1、 原電池概念、原理及組成教學(xué)設(shè)計課題：第二章 第二節(jié) 化學(xué)能與電能(一)課 時1教材人教必修2教學(xué)目的知識與技能1.了解原電池原理，能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式；2.初步了解原電池的裝置過程與方法1.通過對化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的學(xué)習(xí)，體驗科學(xué)探究的過程，理解科學(xué)探究的意義，基本過程和方法，初步養(yǎng)成科學(xué)探究的能力；2.自己探究原電池概念及形成條件的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行計劃、反思、評價和調(diào)控，提高自主學(xué)習(xí)化學(xué)的能力。情感態(tài)度價值觀 關(guān)注化學(xué)科學(xué)對個人生活和社會發(fā)展的貢獻(xiàn)，關(guān)注能源問題，逐步形成正確的能源觀。重 點認(rèn)識原電池的工作原理；形成原電池的概念；難 點用已經(jīng)學(xué)過的有關(guān)知識探究化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的條件和裝

2、置教學(xué)過程教學(xué)步驟、內(nèi)容教學(xué)方法【提問1】在你的生活和學(xué)習(xí)中，或你了解的范圍里，還有哪些需要使用電池的產(chǎn)品或器具？它們各使用什么樣的電池？【過渡】：我們知道化學(xué)反應(yīng)一般都伴隨著能量的產(chǎn)生有的轉(zhuǎn)化為熱能，有的轉(zhuǎn)化為光能【提問2】這個過程是能量石如何進(jìn)行轉(zhuǎn)換的呢？【板書】：一、原電池的定義：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置.【講述】：像這樣講化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置稱為原電池，為什么稱之為原電池？因為它是最初最原始的電池.。【過渡】原電池究竟是如何將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的呢？今天讓我們走上科學(xué)的探索之路，首先我們來看一組實驗 【實驗1、2】：把鋅片和銅片片分別放入硫酸溶液中，同學(xué)們注意并觀察實驗現(xiàn)象現(xiàn)象并將記錄

3、在你的學(xué)案上?！咎釂枴磕阌^察到了什么現(xiàn)象？【回答】銅片上沒有明顯現(xiàn)象，鋅片上有氣泡冒出。 【提問】為什么鋅片表面有氣泡產(chǎn)生而銅片的表面卻沒有氣泡產(chǎn)生呢？【回答】因為銅不活潑，在金屬活動性順序表中氫在銅之前，因此不能置換出硫酸中的氫。【講述】下面我們將鋅片、銅片同時平行插入硫酸溶液中大家仔細(xì)觀察鋅片和銅片表面的變化并做好相應(yīng)的記錄。【提問】第三組實驗?zāi)阌^察到了什么現(xiàn)象？【回答】鋅片表面有氣泡、銅片表面無氣泡【提問】這與剛才實驗一、實驗二的現(xiàn)象基本吻合的，誰能寫出這個反應(yīng)的離子方程式？【回答】Zn + 2H+= Zn2+ + H2【提問】現(xiàn)在我將鋅片和銅片接觸一起放入硫酸溶液中，大家再觀察鋅片和銅

4、片表面的變化【回答】銅片表面產(chǎn)生了氣泡【講述】我們一起看一下四組實驗現(xiàn)象：大家看一下我們做的四個實驗，鋅片放入硫酸溶液中是因為鋅與氫發(fā)生了置換反應(yīng)，第二個實驗是將銅片放入硫酸溶液中不產(chǎn)生氣泡，第三個實驗鋅片和銅片平行插入硫酸溶液中，很顯然是鋅反應(yīng)銅片不反應(yīng);第四個實驗是將鋅片和銅片接觸放入硫酸溶液中卻是銅片表面有氣泡。【提問】產(chǎn)生的氣體是什么?【回答】:氫氣【提問】氫元素原來以什么形式存在？【回答】來源于硫酸電離出的H+副板書：我們再從從電子得失角度分析2HH2 【提問】：硫酸電離出的H+如何轉(zhuǎn)化為H2,?是得到電子還是失去電子？【回答】得到電子【提問】既然是得電子，那么得到的電子是誰提供的呢

5、？是鋅還是銅呢？【回答】鋅提供的可能鋅表面的電子流到了銅片上被溶液中的H+ 得到后產(chǎn)生H2。【提問】大家思考一下有沒有可能是銅提供的？如果不是銅，理由如何？【回答】如果可能是銅與硫酸反應(yīng),Cu失去電子給了H+;（實驗中溶液沒有變成藍(lán)色）【提問】:電子從何而來？電子是從溶液傳遞還是鋅片與銅片的接觸點傳遞的呢？【回答】:是接觸點傳遞的，如果是溶液傳遞的，電子應(yīng)該可以傳遞到銅的表面的，如果是通過溶液傳遞的，第三個實驗應(yīng)該同片表面會氣泡產(chǎn)生?！局v述】如果有電子的移動就應(yīng)該會有電流，那電流時如何產(chǎn)生的呢？【過渡】：下面我們通過實驗來驗證：將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接起來，在導(dǎo)線之間接入燈泡。平行插入稀硫酸溶液

6、中觀察實驗現(xiàn)象。(注意觀察銅片表面的變化)我們一起來分析一下電流的產(chǎn)生原理?！径嗝襟w展示】Cu Zn原電池閉合狀態(tài)下微觀粒子運動的動畫模擬與實驗4相似，并展示Cu片.Zn片上得失電子的反應(yīng)式.【講述】在這個裝置中鋅片失去電子、失去的電子通過導(dǎo)線傳遞給銅片，溶液中的H+在銅片的表面得到電子變成氫氣，該裝置發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)在外電路產(chǎn)生了電流，電子由Zn片流出，產(chǎn)生了電能講述：這是兩個電極反應(yīng)我們稱之為半反應(yīng)，大家想一下在氧化還原反應(yīng)中，我們將的電子的反應(yīng)稱之為什么反應(yīng)??？失去電子的反應(yīng)稱之為什么反應(yīng)??？原電池的巧妙之處就在于將氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)這兩個半反應(yīng)在不同的區(qū)域進(jìn)行?！局v述】：一個完整的反應(yīng)應(yīng)

7、該包括氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個過程，我們只要將氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩半反應(yīng)加和起來就能得到一個完整的電極反應(yīng)?！景鍟?、原電池的工作原理銅片上: 2H+2e- =H2 (還原反應(yīng)) 鋅片上: Zn-2e-=Zn2+ (氧化反應(yīng)) 氧化還原反應(yīng)：Zn+2H+=Zn2+H2【板書】:總反應(yīng)就是Zn + 2H+= Zn2+ + H2 【講述】：大家看一下這個反應(yīng)的電極反應(yīng)和剛才我們寫的第三個實驗寫的離子反應(yīng)方程式是不是一樣?。磕俏覀儗Ρ纫幌聦嶒炄?、實驗四兩個過程，原電池是將氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)放在兩個不同啊？【講述】我們再看一下實驗3這個過程：Zn片失去的電子不能通過外電路傳遞而是直接傳遞給溶液中的氫離

8、子從而在鋅片的表面產(chǎn)生氫氣，這個過程是金屬與酸直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能?！具^渡】：既然電池電池形成了，而我們都知道的電池都有正負(fù)極之分。那么我們的這個原電池的正負(fù)極分別是哪一極呢？【回答】根據(jù)物理學(xué)中的定義，在外電路中電流的方向與正電荷的移動方向相同，與負(fù)電荷的移動方向相反，因此Zn片為電池的負(fù)極，銅片作為正極【提問】我們只要知道原電池的負(fù)極就可以了，剩下的一極就是原電池的正極，還可以根據(jù)那些特征確定原電池的負(fù)極呢？【板書】從實驗現(xiàn)象可判別正極2、電子的流出極是負(fù)極。3、失電子極是負(fù)極。4、發(fā)生氧化反應(yīng)的一極【過渡】原電池的組成部分有哪些？那么原電池的形成條件是怎樣的呢？改變試驗的

9、一個因子;組別實驗裝置的變化電流指針是否偏轉(zhuǎn)1鋅片換成鐵片指針偏轉(zhuǎn)2銅片換成碳棒指針偏轉(zhuǎn)3再把碳棒換成鋅片指針不偏轉(zhuǎn)4將電解質(zhì)換成硫酸銅指針偏轉(zhuǎn)5把硫酸銅換成酒精指針不偏轉(zhuǎn)6鋅片、銅片分別放入稀硫酸指針不偏轉(zhuǎn)【引導(dǎo)】讓學(xué)生認(rèn)識到實驗中三個變量之間的關(guān)系：電機(jī)材料：同種電極;不同種電極；電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)與非電解質(zhì)；通絡(luò)：閉合回路的形成。暗示以此確定設(shè)計實驗的探究方向?！局v解】上面，我們通過實驗探究了解了原電池的工作原理，初步形成原電池的概念，那么，原電池是由哪些部分組成的？也即原電池的構(gòu)成條件是什么？【探究一】電極的探究【實驗結(jié)論】：【探究二】溶液的探究【探究三】電路的探究【學(xué)生活動】學(xué)生分組

10、總結(jié)匯報實驗結(jié)果和實驗結(jié)論，師生共同交流探討，得出結(jié)論【板書】1、活潑性不同的兩極。2、電解質(zhì)溶液。3、形成閉合回路。【引導(dǎo)】引導(dǎo)學(xué)生從原電池的定義角度分析原電池的另外一個形成條件：自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。4、自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)?！咀晕以u價】1對于原電池的電極名稱敘述有錯誤的是()A發(fā)生氧化反應(yīng)的為負(fù)極B正極為電子流入的一極C比較不活潑的金屬為負(fù)極D電流的方向由正極到負(fù)極【答案】 C【解析】原電池中相對活潑的金屬為負(fù)極，不活潑的為正極，C項錯誤；負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，A項正確；原電池工作時，外電路中電子由負(fù)極流出，由正極流入，電流方向與電子流動方向相反，B、D項正確。2某金屬

11、能和鹽酸反應(yīng)生成氫氣，該金屬與鋅組成原電池時，鋅作為負(fù)極，則該金屬可能為()A鋁 B銅 C錫 D硅【答案】 C【解析】該金屬在金屬活動順序表中應(yīng)在氫前鋅后，故選C。3.下列有關(guān)原電池的說法正確的是()A.鋁片和鎂片用導(dǎo)線連接后插入NaOH溶液中,Mg較活潑作負(fù)極B.鋁片和銅片用導(dǎo)線連接后插入濃硝酸中,銅作負(fù)極C.鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入CuSO4溶液中,銅片作負(fù)極D.只有兩種活潑性不同的金屬才能構(gòu)成原電池的兩極【答案】 B【解析】 判斷原電池的正負(fù)極,一方面要看電極材料,另一方面要看電解質(zhì)溶液。A中鋁與NaOH溶液會自發(fā)反應(yīng),鋁作負(fù)極。B中盡管鋁比銅活潑,但只有銅片與濃硝酸自發(fā)反應(yīng),銅作負(fù)極

12、。金屬與碳棒也可以構(gòu)成原電池的兩極,因此D不正確。4.下圖為番茄電池,下列說法正確的是()A.一段時間后,鋅片質(zhì)量會變小B.銅電極附近會出現(xiàn)藍(lán)色C.番茄中的陰離子移向銅D.鋅電極是該電池的正極【答案】 A【解析】 該裝置構(gòu)成原電池,其中Zn為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)Zn-2e-=Zn2+,故一段時間后,鋅片質(zhì)量變小,A正確,D錯;Cu為正極,Cu不參與反應(yīng),不會生成Cu2+,故銅電極附近不會出現(xiàn)藍(lán)色,B錯;番茄中陰離子移向負(fù)極鋅,陽離子移向正極銅,C錯。5.過量鐵與少量稀硫酸反應(yīng),為了加快反應(yīng)速率,但是又不影響生成氫氣的總量,可以采取的措施是()A.加入適量NaCl溶液 B.加入適量的水C.加入幾滴

13、硫酸銅溶液D.再加入少量稀硫酸【答案】 C【解析】 若加入NaCl溶液或水,會將稀硫酸稀釋,c(H+)減小,反應(yīng)速率減慢;若加入幾滴CuSO4溶液,則發(fā)生反應(yīng)Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,析出的Cu與Fe、稀硫酸形成原電池,反應(yīng)速率加快且不影響生成H2的總量;若再加入少量稀硫酸,因Fe過量,則生成H2的總量增大,且反應(yīng)速率不會改變。6.依據(jù)2Ag+Cu=Cu2+2Ag設(shè)計的原電池如圖所示。請回答下列問題:(1)電極X的材料是;電解質(zhì)溶液Y是。(2)銀電極為電池的極,發(fā)生的電極反應(yīng)為;X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為。(3)外電路中的電子是從電極流向電極。【解析】根據(jù)總反應(yīng)2Ag+Cu=Cu2+2Ag可知,Cu置換出Ag,Cu比Ag活潑,故Cu為負(fù)極,負(fù)極反應(yīng)為Cu-2e-=Cu2+,外電路中電子從負(fù)極Cu流入正極,Y溶液中的Ag+得到電子生成Ag,發(fā)生還原反應(yīng),則Y為AgNO3溶液。知識結(jié)構(gòu)與板書設(shè)計第二章 第二節(jié) 化學(xué)能與電能(一)板書設(shè)計：一、原電池概念： 將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。二、原電池工作原理 負(fù) 極：Zn-2e-=Zn2+ (氧化反應(yīng)) 電子 電流