选修4第四章教案.doc

第一节原电池一、教学目标1了解原电池的构成及工作原理2 学会写电极反应式和原电池反应方程式3能设计简单的原电池二、教学重点、难点重点：进一步了解原电池的工作原理，能够写出电极反应式和原电池反应方程式。难点：原电池的工作原理三、教学模式、方法与手段情境教学模式，讨论法，实验探究法四、教学过程课前复习：由练习引导学生复习必修2原电池的定义、组成条件等。（学生回忆，回答，老师总结）【练习】下列哪些装置能组成原电池？（ ）【板书】一.原电池1. 含义：将化学能转换成电能的装置。2. 构成四要素：（1） 电解质溶液（2） 两极上有活泼性不同的物质（至少一种是金属）（3） 组成闭合电路（4） 能自发发生氧化还原反应3. 实质：将氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动，即将化学能转化成电能。导入新课【板书】二.原电池工作原理【设疑】如果你要出较远地方，交通工具是电动车，要到达目的地，行驶的电动车蓄电池如何放电才能如你所愿呢？【回答】那当然是放电越久越好！【导入】好，下面我们将结合高一有关原电池知识来探究怎样的原电池如何工作，如何持续放电！【演示实验】1.将锌片和铜片分别通过导线与电流计连接，并使锌片和铜片直接接触，然后浸入盛有CuSO4溶液的的烧杯中。【板书】1.现象：铜片表面明显有铜析出，电流计显示无电流通过。【设疑】若要证明上述装置就是原电池，确实实现了化学能与电能之间的转换，就必须证明锌片与铜片之间确实有电流，如何证明？（老师提问，学生思考回答。）【演示实验】2.将锌片与铜片分别通过导线与电流计连接，并使锌片和铜片不直接接触，再同时浸入盛有CuSO4溶液的烧杯中。（指导学生演示实验并观察总结，回答问题）【板书】2.现象：电流计指针发生偏转，并指示电子是由锌片流向铜片，在铜片表面有红色的铜析出。结论：发生原电池反应，说明该装置构成了原电池，且锌为原电池的负极，铜为正极。电极反应式：负极：Zn- 2e -= Zn2+ 氧化反应正极：Cu2+ + 2e- = Cu 还原反应总反应式：Cu2+ + Zn= Zn2+ Cu【设疑】随上述实验时间的延续，电流计指针偏转的角度逐渐减小，即没有电流通过，同时锌片表面逐渐被铜覆盖，为什么？（指导学生据观察继续总结，回答问题）【分析】由于锌片与CuSO4溶液直接接触，反应一段时间后，难以避免溶液中有Cu2+在锌片表面被直接还原，一旦有少量铜在锌片表面析出，指示向外输出的电流强度减弱，当锌片表面完全被铜覆盖后，反应就终止了，也就无电流再产生。【设疑】作为原电池，其功能是将化学能转换成电能，上述实验中负极上变化势必影响原电池的供电效率，车到半途，就不是骑，而是推车了，这样就不好，那能否设法阻止溶液中的Cu2+在负极锌片表面还原？【演示实验】3.课本P71 实验4-1 （先向学生介绍装置及各仪器的名称及用途，即什么是半电池、盐桥、外电路、内电路。指导学生演示实验并观察总结，回答问题）【板书】3.现象：有盐桥存在时，电流计指针偏转。 电极反应式：负极：Zn- 2e -= Zn2+ 氧化反应正极：Cu2+ + 2e- = Cu 还原反应总反应式：Cu2+ + Zn= Zn2+ Cu【分析】当盐桥存在时，随反应的进行，盐桥中的Cl-会移向ZnSO4溶液，K+移向CuSO4溶液，使ZnSO4溶液和CuSO4溶液均保持电中性，氧化还原反应得以继续进行，从而使原电池不断地产生电流，保证了你的电动车可以带你到达目的地。【思考】盐桥取出，电流还能产生吗？（学生思考回答）【分析】取出盐桥，由于Zn原子失去电子成了Zn2+，进入溶液，使ZnSO4溶液因Zn2+增加而带正电，同时CuSO4溶液中Cu2+得到电子成为金属铜沉淀在铜片上，使溶液中的Cu2+减少而带负电，这两因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造成不产生电流的现象。【小结】从以上三个演示实验存在的现象及分析，可知，要产生持续、稳定的电流，可以用实验4-1的装置。【板书】三、原电池的重要用途：（1） 制作电池，如干电池、蓄电池。（2） 防止金属被腐蚀，如镀锌管，用锌保护铁。（3） 提高化学反应速率，如用粗锌代替纯锌制H2，反应速率较快。【导练】用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是（ ） A加热 B不用稀硫酸，改用98浓硫酸 C滴加少量CuSO4溶液 D不用铁片，改用铁粉【练习】1、课前练习中是原电池反应的写出其原电池电极反应式及总反应式。2、写出下列原电池电极反应式及总反应式。 （1）Fe-C ( 稀硫酸) （2）Cu -Ag (硝酸银溶液) （3）Al - Mg (氢氧化钠溶液) （4）Fe-Cu( 稀硝酸) 【归纳总结】原电池正负极的判断方法：【作业】用原理Cu + 2 AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag 设计一套可以持续供电的原电池。（让学生自己设计装置图，然后用课前备好的实验仪器，让学生按照自己设计的演示给其他人看，然后老师跟同学们提出意见或建议，并总结，最后规范画出该原理科学的原电池装置）第三节电解池教学设计一、教学目标1、了解电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。2、能写出电解池中的电极反应和电解的总反应。3、使学生了解氯碱工业、电镀工业、电冶金工业的化学原理。二、教学重点 、难点：1、电解原理2、离子的放电顺序3、电解原理的应用三、教学工具:小烧杯、玻璃棒、碳棒、导线、电流表、直流电源。四、教学方法：实验探究、启发讨论法五、教学过程：复习提问原电池的构成条件？原电池正、负极判断？谁能举例说明原电池是怎样的能量转化装置？学生学生回答：两极一液成回路；负极：相对活泼的金属,正极：相对不活泼的金属或可导电的非金属；原电池是把化学能转变成电能的装置。导入新课那么电能能不能转化为化学能呢？这就是本节课的内容-电解池。板书第三节电解池一、电解原理1、电解原理教师我们已经知道，金属和电解质溶液都能导电，金属的导电过程是物理变化，电解质溶液的导电过程是否与金属的导电过程相同呢？学生实验学生以学习小组为单位完成实验4-2（将型管改为小烧杯），并观察、记录实验现象。教师巡回指导。学生总结实验现象：阴极：碳棒上逐渐覆盖了一层红色物质。阳极：生成有刺激性气味、能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝的气体。教师引导请大家根据实验现象和氯化铜溶液的组成成分以及原有知识分析推断两极生成物的名称。学生回答两极产物：阴极-铜 阳极-氯气教师提问氯化铜溶液在电流的作用下为什么会生成Cu和Cl2呢？教师讲解CuCl2在水溶液中完全电离生成Cu2和Cl-板书 电解方程式： CuCl2 Cu22Cl教师讲解通电前，Cu2和Cl在溶液里自由运动；通电后，在电场的作用下，带负电的Cl移向阳极，并失去电子被氧化成氯原子，进而结合成Cl2放出，带正电的Cu2+移向阴极，并得到电子被还原成铜原子，覆盖在阴极上。板书 阴极：Cu22e=Cu（还原反应）阳极：2Cl-2e=Cl2（氧化反应）小结电解质溶液在导电过程中有新物质产生，是化学变化。板书使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。教师让学生独立书写电解CuCl溶液的化学反应方程式。板书 CuCl2 CuCl2过渡下面我们再分析电解池的两个电极。板书2、电解池的两极讲述电解池的两极是由与之相连的电源电极决定的。板书阴极：与电源负极相连的电极。（发生还原反应）阳极：与电源正极相连的电极。（发生氧化反应）教师电解质溶液是如何将电路沟通的呢？板书3、电解池中的电子的移动方向学生请学生讨论、总结并回答上面提出的问题。板书电源负极电解池阴极电解液中的阳离子（被还原）电解池中阴离子（被氧化）电解池阳极电源正极讲述由上面分析可知：电解质溶液的导电过程必须有阴阳离子的参与，如果溶液中的离子不参加反应，电路就不能沟通，所以电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程。教师在上述分析过程中，我们始终回避了一个重要的问题-水的电离。教师CuCl2溶液中存在的离子有哪些？学生Cu、Cl、OH、H教师为什么电解时，只有Cu和Cl放电呢？这要涉及到离子的放电顺序问题。板书离子的放电顺序教师讲解各种离子得失电子的能力不同，因此，电解时离子放电难易也不同。阳离子：Ag+Hg2Cu2Fe2Zn2HAl3NaK 阴离子：S2-I-Br