原电池的工作原理教案精编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
原电池
1、了解原电池的定义;了解原电池的构成条件极其工作原理;并学会判断原电池的正负极。
2、通过老师的讲解和演示实验学会判断该装置是否是原电池装置、判断电池的正负极
3、发展学习化学的兴趣,乐于探究化学能转化成电能的奥秘,体验科学探究的乐趣,感受化学世界和生活息息相关。
教学重点:进一步了解原电池的工作原理,并判断原电池的正负极。
教学难点:原电池的工作原理 (解决方法:通过演示实验观察实验现象,加上老师的引导学生思考正负极发生什么变化,电子流动方向。)
教学方法:
讲授法、演示实验法
教学过程:
板书化学能与电能
教师导入语:随着科学技术的发展和社会的进步,各式各样的电器进入我们的生活。
使用电器都需要电能。那么,我们使用的电能是怎么来的呢?
学生答:水力发电、火力发电、核能。.。.。.。
教师:我们来看看我国发电总量构成图吧
教师:由图看出火力发电占发电总量的首位、其次还有水力发电。.。.。.
教师:我们来看这幅图思考一下火力发电过程能量是怎样转化的?
学生思考让学生思考1分钟。。
教师: 通过燃烧煤炭,使化学能转变成热能,加热水使之汽化为蒸汽以推动涡轮机,然后带动发电机发电。
燃烧 蒸汽 发电机
投影化学能→热能→机械能(涡轮机)→电能
教师:但是煤炭发电有很多缺点,大家一起来说说。
学生:污染大、转化率低、煤炭是不可再生能源。
教师:那么是否可以省略中间的过程直接由化学能→电能?
实验一将铜片和锌片分别插入稀硫酸溶液中,观察现象并解释原因。
现象Zn片上有气泡(H2), Zn片逐溶解;Cu片无明显现象。
板书Zn片上发生反应:Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑
实验二将铜片和锌片用导线与电流表连接,并插入稀硫酸溶液中,观察现象并解释
原因。
现象Zn片逐渐溶解但无气泡;Cu片上有气泡(H2);电流计指针偏转。
设疑为什么只在铜片和锌片上连接了一条导线,反应现象就不同了呢?思考一下。
学生讨论一分钟
教师: 指针偏转,说明电路中有电流通过,说明发生了电子定向移动。Zn 比Cu活
泼,用导线连在一起时,锌片逐渐溶解,说明Zn片失去的电子,电子经导线流向Cu片, 溶液中的H+由于电场作用下移向Cu片得电子被还原成H2 ( 播放Flash动画)
板书铜片上:2H++2e- = H2 ↑ 锌片上Zn-2e- = Zn+
过渡实质上实验二的装置就是一个原电池的装置,下面就让我们一起来了解一下原电池吧。
板书原电池定义:将化学能直接转变成电能的装置
负极:失去电子(或电流流进)
原电池
正极:得到电子(或电流流出)
教师: 原电池的工作原理
在外电路中,负极失去电子,正极得到电子,电子从负极向正极移动。
在内电路中(在溶液中),溶液中的阴离子向负极移动过,溶液中的阳离子向正极移动。 这样整个电路构成了闭合回路,带电粒子的定向移动产生电流。
教师:
[过渡] 回忆思考:通过以上实验想想原电池是由哪几部分组成的,构成原电池的条件又有哪些?
教师:原电池组成条件:两极一液一连线
① 两种活泼性不同的金属(或其中一种为能导电的非金属,如“碳棒”)作电极, 其
中较活泼金属为负极。较不活泼金属(或非金属)为正极
② 电解质溶液
③ 形成闭合回路
④ 能自发地发生氧化还原反应
教师:一个原电池装置我们怎样来判断它的正负极呢?
归纳小结判断原电池正、负极的方法
1、由组成原电池的两极材料判断:
一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
2、根据电流方向或电子流动方向判断:
电流是由正极流向负极,电子流动方向是由负极流向正极。
3、根据原电池两极发生的变化来判断:
原电池的负极总是失电子发生氧化反应,正极总是得电子发生还原反应。
4、电极反应现象
不断溶解,质量减少为负极;有气体产生,或质量增加或不变为正极。
教师:我们来看一下原电池原理有哪些应用
①制作化学电源
②加快反应速率
③判断金属活动性的强弱
④防止金属的腐蚀
教师:这节课我们初步了解了原电池装置,其实我们身边有很多原电池,同学们要善于从生活中发现化学,培养对化学的兴趣。
作业处理: 1、调查我们周围有哪些电池是利用原电池原理生产的。
2、上网查询,更多原电池的种类及应用
板书设计:
化学能与电能
实验一:Zn片上发生反应:Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑
实验二:铜片上:2H++2e- = H2 ↑ 锌片上Zn-2e- = Zn+
原电池定义:将化学能直接转变成电能的装置
负极:失去电子(或电流流进)
原电池
正极:得到电子(或电流流出)
教具:多媒体课件
课后反思:
本节课通过生动的化学故事将学生引入奥妙无穷的化学世界。通过讨论交流,实验探究的办法,培养学生的实验能力和科学探究精神,合作交流的能力。给学生展示自我的机会,培养学生敢于表现自我。整堂课中,学生兴趣浓厚,自主学习,积极探索,大胆举手发言。师生间互动,情感交流融洽。
高二必修一化学原电池教案3
知识与技能:
1、使学生了解原电池的工作原理。
2、能够写出电极反应式和电池反应方程式。
过程与方法:
1、经历探究构成原电池的原理的过程,了解科学探究的步骤,学习科学探究的基本方法,提高科学探究的能力;
2、经历多次小组合作、学习、讨论,是学生合作学习、解决问题的能力得到提高。
情感态度与价值观:
在合作探究学习的过程中体验思维碰撞的乐趣。
重点:
了解原电池的工作原理,能够写出电极方程式和电池反应方程式。
难点:
原电池的工作原理。
教学过程:
引入学生阅读教材70页,解答电化学定义及电化学研究的内容,使学生在整体上了解本章知识点。
播放视频以塑料杯、铁钉、铜丝、白醋、二极管等生活中常见基本器材所做的有关原电池的实验,引起学生的兴趣,并提出问题,二极管发光的原因是什么,让学生带着问题去学习。
展示问题
1、什么是原电池?
2、构成原电池的条件是什么?
3、原电池的正负极和电子流向如何判断?
4、原电池的工作原理是什么?(将原电池内容进行细分,使学生有目的的进行学习研究,给学生五分钟时间,阅读课本71—72页,带着问题进行阅读,是学生对于整体知识有一个初步的认识,方便之后的学习)
提问什么是原电池
学生回答将化学能转化为电能的装置叫做原电池。
追问那么构成原电池需要什么条件呢?接下来通过实验探究来进行了解。
实验探究一
结论前一个装置可以形成原电池,后一个装置不能形成原电池,得出形成原电池的条件之一:活泼性不同的两个电极。并通过讨论,进一步确定,活泼性较强的做负极,而活泼性较弱的做正极。
实验探究二
结论前一个装置可以形成原电池,后一个装置不能形成原电池,得出形成原电池的条件之二:电极必须插进电解质溶液中。
实验探究三
结论前一个装置可以形成原电池,后一个装置不能形成原电池,得出形成原电池的条件之三:必须要形成闭合回路。
追问通过以上实验,了解了构成原电池的三个条件,但是最根本的条件并没有探究到。提问:原电池是将化学能转化为电能的装置,其中电流是如何产生的呢?
学生回答是由于电子的定向移动所以产生了电流
追问电子为什么会定向移动,在化学学习中哪种化学反应能使电子定向移动?
学生回答氧化还原反应
总结由以上提问,可得出构成原电池的第四个条件:能自发进行的氧化还原反应。让学生对构成原电池的四种条件记忆两分钟,之后进行提问。
提问构成原电池的条件?
1、具有活泼性不同的电极,较活泼的金属作负极,较不活泼的金属或非金属作正极。
2、具有电解质溶液。
3、形成闭合回路。
4、具有能自发进行的氧化还原反应。
提问如何判断原电池的正负极及电子的流向。(给学生三分钟时间,学生小组讨论,解决问题,之后随机抽取学生回答)
负极:较活泼金属,电子流出,发生氧化反应
正极:较不活泼金属或非金属,电子流入,发生还原反应。
讲述刚才讲解了有关原电池的定义、构成条件、各电极的反应,需要将这些知识点形成网络,方便记忆与理解。
小结总结本节课的基本概念,对基本的定义和专用名词进行记忆。
练习判断装置是否能形成原电池?
回答ABEO可以形成原电池;CDFMN不能构成原电池。
追问CDFMN为什么不能构成原电池,各自的原因是什么?(学生回答,进一步复习巩固构成原电池的四个条件)
结尾展示原电池在以后学习中的应用,是学生对原电池的重要性有一个清晰的认识。播放一段由橙子制造原电池的实验视频,寓教于乐,使学生学会自己动手,学会用身边简单的生活原料来进行有趣的化学实验,学以致用,达到良好的学习成果。
板书
电化学——原电池
1、定义:将化学能转化为电能的装置
2、工作原理:自发进行的氧化还原反应
3、构成条件:
①活泼性不同的电极材料
②必须插进电解质溶液中
③必须形成闭合回路
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