原电池的形成条件.doc

课 题原电池的形成条件课 时第二课时(30分钟)课 型新授课授课对象高二学生教学方法实验探究法、多媒体辅助教学法等教 材人教版化学必修二第二章第二节化学能与电能(第4143页)教学目标知识与技能掌握原电池的形成条件及其本质，提高科学探究能力。过程与方法通过教师创设情境提出问题,学生自主实验合作探究得出原电池的形成条件及其本质。学习控制变量的实验方法。情感态度与价值观在自主实验、合作探究原电池形成条件的过程中，养成严谨求实的科学态度，体会生活中处处有化学,激发化学学习的兴趣 。重 点形成原电池的条件及其本质。难 点“探究形成原电池的条件”的实验方案设计。教材分析本节内容选自必修（2）第二章化学反应与能量中的第二节化学能与电能第二课时,该节内容为高中电化学的开始,在此之前学生学习过氧化还原反应，电解质溶液，金属活泼性等化学知识，上节课学习过的原电池原理，已为本节课的学习做好了一定的知识储备。原电池的形成条件又为后面金属的腐蚀和防护，其它常见电池及电解原理等重要电化学知识的学习奠定了基础。学情分析高二的学生具备了电解质、氧化还原反应、能量守恒原理的相关理论知识以及物理电学知识。对日常生活中的化学电池有很深的感性认识，但由于之前没有电化学的基础，所以在理解原电池形成条件及其本质时有一定的难度。此阶段的学生已具备了一定的分析问题以及实验探究能力，但学生的抽象思维和探索能力还处于初级阶段，尚不成熟，这就决定了他们还不能成为完全独立的探索主体，探索活动需要在教师的组织引导下，有目的有计划地进行。教学设计思路通过播放橙子也能给iphone充电视频，提出问题为什么橙子能给iphone充电，设置悬念,引起学生探究的兴趣。继而回顾上节课铜锌硫酸原电池的实验,学生分析实验现象,解说原电池原理的微观过程,教师通过分析铜锌硫酸原电池的组成部分,提出课题,并给出实验器材，学生通过对比铜锌硫酸原电池自主探究原电池的构成条件。教师点评学生的实验,学生自己得出结论并解开橙子能给iphone充电之谜,教师要求学生利用原电池原理自主设计水果电池以巩固原电池的形成条件。最后教师介绍化学电池在社会生活的各个方面的广泛应用,要求学生为荒岛上的灯塔设计电源，将所学的知识应用到生活，体会生活中处处有化学，进一步提高学习化学的兴趣。本节课主要采用创设情境实验探究讨论归纳应用巩固的教学模式，学生主要通过自主实验、小组讨论、归纳总结、得出结论、巩固应用解决实际问题的学习方法。教学过程教学进程教师活动学生活动设计意图创设情景导入新课【播放视频】橙子也能给iphone充电【设置悬念】为什么多个橙子串联起来能给iphone充电？【引课】视频里同学们看到的其实就是一个原电池的装置,在上一节课的学习中我们已经学习过原电池是把化学能转化为电能的装置,原电池的形成需要哪些条件呢?这节课我们一起来探究原电池的形成条件。【板书】第二节 化学能与电能 _原电池的形成条件观看视频回顾上节课知识引起学生探究的兴趣温故知新知识 回顾 学生 实验【实验2-4】请同学们利用桌上器材复习教材第40页实验2-41. Cu、Zn同时插入稀硫酸但不接触。2. 将Cu、Zn同时插入稀硫酸用导线连接。3.将Cu、Zn同时插入稀硫酸用导线连接，在导线中接入电流计。【提问】第二个实验中为什么锌片上的气泡减少了,而铜片上却有大量的气泡呢?【播放动画】请同学为铜锌硫酸原电池的微观模拟过程配上解说。【讲解】大部分氢离子在铜片上得到电子,但是少部分氢离子与锌反应,所以锌片上有少量气泡。【提问】电流计指针偏转说明有电流,此时化学能转化为电能，在原电池的负极锌被氧化成为锌离子，正极氢离子被还原为氢气，那原电池的反应从本质上来说属于哪一类反应？【板书】一. 原电池原理：氧化还原反应完成实验，记录现象1锌片表面有气泡，铜片无明显现象。2.铜片表面有大量气泡,锌片上气泡减少。3.电流计指针偏转。【思考回答】锌片上有气泡是因为锌与稀硫酸反应。铜片上产生了氢气。观看动画【解说】电子从锌片流出经导线定向移动到铜片上,氢离子在铜片上得到电子放出氢分子，产生氢气。【回答】氧化还原反应。复习上节课的重要内容，为本节的学习做好铺垫。实验探究 学习新知【投影】教材第40页实验2-4【过渡】请同学们分析铜锌硫酸原电池装置的组成。【提问】很好,它采用的电极材料是铜片和锌片,溶液是稀硫酸,并用导线连接,是否只有铜片和锌片,稀硫酸才能构成原电池呢?如果是其它电极材料,溶液能否构成原电池呢？【引导】我们对比铜锌硫酸原电池来探究原电池的形成条件，从哪些方面探究呢？【讲解】更换电极材料时要保证其它条件不变，这种方法叫做控制变量法，就是改变其中一个条件，其它条件不变，请同学们根据老师提供的器材，选择电极材料：碳棒 锌片 铁片 铜片稀硫酸 烧杯 导线 电流计【分组实验】从同学设计的方案中选择四个方案进行小组实验。【提问】探究电极材料的实验中同学们观察到了什么现象？【提问】通过第一组实验同学们得出什么结论?【板书】二.原电池的形成条件【强调】不同的两个电极材料是一般情况，后面将学习到的燃料电池采用的就是相同的电极材料。【思考】铜和碳也是两种不同的电极材料，为什么不能做原电池的电极呢？【强调】原电池的氧化还原反应是分别在两个电极进行的。【板书】1.自发的氧化还原反应（本质）2.活泼性不同的两种电极材料（一般情况） 【提问】探究原电池对溶液的要求又应该怎么样设计实验呢?给出实验器材酒精 盐酸 硫酸铜 蔗糖溶液 锌片 铜片 烧杯 导线 电流计【提问】探究溶液的实验中同学们观察到了什么现象?实验探究 学习新知【思考】请将实验二所用溶液根据导电性分 类。【提问】原电池对溶液的要求，同学们从实验得出什么结论?【板书】3.两极之间充入电解质溶液【思考】若把铁棒和铜片分别放在两个烧杯的硫酸中用导线连接，电流计指针还会发生偏转吗？【教师演示实验】将铜锌分别放在两个烧杯的硫酸中,用导线连接，请同学观察电流计指针是否会发生偏转。【提问】那原电池的形成还需要什么条件？【板书】4.形成闭合回路【回答】有两个电极,硫酸溶液,导线,电流表。思考【回答】电极材料，溶液分组讨论交流方案，学习控制变量的实验方法【分组回答】小组电极材料指针是否偏转A两个铁片否B碳棒 铜片否C铁片 铜片是D铁片 碳棒是【讨论回答】：1.构成原电池的两种电极材料不同。【回答】因为不能发生氧化还原反应。【回答】更换溶液，其它条件不变。讨论交流 分组实验 记录现象【分组回答】小组溶液指针是否偏转A盐酸是B硫酸铜是C酒精否D蔗糖否【回答】稀硫酸和硫酸铜是电解质,而酒精和蔗糖是非电解质。【讨论回答】：两极间充入电解质溶液。结合物理电学知识思考【观看实验回答】没有偏转。【回答】形成闭合回路培养学生自主探究的能力提高学生的实验操作能力提高学生分析归纳的能力培养学生合作探究的精神联系物理电学相关知识，各科知识相融合巩 固 应 用【过渡】探究了原电池的形成条件，现在同学们能否解开橙子能给iphone充电之谜？【讲解】橘子、柠檬等水果以及果汁都含有柠檬酸等电解质，插入两根不同金属（线、棒或板）时，它们之间会有电压，这就是水果电池,那水果电池和一般电池的区别是什么呢?【应用1】请用提供的器材自主设计水果电池(强调发光二极管的单向导电性)器材：镁条，铜片，锌片，番茄，发光二极管，导线请学生展示自主设计的水果电池【应用2】化学电池在社会生活的各个方面具有广泛应用。【投影】1.我国自主研发的燃料电池车2.东芝新型电池3.“神六”用太阳能电池【应用3】请同学们想想如何为地处偏远荒岛上的灯塔提供电源？（从原电池原理考虑）【总结】本节课探究了原电池的形成条件，学习了控制变量的实验方法。【布置作业】教材45页。【回答】视频里用了不同的金属棒,橙汁,导线连接构成了原电池，多个原电池串联增强了电压。【回答】水果电池所用的电解质是果汁。实验认识化学电池的应用【思考回答】采用有活泼性差异的电极材料如铝，碳棒做电极，利用海水做电解质溶液，接上导线。前后呼