原电池原理 高二化学ppt课件教案 鲁教版

原电池原理美原中学吴凯利【教学背景】兴趣是学生最好的老师，如何有效地提高学生学习化学的兴趣是学生学好化学的基础。现代互联网资源具有极大的丰富性的特点，它能把各种声音、文字、图片、动画、视频图象等信息通过细致的手段完美地结合在一起，从而展现给大家，具有很强的真实感和表现力，可以从各个角度、各种层面激发学生的学习兴趣,引起学生的注意，提高学生学习化学的兴趣【教学课题】本节课题设计鲁科版选修4化学反应原理第一章第三节原电池原理【教学分析】在本节的教学中，以往教师只是通过普通的演示实验，用导线、电解槽、电极、电流表等向学生讲述如何将化学能转化成电能的原理。但学生无法从真正意义上理解电子是如何进行定向转移并形成电流的，而在实验操作过程中，若电极不纯，现象并不十分地明显。也就是说，受实验材料的局限，教师的演示只能从宏观角度入手，让学生从实验表面现象去感悟“原电池的工作原理”，而无法了解原电池工作的微观世界。而结合化学实验，再运用互联网技术中的动画效果，借助多媒体，就可以让微观世界宏观化，使学生可以清楚地观看到电子是如何由原电池的负极流向正极的，真正、准确地掌握了知识要点。【教学方法】利用互联网资源，结合学生实验，由师生共同参与讨论发现问题，并通过实验不断体现出“实践认识再实践再认识”逐步提升的认知过程，从而使学生更清晰的掌握本节课的知识。【知识与技能目标】了解原电池的工作原理，能写出其电极反应和电池反应方程式。【教学重点】了解原电池的工作原理，能够写出电极反应式和电池反应方程式。【教学难点】原电池的工作原理，从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。【教学过程】【引入】电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。例如，在日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机这一切都依赖于电池的应用。那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢我们这节课来一起学习一下有关原电池的相关内容。一通过疑问引入课题。ZNCU图片各种各样的电池。设问上述这些电池都是应用原电池的原理制成的，那么到底什么是原电池它的工作原理怎样二实验探究解决疑问A【实验】指导学生做以下三个实验（水槽、导线、稀硫酸、锌片、铜片）一、将锌片插入稀硫酸中二、将铜片插入稀硫酸中三、将锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中说明实验注意事项，要求同学认真观察现象，并思考原因。【学生活动】实验并观察现象【实验现象】稀硫酸一、锌片上有气泡，因为锌能和稀硫酸反应放出氢气二、铜片上没有气泡，因为铜不能和稀硫酸反应三、铜片上有气泡【学生分析并讨论】分析三的实验现象一、铜片上的气体是哪里来的二、铜片上的气体是什么三、氢离子转变为氢气所需的电子电子究竟是锌片还是铜片失去的B【引导探究实验】如何通过实验来证明锌片上的电子是否通过导线转移到了铜片上【探究实验】在铜片和锌片中间连接一个灵敏电流计，检测有无电流（水槽、导线、灵敏电流计、稀硫酸、锌片、铜片）【学生活动】实验并观察现象原电池原理实验【学生讨论】现象电流计指针偏转结论有电流流过，说明导线中有电子流过，说明氢离子得到的电子确实是锌片失去，通过导线传递到铜片上的。【疑问】既然电子是锌片失去的，氢离子为什么不直接在锌片上得电子，而要到铜片上得电子呢【动画演示】铜锌原电池工作原理的多媒体模拟动画铜锌原电池FLASH【小结】锌片较活泼，电子流出，发生氧化反应ZN2EZN2为负极铜片较不活泼，电子流入，发生还原反应2H2EH2为正极能量变化化学能转变为电能【课堂练习】找出镁铝氢氧化钠溶液原电池的正负极【引导】写出铜锌原电池的总反应方程式，并比较其与锌片直接跟稀硫酸反应有何异同。总反应方程式为ZN2HZN2H2相同点总反应方程式相同不同点电子转移途径不同【疑问】为什么会产生电流呢【学生讨论回答】锌和稀硫酸反应是氧化还原反应，有电子的转移，但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时，由于分子热运动无一定的方向，因此电子转移不会形成电流，而通常以热能的形式表现出来，激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。显然从理论上讲，一个能自发进行的氧化还原反应，若能设法使氧化与还原分开进行，让电子的不规则转移变成定向移动，便能形成电流。所以原电池的实质就是将氧化还原的电子转移变成电子的定向移动形成电流【过渡】原电池的实质是氧化还原反应，氧化还原反应都可以设计成原电池，那么构成原电池要有哪些条件呢C【分组探究实验】请用实验验证下列哪些装置构成原电池并据此对比分析，讨论构成原电池的条件。1两片铜片（或锌片）与一个灵敏电流计相接后插入到硫酸铜溶液中2一片铜片和一片锌片与同一个灵敏电流计相接后插入到无水乙醇（或水）中3一片铜片和一片锌片直接插入到西红柿中4一片铜片和一片锌片与同一个灵敏电流计相接后插入到西红柿中【学生活动】实验并观察现象。【学生回答】123无电流，构不成原电池；4有电流构成原电池。【学生讨论小结】组成原电池的条件有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极电极材料均插入电解质溶液中两极相连形成闭合回路【思考】如何根据氧化还原反应原理来设计原电池呢请将氧化还原反应ZNCU2CUZN2设计成电池【知识拓展】观看下列锌铜原电池装置，讨论和前面锌铜原电池装置的优点带有盐桥的原电池实验及现象【学生讨论回答】此电池的优点能产生持续、稳定的电流。其中，用到了盐桥【讲解】1、什么是盐桥盐桥中装有饱和的KCL溶液和琼脂制成的胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出。盐桥的作用是什么2、可使由它连接的两溶液保持电中性，否则锌盐溶液会由于锌溶解成为ZN2而带上正电，铜盐溶液会由于铜的析出减少了CU2而带上了负电。盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。总结导线的作用是传递电子，沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。【板书】原电池原理1负极锌片较活泼，电子流出，发生氧化反应ZN2EZN2正极铜片较不活泼，电子流入，发生还原反应2H2EH2能量变化化学能转变为电能2、总反应方程式为ZN2HZN2H23、组成原电池的条件有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极电极材料均插入电解质溶液中两极相连形成闭合回路【课外阅读】1、电池的历史与伏打电池2、废旧电池的回收利用3、用土豆电池发电4、滴水驱动的电池【课后练习】1下列哪些装置能构成原电池可能构成原电池的装置2某原电池的总反应的离子方程式为2FE3FE3FE2，不能实现该反应的原电池组成是（）A正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FECL3溶液B正极为碳，负极为铁，电解质溶液为FENO33溶液C正极为铁，负极为锌，电解质溶液为FE2SO43溶液D正极为银，负极为铁，电解质溶液为CUSO4溶液3、宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池，其电池反应为2H2O22H2O，电解质溶液为KOH，反应保持在高温下，使H2O蒸发，正确叙述正确的是（）AH2为正极，O2为负极B电极反应（正极）O22H2O4E4OHC电极反应（负极）2H24OH4H2O4ED负极发生氧化反应，正极发生还原反应4下列关于原电池的叙述正确的是（）A构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属B原电池是将化学能转变为电能的装置C原电池中电子流出的一极是负极，该极被还原D原电池放电时，电流的方向是从负极到正极【教学反思】本节课采用了实验探究式和互联网辅助的教学方法,实验事实是最具有说服力的，而互联网多媒体的辅助既能提高学生的学习兴趣，又能解决实验的不足。本节课以生活事实设疑,又以实验事实释疑,并且借助互联网手段，让学生从直观、生动的实验和互联网资源中发现问题,找到自身的知识生长点，以达到引导学生进行推理和分析并通过实验验证分析的目的。在探究活动中，引导学生逐步突破由旧认识，