原电池模拟

2025-01-12

原电池模拟(共5篇)

原电池模拟 篇1

一、学习目标

1. 知识目标

掌握原电池原理;掌握正负极的判断及构成原电池的条件;了解日常生活中常用的化学电池和新型的化学电池。

2. 能力目标

学会主动参与自主探索性学习;动手收集、处理相关的信息资料并交流;能利用所学知识自制原电池, 并能体验成功;学会展示自己的创新成果。

3. 德育目标

增强环保意识、节能意识;在开发利用化学新能源时能建立“绿色化学”的新理念。

二、相关知识复习

1. 氧化还原反应的相关知识;

2. 化学反应中的能量变化;

3. 利用英特网搜索引擎, 查找新型原电池的有关资料并相互交流。

三、学习过程

1. 实验观察及问题提出

【实验一】在一个容器中加入30 ml稀硫酸, 插入锌片。观察到锌片上有大量气泡。在锌片的两处不同地方用铁夹夹住后, 用导线连接灵敏电流计, 观察到无电流。

教师提出问题并与学生讨论这两种现象的原因。

【实验二】在实验一的装置中分别插入一块铜片、碳棒、铝片等, 并用导线连接成闭合回路, 观察有无电流产生。

【问题探究一】若铜片和锌片不用导线连接就插入稀硫酸中, 即可看到锌片上有气泡, 而铜片上没有;若连接, 则锌片上没有, 而铜片上有气泡。

要求学生通过阅读课本, 查找资料, 询问、讨论后予以解释现象成因。教师要及时引导、鼓励、肯定, 并形成一致结论。

(结论一) 锌与稀硫酸反应是Zn直接将电子给予稀硫酸中的H+, 因此不产生电流;而当锌铜用导线连接后, 锌原子失去的电子从导线上流到铜片上, H+在铜片上得到电子被还原成氢原子, 氢原子结合成氢分子从铜片上放出而形成气泡。

(结论二) 在化学反应过程中, 将化学能转为电能的装置就是原电池。原电池的原理是氧化还原反应。具体地说, 由化学性质不同的两个电极浸在同一电解质溶液中组成的原电池, 需要判断哪一个电极自身能够自发地与电解液发生氧化或还原反应, 若是均不能与电解液自发发生氧化或还原反应则不构成原电池。

(结论三) 原电池电极的确定方法是:电子流出的一级为负极, 电子流入的一级为正极。负极:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应) , 正极:2H++2e-=H2↑ (还原反应) 。原电池反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑。

【问题探究二】结合氧化还原反应知识和原电池反应特点, 可以讨论归纳出以下规律:

(1) 由电极材料本身判断:相对活泼金属为负极, 相对不活泼金属或非金属导体为正极。

(2) 由氧化还原反应知识判断:还原剂在负极反应, 失去电子, 发生氧化反应;氧化剂在正极反应, 得到电子, 发生还原反应。

(3) 非氧化还原反应不能设计为原电池。

(4) 电子由负极流向正极, 电流方向由正极流向负极;电解质溶液中, 阴离子向负极移动, 阳离子向正极移动。

【问题探究三】原电池的构成条件。

【实验三】观察下列实验中两极间有无电流: (1) Cu—Fe—CuCl2溶液; (2) Al—Cu—酒精; (3) Fe—石墨—NaCl溶液。

【总结规律】将活泼性不同的两个金属电极或金属与非金属导体用导线连接, 接触电解质溶液,

发生氧化还原反应, 形成原电池。

2. 知识应用及实验创新

应用原电池原理及构成条件, 利用身边的材料, 如铁钉、导线、石墨、苹果、洋芋等制成一个原电池, 并实验能否制作一个能够产生连续稳恒电流的电池, 使小灯泡发光, 力图通过实验使学生体验成功或挫折。

3. 查找资料

要求学生在电脑室查找有关常用电池和新型电池的相关知识, 内容包括原电池材料、工作原理、使用注意事项、电池寿命、废旧电池的回收利用等。并让其对查找到的资料进行分类、剪辑、下载、上传主机、整理保存。教师评价后可制成网页进行交流。

在这里, 教师还要告诉同学们, 原电池中有锌、锰、铜、银等有色金属和碳棒, 属于不可再生的资源, 可以回收利用。同时, 电池中除含有汞、铅等重金属, 还有酸、碱等电解质溶液, 对人体和生态环境有不同程度的危害。所以, 一方面我们应该把废旧电池集中回收, 然后由专门机构进行加工再利用;另一方面不要随意丢弃废旧电池, 以免污染环境。

四、练习检测

由师生共同编辑与原电池相关的习题并且进行练习检测。

原电池模拟 篇2

付文磊

本节课是在学生学完原电池的基础上来学习电解的原理及其应用,在本节课的学习中,通过实验引导学生自主探究、通过对现象的观察,问题的讨论,促使学生主动获取知识,同时消除学生对理论的抽象感和乏味感。原电池和电解池这一部分的基础知识不是很复杂,但是最近几年的高考题以次命题的考题不是很容易得分,就我个人的看法,不是说题目有多么的新颖,一方面是学生的基础知识掌握不够牢固以及对知识的运用不够熟练,更为重要的是在题干中提取有效信息的能力有待提高。简单的举个例子,学生们对于一个陌生的装置,不能准确的判断是原电池还是电解池。当然这是个小问题,有电源就是电解、没有就是原电池。对于他们来说,更难的是对于一个新型的原电池,不能准确的找出正负极。其根本原因,学生提取有用信息的能力不高。题干中明明提到电极材料是什么,接下来就根据电极材料的性质判断正负极。但学生非要纠结于那些“不明物”是做什么的,扰乱了思路,做题速度显然就慢了。

1、我在授课过程中主要采用了和原电池对比的方法,使学生在脑海里形成对两种装置的清晰认识,使知识在学生头脑里系统化、网络化,同时采用实验探究的方法,培养学生的实验探究的能力,培养发散思维和合作意识。

2、在实际教学中,还是发现由原电池向电解池的过渡还是稍显突兀,对于电解池中离子和电子的定向移动理解存在一些困难,这是在以后的教学中需要注意的地方。

原电池工作原理及其运用 篇3

解析 A项,虽然Cu不与溶液直接反应,但可以发生类似钢铁的吸氧腐蚀,所以能构成原电池。(Cu2+/Cu标准电极电位+0.3402V;O2/OH-标准电极电位+0.401V。这两个半电池有电位差,因而能形成原电池。) B项,构成以KOH为电解液的氢氧燃料电池。C项,有外接电源,它应该是电解池。D项,原电池由两个半电池组成,中间通过盐桥连接起来构成闭合电路,所以能构成原电池。

点拨 判断方法:(1)先分析有、无外接电源,有外接电源的为电解池,无外接电源的为原电池。(2)从原电池形成的条件分析,主要是“四看”:看电极——两极为导体且存在活泼性差异(燃料电池一般为惰性电极);看溶液——看是否是电解质液;看回路——形成闭合回路(两个半电池中间可通过盐桥连接,构成闭合回路);看本质——有无氧化还原反应。(3)多池相连,无外接电源时,两极活泼性差异最大的一池为原电池,其它可看成电解池。

考点2 原电池正、负极的确定

例2 将A、B、C、D四块金属片浸入稀硫酸中,分别用导线两两相连可以组成原电池。A、B相连时,A为负极;C、D相连时,电流由D到C;A、C相连时,C极上产生大量气泡;B、D相连时,B发生还原反应,则四种金属的活泼性顺序为 。

解析 在原电池中,比较活泼的金属为负极。A、B相连时,A为负极,说明A比B活泼;C、D相连时,电流由D到C,由于电子流动的方向与电流的方向相反,所以C为失去电子的一极,C比D活泼;A、C相连时,C极上产生气泡,即C极上发生的反应是2H++2e-=H2↑,是还原反应,所以A比C活泼;B、D相连时,B发生还原反应,故D比B活泼。综上所述可知,活动性顺序为A>C>D>B。

点拨 正负极的确定:(1)由两极的相对活泼性确定,但需要注意的是,Mg—Al—NaOH溶液构成的原电池中Al为负极;Cu—Fe—浓HNO3溶液构成的原电池中Cu为负极。(2)由电极变化的情况来确定:某一电极若不断溶解或质量不断减少,则此电极为负极;若某一电极有气体产生,电极质量增加或不变,则此电极为正极(燃料电池除外)。(3)根据某些显色现象确定:一般可根据电极附近指示剂(石蕊、酚酞、湿润KI-淀粉试剂等)的显色情况来判断电极反应的情况,确定原电池的正、负极。(4)原电池中负极一定发生氧化反应,正极一定发生还原反应。

考点3 电极反应式的书写

例3 下列电极反应式,正确的是( )

A. 某固体燃料电池以CsHSO4为电解质传递H+,电池总反应为2H2+O2=2H2O,那么正极反应为O2+2H2O+4e=4OH-

对“原电池”教学的探析 篇4

“原电池”属于电化学的知识范畴, 是中学化学理论体系中不可缺少的部分。同时“原电池”与物理学科中的电学、能量的转换有着密切的联系。它实现了化学能与电能的相互转化, 是氧化还原反应原理本质的拓展和应用。因此, 本节课的内容具有十分重要的意义。

二、学习“原电池”需要的知识基础

1. 金属的知识。金属原子的结构特点、金属的化学活动性及活动性顺序;金属离子的形成。

2. 电解质溶液方面的知识。

电解质与非电解质;离子反应与离子方程式等。

3. 氧化还原理论知识。

氧化剂、还原剂;氧化反应、还原反应;氧化还原反应的本质等。

4. 物理知识。

电流的概念、电子流动方向与电流方向的判断;电池的正负极等。

由于这些知识在以前出现的比较“浅”和“散”, 高一学生理解能力又有局限性, 因此, 教师应引导学生进行充分扎实的复习和铺垫。

三、对教学内容深度和广度的把握

新课改中将“原电池”设置在《化学反应与能量》一章中, 主要说明化学能如何转变为电能, 内容延伸、拓展至各类水果电池的制作等, 它注重学生学习兴趣的培养, 注重知识在生活实践中的应用, 注重过程的学习。因此不需要“深挖洞”但要求“广积粮”。

1. 通过铜—锌—稀硫酸的实验与观察, 探究原电池的工作原理, 了解原电池的概念和形成条件。变换电极和溶液让学生判断能否构成原电池, 加深学生对形成条件的认识。

2. 通过铜—锌—稀硫酸原电池的分析, 对简单的原电池会判断正负极, 会书写电极反应式等。知道两电极反应式得失电子数相等时, 将两极反应式相加即得原电池反应式。

3. 能把一个简单的氧化还原反应设计成原电池。

四、教学手段和方法

原电池说课稿 篇5

第四章

电化学基础

第一节 原电池(一课时)

乌鲁木齐八一中学 李亚娟

一、教材分析

1、教材地位和作用

《化学反应原理》第一章着重研究了化学反应与热能的关系,而第四章电化学基础着重研究化学反应与电能的关系,二者都属于热力学研究范畴。

原电池作为电化学的基础,应用十分广泛。利用其原理可制成多种电池,在工农业生产,以及日常生活等方面都有广泛的用途。另一个重要意义是从本质上弄清金属的腐蚀,找到金属防护的方法,认识防止金属腐蚀的重要意义。

2、课标分析

①新课程标准对电极电势等概念不作要求,在理论方面控制了知识深度。

②氧化还原理论和金属活动性顺序,以及物理学中的电学知识,已对有关问题进行一些定性的介绍和分析。

③本节课重在对原电池中正、负电极的判断,设计原电池时对正、负电极材料和电解质溶液的选择以及对电极反应产物的判断等。

3、教学重点和教学难点

教学重点:进一步了解原电池的工作原理,能够写出电极反应式和电池反应方程式。

教学难点:原电池的工作原理。

解决办法:①学生共同探讨设计实验方案,体验探究过程。

②通过数字实验室电流传感器作图和多媒体动画展示使学生直观感受原电池的工作原理以及盐桥的作用。

③结合实验现象强化原电池的电极、电池反应方程式的书写。4.教学目标

知识与技能目标:

进一步了解原电池的工作原理,写出电极反应方程式。过程与方法目标:

①通过原电池实验的观察和分析,体会化学反应原理的形成过程。②通过原电池实验的探究,学会解决问题的方法。情感态度与价值观目标:

①通过学习原电池联系社会、生活与实践增强学生的学习兴趣。②通过课堂探究活动,培养学生的探究能力,与人合作、交流的能力。5.教学内容的处理 在处理教学内容时,把教学内容分为一下几个步骤:

①在必修2 “化学能与电能”的基础上以铜锌原电池为例,进一步强调原电池的组成和原理。

②学生讨论且设计实验方案,体验实验的乐趣。教师通过电子白版转换多媒体动画和电流传感器作图,提出问题引导学生探究并讲解原理。

③学生通过实验探究结果量化对比、讨论并归纳总结出原电池中盐桥的重要性及其作用。

④结合实验现象的分析,学生熟练掌握原电池的电极、电池反应方程式的书写。

二、教学方法和教学手段的选择 教学方法:实验探究式教学法 教学策略:采用学生“自主—合作—探究”的学习模式。以学生为中心,通过学生小组讨论,自己动手设计实验,体验合作探究的乐趣。

教学手段:利用数字实验室电流传感器及多媒体动画等辅助教学,量化电流强度及演示原电池盐桥中离子的移动方向,使学生更直观的掌握电化学原理。设计意图:

1、通过学生亲自探讨原电池,并运用现代数字实验室及多媒体动画展示等直观手段,动静结合,宏观与微观结合,化抽象为具体,形象生动,突出重点,突破难点。

2、让学生自主观察归纳总结,培养学生的思维能力和语言表达能力,充分发挥学生的主体地位和教师的主导地位。

三、学生学情分析和学法指导 1.学情分析

对学生原有的认知结构的分析:

①通过对原电池的学习,增加学生对于原电池的感性认识。

②通过原电池的探究,掌握逻辑推理的方法,学会归纳化学反应原理的过程和运用相关原理解决实际问题的演绎过程。学生在学习本节内容有可能出现的问题分析如下: ①氧化还原反应不会判断。②缺乏知识连贯性。

③原电池中正负极的判断及电极方程式的书写。

2、学法指导 ①合作探究法

开展合作探究活动、发展学生的探究能力、体验合作、共同探究、提高学习技能。

②教师问题引导法 针对学生探究实验中现象,提出问题,启发学生探究思维。③多媒体演示法

运用电子实验室电流传感器作图、多媒体演示原电池中盐桥中粒子的移动方向,增加直观感激发学生学习的兴趣。

四、教学过程及设计构思

(一)实验引课

教师演示实验,引入课题,质疑问题。、设计意图:①考察学生对必修2所学原电池工作原理的掌握程度。

②为本节课探究实验创造情景。

③实验引课增强学生的学习兴趣和求知欲望。

(二)问题导课

1、上述实验装置构成原电池了吗?

2、为什么无电流通过?

3、怎样才能使得装置有电流产生? 学生分组讨论提出假设和解决的方法

设计意图:①通过课堂探究活动,培养学生的探究能力,与人合作、交流的能力。

②通过讨论判断,强化学生对已有知识体系的掌握和灵活运用,以提出解决方案。

根据现象强化电极、电池反应方程式的书写 现象1:电流传感器显示有电流通过,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1:发生了原电池反应,且其中锌为原电池的负极,铜为正极。负极: Zn-2e-=Zn2+ 正极: Cu2+ + 2e-=Cu 总反应: Zn + Cu2+=Zn2+ + Cu

现象2:随着时间的延续,电流越来越小,直至无电流通过。同时锌片表面逐渐被铜全部覆盖。

(二)问题导课

着时间的延续,电流逐渐减小,最后没有电流呢? 产生持续稳定的电流呢?

根据现象强化电极、电池反应方程式的书写 电极反应: Zn-2e-=Zn2+(负极)Cu2+ + 2e-=Cu(正极)

电池总反应: Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+

盐桥:通常是KCl饱和溶液和琼脂制成的胶冻。

盐桥的作用:①使整个装置构成闭合回路。②平衡电荷。

(三)课堂小结(学生概括)

1、总结形成原电池的条件

2、原电池中电子、电流以及阴阳离子的移动方向

3、电极反应方程式的书写

设计意图:发挥学生的主体作用。

(四)板书设计

教师简明扼要书写课堂探究主题流程,学生根据实验现象板书电极、电池反应方程式。设计意图:强化电极、电池反应方程式的书写。

(五)练习检测

下列哪些装置能构成原电池?写出能构成原电池装置的电极、电池反应方程式。

(六)时间安排

1、实验引课用时:五分钟

2、第一次讨论:八分钟

3、第一次分组实验:五分钟

4、学生板书电极反应式,电池反应方程式:二分钟

5、第二次讨论:八分钟

6、第二次分组实验:五分钟

7、学生问题反馈:二分钟

8、学生课堂小结和问题交流:五分钟

9、练习检测:五分钟

(七)课后体会和反思

1、通过本节课的学习,学生的积极性被充分调动起来,学生做探究实验的热情很高,发挥了他们的聪明才智,体现了学生的主体地位。但是在操作过程中,学生的实验技能还需加强。

2、化学是一门以实验为基础的学科,如果让学生多接触实验,那么他们对知识的接受能力有很大的提升。

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