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精良教案——原电池

化学电源

  优秀教案——原电池_理化生_高中教育_教育专区。第四章 电化学基础 第一节 原电池 (第一课时) 普宁市第一中学 林锦端 教学目标:1 了解原电池的构成及工作原理 2 学会写电极反应式和原电池反应方程式 教学重点:进一步了解原电池的工作原理,能够写

  第四章 电化学基础 第一节 原电池 (第一课时) 普宁市第一中学 林锦端 教学目标:1 了解原电池的构成及工作原理 2 学会写电极反应式和原电池反应方程式 教学重点:进一步了解原电池的工作原理,能够写出电极反应式和原电池反应方程式。 教学难点:原电池的工作原理 教学用具:有关实验用品 教学过程: 第一节原电池 一.课前复习:由练习引导学生复习必修 2 原电池的定义、组成条件等。 (学生回忆,回答,老师总结) 【练习】下列哪些装置能组成原电池?( ) 【板书】原电池 1. 含义:将化学能转换成电能的装置。 2. 构成四要素: (1) 电解质溶液 (2) 两极上有活泼性不同的物质(至少一种是金属) (3) 组成闭合电路 (4) 能自发发生氧化还原反应 3. 实质:将氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动,即将化学能转化成电能。 二.导入新课 【板书】二.探究原电池工作原理 【设疑】如果你要出较远地方,交通工具是电动自行车,要到达目的地,行驶的自行车蓄电 池如何放电才能如你所愿呢? 【回答】那当然是放电越久越好! 【导入】好,下面我们将结合高一有关原电池知识来探究怎样的原电池如何工作,如何持续 放电! 【演示实验】1.将锌片和铜片分别通过导线与电流计连接,并使锌片和铜片直接接触,然后 第 1 页 共 3 页 浸入盛有 CuSO4 溶液的的烧杯中。 (指导学生演示实验并观察总结,回答问题) 【板书】1.现象:铜片表面明显有铜析出,电流计显示无电流通过。 【分析】铜不与 CuSO4 溶液反应,铜片表面却有红色的铜析出,且锌片逐渐溶解,说明原 电池发生了电极反应, 用物理学的电学知识可判断电流计指针不动, 可能是锌片直接接触, 形成回路,而通过电流计极其微弱,无法使指针偏转。 【设疑】若要证明上述装置就是原电池,确实实现了化学能与电能之间的转换,就必须证明 锌片与铜片之间确实有电流,如何证明?(老师提问,学生思考回答。 ) 【演示实验】2.将锌片与铜片分别通过导线与电流计连接,并使锌片和铜片不直接接触,再 同时浸入盛有 CuSO4 溶液的烧杯中。 (指导学生演示实验并观察总结,回答问题) 【板书】2.现象:电流计指针发生偏转,并指示电子是由锌片流向铜片,在铜片表面有红色 的铜析出。 结论:发生原电池反应,说明该装置构成了原电池,且锌为原电池的负极,铜为 正极。 电极反应式: 负极:Zn- 2e -= Zn2+ 氧化反应 2+ 正极:Cu + 2e = Cu 还原反应 2+ 2+ 总反应式:Cu + Zn= Zn + Cu 【设疑】随上述实验时间的延续,电流计指针偏转的角度逐渐减小,即没有电流通过,同时 锌片表面逐渐被铜覆盖,为什么?(指导学生据观察继续总结,回答问题) 【分析】由于锌片与 CuSO4 溶液直接接触,反应一段时间后,难以避免溶液中有 Cu2+在锌 片表面被直接还原,一旦有少量铜在锌片表面析出,指示向外输出的电流强度减弱,当锌 片表面完全被铜覆盖后,反应就终止了,也就无电流再产生。 【设疑】作为原电池,其功能是将化学能转换成电能,上述实验中负极上变化势必影响原电 池的供电效率,车到半途,就不是骑,而是推车了,这样就不好,那能否设法阻止溶液中 的 Cu2+在负极锌片表面还原? 【演示实验】3.课本 P71 实验 4-1 (先向学生介绍装置及各仪器的名称及用途,即什么 是半电池、盐桥、外电路、内电路。指导学生演示实验并观察总结,回答问题) 【板书】3.现象:有盐桥存在时,电流计指针偏转。 电极反应式: 负极:Zn- 2e -= Zn2+ 氧化反应 2+ 正极:Cu + 2e = Cu 还原反应 2+ 2+ 总反应式:Cu + Zn= Zn + Cu 【分析】当盐桥存在时,随反应的进行,盐桥中的 Cl-会移向 ZnSO4 溶液,K+移向 CuSO4 溶液,使 ZnSO4 溶液和 CuSO4 溶液均保持电中性,氧化还原反应得以继续进行,从而使原 电池不断地产生电流,保证了你的电动车可以带你到达目的地。 【思考】盐桥取出,电流还能产生吗?(学生思考回答) 【分析】取出盐桥,由于 Zn 原子失去电子成了 Zn2+,进入溶液,使 ZnSO4 溶液因 Zn2+增加 而带正电,同时 CuSO4 溶液中 Cu2+得到电子成为金属铜沉淀在铜片上,使溶液中的 Cu2+ 减少而带负电,这两因素均会阻止电子从锌片流向铜片,造成不产生电流的现象。 【小结】从以上三个演示实验存在的现象及分析,可知,要产生持续、稳定的电流,可以用 实验 4-1 的装置。 第 2 页 共 3 页 【板书】三、原电池的重要用途: (1) 制作电池,如干电池、蓄电池。 (2) 防止金属被腐蚀,如镀锌管,用锌保护铁。 (3) 提高化学反应速率,如用粗锌代替纯锌制 H2,反应速率较快。 【总结】通过以上三个实验的比较,得出具备产生持续、稳定电流的原电池的条件, 电极反应式: 负极: Zn -2e- = Zn2+ 2+ 2+ 2+ 失电子 氧化反应 得电子 还原反应 正极: Cu + 2e = Cu 总反应式:Zn + Cu = Zn + Cu 1.原电池的功能:将化学能转换成电能。 2.原电池输出电能的能力:首先取决于组成原电池的反应物的氧化还原能力;同时,装 置设计的合理性以及影响电极反应的条件也很重要。 3.原电池的重要用途。 【练习】1、课前练习中是原电池反应的写出其原电池电极反应式及总反应式。 2、写出下列原电池电极反应式及总反应式。 (1)Fe-C ( 稀硫酸) (2)Cu -Ag (硝酸银溶液) (3)Al - Mg (氢氧化钠溶液) (4)Fe-Cu( 稀硝酸) 【作业】用原理 Cu + 2 AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag 设计一套可以持续供电的原电池。 (让学生 自己设计装置图,然后用课前备好的实验仪器,让学生按照自己设计的演示给其他人看, 然后老师跟同学们提出意见或建议,并总结,最后规范画出该原理科学的原电池装置) 第 3 页 共 3 页

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