原电池原理及其应用讲稿.doc

教学讲稿我们首先来作个小实验，这是检流计，他的两极分别用导线连接铜片和锌片，然后把金属片插入橙子中，我们看到指针发生了偏转。接下来我们来连接一节干电池，可观察到有同样的现象发生。这说明什么呢？说明我们刚才的金属片和橙子就相当于一个小电池，起到了电源的作用。为什么橙子和金属片能组成一个小电池呢？让我们带着这个问题，一起走进原电池的世界。【板书】 第四节 原电池的原理及其应用【投影】首先请同学们根据屏幕上的提示，依次完成这四组实验：【提问】 解释 A.B.C的现象。（活动性问题，不必重复）【引导】 对于A.B.C的现象我们容易理解， D 实验中，我们看到铜片上有气泡产生。说明 H 得到了电子，那么，H 得到的电子从哪里来？是铜提供的吗？【回答】 电子不是铜提供的，在金属活动性顺序表中，铜是氢后金属，活动性比氢弱，不能置换氢气，所以 H+ 得到的电子，不是来自铜，只能来自锌。【设问】 锌传递电子是通过溶液还是导线呢？【讲述】 比较C、D,可以知道，如果电子是从溶液中传递的话，那么在C装置中Cu片上应该有气泡，但在C装置中Cu片上没有气泡，所以电子不是从溶液中传递的，只能是沿着导线传递给铜的。【过渡】 这只是我们的推断，大家能想办法验证它吗？如果电子通过导线传递，那么根据物理学的知识我们知道会产生电流，所以可以连接电流计。请大家把D装置中连接电流计并注意观察指针是否偏转。【引导】 电流计。【学生活动】分组实验 【设问】 大家一起告诉我，我们的推断正确吗？【引导】 实验验证了我们的推断，从电流计指针的偏转我们可以知道装置中产生了电流，从物理学上我们已经知道，电流的产生是由于其它形式的能量转化成了电能，这个装置把锌和硫酸反应的化学能转变成了电能，象这样能够把化学能转化成电能的装置，我们称之为原电池。【投影】 原电池概念【板书】 一.原电池： 1概念 【设问】 原电池是将化学能转化成电能的装置。是不是任何化学反应的能量都能转化成电能呢？不是。电流的产生要有电子的流动，是不是任何化学反应都有电子的转移。更准确地说，原电池是将氧化还原反应中的化学能转化成电能的装置。【引导】 现在我们来分析原电池装置，电池都有两个电极，分别是什么呢？【回答】 正极和负极。【引导】 物理上两极的规定和电子流向之间有什么关系？【回答】 电子流出的一极称为负极，电子流入的一极称为正极【投影】 负极：电子流出的电极 正极：电子流入的电极【引导】那刚才的原电池两极谁是正极谁是负极呢？【回答】 锌作负极，铜作正极。【设问】 负极流出的电子是由锌失去的，那负极的锌失去电子发生了什么反应？【回答】 负极-氧化反应【设问】 那么正极上H得到电子发生了什么反应？【回答】 正极-还原反应【讲述】我们也常常根据这些过程来判断原电池的两个电极，从电子流向的角度判断：电子流出的是负极，电子流入的是正极。从氧化还原的角度判断：发生氧化反应的是负极，而正极发生的是还原反应。对原电池来说，这种表示两个电极上电子得失过程的式子称为电极反应式。【投影】 电极反应 负极：Zn 2e Zn2 （氧化反应）正极： 2H+ + 2e H2（还原反应）【讲述】 这两个电极反应的总结果就是锌和H+的氧化还原反应，即原电池的总反应。【投影】 原电池总反应方程式 Zn 2H+ = Zn 2 H2【讲述】也就是负极材料锌片和电解质溶液稀硫酸之间发生的氧化还原反应，而正极材料铜片只起到导电的作用。其实把锌片直接放入稀硫酸中，就是发生了该反应，在这个铜锌原电池中发生的依然是该反应，但是不同的是，现在氧化反应和还原反应是在两个电极上发生，这就将电子的直接传递转化为沿导线的定向移动，从而形成了电流，所以说原电池是把氧化还原反应的化学能转化成了电能。【过渡】 下面我们以动画的形式来认识一下原电池的工作原理【投影】 原电池动画。【设疑】 在溶液中这个导电过程是怎么进行的呢？【分析】 在溶液中，也就是在原电池内部，SO42-移向负极，Zn 2和 H+ 移向正极,阴阳离子的定向移动传导电流，而在外电路中Zn失去的电子经导线流向铜片，构成了闭合回路，这就是原电池的工作原理。(板书)【过渡】 我们已经知道原电池是将化学能转化为电能的装置，那这个原电池装置需要具备怎样的条件才能构成呢？下面我们通过实验来探究这个问题。【投影】请同学们按照提示完成屏幕上的实验，注意大家手中的实验装置上分别标的有红、黄、蓝、绿四种颜色的标签，请大家按照红、黄、蓝、绿四种标签的顺序分别来完成A、B、C、D四组实验。【实验探究】 分组实验 观察：电流计指针是否偏转.【活动】 学生分组实验【提问】 哪些装置中电流计的指针发生了偏转？【回答】 略【过渡】 B中电流计的指针发生了偏转装置，说明构成了一个原电池，A、C、D装置中不能产生电流，说明没有构成原电池，下面我们通过和刚才的铜锌原电池装置比较，来分析其中的原因。【讲述】由A、B知道，从电极材料来说，原电池的两个电极，可以都是金属，但不能是两种相同的金属；也可以是一种金属和一种非金属，但如果是非金属的话，非金属应该具备什么性质导电性。投影由C知道，当溶液是非电解质溶液时，没有自由移动离子，不能导电，所以从溶液性质来说，溶液必须是电解质溶液 投影具备了这两点就行了吗？从D可以看出，决非如此，如果电解质溶液不相通，不能构成回路，还是无法形成。所以从电路的连接来说，这些材料之间必须构成一个闭合的回路。投影【投影小结】*形成原电池的条件* ：（板书）【投影链接】银和铜的活动性都比较弱，均不能和硫酸反应，所以不能构成原电池。所以必须要依据一个能自发进行的氧化还原反应【强调】原电池必须要依据一个能自发进行的氧化还原反应才能形成。接下来通过练习来检验和巩固我们所学的知识。【投影练习】 1.下列各种情况是否形成了原电池？【投影练习】2.材料格林太太的怪病。【设问】 现在大家能否解释，课前我们将橙子和金属片连接检流计后，指针偏转原因吗？【学生回答】 略【过渡】 我们看到的水果电池是原电池原理的简单应用，我们知道，任何氧化还原反应都有电子的转移，根据这一点，科学家们利用许多廉价、高能的原料，制成了各种化学电源，下面我们来认识几种常见的化学电源。（板书）【投影】 常见的化学电源。【投影】 干电池剖面图【讲述】 常见的锌锰电池，中央是石墨棒，作正极；石墨周围是二氧化锰和炭黑的混合物，裹在纸作的隔膜内，隔膜外是糊状的氯化铵，作电解质溶液，最外面是锌筒制成的电池壳，作负极。（从里到外讲解）【投影】 工作原理 总反应式：2MnO2+2NH4+Zn=Mn2O3+2NH3+H2O+Zn2+【设问】 根据这个总反应，请判断哪种物质在负极失去电子，哪种物质在正极得到电子？【讲述】 负极上锌失去电子，正极上是二氧化锰得到电子。【过渡】 我们再来认识其它几种常见电源【投影】 图片【讲述】 随着科技的发展，我们使用的电池越来越多，它们在带给我们方便的同时，也给我们带来了不小的烦恼，废电池中多种重金属和酸、碱等有害物质，对生态环境和公众健康危害很大，随意丢弃会造成严重的环境污染。1粒纽扣电池可污染600吨水，相当于一人一生的饮水量，而1节1号含汞电池