高中化學(xué)《原電池》教學(xué)案新人教版

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載第一節(jié)原電池教學(xué)案1 知識(shí)與技能 ： 1、使學(xué)生進(jìn)一步了解原電池的工作原理和構(gòu)成原電池的條件2、能夠?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。 過(guò)程和方法: 通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生觀察能力與分析思維能力。 情感和價(jià)值 ： 體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛與愉悅，增強(qiáng)為人類的文明進(jìn)步學(xué)習(xí)化學(xué)的責(zé)任和使命感。 教學(xué)重點(diǎn) ：原電池的工作原理。 教學(xué)難點(diǎn) ：原電池的形成條件及電極反應(yīng)；原電池電極名稱的判定教學(xué)過(guò)程 ： 溫故而知新 ： 1、原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。原電池反應(yīng)的本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)反應(yīng)。2、如右圖所示，組成的原電池：（ 1）、當(dāng)電解質(zhì)溶液為稀 H2SO4 時(shí)： Zn 電極是負(fù)（填“正”或“負(fù)

2、”）極，其電極反應(yīng)為 Zn 2e- = Zn 2+，該反應(yīng)是 _氧化（填“氧化”或“還原” ，下同）反應(yīng)； Cu 電極是正極，其電極反應(yīng)為 2H+ +2e- =H 2 , 該反應(yīng)是還原反應(yīng)。（ 2）、當(dāng)電解質(zhì)溶液為 CuSO4溶液時(shí)： Zn 電極是負(fù)極，其電極反應(yīng)為：Zn 2e- = Zn 2+，該反應(yīng)是氧化反應(yīng)；Cu電極是正 _極，其電極反應(yīng)為Cu2+ + 2e- = Cu,該反應(yīng)還原 _反應(yīng) .3、原電池原理 ： 填寫(xiě)頁(yè)表中的空白 情景導(dǎo)入 ：同學(xué)們，請(qǐng)你們學(xué)校的夜晚，我們除了感嘆學(xué)校美麗之外，你有沒(méi)有想過(guò)：是誰(shuí)給我們?nèi)剂亮撕谝?、送?lái)了光明？對(duì)！是電，正因?yàn)殡姡沧屛覀兊纳钍澜缱兊梦宀拾?/p>

3、斕。我們?cè)诨瘜W(xué)必修 2 中已經(jīng)認(rèn)識(shí)了一種可以讓化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的裝置原電池。這節(jié)課我們將繼續(xù)探討有關(guān)原電池的知識(shí)。 板書(shū) ：第一節(jié)原電池一、對(duì)鋅銅原電池工作原理的進(jìn)一步探究 過(guò)渡 ：我們?cè)诒匦? 中學(xué)習(xí)過(guò)的將鋅片和銅片置于稀硫酸的原電池，如果用它做電源，不但效率低，而且時(shí)間稍長(zhǎng)電流就很快減弱，因此不適合實(shí)際應(yīng)用。這是什么原因造成的呢？造成的主要原因：由于在銅極上很快就聚集了許多學(xué)習(xí)必備歡迎下載氫氣泡，把銅極跟稀硫酸逐漸隔開(kāi)，這樣就增加了電池的內(nèi)阻，使電流不能暢通。為了避免發(fā)生這種現(xiàn)象，設(shè)計(jì)如右圖（書(shū)P71 圖 4-1 ）所示的原電池裝置，你能解釋它的工作原理嗎？實(shí)驗(yàn)探究 ：書(shū) P71 實(shí)驗(yàn)

4、 4-1 ，用一個(gè)充滿電解質(zhì)溶液的鹽橋，將置有鋅片的 ZnSO4 溶液和置有銅片的CuSO4溶液連接起來(lái)，然后將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接，并在中間串聯(lián)一個(gè)電流計(jì)，觀察有什么現(xiàn)象？取出鹽橋，又有什么現(xiàn)象？ 歸納總結(jié) ： 1、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：有鹽橋存在時(shí)：電流計(jì)指針發(fā) 生偏轉(zhuǎn)，即有電流通過(guò)電路。取出鹽橋時(shí)：電流計(jì)指針即回到零點(diǎn)，說(shuō)明沒(méi)有電流通過(guò) 思考教流 1 ：參考教材72 頁(yè)，改進(jìn)后的裝置為什么能夠持續(xù)、穩(wěn)定的產(chǎn)生電流？鹽橋在此的作用是什么？講解分析 ：在整個(gè)裝置的電流回路中，溶液中的電流通路是靠離子遷移完成的。Zn2+2+失去電子形成的 Zn 進(jìn)入 ZnSO 溶液， ZnSO 溶液因 Zn增多而帶正電荷

5、。同時(shí)，4442+42-相對(duì)較多而帶負(fù)電荷。溶液不保持電中CuSO則由于Cu 變?yōu)?Cu ，使得 SO性，這兩種因素均會(huì)阻止電子從鋅片流向銅片，造成電流中斷。因鹽橋（如 KCl ）的存在，其中陰離子Cl- 向 ZnSO4 溶液擴(kuò)散和遷移，陽(yáng)離子 K+則向 CuSO4溶液擴(kuò)散和遷移，分別中和過(guò)剩的電荷，保持溶液的電中性，因而放電作用不間斷地進(jìn)行，一直到鋅片全部溶解或CuSO4溶液中的 Cu 2+幾乎完全沉淀下來(lái)。若電解質(zhì)溶液與KCl 溶液反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，可用NHNO代替 KCl43作鹽橋。 歸納總結(jié) ： 2、鹽橋的作用： （ 1）、使整個(gè)裝置構(gòu)成通路，代替兩溶液直接接觸。（導(dǎo)線的作用是傳遞電子，溝

6、通外電路。而鹽橋的作用則是溝通內(nèi)電路。）（ 2）、可使由它連接的兩溶液保持電中性。 思考教流2 ：上述原電池裝置是將什么反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的？指出電池的正負(fù)極，并分別寫(xiě)出其中負(fù)極和正極的電極反應(yīng)式以及該電池的總反應(yīng)方程式。 歸納總結(jié) ： 3、電極反應(yīng)式 ：負(fù)極（鋅片） ： Zn 2e- = Zn2+（氧化反應(yīng)）正極（銅片）： Cu 2+2e- = Cu（還原反應(yīng)）4、電池總反應(yīng)方程式：Zn + Cu 2+ = Zn2+ + Cu5、電池符號(hào)： Zn ZnSO4 CuSO4 Cu負(fù)極鹽橋正極 過(guò)渡 ：那么， 原電池反應(yīng)與普通化學(xué)反應(yīng)相比，有何特點(diǎn)？ 板書(shū) ：二、由兩個(gè)半電池 組成原電池的工作

7、原理1、把氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分開(kāi)，在不同區(qū)域進(jìn)行，再以適當(dāng)方式連接，可獲得電流。、在這類電池中， 用還原性較強(qiáng)的物質(zhì)作為負(fù)極， 負(fù)極向外電路提供電子；用氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)作為正極，正極從外電路得到電子。學(xué)習(xí)必備歡迎下載、在原電池的內(nèi)部，兩極浸在電解質(zhì)溶液中，并通過(guò)陰陽(yáng)離子的定向運(yùn)動(dòng)而形成內(nèi)電路。 典型例題 ：例1、鋅銅原電池產(chǎn)生電流時(shí)，陽(yáng)離子A、移向 Zn 極，陰離子移向Cu 極C 、和陰離子都移向Zn 極D（B、移向 Cu 極，陰離子移向、和陰離子都移向Cu 極B Zn）極例 2、判斷下列哪些裝置能構(gòu)成原電池。為什么？（可以）（可以）（可以）（不可以） 歸納總結(jié) ：2 、組成原電池的條件、有兩

8、種活動(dòng)性不同的金屬（或一種是非金屬）作電極。( 第1 組實(shí)驗(yàn)) 典型例題 ：例、電極材料均插入電解質(zhì)溶液中。、兩極相連形成閉合電路。、具有能自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)。3、下列 8 個(gè)裝置中，能發(fā)生原電池反應(yīng)的是請(qǐng)判定出原電池正負(fù)極（）( 第二組實(shí)驗(yàn)(第三組實(shí)驗(yàn) ) ；若能構(gòu)成原電池，) 過(guò)渡 ：據(jù)你所學(xué)知識(shí)，你知道導(dǎo)線中的電子是怎樣流動(dòng)的嗎？你又如何判定裝置的正負(fù)極？ 歸納小結(jié) ： 3、原電池的正負(fù)極的判斷方法：、據(jù)電極材料： 較活潑的電極材料負(fù)極； 較不活潑的電極材料正極、據(jù)電極發(fā)生的反應(yīng)：氧化反應(yīng)的極負(fù)極；還原反應(yīng)的極正極、據(jù)電極增重還是減重：工作后質(zhì)量減少的電極負(fù)極工作后質(zhì)量增加的電極正極

9、學(xué)習(xí)必備歡迎下載、根據(jù)電極有氣泡冒出：工作后，有氣泡冒出的電極為正極、根據(jù)電流方向或電子流向：電流 ( 外電路 ) ，由正極流向負(fù)極；電子則由負(fù)極經(jīng)內(nèi)電路流向原電池的正極。、據(jù)內(nèi)電路離子的遷移方向：陽(yáng)離子流向電池正極陰離子流向原電池負(fù)極。 典型例題 ：例 4、下列關(guān)于原電池的敘述正確的是（ C）A、構(gòu)成原電池的正極和負(fù)極必須是兩種不同的金屬B、原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置C、原電池中電子流出的一極是負(fù)極，該極被還原D、原電池放電時(shí)，電流的方向是從負(fù)極到正極例 5、如圖所示，兩電極一為碳棒，一為鐵片，若電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，且a 極上有大量 氣泡生成，則以下敘述正確的是（ C）A、 a 為負(fù)

10、極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸GB、 b 為負(fù)極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液aC、 a 為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸D、 b 為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液例 6、某原電池的總反應(yīng)的離子方程式為：2Fe3+Fe = 3Fe 2+，不能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的原電池組成是（ CD）A、正極為銅，負(fù)極為鐵，電解質(zhì)溶液為FeCl3 溶液B、正極為碳，負(fù)極為鐵，電解質(zhì)溶液為Fe(NO3) 3 溶液C、正極為鐵，負(fù)極為鋅，電解質(zhì)溶液為Fe2(SO4) 3 溶液D、正極為銀，負(fù)極為鐵，電解質(zhì)溶液為CuSO溶液4 歸納小結(jié) ： 4、電解質(zhì)溶液和電極材料的選擇：、電解質(zhì)溶液 ：一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反

11、應(yīng)。但若是兩個(gè)半反應(yīng)分別在兩個(gè)燒杯中進(jìn)行，則左右兩個(gè)燒杯中的電解質(zhì)溶液應(yīng)與電極材料具有相同的陽(yáng)離子。、電極材料： 、活潑性不同的兩種金屬。、金屬和非金屬。 如鋅錳干電池， 鋅作負(fù)極，石墨作正極、金屬和化合物。如鉛蓄電池，鉛版作負(fù)極，PbO作正極2、惰性電極。如氫氧燃料電池中，兩根電極均可用Pt 典型例題 ：例 7、請(qǐng)根據(jù)氧化還原反應(yīng):Cu +2 Fe 3+= Cu 2+ + 2Fe 2+設(shè)計(jì)成原電池。你有哪些可行方案 ?并寫(xiě)出正負(fù)極的材料和電解質(zhì)溶液是什么？若是采用燒杯和鹽橋裝置圖， 采用的電解質(zhì)溶液又是什么？試畫(huà)出原電池的裝置簡(jiǎn)圖。 講解分析 ：負(fù)極： CuCu 2e - = Cu 2+正極

12、：比 Cu 不活潑的金屬或石墨2Fe3+ + 2e -= 2Fe 2+電解質(zhì)溶液：Fe2(SO4 ) 3、 FeCl 3 等例 8、把 a、 b、c、 d 四塊金屬片浸入稀酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若 a、 a 相連時(shí)， a 為負(fù)極， c、 d 相連時(shí)，電流由d 到 c；a、 c 相連時(shí) c極上產(chǎn)生大量氣泡，b、d 相連時(shí)， b 上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱的順序?yàn)? B)學(xué)習(xí)必備歡迎下載A、 a b cdB 、 a c d bC、 c ab dD、 b dca 歸納小結(jié) ： 5、原電池的主要應(yīng)用：、進(jìn)行金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱比較；（做負(fù)極的金屬； 電子流出的一極的金屬）、改

13、變化學(xué)反應(yīng)速率，如實(shí)驗(yàn)室用粗鋅與硫酸反應(yīng)制取氫氣；、利用原電池原理設(shè)計(jì)新型化學(xué)電池 課堂小結(jié) ：這一節(jié)課我們比較深入的學(xué)習(xí)和探究了原電池的相關(guān)知識(shí)，如果將原電池反應(yīng)中的氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)分開(kāi)在兩個(gè)不同區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，再以適當(dāng)?shù)姆绞竭B接起來(lái)，從而獲得了穩(wěn)定持續(xù)的電流。 作業(yè)布置 ：課后作業(yè)P73 面第 2、 3、 6 題 板書(shū)設(shè)計(jì) ：第一節(jié)：原電池一、原電池的概念：直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。二、原電池的本質(zhì)：氧化還原反應(yīng)三、構(gòu)成原電池的條件：1、兩極：活性不同的兩極電極材料（可以是兩種活性不同的金屬或金屬與非金屬）2、電解質(zhì)溶液：要求電極材料在電解質(zhì)溶液中能自發(fā)的發(fā)生氧化還原反應(yīng)3、要形成一個(gè)閉合的回路。簡(jiǎn)稱“兩極一液一線”四、實(shí)驗(yàn)探究問(wèn)題：請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)Zn + CuSO4 = ZnSO