2022年高中化學(xué) 原電池教案 新人教版必修1

2022年高中化學(xué) 原電池教案 新人教版必修1學(xué)科組 高一年級(jí)化學(xué)組課 時(shí)1 課時(shí)課 型新 課課 題 第1節(jié) 原電池 教學(xué) 目 標(biāo)教學(xué)目標(biāo)：(知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀)1.讓學(xué)生體驗(yàn)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的探究過程；2.使學(xué)生進(jìn)一步了解原電池的工作原理和構(gòu)成原電池的條件；3.能夠?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式；4.實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生以問題為中心的學(xué)習(xí)方法，學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的方法；5.加深理解實(shí)踐認(rèn)識(shí)再實(shí)踐再認(rèn)識(shí)的辨證唯物主義的思維方法；6.通過一些實(shí)驗(yàn)和科學(xué)探究過程，使學(xué)生增強(qiáng)探索化學(xué)反應(yīng)原理的興趣，樹立學(xué)習(xí)和研 究化學(xué)的志向。教學(xué)重點(diǎn)：進(jìn)一步了解原電池工作原理和構(gòu)成條件；能夠?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。教學(xué)難點(diǎn)：原電池的工作原理教學(xué)用品：實(shí)驗(yàn)用品、教學(xué)案教學(xué)方法：設(shè)問、實(shí)驗(yàn)、探究、歸納教 學(xué) 程 序 與 策 略教學(xué)過程：教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)引入：水果是我們生活中必不可少的食品，那么有同學(xué)是否能想到水果其實(shí)也可以產(chǎn)生電流呢？（教師演示水果電池）哪位同學(xué)能不能告訴我，水果為什么能產(chǎn)生電流？設(shè)問：什么是原電池？板書： 第一節(jié) 原電池復(fù)習(xí)設(shè)問：1、 原電池是_的裝置。原電池反應(yīng)的本質(zhì)是_ 2、構(gòu)成原電池的條件哪些？ 構(gòu)成原電池的條件：1.內(nèi)部條件能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)。2.外部條件：（1）有兩種活動(dòng)性不同的金屬（或金屬與導(dǎo)電的非金屬單質(zhì)或金屬氧化物）作電極；（2）電極材料必須與電解質(zhì)溶液接觸；（3）兩極相連形成閉合電路；過渡：那請(qǐng)同學(xué)們一起來設(shè)計(jì)一個(gè)原電池。3、請(qǐng)根據(jù)反應(yīng)：Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu設(shè)計(jì)一個(gè)原電池,思考為什么有電流產(chǎn)生？（教師引導(dǎo)學(xué)生分析反應(yīng)，選擇兩極材料和電解質(zhì)溶液材料）CuZn-A過渡：那它是怎么樣工作的？4、原電池工作原理PPT展示原電池動(dòng)態(tài)示意圖，學(xué)生討論交流，得出結(jié)論。5. 電極反應(yīng)及總反應(yīng)式負(fù)極（鋅片）： Zn 2e - = Zn2+ （氧化反應(yīng)）正極（銅片）： Cu2+ + 2e- = Cu （還原反應(yīng)）電池反應(yīng)（總化學(xué)方程式）：Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu過渡：請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)原理預(yù)測(cè)下它的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？ 預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)際現(xiàn)象電流表電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)銅Cu2+2e-=Cu銅片上有紅色物質(zhì)析出鋅片Zn-2e-=Zn2+鋅片逐漸溶解過渡：那實(shí)際現(xiàn)象是不是這樣呢？我們一起實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證下。(教師演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)) 預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)際現(xiàn)象電流表電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)電流表讀數(shù)不穩(wěn)定銅Cu2+2e-=Cu銅片上有紅色物質(zhì)析出銅片上有紅色物質(zhì)析出鋅片Zn-2e-=Zn2+鋅片逐漸溶解鋅片上有"黑色物質(zhì)"析出過渡：黑色物質(zhì)其實(shí)是銅單質(zhì)。設(shè)問1：為什么鋅片有銅析出？最終導(dǎo)致什么結(jié)果？（教師引導(dǎo)學(xué)生，得出結(jié)論） 由于鋅片與硫酸銅溶液直接接觸，難以避免溶液中有Cu2+在鋅片表面被直接還原，銅在鋅片表面析出，鋅表面也構(gòu)成了原電池，進(jìn)一步加速銅在鋅表面析出，致使向外輸出的電流強(qiáng)度減弱。當(dāng)鋅片表面完全被銅覆蓋后，不再構(gòu)成原電池，也就沒有電流產(chǎn)生。設(shè)問2：當(dāng)斷開電路不使用時(shí)，該原電池能否長(zhǎng)期保存？Zn也會(huì)和CuSO4直接反應(yīng)存在嚴(yán)重缺陷！過渡：所以我們必須對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。6.改進(jìn)原電池。設(shè)問1：此原電池不能獲得穩(wěn)定電流的根本原因是什么？設(shè)問2：怎么避免這一“隱患”的發(fā)生？建立模型：CuSO4溶液CuZnA轉(zhuǎn)化為ZnSO4溶液CuSO4溶液ZnCuA設(shè)問1:能不能產(chǎn)生電流？ 為什么？設(shè)問2：怎樣才能建立兩溶液的聯(lián)系呢？我們能不能在兩溶液間建立一座橋呢？（教師帶動(dòng)學(xué)生分析）設(shè)問3：這座橋應(yīng)該選擇什么材料呢？金屬還是電解質(zhì)溶液？(教師提醒學(xué)生這是內(nèi)電路，主要是離子的定向移動(dòng))設(shè)問4：選用哪種電解質(zhì)溶液？（教師帶動(dòng)學(xué)生分析）過渡：所以我們把這座橋稱之為“鹽橋”。你能構(gòu)建一個(gè)鹽橋嗎？過渡：在這個(gè)裝置中，鋅與硫酸銅溶液并未接觸，能不能反應(yīng)呢？我們一起實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證下。（介紹實(shí)驗(yàn)室常見鹽橋）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)4-1設(shè)問1：插入鹽橋的現(xiàn)象是什么？你能得出什么結(jié)論？設(shè)問2：取出鹽橋的現(xiàn)象是什么？你得出什么結(jié)論?過渡：那這個(gè)電池是怎么工作的呢？7.雙液原電池的工作原理。（教師引導(dǎo)）用還原性較強(qiáng)的物質(zhì)作為負(fù)極，負(fù)極向外電路提供電子；用氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)作為正極，正極從外電路得到電子。在原電池的內(nèi)部，兩電解質(zhì)溶液用鹽橋連接，并通過陰陽(yáng)離子的定向運(yùn)動(dòng)而形成內(nèi)電路。過渡：鹽橋在其中起了什么作用？8.鹽橋的作用。（1）使整個(gè)裝置構(gòu)成通路，代替兩溶液直接接觸，改進(jìn)后的原電池裝置提高了能量轉(zhuǎn)換率。（2）平衡電荷 可使連接的兩溶液保持電中性，從而持續(xù)穩(wěn)定的產(chǎn)生電流。過渡：與單液原電池相比雙液原電池具有哪些優(yōu)點(diǎn)？1.有效避免了電極材料與電解質(zhì)溶液的直接反應(yīng),實(shí)現(xiàn)了開路即停，增加了原電池的使用壽命2.離子在鹽橋中作定向移動(dòng)，減少了離子的混亂，使離子移動(dòng)更加有序,電流持續(xù)穩(wěn)定,提高了原電池的使用效率練習(xí)：利用反應(yīng)Mg+FeCl2=MgCl2+Fe,設(shè)計(jì)一個(gè)雙液原電池（使用鹽橋），畫出原電池的示意圖并寫出電極方程式。 總結(jié)本節(jié)課主要內(nèi)容。思考與交流交流與表達(dá)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，即原電池?；仡櫯c思考思考、討論、交流。討論與交流歸納與小結(jié)：1、原電池電路：電子流向，由負(fù)極流向正級(jí)，電流流向，由正極流向負(fù)級(jí)；2、電極：負(fù)極電子流出的一極，正極電子流入的一極；3、電極反應(yīng)：負(fù)極氧化反應(yīng)，正極還原反應(yīng)，構(gòu)成氧化還原反應(yīng)。4、內(nèi)電路中溶液離子的定向移動(dòng)和外電路中電子的定向移動(dòng)，構(gòu)成閉合回路，使兩個(gè)電極反應(yīng)不斷進(jìn)行，發(fā)生有序的電子轉(zhuǎn)移過程，產(chǎn)生電流。 。思考、討論、交流學(xué)生分析得出結(jié)論：鋅片與硫酸銅溶液直接接觸讓鋅片與硫酸銅不直接接觸學(xué)生思考 回答：未形成閉合電路電解質(zhì)溶液酸堿具有腐蝕性，可能與原電池材料發(fā)生反應(yīng)。鹽類比較合理，選擇不與原電池材料發(fā)生反應(yīng)的鹽類學(xué)生思考，利用現(xiàn)有材料構(gòu)架沾有Nacl溶液的濾紙條做為鹽橋。培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)操作能力。電流表指針偏轉(zhuǎn)；銅片表面有紅色物質(zhì)析出；鋅片逐漸溶解，無(wú)黑紅色物質(zhì)析出。學(xué)生比較分析：電流穩(wěn)定。取出鹽橋，電流表指針歸零，反應(yīng)不再進(jìn)行。學(xué)生比較分析：實(shí)現(xiàn)了開路即停。學(xué)生自己總結(jié)，回顧本堂課內(nèi)容。知識(shí)再現(xiàn)，加深印象。個(gè)性化修改教后反思