初中物理《原电池》教案(精编3篇)

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原电池的优秀教学设计1

三维目标:

1.知识技能

(1)理解原电池的工作原理、组成及应用。

(2)能根据原电池的原理设计简单的原电池并能解决原电池的有关问题。

2.过程与方法

(1)通过实验培养学生观察能力与分析思维能力。

(2)通过反应物之间电子的转移的回顾,理解原电池的形成是氧化还原反应的本质的拓展和运用。

3.态度、情感与价值观

(1)通过探究实验活动,培养学生自主探索创新精神和同学间的交流合作学习的协作精神,并通过实验不断体现出由实践→认识→再实践→再认识的认知过程。

(2)通过原电池的探究实验,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,同时激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。

教材分析:

当今社会,学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识,当学生知道了化学反应中能量的相互转化过程之后,对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。教材进一步加深对原电池装置认识,提出了具有盐桥的原电池装置。可通过“科学探究”进一步挖掘原电池原理和组成条件,接着教材介绍根据此原电池原理可以制成的各种在现代工农业生产、科学实验、日常生活中被广泛应用的原电池。教材紧密联系生活实际,以激发学生学习化学兴趣,更重要的是启发学生运用已学化学知识解决实际问题,从而培养学生的创新精神。

学情分析

通过高一对化学能与电能的学习,对原电池的概念有一定的理解,但并不深入。在高二理科班的教学中,应适当的加大难度。同时还要考虑到在高一时学生掌握的程度不同,对高一的知识要进行一定量的复习,这样不同程度的学生都能掌握原电池的知识点。在复习知识的同时设计的实验也在一定程度上激发学生的兴趣,也能很好的培养学生的观察能力,与同伴间的合作能力等。

教学策略:

围绕原电池的概念、原理和组成组织学生开展发现性学习活动,在“实现化学能直接向电能转化”的一系列探究实验中让学生形成解决问题的经验及化学知识技能。教师作为引导者和参谋,在整个活动中帮助学生尽可能排除失败和无效学习。

教学重难点:

掌握原电池原理、组成及应用。

教学准备:

教学方法:讲授、演示实验、学生实验、多媒体辅助教学。

实验准备:电流计,铜片、铁片、锌片、碳棒、稀硫酸、硫酸铜溶液、无水乙醇、蒸馏水、导线(带鳄鱼嘴)、烧杯、塑料棒等等。

教具准备:教师制作课件、多媒体教学平台。

教学过程:

(导入)如果我们生活在没有电的世界里,你觉得会是一个什么样的场景?

(学生回答)答案多样。

(展示)一组图片,如今的电池各种各样,它们的原理是如何的呢?

(转折)我们今天就来继续学习有关原电池装置的知识。

(板书)第一节 原电池

原电池:

将化学能转化为电能的装置。

(回顾)高一曾学过的锌铜原电池,它是如何将化学能转换为电能的。

(学生回答)简单的原电池原理

(展示一个原电池的装置)请大家来观察一下这个原电池装置,它与以前学的原电池装置是有区别的,看看指示灯会亮吗?

(学生观察结果)有电流产生。

(提问)构成这样的原电池有哪些条件呢?我们就来做做实验找找构成原电池的条件。

(学生实验)学生分成不同的组做实验,组与组之间实验有的不相同。

①Zn-Zn与硫酸铜进行实验。

②Cu-Cu与硫酸铜进行实验。

③Fe-Zn与硫酸铜进行实验。

④Zn-石墨与硫酸铜进行实验。

⑤Zn-Cu与盐酸溶液进行实验。

⑥Cu-Zn与乙醇溶液进行实验。

⑦Cu-Zn与电极插入装有不同溶液的两个烧杯。(由多媒体演示)

⑧Zn-塑料棒与盐酸进行实验

⑨Cu-石墨与硫酸铜进行实验。

⑩Zn-石墨与硫酸铜进行实验。

(学生回答)一般只要求答是否有电流通过,但在做实验时应鼓励积极思考。

(具体分析)

形成条件一:活泼性不同的两个电极

负极:较活泼的金属(发生氧化反应);

正极:较不活泼的金属或非金属导体石墨等(发生还原反应);

形成条件二:电极需插在电解质溶液中;

形成条件三:必须形成闭合回路。

用一句话可概括为“两极─液成回路”

而且,原电池反应必须是一个氧化还原反应。

(板书)

1.

构成原电池的条件

(1)原电池反应必须是一个氧化还原反应。

(2)活泼性不同的两个电极

(3)电极需插在电解质溶液中;

(4)必须形成闭合回路。

(总结)实质上,原电池装置就是将氧化还原反应的氧化反应和还原反应分开,用导线将它们连接,让反应中的电子经过导线进行转移,从而产生电流。

(思考)与第⑦组类似的实验装置可否改进为原电池装置?

(展示)有盐桥的原电池装置。

(多媒体展示) 有盐桥的原电池装置的原理。

(讲述)该电池装置的原理,装置的优点,加入半电池的概念以及盐桥的作用。

(板书)

(原电池可以由两个半电池组成)

2.盐桥的作用

3.工作原理

4.原电池输出电能的能力取决于反应物的氧化还原能力(学生设计实验),利用所给材料设计原电池,并用实验验证设计结果。

电极材料:Cu、Zn、碳棒、Fe

溶液:ZnSO4溶液、ZnCl2溶液、蔗糖溶液、盐酸溶液、硫酸溶液、CuSO4溶液、氯化铁溶液、酒精溶液、盐桥

(评价)也可能有错误,但一定要鼓励学生积极参与态度。

(思考练习)

1、把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。若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极上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱的为( )。

A.a>b>c>d B.a>c>d>b

C.c>a>b>d D.b>d>c>a

2、某原电池总反应的离子方程式为:2Fe3++Fe=3Fe2+,不能实现该反应的电池是( )。

A.正极为Cu,负极为Fe,电解质为FeCl3溶液

B.正极为Cu,负极为Fe,电解质为Fe(NO3)3溶液

C.正极为Cu,负极为Zn,电解质为Fe2(SO4)3溶液

D.正极为Ag,负极为Fe,电解质为CuSO4溶液

3、将反应2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+设计成为原电池装置,要求:标明电极材料、电极名称和电子流通方向、电解质溶液,写出电极反应方程式。

( 由时间而定,习题的讲解)

(小结)本节课的重点是:

1.认识了一种有盐桥的原电池装置,知道它的工作原理。它将氧化还原反应中的氧化反应和还原反应严格的分开,形成了两个半电池,用导线和盐桥将它们连接起来,形成了效果更好的原电池。

2.并且能够根据该原理设计简单的原电池装置。

(作业)

一、探究延伸:

各小组自己设计原电池的装置,并从原理的角度分析自己的设计,上交所设计方案,安排课余时间用实验验证本组的'实验方案。

二、家庭实验探究:

1、请你在家中拆一节干电池,并观察其结构。

2、在一块表面无锈的铁片上滴一大滴含酚酞的食盐水,放置一段时间后观察,看到什么现象?为什么?试说明产生此现象的原因并用化学方程式表示发生的变化。

(板书)

第一节 原电池

一、原电池

化学能转换成电能的装置

二、有盐桥的原电池装置

1.构成原电池的条件(原电池可以由两个半电池组成)

(1)原电池反应必须是一个氧化还原反应。

(2)活泼性不同的两个电极

(3)电极需插在电解质溶液中;

(4)必须形成闭合回路。

2.盐桥的作用

3.工作原理

4.原电池输出电能的能力取决于反应物的氧化还原能力

高二必修一化学原电池教案2

教学重点:

①原电池的化学工作原理;

②原电池的形成条件及电极反应式;电子流和电流的运动方向;

③培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神。

教学难点:

原电池的化学工作原理和金属的腐蚀。

教学过程:

Ⅰ复习

[提问]化学反应通常伴有能量的变化,能量有那些转换(或传递)能量的形式?

Ⅱ新课: §3-4原电池原理及其应用

[学生实验,教师指导]

[学生思考的问题]

(1)锌和稀H2SO4直接反应的实质是什么?

(2)插入铜丝接触到锌粒后,为什么在铜丝上出气泡?

(3)铜丝上的电子由何处而来,出来的是什么气体?

学生根据实验,建议讨论步骤:现象(易)——解释(难)——结论(难)

一、原电池

对比铜锌原电池与直流电源或干电池的实验,得出有关的电极名称,电流流动方向,电子流动方向等。

电极反应:负极(锌片) Zn - 2e = Zn2+(氧化反应)

正极(铜片)2H+ + 2e = H2↑(还原反应)

原电池反应:Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑

定义:把化学能转变为电能的装置叫做原电池。

原电池中:电子流入的一极是正极(较不活泼金属),电子流出的一极是负极(较活泼金属)。

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)。

原电池组成:①两块相连的活泼性不同的金属(或可以导电的其它材料);

②电解质溶液(中学只局限活泼金属与电解质溶液能自发进行氧化还原反应的情况)。

原电池形成电流的条件:两块相连的活泼性不同的金属(或可以导电的其它材料)与电解质溶液接触构成闭合回路。

经常用做惰性电极材料的物质是Pt(铂)或C(石墨),如下图两个装置的电极反应是相同的。

说明:教学软件不能代替教学实验,不过可以在总结时用演示教学软件。

[练习]判断下列装置那些能构成原电池,标出电极名称,写出电极反应。

二、化学电源

(教师可以布置课外文献检索,课堂时间有限,不可能涉及过多内容,局限于教材即可)

1、干电池

家庭常用电池。

常见的是锌-锰干电池。如图:

2、铅蓄电池

目前汽车上使用的电池。

铅蓄电池的构造是用含锑5%—8%的铅锑合金铸成格板。PbO2作为阳极,Pb作为阴极,二者交替排列而成。电极之间充有密度为%—%gcm-3的硫酸溶液。

3、锂电池

锂电池是一种高能电池,锂作为负极,技术含量高,有质量轻、体积小、电压高、工作效率高和寿命长等优点。常用于电脑笔记本、手机、照相机、心脏起博器、火箭、导弹等的动力电源。

4、新型燃料电池

还原剂(燃料)在负极失去电子,氧化剂在正极得到电子。

目前常见的有,氢气、甲烷、煤气、铝等燃料与空气、氯气、氧气等氧化剂组成的燃料电池。

特点是能量大、使用方便、不污染环境和能耗少等。

三、金属的腐蚀和防护

(1)金属的腐蚀

金属腐蚀是指金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。

◇ 析氢腐蚀(在酸性条件下)

说明:析氢腐蚀备有Flash演示教学软件,请查阅或选用。

钢铁在潮湿的空气中,钢铁表面吸附的水膜由于溶入二氧化碳,使H+增多。

H2O + CO2 H2CO3 H+ + HCO3-

构成的原电池:铁(负极)——碳(正极)——酸性电解质薄膜

负极(铁)Fe – 2e = Fe2+ (被氧化)

正极(碳)2H+ + 2e = H2↑(被还原)

◇ 吸氧腐蚀(在弱酸性或中性条件下)

说明:吸氧腐蚀备有Flash演示教学软件,请查阅或选用。

钢铁在潮湿的空气中,钢铁表面水膜溶解了氧气。

构成的原电池:铁(负极)——碳(正极)——电解质薄膜

负极(铁)2Fe – 4e = 2Fe2+ (被氧化)

正极(碳)2H2O + O2 + 4e = 4OH-(被还原)

◇ 析氢腐蚀和吸氧腐蚀往往同时发生,一般情况下,钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀。

[讨论] 析氢腐蚀或吸氧腐蚀钢铁表面水膜溶液的PH值会有什么变化?

(2)金属的防护

[通过研究讨论学习]

1、 改变金属的内部组织结构。

2、 在金属表面覆盖保护层。

涂油脂、油漆,覆盖搪瓷、塑料,电镀、热镀、喷镀,在钢铁表面形成致密而稳定的氧化膜。

3、 电化学保护法。

Ⅲ作业——教材69页:一、二、三题

[课后研究课题]

通过查找资料(包括上网)了解一种新型电池的详细化学原理和优缺点。(如海水电池、氢氧燃料电池、纽扣电池、锂电池等)

初中物理《原电池》教案3

1、分析本节内容的地位和作用

本节内容为高中化学新课程(人教版)选修4的第四章电化学的重要内容之一。该内容学生在必修2已有一定的了解,本节是该内容的加深,主要是增加了一个盐桥内容。掌握本节知识,对指导学生了解生活中电池使用原理、金属腐蚀和防护,研究探索发明新电池有重要意义。

2、了解学情底码

已有基础:对原电池原理有初步认识;具有一定的实验探究能力。

局限认识:氧化剂和还原剂只有接触才可能发生氧化还原反应。

发展方向:通过实验活动对原电池原理形成完整认识,提高探索解决问题的能力。

3、明确教学目标

知识与技能:深入了解原电池的工作原理。对原电池的形成条件有更完整的认识。学会书写电极反应式和电池总反应。能根据反应设计简单的。原电池。

过程与方法:

通过Pb-CuSO4电池的设计活动,感悟科学探究的思路和方法,进一步体会控制变量在科学探究中的应用。

情感态度与价值观:通过设计原电池,激发学生学习兴趣,感受原电池原理应用于化学电源开发的关键作用。

4、研究教学重点和难点

教学重点:

原电池工作原理和形成条件

教学难点:

氧化还原反应完全分开在两极(两池)发生及盐桥的作用。

5、确定教学方式与教学手段

以“教师启发引导,学生实验探究,自主分析设计”的学习方式学习。在教师引导下,通过学生不断深入认识原电池原理和形成条件,最终实现知识和能力上的跨越。

6、教学设计过程和意图

(1)情境导课:

让学生举一些手机、电子表等新型电池例子。联系生活,吸引学生注意力,唤起学生学习欲望。

(2)回顾原电池:

复习基本概念,温故而知新。

学生回忆原电池的有关内容,调动学生思考,回忆概念为后期探究作准备。

板书(便于学生直观记忆、理解掌握):

1.概念

2.电极名称

3.构成条件

4.原电池工作原理(展示微观过程)

(3)设计原电池:(板书)

活动一、依Pb+CuSO4=PbS04+Cu反应,自主设计原电池。纸上谈兵重温原电池原理。

活动二、学生分组实验探究此原电池反应。实践出真知,培养学生实验动手操作能力。

活动三、成果展示:学生写出有关电极反应方程式,进行练习。

活动四、学生总结单池原电池的设计思路,形成整体思维模式。

活动五、学生评价原电池:电流不稳,引出新发明。

(4)改良原电池:

(板书)启发分析电流不稳定的原因,引导双池原电池的设计思路,学习课本知识,按实验小组发放盐桥,重新实验。探讨盐桥的作用。能力提升到一个新的层次。

(5)盐桥的作用:

(板书)教师启发引导学生理解掌握。

1.补充电荷。

2.使装置形成闭合回路。

3.提高了能量转化率。

(6)结尾的设计:

学生谈谈学习本节的感受,情感表达及分享。

总体设计思想:在课程实施过程中,学生亲手实验,观察现象,提出疑问,自主解答,自主设计,合作评价。在自主提问的过程中推动课的进程,旨在培养学生的动手能力、问题意识,学会实验,学会提问、学会探究、学会设计、学会 合作、学会评价。

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