賓縣一中集體備課教案

1、賓縣一中集體備課教案課題原電池單元（章節(jié)）第四章第一節(jié)課型新課設計人馮立波授課教師授課時間教學目標知識與技能1了解原電池的構(gòu)成及工作原理 2 學會寫電極反應式和原電池反應方程式3了解形成原電池的條件，能初步設計簡單的原電池過程與方法體驗化學能與電能相互轉(zhuǎn)化的探究過程情感態(tài)度價值觀通過實驗總結(jié)、發(fā)現(xiàn)、歸納知識要點，培養(yǎng)學生思維能力和創(chuàng)造能力教學重點初步認識原電池概念、原理、組成及應用。教學難點通過對原電池實驗的研究，引導學生從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)，以及這種轉(zhuǎn)化的綜合利用價值。教 學 過 程教學內(nèi)容師生活動個性化設計銅片、鋅片、硫酸都是同學們很熟悉的物質(zhì)，通過必修2的學習我們知道

2、利用這三種物質(zhì)可以實現(xiàn)化學能到電能的轉(zhuǎn)化，從而再現(xiàn)了1799年意大利物理學家-伏打留給我們的歷史閃光點！ZnCu×【實驗探究】(銅鋅原電池)、硫酸做電解液我們發(fā)現(xiàn)檢流計指針偏轉(zhuǎn)，說明產(chǎn)生了電流，這樣的裝置架起了化學能轉(zhuǎn)化為電能的橋梁，這就是生活中提供電能的所有電池的開山鼻祖-原電池。 【板書】一、原電池的工作原理（1）原電池概念：將化學能轉(zhuǎn)化為電【問題探究】1、鋅片和銅片分別插入稀硫酸中有什么現(xiàn)象發(fā)生？生：1指針偏轉(zhuǎn)2鋅逐漸溶解3銅極有氣泡 1 / 11能的裝置叫做原電池。師：電流計指針偏轉(zhuǎn)說明有電流產(chǎn)生，為什么會產(chǎn)生電流呢？講解：其實鋅和稀硫酸反應是氧化還原反應，有電子的轉(zhuǎn)移，但氧

3、化劑和還原劑熱運動相遇發(fā)生有效碰撞電子轉(zhuǎn)移時，由于分子熱運動無一定的方向，因此電子轉(zhuǎn)移不會形成電流，而通常以熱能的形式表現(xiàn)出來，激烈的時候還伴隨有光、聲等其他的形式的能量。顯然從理論上講，一個能自發(fā)進行的氧化還原反應，若能設法使氧化與還原分開進行，讓電子的不規(guī)則轉(zhuǎn)移變成定向移動，便能形成電流。所以原電池的實質(zhì)就是將氧化還原的電子轉(zhuǎn)移變成電子的定向移動形成電流。【板書】（2）實質(zhì)：將一定的氧化還原反應的電子轉(zhuǎn)移變成電子的定向移動。即將化學能轉(zhuǎn)化成電能的形式釋放。那么這個過程是怎樣實現(xiàn)的呢？我們來看原電池原理的工作原理?！景鍟浚?）原理：（負氧正還）整個放電過程是：鋅上的電子通過導線流向用電器，

4、從銅流回原電池，形成電流，同時氫離子在正極上得到電子放出氫氣，這就解釋了為什么銅片上產(chǎn)生了氣泡的原因。講：我們知道電流的方向和電子運動的方向正好相反，所以電流的方向是從銅到鋅，在電學上我們知道電流是從正極流向負極的，所以，鋅銅原電池中，正負極分別是什么？學生：負極（Zn） 正極（Cu）則原電池的工作原理是：【板書】正極反應：得到電子 （還原反應）負極反應：失去電子 （氧化反應）總反應：正極反應+負極反應學生： Zn+2H+=Zn2+H2問： 問：在鋅銅原電池中哪種物質(zhì)失電子？哪種物質(zhì)得到電子？學生：活潑金屬鋅失電子，氫離子得到電子問：導線上有電流產(chǎn)生，即有電子的定向移動，那么電子從鋅流向銅，還

5、是銅流向鋅？學生：鋅流向銅講：當銅上有電子富集時，又是誰得到了電子？學生：溶液中的氫離子轉(zhuǎn)折：可以看出一個完整的原電池包括正負兩個電極和電解質(zhì)溶液，及導線。那么銅鋅原電池中的正負極和硫酸電解質(zhì)能否換成其他的物質(zhì)呢？學生：當然能，生活中有形形色講解：我們一般用離子反應方程式表示原電池正負極的工作原理，又叫電極方程式或電極反應。那么電極方程式該怎樣書寫呢？【板書】二、電極方程式的書寫（1）一般先寫簡單電極反應式，因為總反應：正極反應+負極反應所以可表示為： （2）較繁電極反應式=總反應式-簡單電極反應式講：其中負極上發(fā)生的是氧化反應，正極上發(fā)生的是還原反應，即負氧正還。注意：電極方程式要注明正負極

6、和電極材料 滿足所有守衡負極（Zn）：Zn2eZn2 （氧化） 正極（Cu）：2H2eH2（還原） 總反應是：Zn+2H+=Zn2+H2例：熔融鹽燃料電池具有高的放電效率，因而受到重視，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，CO為負極燃氣，空氣與CO2的混合氣為正極助燃氣，已制得在6500C下工作的燃料電池，試完成有關的電極反應式： 負極反應式為：2CO+2CO32-4e-=4CO2正極反應式為：2CO2+O2+4e-=2CO32-電池總反應式：2CO+O2=2CO2思考：如何根據(jù)氧化還原反應原理來設計原電池呢？我們可以回顧一下原電池的構(gòu)成條件【板書】三、原電池的構(gòu)成條件1、活

7、潑性不同的兩電極2、電解質(zhì)溶液3、形成閉合回路（導線連接或直接接觸且電極插入電解質(zhì)溶液4、自發(fā)的氧化還原反應(本質(zhì)條件)【設疑】如果你要出較遠地方，交通工具是電動自行車，要到達目的地，行駛的自行車蓄電池如何放電才能如你所愿呢？色的電池。過渡：也就是構(gòu)成原電池要具備怎樣的條件？思考：鋅銅原電池的正負極可換成哪些物質(zhì)？保證鋅銅原電池原理不變，正負極可換成哪些物質(zhì)？（ C、Fe、 Sn、 Pb、 Ag、 Pt、 Au等）問：鋅銅原電池中硫酸能換成硫酸鈉嗎？【回答】那當然是放電越久越好！【導入】好，下面我們將結(jié)合高一有關原電池知識來探究怎樣的原電池如何工作，如何持續(xù)放電！【演示實驗】2.將鋅片與銅片分

8、別通過導線與電流計連接，并使鋅片和銅片不直接接觸，再同時浸入盛有CuSO4溶液的燒杯中。（指導學生演示實驗并觀察總結(jié)，回答問題）.現(xiàn)象：電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，并指示電子是由鋅片流向銅片，在銅片表面有紅色的銅析出。結(jié)論：發(fā)生原電池反應，說明該裝置構(gòu)成了原電池，且鋅為原電池的負極，銅為正極?！靖卑鍟侩姌O反應式：負極：Zn- 2e -= Zn2+ 氧化反應正極：Cu2+ + 2e- = Cu 還原反應總反應式：Cu2+ + Zn= Zn2+ Cu【設疑】隨上述實驗時間的延續(xù)，電流計指針偏轉(zhuǎn)的角度逐漸減小，即沒有電流通過，同時鋅片表面逐漸被銅覆蓋，為什么？（指導學生據(jù)觀察繼續(xù)總結(jié)，回答問題）【分析】由

9、于鋅片與CuSO4溶液直接接觸，反應一段時間后，難以避免溶液中有Cu2+在鋅片表面被直接還原，一旦有少量銅在鋅片表面析出，指示向外輸出的電流強度減弱，當鋅片表面完全被銅覆蓋后，反應就終止了，也就無電流再產(chǎn)生?！驹O疑】作為原電池，其功能是將化學能轉(zhuǎn)換成電能，上述實驗中負極上變化勢必影響原電池的供電效率，車到半途，就不是騎，而是推車了，這樣就不好，那能否設法阻止溶液中的Cu2+在負極鋅片表面還原？【演示實驗】3.課本P71 實驗4-1 .現(xiàn)象：有鹽橋存在時，電流計指針偏轉(zhuǎn)。 【副板書】電極反應式：負極：Zn- 2e -= Zn2+ 氧化反應正極：Cu2+ + 2e- = Cu 還原反應總反應式：C

10、u2+ + Zn= Zn2+ Cu【分析】當鹽橋存在時，隨反應的進行，鹽橋中的Cl-會移向ZnSO4溶液，K+移向CuSO4溶液，使ZnSO4溶液和CuSO4溶液均保持電中性，氧化還原反應得以繼續(xù)進行，從而使原電池不斷地產(chǎn)生電流，保證了你的電動車可以帶你到達目的地?！舅伎肌葵}橋取出，電流還能產(chǎn)生嗎？（學生思考回答）【分析】取出鹽橋，由于Zn原子失去電子成了Zn2+，進入溶液，使ZnSO4溶液因Zn2+增加而帶正電，同時CuSO4溶液中Cu2+得到電子成為金屬銅沉淀在銅片上，使溶液中的Cu2+減少而帶負電，這兩因素均會阻止電子從鋅片流向銅片，造成不產(chǎn)生電流的現(xiàn)象。此電池的優(yōu)點：能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的

11、電流。其中，用到了鹽橋什么是鹽橋？鹽橋中裝有飽和的KCl溶液和瓊脂制成的膠凍，膠凍的作用是防止管中溶液流出。 鹽橋的作用是什么？可使由它連接的兩溶液保持電中性，否則鋅鹽溶液會由于鋅溶解成為Zn2+而帶上正電，銅鹽溶液會由于銅的析出減少了Cu2+而帶上了負電。鹽橋保障了電子通過外電路從鋅到銅的不斷轉(zhuǎn)移，使鋅的溶解和銅的析出過程得以繼續(xù)進行。 導線的作用是傳遞電子，溝通外電路。而鹽橋的作用則是溝通內(nèi)電路?！拘〗Y(jié)】從以上演示實驗存在的現(xiàn)象及分析，可知，要產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流，可以用實驗4-1的裝置?！景鍟克?、原電池的重要用途：（1） 制作電池，如干電池、蓄電池。（2） 防止金屬被腐蝕，如鍍鋅管，用

12、鋅保護鐵。（3） 提高化學反應速率，如用粗鋅代替純鋅制H2，反應速率較快小結(jié)：本節(jié)課我們在高一的基礎上，回顧并深化了原電池的有關知識，學習了如何根據(jù)原電池工作原理設計簡單的的原電池，課后請同學們查找相關資料，了解我國能源分布和利用情況，下節(jié)課我們進行交流。 練習： 某原電池的總反應的離子方程式為： 2Fe3+Fe = 3Fe2+，不能實現(xiàn)該反應的原電池組成是（ ）A、正極為銅，負極為鐵，電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液B、正極為碳，負極為鐵，電解質(zhì)溶液為Fe(NO3)3溶液C、正極為鐵，負極為鋅，電解質(zhì)溶液為Fe2(SO4)3溶液D、正極為銀，負極為鐵，電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液練習：宇宙飛船上使用

13、的氫氧燃料電池，其電池反應為2H2+O2=2H2O，電解質(zhì)溶液為KOH，反應保持在高溫下，使H2O蒸發(fā)，正確敘述正確的是：（ ）AH2為正極，O2為負極B電極反應（正極）：O2+2H2O+4e- =4OH-C電極反應（負極）：2H2+4OH-=4H2O-4e-D負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應 練習：下列關于原電池的敘述正確的是（ ）A、構(gòu)成原電池的正極和負極必須是兩種不同的金屬B、原電池是將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置C、原電池中電子流出的一極是負極，該極被還原D、原電池放電時，電流的方向是從負極到正極板書設計一、原電池的工作原理（1）概念：將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池。（2）實質(zhì)：將一定的氧化還原反應的電子轉(zhuǎn)移變成電子的定向移動。即將化學能轉(zhuǎn)化成電能的形式釋放（3）原理：（負氧正還）正極反應：得到電子 （還原反應）負極反應：失去電子 （氧化反應）總反應：正極反應+負