《原電池原理及其應用》教學設(shè)計

1、 學習好資料 歡迎下載 課題 第四章 幾種重要的金屬 第四節(jié) 原電池原理及其應用 教 （ 1使學生理解原電池原理 學 知 目 識 標 、 2常識性介紹日常生活中常用的化學電源和新型化學電池 能 力 、 品 德 ） 教 教學重點： 原電池原理 材 重 教學難點： 原電池原理 分 點 析 、 教學方法：實驗探究法通過實驗、分析、討論、總結(jié)、應用等過程，誘導學生觀察、 難 思考、推理、探究 點 教具準備： 鐵絲、銅絲、鋅片、銅片、稀硫酸、導線、燒杯、電流計 教學操作過程設(shè)計（重點寫怎么教及學法指導，含課練、作業(yè)） 備 注 學習好資料 歡迎下載 第一課時 教學過程： 新課導入 - 設(shè)置疑問，激發(fā)興趣

2、學生先觀看課件動畫，發(fā)揮想 象，然后講述背景故事：在倫敦上流社會，有一位貴族夫人格林太太，幼 年時因蛀牙補過一顆不銹鋼的假牙。 不料后來，她又因為車禍掉了一顆牙，為了顯示她的富有， 她裝了一顆黃金假牙。 自此以后， 她就經(jīng)常出現(xiàn)頭痛、失眠、心情煩躁等癥狀。更奇怪的是，眾多的醫(yī)學專家為她檢查后，都找 不到病因，這位夫人整日感到精神萎靡，找遍各大醫(yī)院會診也不見效果。格林太太的病因到底是什么呢？讓我們進入今天的學習原電池原理及其應用，學完了這堂課，再請同學們來解釋這位貴族夫人的病因。首先，我們來學習一個實驗。 學生實驗 見課本圖 414 講述 把鐵絲和銅絲的上端連在一起，放入稀硫酸中，在金屬絲上有電

3、子流動，構(gòu)成一個小電池我們叫它原電池今天我們就來研究原電池的原理和應用 板書 第四節(jié) 原電池原理及其應用 （ 2） 原電池 實驗 下面我們用鋅片和銅片、稀硫酸做實驗 投影 實驗步驟 現(xiàn)象 鋅片插入稀硫酸中 鋅片上有氣泡產(chǎn)生 銅片插入稀硫酸中 無現(xiàn)象 鋅片和銅片上端連接插 鋅片不斷溶解， 入稀硫酸中 銅片上有氣泡產(chǎn)生 鋅片和銅片之間連電流 同上且 表插入稀硫酸中 電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn) 設(shè)疑 鋅片和銅片分別插入稀硫酸的現(xiàn)象是什么？ 學習好資料 歡迎下載 鋅片和銅片用導線連接后插入稀硫酸中，銅片上為什么有氣泡產(chǎn)生？ 鋅片的質(zhì)量有無變化？溶液中 c(H+) 如何變化？ 寫出鋅片和銅片上變化的離子方程式 電子

4、流動的方向如何？ 板書 鋅片 - 2+( 氧化反應 ) Zn 2e =Zn 銅片 2H+ 2e- =H2( 還原反應 ) 電子由鋅片經(jīng)導線流向銅片 投影 學生填寫下表 講 述 我們知道，物質(zhì)發(fā)生反應時，常伴有化學能與熱能、光能等的相互轉(zhuǎn)化如：鎂條在空氣中燃燒的化學反應，伴有放熱、發(fā)光等這說明化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎凸饽苣敲?，我們做的這個實驗是化學能轉(zhuǎn)變?yōu)槟姆N能呢？ 教師總結(jié) 這種化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池 板書 1 原電池的定義：化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置 講述 這一現(xiàn)象早在 1799 年被意大利的物理學家伏打捕捉到并加以研究，發(fā)明了世界上第一個電池：伏打電池，即原電池 2原電池的組成 兩個電極

5、有兩種活動性不同的金屬 ( 或一種是非金屬導體 ) 作電極（不選 K 、 Ca、 Na） 負極（活潑）：電子流出 正極（不活潑）：電子流入 電解質(zhì)溶液 學習好資料 歡迎下載 一般至少有一極能與電解質(zhì)溶液發(fā)生氧化還原反應 兩極相連形成閉合電路 3、電極反應 發(fā)生在兩極 負極（ 鋅片） ： - 2+ Zn 2e =Zn ( 失電子，發(fā)生氧化反應 ) 負極材料本身被腐蝕 正極（銅 片）： 2H+2e- =H2 （得電子，發(fā)生還原反應） 一般為溶液中易得電子的離子發(fā)生反應，正極被保護，一般不被腐蝕。 總反應：使兩極得失電子相等后加和，消去相同的化學式。 Zn + 2H + = Zn+ + H2 4、電

6、流方向 外電路：電子從負極經(jīng)導線流向正極 電流從正極經(jīng)導線流向負極 溶液中：陽離子由負極移向正極，陰離子由正極移向負極 投影 強調(diào)：（ 1）理論上，任何一個自發(fā)的氧化還原反應都可設(shè)計成一個原電池。 2）對同樣反應，原電池反應比相應氧化還原反應速率快。因此在制氫氣時常用粗鋅，或加少量硫酸銅。 設(shè)問 通過這一節(jié)課的學習，同學們找到那位格林太太的病因了嗎？ 學生回答 略 小結(jié) 學習好資料 歡迎下載 練習 1、對下面四個裝置 ， 哪種裝置可以形成原電池？ 正、負極各為什么物質(zhì)？兩極上各發(fā)生什么變化？ 電子的流動方向如何？ 結(jié)論： A 、B、 C 可形成原電池 2、設(shè)計原電池，要 求（ 1 ）鐵作正極，

7、（ 2 ）鐵作負極，則另一電極和電解質(zhì)溶 液如何選擇？ （ 1 ）負極：鋅 電解質(zhì)溶液： Cu(NO 3)2 HCl AgNO 3 等 （ 2 ）正極：銅、石墨 電解質(zhì)溶液 Cu(NO 3)2 HCl AgNO 3 等 第二課時 講述 人們應用原電池原理，制作了多種電池，如：干電池、蓄電池、充電電池、 高能電池等，以滿足不同的需要請同學們說說你所知道的電池的用途 板書 二、化學電源 講述 下面簡單介紹幾種常見電池和新型電池 1干電池 展示干電池實物 學生講述 學生通過預先準備好的拆開的干電池介紹干電池的構(gòu)造 (正、負極以及 電解質(zhì)溶液 ) 隨著用電器朝著小型化、多功能化發(fā)展的要求，對電池的發(fā)展

8、也提出了小型化、多功能化發(fā)展的要求。體積小、性能好的堿性鋅錳電池應運而生。這類電池 的重要特征是電解液由原來的中性變?yōu)殡x子導電性更好的堿性， 負極也由鋅片改為鋅粉，反應面積成倍增長，使放電電流大幅度提高。 2鉛蓄電池 用含銻 5% 8%的鉛銻合金鑄成格板，在格板上分別填充 PbO2 和 Pb 作正極和負極，電解質(zhì)溶液：硫酸溶液。 3鋰電池 鋰是密度最小的金屬， 用鋰作為電池的負極， 跟用相同質(zhì)量的其他金屬作負極相 學習好資料 歡迎下載 比較，使用壽命大大延長。 4新型燃料電池 燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)全部貯藏在電池內(nèi)，而是在工作時，不斷從外界輸入，同時將電極反應產(chǎn)物不斷排出電池。 除了

9、氫氣和氧氣外，甲烷、煤氣等燃料，空氣、氯氣等氧化劑 也可作為燃料 電池的原料。目前已成功研制鋁空氣電池。 三、金屬的電化學腐蝕 1化學腐蝕 金屬跟接觸到的物質(zhì) (如 O2、 Cl2、 SO2 等 )直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕叫做化學腐蝕 2 電化學腐蝕 不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時， 會發(fā)生原電池反應， 比較活潑的金屬失電子 而被氧化，這種腐蝕叫做電化學腐蝕 吸氧腐蝕： 負極： 2Fe 4e- = 2Fe2+ 正極： 2H2O O2 + 4e- = 4OH 析氫腐蝕： 負極： Fe 2e- = Fe 2+ 正極： 2H+ + 2e- = H 2 練習 1 X、Y、Z 都是金屬，把 A 浸入 C的硝酸鹽溶液中， A 的表 面有 C 析出， A 與 B 組成原電池時