教案

高二化学《原电池原理》教案

时间:2025-02-27 16:44:48 赛赛 教案 我要投稿
  • 相关推荐

高二化学《原电池原理》教案(通用6篇)

  在教学工作者开展教学活动前,通常会被要求编写教案,编写教案助于积累教学经验,不断提高教学质量。如何把教案做到重点突出呢?以下是小编帮大家整理的高二化学《原电池原理》教案,欢迎阅读与收藏。

高二化学《原电池原理》教案(通用6篇)

  高二化学《原电池原理》教案 1

  【教学目标】

  1.掌握原电池的构成条件,理解原电池的工作原理,能正确判断原电池的正负极,正确书写电极反应式、电池反应式,能根据氧化还原原理设计简单的原电池。

  2.通过实验探究学习,体验科学探究的方法,学会分析和设计典型的原电池,提高实验设计、搜索信息、分析现象、发现本质和总结规律的能力。

  3.在自主探究、合作交流中感受学习快乐和成功喜悦,增强学习的反思和自我评价能力,激发科学探索兴趣,培养科学态度和创新精神,强化环境保护意识以及事物间普遍联系、辨证统一的哲学观念。

  【教学重点】

  原电池的构成条件

  【教学难点】

  原电池原理的理解;电极反应式的书写

  【教学手段】多媒体教学,学生实验与演示实验相结合

  【教学方法】实验探究教学法

  【课前准备】将学生分成几个实验小组,准备原电池实验仪器及用品。实验用品有:金属丝、电流表、金属片、水果。先将各组水果处理:A组:未成熟的橘子(瓣膜较厚),B组:成熟的橘子(将瓣膜、液泡搅碎),C组:准备两种相同金属片,D组:准备两种不同金属片。

  【教学过程】

  [师]:课前我们先作个有趣的实验。请大家根据实验台上的仪器和药品组装:将金属片用导线连接后插入水果中,将电流表串联入线路中,观察会有什么现象发生?

  (教师巡视各组实验情况)。

  [师]:请大家总结:有什么现象发生?

  [生]:总结:出现两种结果:

  ①电流表指针偏转②电流表指针不发生偏转

  [师]:电流表指针偏转说明什么?为什么会发生偏转?

  [生]:说明有电流产生。

  [师]:这个装置就叫做原电池。这节课我们共同研究原电池。请大家列举日常使用的.原电池都有哪些?

  [展示干电池]:我们日常使用的电池有下面几种,大家请看:

  [播放幻灯片]:

  化学电池按工作性质可分为:一次电池(原电池);二次电池(可充电电池)铅酸蓄电池。其中:一次电池可分为:糊式锌锰电池、纸板锌锰电池、碱性锌锰电池、扣式锌银电池、扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、锌空气电池、一次锂锰电池等。二次电池可分为:镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、二次碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池可分为:开口式铅酸蓄电池、全密闭铅酸蓄电池。

  原电池的构成:任何一种电池由四个基本部件组成,四个主要部件是:两个不同材料的电极、电解质、隔膜和外壳。

  【评注】提出问题,从身边走近化学,唤起学生学习兴趣。

  [播放课件]《伏特电池》的发明:

  说起原电池的发明,有一段有趣的故事。1786年,著名的意大利医师、生物学家伽伐尼,偶然发现挂在窗前铁栅栏的铜钩上的青蛙腿肌肉,每当碰到铁栅栏就猛烈地收缩一次。这偶然的现象并没有被伽伐尼放过,经不懈的探索和思考,第一个提出了"动物电"的见解。他认为:青蛙神经和肌肉是两种不同的组织,带有相反电荷,所以两者存在着电位差,一旦用导电材料将两者接通,就有电流通过,铁栅栏和铜钩在此接通了电路,于是有电流产生,由于有动物电流的刺激,蛙腿肌肉发生收缩。

  "动物电"的发现引起了意大利物理学家伏打的极大兴趣,他在多次重复伽伐尼的"动物电"实验时,发现实验成败的关键在于其中的两种金属――铁和铜,若把钩着蛙腿的铜钩换成铁钩,肌肉就不会收缩。他认为"动物电"的实质是金属属性不同造成的,不同金属带有不同的电量,它们之间必然存在电位差,若有导线在中间连接,就会产生电流,蛙腿的收缩正是这种原因产生的电流刺激的结果。

  伏打经过反复实验,深入钻研,1799年第一个人造电源--伏打电池(伏打曾叫它伽伐尼电池)问世。

  [师]:这种可以把化学能转化成电能的装置叫原电池。那么他们是如何构成的呢?下面我们一起来研究原电池的原理。

  [板书]:一、原电池

  1.原电池的形成条件:

  [师]:请同学们根据自己的设想和实验室提供的仪器、药品,自己选择,试一试,看谁的电流表指针会发生偏转?看谁的音乐盒会响起。

  实验仪器、药品:锌板、铜板、铁板、石墨、稀硫酸、硫酸铜溶液、食盐水、白糖水、酒精、硝酸银溶液、导线、烧杯、电流计、音乐盒。

  各组学生积极探讨、拟实验方案。由学生的实验方案大致可分为下列四种情况:

  第一组:电极用同一种材料并连接,A:溶液用盐酸;B:溶液用酒精。

  第二组:电极材料用不同种导电物质并连接,A:溶液用盐酸;B溶液用白糖水。

  第三组:电极用不同金属不连接,A:溶液用硝酸银;B:溶液用酒精。

  第四组:电极一极插入溶液中,另一极放置在烧杯外。

  [要求]:

  学生在实验过程中观察并记录实验现象,记录电流计的指针偏转情况、两极现象、,看看音乐盒能否发出美妙的音乐。

  各组汇报实验情况:

  第一组中A、B均无现象。

  第二组中A有电流产生,B无电流产生。

  第三组中A、B均无现象。

  第四组中无电流产生。

  [师]:由上述实验请大家总结,原电池的形成条件是什么?

  [生]:讨论、总结:

  [板书]:①两个活泼性不同的金属(或导电的非金属)做电极

  ②电解质溶液

  ③电极相接触或连接

  ④对应自发进行的氧化还原反应(有较强电流产生)

  [师]:现在请大家重新分析课前用水果制作的原电池,为什么有的组有电流产生,而有的组没有电流产生?找出症结所在。

  【评注】:强调内在条件,有利于学生把握实质、前后呼应,注重知识的产生过程。

  [设问]:原电池的化学原理是什么?

  [播放课件]铜--锌--稀硫酸原电池的工作原理

  [师]:在上面实验探究中,我们看到,可产生电流的装置中电极究竟发生了什么变化?原电池是怎样实现化学能向电能转变的?请大家以上面研究的铜--锌--稀硫酸原电池为例研讨分析。

  [生]:总结:

  Cu片上发生反应:2H++2e-=H2↑

  Zn片上发生反应:Zn-2e-=Zn2+

  氧化还原反应是发生在两极。

  电子从Zn片流向Cu片,应该有电流产生。

  [板书]:较活泼金属锌做负极:Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)

  较不活泼金属铜做正极:2H++2e-=H2↑(还原反应)

  电池总反应式:Zn+2H+=Zn2++H2↑

  电子流动方向:锌→导线→铜

  电流方向:铜→导线→锌

  正极发生还原反应,负极发生氧化反应。

  [师]:总结:原电池就是这样一种装置,它把一个氧化还原反应分拆成两半,使之在两个电极上进行,从而在导线中产生了电流,实现了化学能向电能的转变。

  [探究]:根据反应2Fe3++Zn=Zn2++2Fe2+设计一个原电池,画出装置图,指出电极材料、名称,写出电极反应式。

  [练习]:投影:

  习题(略)

  [课后思维拓展]

  1.解释:为什么干电池使用一段时间后会"没电"?以铜--锌--稀硫酸原电池原理为例加以说明。

  2.使用后的电池是否可以随地丢弃?为什么?应如何处理?

  3.为什么手机电池充电后还可以继续使用?

  4.课外阅读《电池的发展与研究》

  【评注】:这是一堂省级优质课的课堂实录。本节课用实验探究法探索原电池的原理及形成条件,注重知识的产生和发展过程,引导学生从身边走进化学,从化学走进社会。在教师的引导下,学生全程都能积极参与教学,课堂气氛活跃,学生学习积极性很高。教学效果好,受到专家好评。

  高二化学《原电池原理》教案 2

  教学目标

  知识技能:通过复习掌握原电池、电解、电镀、金属的腐蚀和防护原理。

  能力培养:根据知识点的复习培养总结、归纳的能力,培养应用所学知识解决实际问题的能力。

  科学思想:应用电化学的知识综合、归纳,理论联系实际。

  科学方法:应用实验研究问题的方法。

  重点、难点 原电池与电解池的比较。

  教学过程设计

  教师活动

  一、电化学知识点的复习

  【设问】

  电化学中有哪些知识点是重点要掌握的呢?

  学生活动

  回答:

  原电池与电解池的不同点;原电池的工作原理以及电解池的工作原理;两极反应的判断和书写;电化学的应用。

  很好,我们可以将电化学的知识归纳在网络图中,哪一个同学能够写出?

  【投影】知识点的归纳,网络图

  学生打出投影:

  1.常见的电池

  【设问】

  ①构成原电池的材料是什么呢?

  ②原电池的原理是什么呢?

  ③它的原理与电解池有什么不同?

  ④常见的电池的类型?

  看录像或投影:

  回答:

  ①原电池是由金属与金属或非金属,电解质溶液构成的。

  ②原电池是由化学能转化为电能的装置。

  ③它的原理与电解池不同,因为电解池是由电能转化为化学能的装置。

  ④常见的电池有:干电池;蓄电池。

  几种电池示意图:

  【设问】

  根据示意图你能说明电池的种类吗?

  回答:

  锌锰电池(干电池)、铅蓄电池、燃烧电池(氢氧燃烧电池、甲烷燃烧电池)等。

  【设问】

  ①电池的两极各发生了什么反应?

  ②电池正、负两极应该如何确定?

  它的两极与电解池的两极有什么不同点?

  ③在可逆电池中,充电、放电过程是应用了原电池的原理还是电解池的原理?

  回答:

  ①活泼的金属为负极,发生氧化反应。

  不活泼的金属为正极,发生还原反应。

  ②原电池与电解池的两极不相同,表现在:原电池活泼金属是负极,而电解池与电源负极相互联结的就是负极(阴极)。

  原电池两极金属的金属活动性必须不同,而电解池两极可以是惰性电极,也可以是金属电极。

  ③放电的过程是应用了原电池的原理,而充电过程应用了电解池的原理。

  【讲解】

  电池可以分为可逆电池和不可逆电池,比如:干电池、燃烧电池等都是不可逆电池,它们在发生反应时有气体或生成的物质无法在相同的条件下返回,所以,称为不可逆电池。

  【设问1】

  请举例说明不可逆电池(展示学生解剖的干电池)?

  干电池的两极材料是什么?

  电解质溶液是什么?

  两极反应式如何书写?

  总反应如何书写?

  回答1:

  如:锌-锰电池

  两极材料是Zn、MnO2

  电解质溶液是:NH4Cl

  负极:Zn-2e=Zn2+

  总反应:Zn+2NH4=Zn2++2NH3↑+2H2↑

  【评价】纠正学生的错误,写出正确的反应。

  【设问2】

  还有什么实例呢?

  两极材料是什么呢?

  电解质溶液是什么呢?

  回答2:

  再如:锌-铜电池,负极-Zn,正极-Cu。

  负极:Zn-2e=Zn2+,电解质溶液——稀硫酸。

  正极:2H++2e=2H=H2

  总反应:2H++Zn=H2↑+Zn2+

  什么是可逆电池呢?(看前面的图)

  谁能写出两极反应式?

  总反应式又如何书写呢?

  (教师指导学生书写)

  铅蓄电池是可逆电池

  两极反应式:

  负极:Pb-2e=Pb2+

  总反应:

  【练习】

  书写两极反应式。

  若有:

  (1)铜、锌、稀硫酸

  (2)铜、铁在潮湿的空气中的腐蚀

  (3)锌、铁放在食盐水中

  (4)氢、氧燃烧电池(电池的产物负极为H2O,正极则有大量的氢氧根生成)

  (5)甲烷燃烧电池(电池负极甲烷燃烧失去电子,在碱性条件下

  根据信息写出(4)、(5)的电池总反应式。

  板演:

  (1)负极:Zn-2e=Zn2+

  正极:2H++2e=2H=H2

  (2)负极:2Fe-4e=2Fe2+

  正极:O2+4e+2H2O=4OH-

  (3)负极:2Zn-4e=2Zn2+

  正极:O2+4e+2H2O=4OH-

  (4)负极:2H2+4OH--4e=4H2O

  正极:O2+4e+2H2O=4OH-

  总反应:2H2+O2=2H2O

  正极:2O2+8e+4H2O=8OH-

  【设问】

  谁能够将燃烧电池小结一下呢?

  回答:

  在燃烧电池反应中确定哪一极发生的是什么反应的关键是:

  负极发生氧化反应,化合价升高,失去电子;

  总反应式为:两极反应的加合;

  书写反应时,还应该注意得失电子数目应该守恒。

  【评价】回答的很好。

  燃烧电池反应中确定哪一极发生的是什么反应的关键是:

  负极:化合价升高,失去电子,发生氧化反应;

  正极:化合价降低,得到电子发生还原反应。

  2.分析电解应用的主要方法和思路

  【设问】

  电解质在通电前、通电后的关键点是什么呢?

  在电解时离子的放电规律是什么呢?

  电解的结果:溶液的浓度、酸碱性有无变化?

  回答:

  通电前:电解质溶液的电离(它包括了电解质的电离也包括了水的电离)。

  通电后:离子才有定向的移动(阴离子移向阳极,阳离子移向阴极)。

  放电规律:

  阳极:

  金属阳极>S2->I->Cl->OH->含氧酸根

  阴极:

  Ag+>Cu2+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+>Mg2+

  溶液的离子浓度可能发生变化如:电解氯化铜、盐酸等离子浓度发生了变化。

  因为溶液中的氢离子或氢氧根离子放电,所以酸碱性可能发生改变。

  请同学们看下列的归纳表格。

  3.原电池、电解池、电镀池的判断规律

  (1)若无外接电源,可能是原电池,依据原电池的形成条件判断,主要有“三看”。

  【设问】看什么呢?

  回答:

  看电极;看溶液;看回路。

  【投影】

  先看电极:两极为导体且活泼性不同,有一个先发生化学反应。

  再看溶液:两极插入电解质溶液中。

  【设问】

  这样就可以形成电池了吗?

  回答:

  不能。

  对,还应该看回路:形成闭合回路或者两极板相接触。

  【设问】

  若有外接电源,两极插入电解质溶液,并有回路,可能是什么池?

  回答:

  是电解池。

  【评价】不完全正确。(纠正后看投影)

  (2)若有外接电源,两极插入电解质溶液,可能是电解池或者是电镀池。

  【设问】为什么呢?

  回答:

  当阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同时,则为电镀池,其余的情况是电解池。

  【评价】很好,根据电解液、根据阳极的电极材料,确定电解或电镀。

  二、电化学的应用

  1.原电池原理的应用

  【设问】

  请同学们根据已经复习的知识回答原电池原理的应用及依据?

  回答:

  应用到实际中有:

  (1)由电极反应现象确定原电池的正极和负极,用来判断电极金属活动性强弱。

  (2)分析判断金属腐蚀的快慢程度。

  (3)由电池反应分析判断新的化学能源的变化,判断放电、充电。

  【投影】

  【评价】学生总结的很好,看以下归纳。

  根据学生的回答小结:

  原电池原理的三个应用和依据:

  (1)电极反应现象判断正极和负极,以确定金属的活动性。其依据是:原电池的正极上现象是:有气体产生,电极质量不变或增加;负极上的现象是:电极不断溶解,质量减少。

  (2)分析判断金属腐蚀的速率,分析判断的依据,对某一个指定金属其腐蚀快慢顺序是:

  作电解池的阳极>作原电池的负极>非电池中的该金属>作原电池的正极>作电解池的阴极。

  判断依据:

  (1)根据反应现象原电池中溶解的一方为负极,金属活动性强。

  (2)根据反应的速度判断强弱。

  (3)根据反应的.条件判断强弱。

  (3)由电池反应分析判断新的化学能源的变化,分析的思路是先分析电池反应有关物质化合价的变化,确定原电池的正极和负极,然后根据两极的变化分析其它指定物质的变化。

  【练习】

  1.下列五个烧杯中均有天然水

  铁被腐蚀由快到慢的顺序是:______。

  回答:

  从图和复习归纳的方法可以分析,有外接电源时铁放在电源的正极,铁被腐蚀的最快;若放在负极腐蚀的最慢;原电池中,两极的金属活动性差别越大,反应越快,但若有活动性强于铁的金属存在则铁不被腐蚀(保护了铁),所以此题的答案是:

  (4)、(2)、(1)、(3)、(5)。

  2.电解规律的应用

  【设问】

  电解规律的应用有什么内容?

  回答:

  主要应用是:依据电解的基本原理分析判断电解质溶液。

  【设问】

  如何恢复电解液的浓度呢?(举例说明)

  回答:

  电解液应先看pH的变化,再看电极产物。欲使电解液恢复一般是:

  电解出什么物质就应该加入什么,如:电解饱和食盐水在溶液中减少的是氯气和氢气,所以应该加入的是氯化氢。

  【设问】

  如果电解硫酸铜时,要恢复原来的浓度应该加入什么呢?

  回答:

  因为电解硫酸铜时,生成的是铜和氧气,所以应该向溶液中加入氧化铜。

  【设问】

  电解在应用中还应该注意什么呢?

  回答:

  在分析应用问题中还应该注意:

  一要:不仅考虑阴极、阳极放电的先后顺序,还应该注意电极材料(特别是阳极)的影响;二要:熟悉用惰性电极电解各类电解质溶液的规律。

  【练习】

  用石墨电极电解1mol/L的下列溶液,溶液的pH不变的是______。

  (1)HCl (2)NaOH

  (3)Na2SO4 (4)NaCl

  回答:

  盐酸溶液电解产生氯气和氢气,溶液的pH升高。

  氢氧化钠溶液电解产生氢气和氧气,溶液的pH升高。

  硫酸钠溶液电解产生氢气和氧气,溶液的pH不变。

  氯化钠溶液电解产生氢氧化钠、氢气和氯气,溶液的pH升高。

  所以(1)、(2)、(4)溶液的pH都增大。

  答案:pH不变的是(3)。

  以上的四种溶液电解后,如何使其浓度恢复到原来的浓度呢?

  回答:

  在(1)中应该加入氯化氢。

  在(2)中应该加入一定量的水。

  在(3)中应该加入一定量的水。

  在(4)中应该加入一定量的氯化氢。

  3.综合利用——实用电池与可逆电池

  常见的电池应用是:

  ①干电池(Zn-Mn电池)

  日常生活和照明。

  ②铅蓄电池

  应用于国防、科技、交通、化学电源等。

  ③锂电池

  密度小,寿命长应用于电脑、手表、心脏起搏器、火箭、导弹的电源。

  ④燃烧电池

  污染小、能量转化高,应用于高科技研究。

  ⑤其它电池

  铝电池:能量高、不污染环境应用于照明、野营作业。

  回答:

  应用在手电、心脏起搏器、海洋照明、航标电源。

  今后我们还可以根据原理设计出更多更好的实用电池。

  三、典型习题分析

  【投影】

  例题1如图2-17,E为沾有Na2SO4溶液的滤纸,并加入几滴酚酞。A,B分别为Pt片,压在滤纸两端,R、S为电池的电极。M、N是用多微孔的Ni的电极材料,它在碱溶液中可以视为惰性电极。G为电流计,K为开关。C、D和电解池中都充满浓KOH溶液。若在滤纸中央点上一滴紫色的KMnO4溶液,K打开,接通电源一段时间后,C、D中有气体产生。

  (1)外电源的正、负极分别是R为____,S为_____。

  (2)A附近溶液的现象是_______,B附近发生的电极反应式为_____。

  (3)滤纸上的紫色点向哪方移动____。

  (4)当C、D里的气体产生到一定量时,切断外电源并接通开关K,经过一段时间,C、D中气体逐渐减少,主要因为____,有关的反应式为_____。

  根据图分析回答:

  (1)C、D产生气体的体积是不相同的,由此可以判断C端的气体是氢气,D端产生的气体是氧气,所以确定R为负极而S端是正极。

  (2)A附近的变化是变为红色,因为D端放氧气,N端为阳极,而A端为阴极,吸引阳离子,阳离子放电2H+-2e=H2。因为,电解破坏了水的电离平衡,所以,此处OH-浓度增大,溶液显红色。而在B端发生OH-放电,其反应为:4OH--4e=2H2O+O2。

  (4)氢气和氧气在碱的环境下发生的是电池反应,(类似燃烧电池),消耗了氢气和氧气。

  (-)2H2+4OH--4e=4H2O

  (+)O2+2H2O+4e=4OH-

  【评价】此题是一道比较综合的题,它考察了电化学知识的大部分内容。

  此题的突破点是,示意图中的两种气体的体积,由此确定电源的正、负极,使题中所有问题迎刃而解。这位同学分析得非常好,我们应该认真的读题,抓住题中的突破口。

  【投影】

  例题2 用石墨电极电解100mLH2SO4和CuSO4混合溶液,通电一段时间后,两极各出现气体2.24L(标准状况),求原来溶液中CuSO4的浓度。

  请同学们分析后给出答案。

  回答:

  阳极产生的氧气为2.24L,阴极产生的氢气为2.24L。

  由CuSO4电解时放出的氧气为0.05mol,计算是:

  2Cu2+~O2

  2/y=1/0.05 y=0.1mol

  c(Cu2+)=0.1/0.1=(mol/L)

  【评价】

  此题的突破口是根据题意分析出两极各产生的气体为2.24L;根据得失电子守恒。

  同学们的分析是非常正确的。

  高二化学《原电池原理》教案 3

  一、 学习目标

  1、 掌握原电池实质,原电池装置的特点,形成条件,工作原理

  2、 了解干电池、铅蓄电池、锂电池、燃料电池

  3、 了解金属的电化学腐蚀

  二、 知识重点、难点

  原电池原理、装置特点、形成条件、金属的电化学腐蚀

  三、教学过程

  引入: 你知道哪些可利用的能源?电池做为能源的一种,你知道是怎么回事吗?它利用了哪些原理?你知道金属是如何生锈的吗?

  新授: 原电池原理及其应用

  实验:4-15:①将锌片插入稀硫酸中报告实验现象,原电池原理及其应用。

  ②将铜片插入稀硫酸中报告实验现象。

  ③将与铁锌铜片相互接触或用导线连接起来插入稀硫酸中报告实验现象。

  ④在③中把锌片和铜片之间连上电流计,观察其指针的变化。

  结论:①锌片能和稀硫酸迅速反应放出H2

  ②铜片不能和稀硫酸反应

  ③铜片上有气体生成

  ④电流计的指针发生偏转,说明在两金属片间有电流产生

  结论:什么是原电池?(结论方式给出)它的形成条件是什么?

  原电池定义:把化学能转化为电能的装置叫做原电池.

  形成条件: ①两个电极

  ②电解质溶液

  ③形成闭合电路

  讨论:1、Zn|H2SO4|Cu形成装置后有电流产生,锌片上发生了什么

  反应?铜片上发生了什么反应?(可以取锌片周围的溶液用NaOH溶液鉴别;取铜片上生成的气体检验,化学教案《原电池原理及其应用》。)

  结论:在锌片周围有锌离子生成;铜片上生成的是H2

  讨论:可能造成此现象的原因?俩金属片上的`反应式的书写。

  结论:在Zn上:Zn – 2e- =Zn2+

  在Cu上:2H++2e-=H2

  Zn失去电子流出电子通过导线--Cu--电解质中的离子获得电子

  我们把: 流出电子的一电极叫负极;

  电子流入的一极叫做正极

  两极反应的本质:还是氧化还原反应,只是分别在两极进行了。

  负极失电子 被氧化 ,发生氧化反应

  正极得电子 被还原 发生还原反应

  实验:分别用两个铜片和两个锌片做上述实验④。

  结论:两种情况下电流计不发生偏转,说明线路中无电流生成,铜片上无气体生成。即两电极必须是活泼性不同的金属与金属或金属与非金属(能导电)

  高二化学《原电池原理》教案 4

  一、探究教学目标 知识目标

  1、了解并掌握原电池形成的原理及原电池的定义。

  2、能利用实验进行探究原电池形成的条件。

  3、能利用所学知识进行知识的运用。 能力目标

  培养学生利用化学实验进行探究原电池原理和形成条件的能力。 情感、态度目标

  引导学生通过化学实验对原电池原理进行探究,培养学生的动手能力和相互合作精神及科学探究问题的能力。

  二、探究重点

  初步认识原电池概念、原理、组成及应用。

  三、探究难点

  通过对原电池实验的研究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质,以及这种转化的综合利用价值。

  四、探究过程

  【引入】电池与我们的生活息息相关,在生活中哪些地方会用到电池?(学生踊跃回答)电池对我们的'生活如此重要,那么你知道世界上第一个电池是谁发明的吗?告诉大家世界上第一个电池是意大利物理学家伏打于1799年发明的,又称伏打电池,也就是今天我们要学习的原电池

  【提问]原电池的工作原理是什么呢? 【展示】西红柿电池。(观看趣味实验,激发探究原电池工作原理的欲望。) 【转引】下面我们通过分组实验探究原电池的工作原理

  【实验探究】介绍实验桌上的物品,指导学生做以下三个实验:

  实验1:把一块锌片插入盛有稀硫酸的烧杯里。测量溶液的温度,分析能量变化情况 实验2:把一块铜片插入盛有稀硫酸的烧杯里。

  实验3:把铜片和锌片用导线连起来插入稀硫酸的烧杯里。 要求同学认真观察现象,并思考原因 【学生回答】

  1、锌片上有气泡,因为锌能和稀硫酸反应放出氢气 化学能转化为热能

  2、铜片上没有气泡,因为铜不能和稀硫酸反应

  3、铜片上有气泡

  【教师设疑】铜不与稀硫酸反应,铜片上的气体是哪里来的? 【学生讨论】学生激烈讨论的焦点问题有:

  1、铜片上的气体是什么?

  2、氢离子转变为氢气所需的电子从何而来?

  3、锌片有什么变化?溶液中氢离子浓度发生了什么变化?

  讨论结果:锌失去的电子通过导线转移到铜片上,氢离子在铜片上得电子转变为氢气 【引导】怎样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? 【学生回答】在铜片和锌片中间连接一个灵敏电流计,检测有无电流

  【实验验证】在连接锌片和铜片的导线中接入一个灵敏电流计。引导学生观察实验现象,总结结论。 【学生回答】电流计指针偏转说明导线中有电子流过,证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。

  【追问】能量是如何转化的?(生答:化学能转化为电能) 【师生小结】

  原电池的定义:我们把化学能转化为电能的装置叫做原电池; 原电池的工作原理:

  负极:电子流出,较活泼,(锌片):Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应) 正极:电子流入,较不活泼,(铜片):2H++2e-=H2↑(还原反应 【提问】通过以上实验探究,你认为构成原电池应满足什么条件呢

  【实验验证】用下列实验用品:锌片、铜片、硫酸铜溶液、无水乙醇、稀硫酸、电流表、导线、碳棒、烧杯分析验证下列哪些装置可以构成原电池?

  【思考】若把B装置中的一个铜片分别换成铁片和碳棒后,能构成原电池吗? 【学生小结】组成原电池的条件 首先,有自发的氧化还原反应 其次,满足下列条件:

  (1)有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极 (2)电极材料均插入电解质溶液中 (3)两极相连形成闭合回路

  【教师强调】构成原电池的条件:两极一液成回路

  【课堂小结】让学生总结本节课所学内容教师给与补充

  【思考与交流】相同条件下,纯锌粒和粗锌粒与同浓度的稀硫酸反应的速率一样吗?为什么?

  高二化学《原电池原理》教案 5

  教学重点:

  ①原电池的化学工作原理;

  ②原电池的形成条件及电极反应式;电子流和电流的运动方向;

  ③培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神。

  教学难点:

  原电池的化学工作原理和金属的腐蚀。

  教学过程:

  Ⅰ复习

  [提问]化学反应通常伴有能量的变化,能量有那些转换(或传递)能量的形式?

  Ⅱ新课: §3-4原电池原理及其应用

  [学生实验,教师指导]

  [学生思考的问题]

  (1)锌和稀H2SO4直接反应的实质是什么?

  (2)插入铜丝接触到锌粒后,为什么在铜丝上出气泡?

  (3)铜丝上的'电子由何处而来,出来的是什么气体?

  学生根据实验,建议讨论步骤:现象(易)——解释(难)——结论(难)

  一、原电池

  对比铜锌原电池与直流电源或干电池的实验,得出有关的电极名称,电流流动方向,电子流动方向等。

  电极反应:负极(锌片) Zn - 2e = Zn2+(氧化反应)

  正极(铜片)2H+ + 2e = H2↑(还原反应)

  原电池反应:Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑

  定义:把化学能转变为电能的装置叫做原电池。

  原电池中:电子流入的一极是正极(较不活泼金属),电子流出的一极是负极(较活泼金属)。

  原理:较活泼的金属发生氧化反应,电子从较活泼的金属(负极)流向较不活泼的金属(正极)。

  原电池组成:①两块相连的活泼性不同的金属(或可以导电的其它材料);②电解质溶液(中学只局限活泼金属与电解质溶液能自发进行氧化还原反应的情况)。

  原电池形成电流的条件:两块相连的活泼性不同的金属(或可以导电的其它材料)与电解质溶液接触构成闭合回路。

  经常用做惰性电极材料的物质是Pt(铂)或C(石墨),如下图两个装置的电极反应是相同的。

  说明:教学软件不能代替教学实验,不过可以在总结时用演示教学软件。

  [练习]判断下列装置那些能构成原电池,标出电极名称,写出电极反应。

  二、化学电源

  (教师可以布置课外文献检索,课堂时间有限,不可能涉及过多内容,局限于教材即可)

  1、干电池

  家庭常用电池。

  常见的是锌-锰干电池。如图:

  2、铅蓄电池

  目前汽车上使用的电池。

  铅蓄电池的构造是用含锑5%—8%的铅锑合金铸成格板。PbO2作为阳极,Pb作为阴极,二者交替排列而成。电极之间充有密度为1.25%—1.28%gcm-3的硫酸溶液。

  3、锂电池

  锂电池是一种高能电池,锂作为负极,技术含量高,有质量轻、体积小、电压高、工作效率高和寿命长等优点。常用于电脑笔记本、手机、照相机、心脏起博器、火箭、导弹等的动力电源。

  4、新型燃料电池

  还原剂(燃料)在负极失去电子,氧化剂在正极得到电子。

  目前常见的有,氢气、甲烷、煤气、铝等燃料与空气、氯气、氧气等氧化剂组成的燃料电池。

  特点是能量大、使用方便、不污染环境和能耗少等。

  三、金属的腐蚀和防护

  (1)金属的腐蚀

  金属腐蚀是指金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。

  ◇ 析氢腐蚀(在酸性条件下)

  说明:析氢腐蚀备有Flash演示教学软件,请查阅或选用。

  钢铁在潮湿的空气中,钢铁表面吸附的水膜由于溶入二氧化碳,使H+增多。

  H2O + CO2 H2CO3 H+ + HCO3-

  构成的原电池:铁(负极)——碳(正极)——酸性电解质薄膜

  负极(铁)Fe – 2e = Fe2+ (被氧化)

  正极(碳)2H+ + 2e = H2↑(被还原)

  ◇ 吸氧腐蚀(在弱酸性或中性条件下)

  说明:吸氧腐蚀备有Flash演示教学软件,请查阅或选用。

  钢铁在潮湿的空气中,钢铁表面水膜溶解了氧气。

  构成的原电池:铁(负极)——碳(正极)——电解质薄膜

  负极(铁)2Fe – 4e = 2Fe2+ (被氧化)

  正极(碳)2H2O + O2 + 4e = 4OH-(被还原)

  ◇ 析氢腐蚀和吸氧腐蚀往往同时发生,一般情况下,钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀。

  [讨论] 析氢腐蚀或吸氧腐蚀钢铁表面水膜溶液的PH值会有什么变化?

  (2)金属的防护

  [通过研究讨论学习]

  1、 改变金属的内部组织结构。

  2、 在金属表面覆盖保护层。

  涂油脂、油漆,覆盖搪瓷、塑料,电镀、热镀、喷镀,在钢铁表面形成致密而稳定的氧化膜。

  3、 电化学保护法。

  Ⅲ作业——教材69页:一、二、三题

  [课后研究课题]

  通过查找资料(包括上网)了解一种新型电池的详细化学原理和优缺点。(如海水电池、氢氧燃料电池、纽扣电池、锂电池等)

  高二化学《原电池原理》教案 6

  一、 学习目标

  1、 掌握原电池实质,原电池装置的特点,形成条件,工作原理

  2、 了解干电池、铅蓄电池、锂电池、燃料电池

  3、 了解金属的电化学腐蚀

  二、 知识重点、难点

  原电池原理、装置特点、形成条件、金属的.电化学腐蚀

  三、教学过程

  引入: 你知道哪些可利用的能源?电池做为能源的一种,你知道

  是怎么回事吗?它利用了哪些原理?你知道金属是如何生

  锈的吗?

  新授: 原电池原理及其应用

  实验:4-15:①将锌片插入稀硫酸中报告实验现象。

  ②将铜片插入稀硫酸中报告实验现象。

  ③将与铁锌铜片相互接触或用导线连接起来插入稀硫酸中报

  告实验现象。

  ④在③中把锌片和铜片之间连上电流计,观察其指针的变化。

  结论:①锌片能和稀硫酸迅速反应放出H2

  ②铜片不能和稀硫酸反应

  ③铜片上有气体生成

  ④电流计的指针发生偏转,说明在两金属片间有电流产生

  结论:什么是原电池?(结论方式给出)它的形成条件是什么?

  原电池定义:把化学能转化为电能的装置叫做原电池.

  形成条件:

  ①两个电极

  ②电解质溶液

  ③形成闭合电路

  讨论:1、Zn|H2SO4|Cu形成装置后有电流产生,锌片上发生了什么

【高二化学《原电池原理》教案】相关文章:

原电池教案03-21

高二化学总结与反思05-05

高二化学工作总结09-13

高二化学组工作总结08-11

高二化学学习方法07-17

原电池高三知识点总结09-15

高二化学学习方法指导09-14

化学《金属的化学性质》教案02-02

高二化学教学工作计划07-01

高二化学老师工作总结05-23