人教版选修4 第4章第1节 原电池 教案.doc

第1节 原电池1、 三维目标知识与技能：深入了解原电池的工作原理。会书写电极反应式和电池总反应。能根据反应设计简单的原电池。过程与方法：学生通过橘子电池的实验活动，体验建构模型的过程。通过zn-cu电池的设计活动，感悟科学探究的思路和方法，进一步体会控制变量在科学探究中的应用。情感态度与价值观：介绍电池的发展过程，激发学习兴趣，感受原电池原理应用于化学电源开发的关键作用。培养学生节约能源、爱护环境的意识。二、教学重难点教学重点：原电池工作原理和形成条件教学难点：氧化还原反应完全分开在两极发生(分池、分液)三、教学过程 教学环节教师活动学生活动设计意图展示图片复习已知【引入】展示各种电池图片，电池的作用。【复习】铜锌原电池装置中正负极分别发生了什么反应？电流是如何产生的？【回顾复习】化学能转化为电能的装置。【复习】原电池工作原理：负极：氧化反应 失电子正极：还原反应 得电子电子从负极流向正极，阴离子从正极流向负极，形成闭合回路。第一次理论分析，复习已经掌握的原电池原理和形成条件，为后面的深化发展提供基础。橘子实验提炼模型【连接】在必修中有一个家庭实验设计水果电池。【提出实验内容】现在给你提供了以下材料，请你设计橘子电池，观察实验现象并提炼出原电池模型。可供选择的材料：灵敏电流计、铜片、锌片、导线、培养皿、橘子【小组实验】【方案展示，提炼模型】通过橘子实验的方案讨论，使学生从“单瓣”“两瓣”形象实验演化成“单池”“双池”的模型建构；从“膜”上升到“盐桥”的认识。第二次理论分析提出双池-盐桥模型，在模型分析中再次强调电流的形成过程，同时强调盐桥的作用。序号方案、现象方案1zn片和cu片同时插入一瓣橘子中(有电流)方案2zn片和cu片分别插入未分开的两瓣橘子中(有电流)方案3zn片和cu片分别插入分开的两瓣橘子中(无电流)交流方案，汇总教师引导，学生主动建构模型，集体讨论修改：方案1： 方案2：【针对方案2提问】为何两瓣未分开的橘子也能产生电流？【针对方案3提问】为何两瓣分开的橘子不能产生电流？如何改进，产生电流？【教师演示两种解决方案】“连隧道”(用吸满果汁的导管连通)、“搭桥”(用浸有nacl溶液的滤纸条连接)。【提问】这两种解决方案为何能产生电流？请提炼模型。【知识介绍】在化学实验中常用的盐桥是在u型管里装含有琼胶的饱和kcl溶液。【可能解释】因为两瓣中间的膜可以让离子通过，离子定向移动形成闭合回路。【可能解释】未形成闭合回路。解决方法：将两瓣橘子贴在一起。还有可能会有将其浸入电解质溶液中。【可能解释】在“隧道”和“桥”中离子能够定向移动，构成闭合回路。【提炼模型】实验探究完善认识【连接】水果中含有电解质溶液，因此可以设计水果电池实现化学能转化电能的过程。如何将化学反应设计成原电池装置呢？【提出问题】现有反应zncuso4znso4cu，如何设计成原电池装置？【组织学生交流，确定设计思路】先将氧化还原反应拆分，再根据反应确定电极材料和电解质溶液。【提出实验目的】按盐桥模型，根据zncuso4znso4cu反应设计成原电池装置。【指导学生实验】注意电极材料的选择。注意电解质溶液的选择。注意记录实验现象。联系已学知识，回忆根据化学反应设计成原电池装置的思路和方法。思路1：先选材料，后定反应。zn是负极，发生氧化反应；cu是正极，发生还原反应。思路2：先拆反应，后选材料。zn-2e-=zn2+ 氧化反应 负极cu2+2e-=cu还原反应 正极可供使用的仪器和药品：灵敏电流计、铜片、锌片、导线、培养皿、znso4溶液、nacl溶液、cuso4溶液、浸nacl溶液的滤纸条(盐桥)。注意：及时清洗电极。【小组实验设计方案，并实施】通过方法讨论和交流，后面学生实验过程会有的放矢，防止漫无目的的实验。通过实验活动，感悟科学探究的思路和方法，进一步体会控制变量在科学探究中的应用。在讨论交流方案的过程中，学生对实验现象的解释，深入认识原电池原理和形成条件，上升到完整认识。通过双液电池模型的建构，渗透对立统一的辩证唯物主义思想。方案负极负极液正极正极液现象1zncuso4cucuso4zn表面变黑有电流产生2znznso4cucuso4zn表面不变黑有电流产生【交流方案】【方案1】为何zn表面会变黑？ 从能量转化的角度说明什么问题？（分析现象）zn接触到cuso4溶液，会直接发生置换反应。说明zn失去的电子并没有完全转化成电能，电能转化率较低。【方案2】为何会产生电流？（理论分析