原电池第一课时教案.docx

1、原电池第一课时教案 化学能与电能第一课时教案 教材分析:本节知识联系了上一节化学能与热能中所学知识：化学反应总是伴随着能量的转化，并应用能量守恒定律来引出在能量一定的情况下，如何将化学能高效率的转化为电能，进而引出了原电池的概念。而原电池的原理从本质上来讲是氧化还原反应，而我们在必修一对氧化还原反应有较深入的研究，为原电池原理的研究奠定了可靠的基础，同时，原电池原理的学习对于学生来说又是一次对氧化还原反应本质电子的转移的本质再次地复习与深入的理解。因此，本节课时无论是对于知识方面的学习还是化学对于社会的贡献无疑是很好的素材。所以上好次课时非常重要。学情分析：学生已经学习了氧化还原反应，知道氧化

2、还原反应的本质是电子的转移，这有助于学生理解原电池的本质化学能转为电能。同时，在上一节课时学生学习了化学能与热能，知道了化学变化中总伴随着能量的变化，而且知道了能量是守恒的，这为后面火力发电以及其转化率的问题提供了依据在能量守恒的基础上，如何提高转化率。因此，也更加说明了原电池原理的学习的必要性以及其重要性。教学目标：知识与技能：1 知道火力发电的能量转化流程2 掌握原电池的原理（半电极反应方程式，正负极的判断）3 掌握构成原电池的条件过程与方法：1 通过火力发转化率的缺点改进，培养了发现问题，提出问题，解决问题的能力。2 通过原电池的发现及其原理的探究，培养了分析问题的方法。3 通过原电池构

3、成条件的探究培养了实验问题提出，实验问题分析，实验问题探究，实验设计以及实验结论得出的能力。情感态度价值观：1 通过火力发电到原电池的转化，培养节约的精神。2 通过能量守恒解决问题的过程，培养守恒意识以及形成应用守恒解决问题得观念。3 通过电池解决生活问题，意识到化学学科重要性以及培养化学学科学习自豪感！教学重点1 知道火力发电的能量转化流程2 掌握原电池的原理（半电极反应方程式，正负极的判断）3 掌握构成原电池的条件教学难点：1 原电池产生电流的原因（即铜电极为什么会产生气泡）2 电极氧化还原反应与正负极的对应关系（负极发生氧化反应，正极发生还原反应）3 原电池构成条件的应用教学方案：流程内

4、容目的学生反应导入有关电能给人类带来生活便利的图片。问题：电能是从何而来？老师回答：我国大部分电能来自火力发电。让学生体验电能的不可或缺性。1 水利发电2 火力发电3 太阳能4 风力产电内容环节1火力发电环节2原电池的相关探究以及原电池的本质环节3原电池的构成条件问题：什么是火力发电？（阅读教材3940）回答下列问题：1 火力发电的能量转化流程？2 火力发电的能量从根本上来讲来自于哪里？总结： 最终电子转移 电能3 老师：火力发电是不是一步就完成了？当然不是！那每一步骤能量的转化是百分之百吗？也不是！所以它是具有能量损耗的。那在能量不变的情况下，我们刚才讲了电子转移最终生成电能，那么我们有没有

5、一种办法使通过电子转移直接产生电能呢？4老师讲解：发生氧化还原后，要经过一系列的转化才能成为电能，那么我们可不可以把氧化剂和还原剂分开，不要让它们直接接触转移电子立刻反应？5 为什么不可以？老师讲解：我们的学生反应很快！的确，不接触就不会发生反应。6但是，我们刚才讲过，发生氧化还原反应的本质是电子的转移，我们是不是只需要找个材料将氧化剂与还原剂连起来而且这个材料必须要导电？那么我们生活中可以导电的信手拈来的材料是什么？老师讲解：我们生活中最易得到的便是导线，所以我们就将氧化剂与还原剂用导线连接在一起。7 那老师给大家一个反应：Zn + H2SO4 =ZnSO4 + H2 仪器和试剂有：1 大烧

6、杯一个 2 Zn棒 3 Cu棒 4 H2SO4溶液 5 导线若干 6 电流表请同学设计一套装置并检验你的装置能否产生电流，同学们可回忆物理中电路的连接来完成这个问题。给大家5min 的思考时间，一会我请几位同学上来画一下自己设计的图形。学生可能答案:8 看我们学生设计了三种方案,拿老师想问了,你们设计的方案电流表都有偏转吗?老师讲解： 那我们的同学肯定好奇自己的为什么没有发生偏转,那么我们先研究成功产生电能装置的原理，有足够知识后，同学们再想一想自己的装置为什么不能产生电能。原电池的概念：像这种能将化学能直接转变为电能的装置称为原电池。我们刚才讲过有电流通过是因为有电子的移动，我们以刚才的反应

7、为例。9 同学们，看看这实验观察到什么现象？Zn棒上有什么现象？铜棒上有什么现象？老师讲解：我们初中就学过Zn和硫酸反应产生氢气，这毫无疑问，但我们也知道Cu是不和硫酸反应产生氢气的，那铜棒上的气体是什么？难道我们以前学习的知识都是谬论？老师讲解：这就要回到我们研究原电池中化学能转化为电能的过程中来寻求答案。我们在刚才是不是将此氧化还原氛围了两部分：1 氧化区域： Zn失电子 发生氧化反应 作还原剂 2 还原区域 ：10 氧化区域失电子，电子通过导线转移到还原区域，那么还原区域谁得电子呢？要的电子必须是什么离子呢？同学们开动大脑想一想。老师讲解： 很好，确实，在还原区域是H+得电子 发生还原反

8、应 作氧化剂 好啦！我们问题解决了，噢！原来不是Cu发生了反应，而是Cu传电子给硫酸溶液里面的H+ 。我们以前学的知识成功地承受住了的考验。但是，我们要保持这种质疑精神，有一句话说得好，尽信书不如无书！再回到我们的原电池中，在原电池中我们把电子流出的一极称作负极，把电子流入的一极称作正极。因此该反应的正极是Cu （发生反应的是Cu周围的H+）负极是Zn11 既然发生了化学反应，我们就要书写发生反应的化学方程式，分别写出氧化区域和还原区域的方程式。老师写正极的方程式，请位同学上来写负极方程式。正极的反应：2H+ + 2e = H2 （半电极方程式）负极的反应：Zn 2e = Zn2+总离子方程式

9、：Zn + 2H+ Zn2+ + H212同学们，从我们自己组装原电池到学习了原电池的具体原理后，你们能不能总结出为什么原电池可以将化学能转化为电能-也就是原电池从反应的角度来讲，它的本质是什么？老师讲解：完全正确！原电池的本质是氧化还原反应，也就是电子的转移。13 讲到这里，我们原电池的原理就告一段落了，那么我们同学对于自己组装的装置为什么没有电能产生有答案了吗？对于图1.图2 为什么电流表没有偏转？老师讲解：看来我们的同学观察与思考能力还是很强的。总结同学们的回答可以有以下几点：1 没有硫酸溶液2 没有Cu电极3 没有H+14 我们是不是就可以总结出构成成原电池的条件了呢？老师引导：1 首

10、先先看Cu电极，我们知道Cu是作正极的，Zn是作负极的，是不是？明显是的。那么在金属活动顺序表中，谁的活泼性强？学生：Zn完全正确，那是不是意味着首先原电池的电极的活泼性要满足什么条件？不一样。2 完全真确。再看硫酸溶液，我们上述装置中Zn电极直接置于空气中，导致电流表没有发生偏转。而空气导电吗？明显空气很难导电。那硫酸溶液呢？我们知道它是导电的。那么我们在学离子反应时，说在水溶液或熔融状态下可以导电的称为什么？学生：电解质所以我们可以得出构成原电池的第二个条件是什么？学生：电解质3 我们同学很聪明！是电解质溶液。老师患有一个问题，如果我把原电池的导线拿走，会产生电流吗？为什么？学生：不会。因

11、为电子无法转移。4 也就是说，原电池构成的第三个条件是：闭合回路。最后一个问题也是最重要的问题：如果两电极的物质不发生反应会产生电流吗？学生：不会。老师：也就是说原电池的反应必须是自发的氧化还原反应15 好！我请一位同学总结一下构成原电池的基本条件：自发 1 闭合回的氧化 2 电解质溶液还原反应 3 活泼性不同的电极 1 让学生理解化学能可转为电能。2 理解化学能转化为电能的本质3 发现问题：火力发电转化率不高，有能量损失，提出问题引入原电池46为了让学生发现原电池的本质，能量的转化过程，为后面的实验设置作铺垫。7 培养学生构思试验装置的能力。为后面原电池的构成条件作铺垫培养学生观察能力培养学

12、生观察能力使学生产生强列的致使矛盾冲突，激发学习兴趣培养学生分析问题的能力培养学生知识迁移能力培养学生应用已有知识解决问题的能力培养学生从现象分析到本质的能力准确表达的能力培养学生的总结能力问题1： 燃烧化学能 热能 蒸汽 机械能 发电机 电能问题2：1 燃烧2 氧化还原反应（本质电子的转移）3 化学键的断裂与化学键的生成问题3：思考问题4：不可以问题5：1不接触怎么反应啊？2 不接触就不会反应！问题6：是！铜片金属导线问题7：学生思考问题8: 1. 我的没有2. 我的也没有3. 我的有偏转问题9：Zn棒上有气泡，铜棒上也有气泡就是啊，到底怎么回事？问题10：1 H+问题11：Zn 2e = Zn2+问题12：1 电子转移2 氧化还原反应问题13：1 因为没有H+2 因为没有硫酸溶液3 因为没有用Cu电极结课同学们，今天我们对原电池的原理以及其构成条件都有了相对深刻的认识，你们有没有想一种蠢蠢欲动的感觉。那么，老师给大家留个课后任务：用铜片，锌片（可从废旧干电池中拆取）或铝片，纯碱溶液，白醋（或橙子，芦柑）等日常生活中的材料制作简易电池并测试是否有电流产生（可用手电筒里面的小灯泡）。培养学生应用已有知识的能力。培养学生的动手能力。培养学生对化学学科的兴趣。