌片和铜片用导线连接后插入稀H2SO4中,铜片上为什么有气泡产生?

3、锌片的质量有无变化?溶液中(CH+)如何变化?

4、写出铜片和锌片上变化的离子方程式。

5、电子流动的方向如何?(学生讨论)(教师小结)

铜片、锌片分别插入稀H2SO4中:铜片不反应,锌片直接与稀H2SO4发生置换反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑

铜片、锌片相连插入稀H2SO4中,构成了原电池: 锌片:Zn-2e=Zn2+(氧化反应)铜片:2H++2e=H2↑(还原反应)电子:Zn→Cu 在铜片上,溶液中的H+得到电子被还原成H2,溶液中H+减少,锌片由于反应而不断减少,外电路上有电流产生,锌片相当于负极,铜片相当于正极。

(讲述)我们知道,物质发生反应时,常伴随有化学能与热能,光能的相互转化,例如:镁条在空气中燃烧,伴随有发光、放热现象,就是化学能转化为热能和光能。植物的光合作用就是将光能转化为化学能。那么我们做的实验是化学能转化为什么能呢?(学生回答)(教师小结)(板书)

1、原电池:将化学能转化为电能的装置。

(讲述)早在1799年,意大利物理学家伏打发现了这一规律,发明世界上第一个原电池——伏打电池。

(观看课件)模拟原电池两极的氧化还原反应。(投影)(学生填写下表)电极

电极材料

电级反应

反应类型

得失电子粒子

电子流向

负极

锌片

Zn-2e=Zn2+ 氧化反应

Zn原子

Zn→Cu

正极

铜片

2H++2e=H2↑

还原反应

H+离子

(思考)原电池的两极材料如何选择呢?(学生讨论)

(学生阅读)阅读课本,填写下表(投影)(学生填写)电极

电极材料

反应类型

电子流向

负极

还原性较强的金属

氧化反应

负极向外电路提供电子

正极

还原性较弱的金属

还原反应

正极从外电路得到电子

(投影)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。

(设疑)(教师提出)

1、哪些装置可以形成原电池,哪些不能?

2、指出可形成原电池的正极反应和负极反应。

3、电子的流向如何?(学生讨论)(回答A、B、C可形成原电池)(教师小结)

(板书)

2、组成原电池的条件:

(1)有两种活性不同的金属(或一种为非金属导体)作电极。(2)电极材料均插入电解质溶液中。(3)两极相连形成闭合回路。

3、原电池原理:

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)正极表面发生还原反应。

(设计实验)有锌片、铜片、橘子、PH试纸、电流计,请同学们分析一下能否组成原电池,并亲手设计一个原电池。

(讲述)在家中我们可以用水、马铃薯等及碱水、盐水做电解质溶液,用两片不同的金属和一些导线就可以构成原电池。大家可以试着去做。(练习)(投影)

1、X、Y、Z都是金属,把X浸入Z的硝酸盐溶液中,X的表面有Z析出,X与Y组成原电池时,Y为电池负极,则X、Y、Z三种金属的活动性顺序为()A、X>Y>Z

B、X>Z>Y

C、Y>X>Z

D、Y>Z>X

2、下列方法可以加快铁与稀H2SO4反应速率的是()A、加入少量ZnCl2

B、加入少量CuSO4

C、加热

D、增大压强

3、把两根铁棒用导线连起来,插入稀H2SO4中有何现象?外电路中有无电流?为什么?(小结)按板书内容,小结重点、难点。

(作业)课本P×××页

一、1、3、4

二、2、3 附:探究内容:

调查常用电池的种类,使用范围,性能和价格以及电池中的氧化剂和还原剂。调查废旧电池是如何处理的以及回收废旧电池的意义和价值。方法:调查走访,查找资料,撰写论文。

五、学法设计

科学有效的学习方法,对于提高学生学习效率起着重要的作用。针对本节教材,教师引导学生采用不同的学习方法。

1、对比分析法:

学生通过对铜和铁分别放入酸中现象不同的对比分析,结合铜、铁相继放入酸中的现象对比,得出铜锌相连与不相连时反应规律不同结论。通过对锌、铜原电池实验各种现象的对比分析得出原电池的反应原理及定义。通过钢铁在潮湿空气中易腐蚀与在干燥环境中不易腐蚀的对比分析找出腐蚀原因。进而得出防腐蚀的具体措施,对比分析得出结论,有理有据,直观明了学生对知识易于接受。

2、实验探究法:

本节所有现象,结论都是通过具体实验得出的,所以实验探究法成为中心学法,学生通过现象观察分析,回答老师提出的有关讨论题,一步一步得出规律,知识接受过程自然流畅,理解深刻。

3、自学讨论法:

教材从图片、漫画、资料、家庭小实验、研究性学习课题、阅读资料等多种形式编排,内容丰富,可读性、趣味性强,教师设置了系列阅读提纲(问题)。指导学生阅读,讨论、分析从而得出结论。同时指导学生通过查找资料,阅读相关书籍、杂志、报纸等。拓宽知识视野,形成良好自学习惯和能力。

六、教学多媒体设计 序号

媒体内容

媒体类型 媒体作用

使用方法

占用时间

媒体来源

实验讨论题

图像

媒体1H D

2分钟

教师自制

原电池本反本质

图像动画

媒体2F F

1分钟

教师自制

原电池电级反应

图像 媒体3G F 1分钟

教师自制

原电池电级特征

图像

媒体4G F 1分钟

教师自制

原电池形成条件

图像

媒体5H A 3分钟

教师自制

课堂练习 图像

媒体6L D

3分钟

教师自制

1、媒体在教学中的作用:

A、创情激趣,导入新课 B、提供事实,建立经验 C、图文并举,直观形象 D、举例验证,建立概念 E、提供示范,正确操作 F、呈现过程,形成映像 G、演绎原理,启发思维 H、设难置疑,引起思辩 I、化静为动,激发情趣 J、化难为易,自主学习K、欣赏审美,陶冶情操 L、协作学习,探求新知 M、巩固新知,形成技能 N、效果评价,反思反馈。

2、媒体使用方法:

A、播放—讲解—设疑

B、设疑—播放—操作

C、讲解—播放—举例 D、播放—提问—讲解

E、播放—讨论—操作

F、播放—讨论—总结 G、其他

七、教学板书设计 原电池原理及其应用

1、原电池原理:

⑴置换反应:Zn+H+=Zn2++H2 ⑵原电池反应:铜锌原电池

负极:

Zn-2e=Zn2+

(氧化反应)正极:

2H++2e=H

2(还原反应)电子流向:Zn

Cu

1、原电池:将化学能转化成电能的装置; 1799年,伏打电池。

2、组成原电池的条件:

⑴有两种活泼性不同的金属(或一种为非金属导体)做电极; ⑵电极材料均插入电解质溶液; ⑶两极相连形成闭和回路;

4、原电池原理:

较活泼金属

负极

氧化反应 较不活泼金属

正极 还原反应

八、教学流程图

优秀教案——原电池 篇8

(指导学生演示实验并观察总结,回答问题)

【板书】1.现象:铜片表面明显有铜析出,电流计显示无电流通过。

【分析】铜不与CuSO4溶液反应,铜片表面却有红色的铜析出,且锌片逐渐溶解,说明原电池发生了电极反应,用物理学的电学知识可判断电流计指针不动,可能是锌片直接接触,形成回路,而通过电流计极其微弱,无法使指针偏转。

【设疑】若要证明上述装置就是原电池,确实实现了化学能与电能之间的转换,就必须证明锌片与铜片之间确实有电流,如何证明?(老师提问,学生思考回答。)

【演示实验】2.将锌片与铜片分别通过导线与电流计连接,并使锌片和铜片不直接接触,再同时浸入盛有CuSO4溶液的烧杯中。(指导学生演示实验并观察总结,回答问题)

【板书】2.现象:电流计指针发生偏转,并指示电子是由锌片流向铜片,在铜片表面有红色的铜析出。

结论:发生原电池反应,说明该装置构成了原电池,且锌为原电池的负极,铜为正极。

电极反应式:

负极:Zn-2e-= Zn2+

氧化反应 正极:Cu2+ + 2e-= Cu

还原反应 总反应式:Cu2+ + Zn= Zn2++ Cu 【设疑】随上述实验时间的延续,电流计指针偏转的角度逐渐减小,即没有电流通过,同时锌片表面逐渐被铜覆盖,为什么?(指导学生据观察继续总结,回答问题)

【分析】由于锌片与CuSO4溶液直接接触,反应一段时间后,难以避免溶液中有Cu2+在锌片表面被直接还原,一旦有少量铜在锌片表面析出,指示向外输出的电流强度减弱,当锌片表面完全被铜覆盖后,反应就终止了,也就无电流再产生。

【设疑】作为原电池,其功能是将化学能转换成电能,上述实验中负极上变化势必影响原电池的供电效率,车到半途,就不是骑,而是推车了,这样就不好,那能否设法阻止溶液中的Cu2+在负极锌片表面还原?

【演示实验】3.课本P7实验4-1(先向学生介绍装置及各仪器的名称及用途,即什么是半电池、盐桥、外电路、内电路。指导学生演示实验并观察总结,回答问题)【板书】3.现象:有盐桥存在时,电流计指针偏转。

电极反应式:

负极:Zn-2e-= Zn2+

氧化反应 正极:Cu2+ + 2e-= Cu

还原反应 总反应式:Cu2+ + Zn= Zn2++ Cu 【分析】当盐桥存在时,随反应的进行,盐桥中的Cl-会移向ZnSO4溶液,K+移向CuSO4溶液,使ZnSO4溶液和CuSO4溶液均保持电中性,氧化还原反应得以继续进行,从而使原电池不断地产生电流,保证了你的电动车可以带你到达目的地。【思考】盐桥取出,电流还能产生吗?(学生思考回答)

【分析】取出盐桥,由于Zn原子失去电子成了Zn2+,进入溶液,使ZnSO4溶液因Zn2+增加而带正电,同时CuSO4溶液中Cu2+得到电子成为金属铜沉淀在铜片上,使溶液中的Cu2+减少而带负电,这两因素均会阻止电子从锌片流向铜片,造成不产生电流的现象。

【小结】从以上三个演示实验存在的现象及分析,可知,要产生持续、稳定的电流,可以用实验4-1的装置。

【板书】

三、原电池的重要用途:

(1)制作电池,如干电池、蓄电池。

(2)防止金属被腐蚀,如镀锌管,用锌保护铁。

(3)提高化学反应速率,如用粗锌代替纯锌制H2,反应速率较快。

【总结】通过以上三个实验的比较,得出具备产生持续、稳定电流的原电池的条件,电极反应式:

负极:

Zn-2e-

= Zn2+

失电子

氧化反应

正极:

Cu2+ + 2eMg(氢氧化钠溶液)

原电池高考考点透视(大全) 篇9

1.确定金属活动性顺序

例1.(1993年上海高考化学题)有A、B、C、D四种金属,将A与B用导线联结起来,浸入电解质溶液中,B不易被腐蚀;将A、D分别投入到等浓度的盐酸中,D比A反应剧烈;将铜浸入B的盐溶液中无明显变化;将铜浸入C的盐溶液中,有金属C析出。据此可推知它们的金属活动性由强到弱的顺序为()

A.D>C>A>B B.D>A>B>C C.D>B>A>C D.B>A>D>C 解析:根据原电池原理,较活泼金属作负极,较不活泼金属作正极,B不易被腐蚀,说明B为正极,金属活动性A>B。另可比较出金属活动性D>A,B>C。故答案为B项。

2.比较反应速率

例2.(2000年北京春季高考化学题)100mL浓度为2 mol·L-1的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的总量,可采用的方法是()

A.加入适量的6mol·L-1的盐酸 B.加入数滴氯化铜溶液 C.加入适量蒸馏水 D.加入适量的氯化钠溶液

解析:向溶液中再加入盐酸,H+的物质的量增加,生成H2的总量也增加,A错。加入氯化铜后,锌置换出的少量铜附在锌片上,形成了原电池反应,反应速率加快,又锌是过量的,生成H2的总量决定于盐酸的量,故B正确。向原溶液中加入水或氯化钠溶液都引起溶液中H+浓度的下降,反应速率变慢,故C、D都

不正确。本题答案为B项。

3.书写电极反应式、总反应式

例3.(2000年全国高考理综题)熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐 混合物作电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混合气体为阴极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:

阳极反应式:2CO+2CO2--

3-4e== 4CO2 阴极反应式:_________________,电池总反应式:_______________。解析:作为燃料电池,总的效果就是把燃料进行燃烧。本题中CO为还原剂,空气中O2为氧化剂,电池总反应式为:2CO+O2==2CO2。用总反应式减去电池负极(即题目指的阳极)反应式,就可得到电池正极(即题目指的阴极)反应式:O-2-2+2CO2+4e== 2CO3。

4.分析电极反应

例4.(1999年全国高考化学题)氢镍电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是:

(1/2)H2+NiO(OH)

Ni(OH)2

根据此反应式判断下列叙述中正确的是()

A.电池放电时,电池负极周围溶液的pH不断增大

B.电池放电时,镍元素被氧化

C.电池充电时,氢元素被还原

D.电池放电时,H2是负极

解析:电池的充、放电互为相反的过程,放

电时是原电池反应,充电时是电解池反应。根据氢镍电池放电时的总反应式可知,电解质溶液只能是强碱性溶液,不能是强酸性溶液,因为在强酸性溶液中NiO(OH)和Ni(OH)2都会溶解。这样可写出负极反应式:H--2+2OH-2e== 2H2O,H2为负极,附近的pH应下降。放电时镍元素由+3价变为+2价,被还原,充电时氢元素由+1价变为0价,被还原。故答案为C、D项。

例5.(2000年全国高考理综题)钢铁 发生电化学腐蚀时,负极发生的反应()

A.2H++2e-==H2

B.2H+4e-== 4OH-2O+O2 C.Fe-2e-==Fe2+

D.4OH-+4e-==2H2O+O2

解析:钢铁在潮湿的空气中发生电化学腐蚀时,负极为铁,正极为碳,电解质溶液为溶有O2或CO2等气体的水膜。当水膜呈弱酸性或中性时发生吸氧腐蚀,负极反应为:Fe-2e-==Fe2+,正极反应为:2H-2O+O2+4e== 4OH-;当水膜呈酸性时发生析氢腐蚀,负极反应为:Fe-2e-==Fe2+,正极反应为:2H+

+2e-==H2。钢铁的电化学腐蚀以吸氧腐蚀为主。故答案为C项。

5.判断原电池的电极

例6.(2001年广东高考化学题)镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用,它的充放电反应按下式进行:

由此可知,该电池放电时的负极材料是

()

A.Cd(OH)2 B.Ni(OH)2 C.Cd D.NiO(OH)

解析:此电池放电时为原电池反应,所列反应由右向左进行,Cd元素由0价变为+2价,失去电子,被氧化,故Cd是电池的负极反应材料。本题答案为C项。

例7.(2001年上海高考化学题)铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中,锌片是()

A.阴极 B.正极 C.阳极 D.负极 解析:铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中形成了原电池,由于金属活动性Zn>Cu,故Zn为负极。答案为D项。

6.原电池原理的综合应用

例8.(2004年天津高考理综题)下图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不正确的是()

A.a电极是负极

B.b电极的电极反应为:4OH--4e-

== 2H2O+O2↑

C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源

D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和

氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置

解析:分析氢氧燃料电池原理示意图,可知a极为负极,其电极反应为:2H-+2-4e==4H,b极为正极,其电极反应为:O--2+2H2O+4e==4OH,电池总反应式为:2H2+O2==2H2O。H2为还原剂,O2为氧化剂,H2、O2不需全部储藏在电池内。故答案为B项。

例9.(2004年江苏高考化学题)碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为:

Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)==

Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下列说法错误的是()A.电池工作时,锌失去电子

B.电池正极的电极反应式为:2MnO-2(s)+H2O(1)+2e== Mn2O3(s)+2OH-(aq)C.电池工作时,电子由正极通过外电路

流向负极

D.外电路中每通过O.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g

解析: 该电池的电解液为KOH溶液,结合总反应式可写出负极反应式:Zn(s)+2OH-(aq)-2e-

== Zn(OH)2(s),用总反应式减去负极反应式,可得到正极反应式:2MnO-

高一原电池知识点总结 篇10

高中化学原电池知识点1、原电池的基本情况

(1)构成:两极、一液(电解质溶液)、一回路(闭合回路)、一反应(自发进行的氧化还原反应)。

(2)能量转化形式:化学能转化为电能。

(3)电极与电极反应:较活泼的一极是负极,发生氧化反应;较不活泼的一极是正极,发生还原反应。

(4)溶液中阴、阳离子的移动方向:阳离子移向正极;阴离子移向负极。

(5)电子流向:负极(通过导线)→正极;在电解质溶液中,靠阴、阳离子发生定向移动而导电。

高中化学原电池知识点2、原电池电极反应规律

(1)负极反应(与电极材料有关)

①若为活泼电极:金属失去电子生成金属离子(注意:Fe→Fe2+);

②若为惰性电极(石墨、铂):通到正极上的H2、CH4等燃料发生氧化反应;

②正极反应(与电极材料无关):阳离子放电

高中化学原电池知识点3、重要原电池的的`电极反应式和电池总式

(1)铜—锌—稀硫酸电池

负极:Zn - 2e- == Zn2+ 正极:2H+ +2e- == H2↑

总反应式:Zn+ 2H+ == Zn2+ + H2↑ Zn+ H2SO4 == ZnSO4+ H2↑

(2)铜—锌—硫酸铜溶液电池

负极:Zn - 2e- == Zn2+ 正极:Cu2++ 2e- == Cu

总反应式:Zn+ Cu2+ == Zn2+ + Cu Zn+ CuSO4 == ZnSO4+ Cu

(3) 铜—石墨—FeCl3溶液电池

负极:Cu - 2e- == Cu2+ 正极:2Fe3++ 2e- == 2Fe2+

总反应式:2Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+ 2FeCl3 + Cu == 2FeCl2 + CuCl2

(4)铅蓄电池

负极:Pb+SO42--2e- == PbSO4 正极:PbO2+4H++SO42- +2e- == PbSO4+2H2O

电池总反应:Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O

(5)氢氧燃料电池

①电解质溶液为KOH溶液

负极:2H2+4OH--4e- =4H2O 正极:O2+2H2O+4e-=4OH-

②电解质溶液为稀硫酸

负极:2H2-4e- =4H+ 正极:O2+4H++4e-=2H2O

电池总反应:2H2+ O2=2H2O

(6)钢铁的电化学腐蚀

①吸氧腐蚀

负极:2Fe - 4e- == 2Fe2+ 正极:O2+2H2O+4e-=4OH-

总反应式:2Fe + O2+2H2O=2Fe(OH)2

②析氢腐蚀

负极:Fe - 2e- == Fe2+ 正极:2H+ +2e- == H2↑

总反应式:Fe+ 2H+ == Fe2+ + H2↑

高中化学原电池知识点4、金属腐蚀

(1)金属腐蚀的类型:化学腐蚀和电化学腐蚀。

(2)电化学腐蚀的类型:吸氧腐蚀和析氢腐蚀。

当水膜的酸性较强时,发生析氢腐蚀;当水膜的酸性较弱或呈中性时,发生吸氧腐蚀。自然界中较为普遍发生的是吸氧腐蚀。

高中化学原电池知识点5、金属的防护方法

(1)改变金属的内部结构:如制成不锈钢。

(2)覆盖保护层:涂漆、电镀、搪瓷、涂沥青、塑料、沥青等。

(3)电化学保护法:

①牺牲阳极保护法:如轮船的船底四周镶嵌锌块。

②外加电流阴极保护法(又叫阴极电保护法):将被保护的金属制品(如水库闸门、合成氨塔等)与直流电源的负极相连接,做电解池的阴极,受到保护。

高中化学原电池知识点6、可充电电池问题

(1)放电时是原电池,充电时是电解池。

(2)充电时,外接直流电源的负极连接蓄电池的负极,正极连接正极。

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