人教版高二化学新课标选修4《原电池》教学设计.doc

第四章电化学基础第一节原电池崇仁二中 李芬人教版高二化学新课标选修4原电池教学设计课标要求一、体验化学能与电能相互转化的探究过程。二、了解原电池的工作原理。三、能写出电极反应和电池反应方程式。教材分析电化学是高中化学知识框架的重要组成部分，在高考以及高二学业水平测试中占有重要地位，可见原电池原理的学习意义重大。而本节以人教版高二化学新课标选修4第四章第一节原电池为教材依据，巩固已学必修2原电池的基础知识，并进一步拓展相关概念和原理，通过借助对单、双液原电池的对比，进一步分析原电池的组成和探究其中的原理，引出半电池、盐桥、内电路、外电路等概念，使学生从一个更高的层次去认识和理解原电池。学情分析学生此前通过必修阶段的电化学部分知识的学习，已经初步掌握了原电池的定义、工作原理和构成条件。可以说对原电池的学习已经有了一定的基础。同时，作为高二理科普通班的同学往往容易固守原有的知识，在打破对原有原电池的认识，发现简单原电池存在的缺点，从而引入盐桥的概念，构建新的原电池装置上可能存在一些学习的困难。三维目标一、知识与能力1、进一步认识原电池，牢固掌握原电池的工作原理；2、了解简单原电池的缺点和改进方法；3、掌握盐桥的作用及工作原理。二、过程与方法1、探究实验提高观察能力与分析思维能力；2、实验引导以问题为中心的学习方法，学会发现问题、解决问题的方法；3、加深理解实践认识再实践再认识的辨证唯物主义的思维方法。三、情感、态度、价值观1、通过对简单原电池装置的优化过程，进一步理解科学探究的意义；2、增强联系实际学习化学并将化学知识应用于生活的意识；3、学会运用观察、实验等多种手段获取信息，并运用比较等方法对信息加工处理。教学重点1、进一步了解原电池工作原理2、盐桥的作用及原理教学难点 原电池的工作原理教学方法 讲授法、实验探究法、问题法、多媒体法教学用具 PPT课件、教学案实验用品实验仪器：演示电流表、导线两根、铜电极、锌电极教学课时2课时 第一课时教学过程 课前我们先作个有趣的实验。根据提供的仪器和药品组装：将金属片用导线连接后插入水果中，将电流表串联入线路中，观察会有什么现象发生？【过渡】引出原电池【师】我们在必修2中已经学习了把化学能转化为电能的装置原电池，那么已经学习过的原电池能否投入到实际应用呢？那么我们今天继续来研究下原电池的知识。【板书】第一节原电池学习新课【引入】首先我们回顾一下原电池的基础知识，请大家看投影【多媒体展示】师生共同回忆复习原电池的基础知识。形成原电池的条件【复习与回顾】1、原电池的实质：氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。2、组成原电池的条件：有两个电极电解质溶液构成闭合回路能自发地发生氧化还原反应【思考】下面哪个反应能够设计成原电池？HCl(aq) + NaOH(aq) = NaCl(aq) + H2O(l) H 0 Zn(s) + H2SO4(aq) = ZnSO4(aq) + H2(g) H 0 高温 【实验探究】请你设计合理的原电池装置Zn(s) + H2SO4(aq) = ZnSO4(aq) + H2(g) H 0 【设计要点】1、电极、内电路、外电路共需要哪些仪器和药品？2、如何判断化学能转化为了电能？稀硫酸 CuZnA【温馨提示】1.观察锌片、铜片、电流表的变化并如实记录；2.注意合作分工，讲究效率；3.实验结束后请及时将电极从电解质溶液中取出。【过渡】预测锌铜原电池会产生什么实验现象？预期现象实验现象预期现象锌片上有气泡铜片上有气泡铜片上有气泡电流表指针偏转电流表指针偏转 【板书】一、单液原电池工作原理负极（Zn）：Zn-2e=Zn2+ 氧化反应 正极（Cu）：Cu2+2e=Cu 还原反应 总反应：Cu2+Zn=Cu+Zn2+【多媒体展示】与原电池相关的概念：电路、电极、电极反应式、总反应式。基础闯关1.锌铜原电池产生电流时，阳离子（B） A、移向Zn 极，阴离子移向Cu 极 B、移向Cu 极，阴离子移向Zn 极 C、和阴离子都移向Zn极 D、和阴离子都移向Cu 极交流研讨：理论上应看到只在铜片上有大量气 泡，实际上锌片上也有大量气泡产生，这是什么原因导致的呢？最终又会造成什么后果？怎样避免和克服呢？用什么办法避免H+在锌片上被还原析出H2，以延长电池放电时间提高供电效率?【研究问题】怎样改进才能保证只有铜电极产生氢气，而避免锌电极上产生氢气？如何避免电流变小？【学生教师共同讨论】结果：把氧化剂和还原剂分开，不直接接触。教师引导学生设想解决问题，共同构建新的原电池，提出盐桥。【过渡】什么是盐桥？教师介绍盐桥盐桥中一般装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻;琼脂的作用是防止管中溶液流出;K+和Cl-能在胶冻内自由移动下面来看带盐桥的原电池。【多媒体展示】用盐桥将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片H2SO4溶液的烧杯连接起来,然后将锌片和铜片分别用导线与电流表相连。【视频播放实验】学生观看视频，观察提示，并总结实验现象。现象：有盐桥存在时电流表指针偏移，铜片表面有铜析出，锌片逐渐溶解，随着时间的延续，能产生持续稳定的电流，取出盐桥无电流产生。【设问】改进后的原电池装置有什么优点？结论：1、改进后的原电池装置，工作时具有较高的能量转换率2、改进后的原电池装置，不工作时化学能不会自动释放。启示：氧化剂和还原剂不直接接触也能发生反应。【归纳】改进后的原电池能产生持续稳定的电流，其中用到了盐桥。【归纳总结】原电池的组成、电极及电极反应式、电池反应方程式、闭合电路的形成（内电路、外电路），盐桥的作用。盐桥的作用：（1）传递离子，是整个装置构成通路。（2）平衡电荷，保持溶液成电中性。(3)提高了能量转换率盐桥中离子移动的方向：阳离子向正极移动，阴离子向阴极移动【板书】二、带盐桥的原电池1、构成（1）盐桥（2）半电池2、盐桥的作用(1)构成通路(2)平衡电荷(3)提高了能量转换率【练习】利用反应原理Cu+2Ag+=Cu2+2Ag设计一个能得到稳定电流的原电池装置，画出装置简图，并标注电极及电解质溶液PtCAg【讨论】能产生稳定、持续电流的原电池应具备什么条件？1.要有活泼性不同的两个电极2.两个半反应在不同的区域进行3.用导线和盐桥分别将两个半电池连接在一起课堂小结1、进一步认识原电池，牢固掌握原电池的工作原理；2、了解简单原电池的缺点和改进方法；3、掌握盐桥的作用及工作原理。基础闯关2.写出右图的电极反应式及总反应式 CuZnCuSO4ZnSO43.(07海南化学卷14)依据氧化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题：(1)电极X的材料是 ；电解质溶液Y是 ；(2)银电极为电池的 极，发生的电极反应为 ；X电极上发生的电极反应为 ；(3)外电路中的电子是从 电极流向 电极。4.利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 ，设计出两种原电池，画出原电池的示意图，并写出电极反应方程式。 布置作业1.课本P73的3、4、6题。2.完成赢在课堂上的相关习题。板书设计第四章电化学基础第一节 原电池一、单液原电池工作原理负极（Zn）：Zn-2e=Zn2+ 氧化反应正极（C