2019-2020年高中化學(xué) 第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 第一節(jié)原電池教案 新人教版選修4.doc

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2019-2020年高中化學(xué) 第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 第一節(jié)原電池教案 新人教版選修4 【引入】故事：1、意大利解剖學(xué)家和醫(yī)學(xué)教授伽伐尼的發(fā)現(xiàn)。 2、伏打電池的發(fā)明。 伏打電池的出現(xiàn)，在化學(xué)發(fā)展史和人類歷史上均具有里程碑式的意義。 現(xiàn)在，我們的生活中已離不開各種電池。比如“嫦娥一號”使用的高能電池，手機(jī)使用的鋰電池。但其原理跟伏打電池是一樣的。今天，讓我們一起研究一下這個(gè)原理。 【板書】第四節(jié) 原電池原理及其應(yīng)用 【老師強(qiáng)調(diào)】本節(jié)課是一節(jié)以實(shí)驗(yàn)探究為主的新課，請大家認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)。 【實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)】介紹實(shí)驗(yàn)桌上的物品，指導(dǎo)學(xué)生做以下三個(gè)實(shí)驗(yàn)： 1、將鋅片插入稀硫酸中： 2、將銅片插入稀硫酸中 ： 3、將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中 ： 【學(xué)生活動(dòng)】實(shí)驗(yàn)并觀察現(xiàn)象 【學(xué)生回答】 1、鋅片上有氣泡，因?yàn)殇\能和稀硫酸反應(yīng)放出氫氣 。 2、銅片上沒有氣泡，因?yàn)殂~不能和稀硫酸反應(yīng) 。 3、銅片上有氣泡 。 【設(shè)疑】銅片上的氣體是哪里來的？ 【學(xué)生活動(dòng)】引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)思考： 1 、銅片上的氣體是什么？ 2 、氫離子轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃馑璧碾娮訌暮味鴣?？（分析出各種可能出現(xiàn)的情況） 【引導(dǎo)】電子究竟是鋅片還是銅片失去的，我們可以用實(shí)驗(yàn)來證明。那么，如何通過實(shí)驗(yàn)來證明鋅片上的電子是否通過導(dǎo)線轉(zhuǎn)移到了銅片上？ 【學(xué)生回答】在銅片和鋅片中間連接一個(gè)靈敏電流計(jì)，檢測有無電流 【演示實(shí)驗(yàn)】如右圖所示： 指導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象 【學(xué)生回答】現(xiàn)象：電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn) 結(jié)論：有電流流過，說明導(dǎo)線中有電子流過，說明氫離子得到的電子確實(shí)是鋅片失去，通過導(dǎo)線傳遞到銅片上的。 【動(dòng)畫演示】由于鋅片失去電子后產(chǎn)生鋅離子，鋅片的周圍有許多來不及擴(kuò)散到溶液中去的鋅離子，對氫離子有排斥作用，使氫離子很難在鋅片上直接得到電子 【老師講述】用導(dǎo)線連接鋅片和銅片后，在鋅片和銅片之間存在電位差（即電勢差），導(dǎo)致電子的定向移動(dòng)，形成電流。 【學(xué)生小結(jié)】鋅片：較活潑，電子流出，發(fā)生氧化反應(yīng) Zn － 2e - = Zn 2+ 銅片：較不活潑，電子流入，發(fā)生還原反應(yīng) 2H + +2e - = H 2 ↑ 能量變化：化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔? 【板書】 1、 原電池的概念： 簡要介紹原電池的組成結(jié)構(gòu)(即裝置的構(gòu)造) 【老師分析】通過對電子的流向，分析電流的方向和銅鋅原電池的正負(fù)極 結(jié)論：鋅片為負(fù)極，銅片為正極 【板書】 2、原電池的原理： 負(fù)極：電子流出，較活潑，（鋅片）： Zn － 2e - = Zn 2+ （氧化反應(yīng)） 正極：電子流入，較不活潑，（銅片）： 2H + +2e - = H 2 ↑（還原反應(yīng)） 【引導(dǎo)】比較其與鋅片直接跟稀硫酸反應(yīng)有何異同。 相同點(diǎn)：總反應(yīng)方程式相同 ，化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)一樣 不同點(diǎn)：電子轉(zhuǎn)移途徑不同 ,能量的轉(zhuǎn)化不同 【過渡】1、原電池的實(shí)質(zhì)是氧化還原反應(yīng)，氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池，那么構(gòu)成原電池要有哪些條件呢？ 2、重復(fù)上述演示實(shí)驗(yàn)，從內(nèi)電路講述原電池的原理。 【板書】 3、 組成原電池的條件 【實(shí)驗(yàn)探究】請用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證下列哪些裝置構(gòu)成原電池？并據(jù)此對比分析，討論構(gòu)成原電池的條件。 實(shí)驗(yàn)1：將兩片銅片用導(dǎo)線連接，中間接上電流計(jì)，插入到稀硫酸溶液中有何現(xiàn)象？可得到什么結(jié)論？ 實(shí)驗(yàn)2：將兩片鋅片用導(dǎo)線連接，中間接上電流計(jì)，插入到稀硫酸溶液中有何現(xiàn)象？可得到什么結(jié)論？ 實(shí)驗(yàn)3：將一根碳棒和一片鋅片用導(dǎo)線連接，中間接上電流計(jì)，插入到稀硫酸溶液中有何現(xiàn)象？可得到什么結(jié)論？ 實(shí)驗(yàn)4：將一片銅片和一片鋅片用導(dǎo)線連接，中間接上電流計(jì)，插入到硫酸銅溶液中有何現(xiàn)象？可得到什么結(jié)論？ 實(shí)驗(yàn)5：將一片銅片和一片鋅片用導(dǎo)線連接，中間接上電流計(jì)，插入到醋酸溶液中有何現(xiàn)象？可得到什么結(jié)論？ 實(shí)驗(yàn)6：將一片銅片和一片鋅片用導(dǎo)線連接，中間接上電流計(jì)，插入到酒精溶液中有何現(xiàn)象？可得到什么結(jié)論？ 實(shí)驗(yàn)7：將一片銅片和一片鋅片插入到稀硫酸溶液中之后，不用導(dǎo)線連接，直接靠在一起，有何現(xiàn)象？可得到什么結(jié)論？ G Zn Zn 稀硫酸 2 G Cu Cu 稀硫酸 1 G Cu Zn 硫酸銅溶液 4 G C Zn 稀硫酸 3 G Cu Zn 乙醇溶液 6 G Cu Zn 醋酸溶液 5 Cu Zn 稀硫酸 7 只有3、4、5、7能夠形成原電池。 【學(xué)生活動(dòng)】1、實(shí)驗(yàn)并觀察現(xiàn)象。 2、組內(nèi)討論后，推選一名代表，介紹實(shí)驗(yàn)情況，并大致對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論作大致的分析。 3、全班同學(xué)根據(jù)描述的現(xiàn)象分析討論，歸納總結(jié)原電池的形成條件。 a、有兩種活潑性不同的金屬（或一種較活潑的金屬和一根碳棒）做電極，較活潑的金屬為負(fù)極，較不活潑的金屬（碳棒）為正極。 　　b、兩個(gè)電極都要與電解質(zhì)溶液接觸。 　　c、整個(gè)裝置必需形成閉合的回路。 4、評價(jià)表彰學(xué)生代表的發(fā)言. 【課堂練習(xí)】請同學(xué)結(jié)合組成原電池的條件， 將氧化還原反應(yīng)： Fe+ Cu 2+ = Cu+ Fe 2+ 設(shè)計(jì)成 一個(gè)原電池。 【學(xué)生回答】負(fù)極：鐵 正極：銅 電解質(zhì)溶液：硫酸銅 【學(xué)生補(bǔ)充】正極材料還可以是石墨或比鐵不活潑的其他金屬，電解質(zhì)溶液中必須含 Cu 2+ ，除硫酸銅外，還可以是氯化銅、硝酸銅等。 【小結(jié)】根據(jù)板書設(shè)計(jì),簡單歸納本節(jié)的內(nèi)容和要點(diǎn)。 【布置作業(yè)】 1 、課本習(xí)題一、 l 、 3 、 4 二、 l 、 2 、 3 2、家庭小實(shí)驗(yàn)：課本的家庭小實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容（水果電池）。 3、研究干電池的組成，判斷干電池的正負(fù)極材料，電子流向，電流方向；通過研究，試分析回收舊電池對社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等方面有哪些重要作用？請?jiān)O(shè)計(jì)出如何充分利用舊電池使其變廢為寶？并請你思考，作為一個(gè)公民，我們在環(huán)境保護(hù)方面所應(yīng)該承擔(dān)的義務(wù)和責(zé)任。 板書設(shè)計(jì) 第四節(jié) 原電池原理及其應(yīng)用 1、 原電池的概念： 2、 原電池的原理： 負(fù)極：鋅片（較活潑） 電子流出： Zn － 2e - = Zn 2+ （氧化反應(yīng)） 正極：銅片（較不活潑）電子流入： 2H + + 2e - = H 2 ↑（還原反應(yīng)） 3、 組成原電池的條件： a、 有兩種活潑性不同的金屬(或金屬與碳棒)作兩極 b、 兩個(gè)電極都要與電解質(zhì)溶液接觸 c、 整個(gè)裝置必需形成閉合的回路