课题
| 第四章 化学反应与电能
第一节 原电池
第一课时
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教学目标
| 知识与技能
| 1、让学生了解原电池的工作原理和构成条件
2、能够写出电极反应式和电池反应方程式
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| 过程与方法
| 1、通过分组实验培养学生实验设计、动手操作、观察、分析、推理等能力
2、通过实验引导学生学会发现问题、分析问题和解决问题的科学探究精神和创新能力
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| 情感态度
与价值观
| 1、通过学生实验,激发学生学习的兴趣,培养学生探究和合作学习的精神
2、通过原电池的发明、发展史,培养学生实事求是、勇于探究、创新的科学态度
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教学
重点
| 原电池的工作原理;原电池电极的判定及电极反应式的书写
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教学
难点
| 原电池的工作原理及电极反应式的书写
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教 学 设 想
| 教材分析
| 本节课是新课标人教版化学必修2第二章第二节《化学能与电能》的部分教学内容,是教学大纲和考纲要求的重要知识点,是电化学中的基础内容也是核心内容,也是高中化学的教学难点之一,是多数高中学生掌握不好的一部分知识。本节教材起着承前启后的作用,它融合了之前所学的氧化还原反应、金属的性质、电解质溶液等知识,在学习过程中还涉及到物理中电学的相关知识,能培养学生创造性思维;又将为以后学好化学选修1《化学与生活》中金属腐蚀与防护,以及化学选修4《化学反应原理》中的第四节 《电化学基础》等知识打下基础。
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| 学情分析
| 学生已经学了氧化还原反应的理论、有关金属的性质、电解质溶液等知识,为学习原电池做了思想上和能力上的准备。学生初次接触电化学知识,对原电池的工作原理有神秘感和探索欲望。要充分利用学生的好奇心和求知欲,设计层层实验和问题情境,使学生在自主实验、积极思考和相互讨论中自己发现问题、分析问题和解决问题。
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教学环节
| 教 学 内 容
| 设计意图
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| 教师活动设计
| 学生活动设计
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引入新课
| [引入新课]请同学们分享一则故事
[课件]以一件生活中的事例——格林太太的两颗假牙(一颗黄金制作,一颗不锈钢制作)导致格林太太头痛、失眠、心情烦躁等症状,格林太太为什么会出现这样的症状呢?与她的假牙有关吗?学习本节内容,便能解决此问题。
[实验探究]
⑴ 将Zn片插入H2SO4
溶液中有什么现象?
⑵ 将Cu片插入H2SO4溶
液中有什么现象?
(3) 将一Zn片和Cu片
平行插入H2SO4溶液中,
有什么现象?
⑷ 若将Zn片和Cu片用一
导线连接再浸在H2SO4
溶液中,有什么现象?
⑸ 导线间接一电流计有何产生?
| 思考
学生分组实验
现象:Zn片上有气泡产生
反应:
Zn + 2H+ ==Zn2+ + H2↑
现象:不反应
现象:Zn片上有气泡产生
反应:
Zn + 2H+ ==Zn2+ + H2↑
现象:Cu片上有气泡产生
反应:
Zn + 2H+ ==Zn2+ + H2↑
现象:电流计指针发生偏移
| 引入病例分析激发学生探究科学的兴趣。
学生亲手进行实验,
培养学生动手能力、观察能力及分析实验现象得出结论的能力,同时培养学生的合作能力,并体会到创造成功的快乐。
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导学达标
| [讲解]这是什么原因呢?发生了怎样的反应?这就是我们要讲的
[板书] 原电池
1、定义:将化学能直接转化成电能的装置
[过渡]通过以上实验,请同学们分析构成原电池的条件是什么呢?
2、构成条件:
(1)两电极用两种金属(活泼性不同)或金属和非金属
(2)电解质溶液
(3)形成闭合回路
(4)自发的发生氧化还原反应
[课件播放]Cu——Zn原电池工作原理的动画(锌片溶解成为锌离子,氢离子得到电子以氢气泡的形式冒出,电子的定向移动)。
原电池的原理:较活泼的金属失去电子发生氧化反应,电子从较活泼的金属(负极)通过导线流向较不活泼的金属(正极)。电解质溶液中的阳离子在正极上得到电子发生还原反应,从而实现了化学能向电能的转化。
[讲述]3、书写电极反应式
负极(Zn):Zn - 2e- == Zn2+
正极(Cu):2H+ + 2e- == H2↑
总反应:Zn + 2H+ ==Zn2+ + H2↑
[投影练习]判断下列哪些装置构成了原电池?若不是,请说明理由;若是,请指出正负极名称,并写出电极反应式.
| 识记
思考
学生归纳总结
学习、掌握
(3)(5)是原电池
(5)的电极反应式
负极:Fe - 2e- == Fe2+
正极:Cu2+ + 2e- == Cu
总反应:
Fe + Cu2+ == Fe2+ + Cu
| 通过以上实例,引导学生分析,归纳总结规律,培养学生归纳总结的能力
让学生学以之用,根据已学知识来解决实际问题
让学掌握基本的原电池的电极反应的书写,并学会应用
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导学达标
| [讲述]4、根据原电池原理可以设计原电池
例:请结合组成原电池的条件,将氧化还原反应:Cu + 2Ag+ == Cu2+ + 2Ag
[练习]设计原电池:
Fe + 2Fe3+ == 3Fe2+
[讲述]根据以上知识的学习,请同学们完成下表
5、两极判断
投影:填写PPT中表格
| 负极
| 正极
| 电极材料
| 活泼金属
| 较活泼金
属或石墨
| 电子得失
| 失电子
| 得电子
| 反应类型
| 氧化反应
| 还原反应
| 电子流向
| 电子流出
| 电子流入
| 电流流向
| 电流流入
| 电流流出
| 电解液中
离子移动
方向
| 阴离子移向负极
| 阳离子移向正极
| 现 象
| 质量减少
| 产生气泡
或质量增
加
| [讨论]通过以上知识的学习,同学们能否治疗格林太太的牙疼病呢?
[过渡]我们学习原电池有什么应用呢?
| 负极:Cu
正极:比铁不活泼金属或石墨
电解液:可溶性银盐
电极反应式 :
负极: Cu - 2e- == Cu2+
正极:2Ag+ + 2e- == 2Ag
学生填写
讨论,回答
格林太太的两个假牙相接触,再与口腔内的电解质构成了原电池,形成了电流,导致格林太太出现的症状
| 培养学生的发散思维,有一定的设计能力
培养学生的归纳总结的能力
培养学生的解决问题的能力
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导学达标
| 6、原电池的应用
(1)原电池反应比普通氧化还原反应速率快,如实验室制氢气
(2)利用工作原理判断金属性的强弱
(3)制备各种各样的化学电源,包括常见的干电池、蓄电池,以及我们手机中使用的锂离子电池。还可以制成水果电池。
[课堂小结]本节课通过实验探究了原电池的原理以及组成原电池的条件。要求同学们理解原电池的原理,能够正确判断原电池的电极名称并写出电极反应式,注意正、负极电极反应式的书写要保证得失电子守恒。同时能够依据组成原电池的条件判断那些装置可以构成原电池。
| 归纳总结
| 培养学生归纳总结的能力
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作业设计
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1、课外实践活动:利用苹果、柑橘、柠檬等水果尝试制作原电池。
2、上网查询,发展中的化学电源种类及应用。
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板书设计
| 1、定义:将化学能直接转化成电能的装置
2、构成条件:
(1)电极用两种金属,活泼性不同
(2)电解质溶液;
(3)形成闭合回路。
(4)自发的发生氧化还原反应
3、书写电极反应式
负极(Zn):Zn - 2e- == Zn2+
正极(Cu):2H+ + 2e- == H2↑
总反应: Zn + 2H+ ==Zn2+ + H2↑
4、应用
(1)原电池反应比普通氧化还原反应速率快,如实验室制氢气
(2)利用工作原理判断金属性的强弱
(3)制备各种各样的化学电源,包括常见的干电池、蓄电池,以及我们手机中使用的锂离子电池。还可以制成水果电池。
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