原电池教案设计.docVIP

第一节：原电池 【师】手机是我们日常生活中常用的一种通信器，它使用的电源是充电电池，当电池不能产生电流的时候，我们只要将电池接上电源进行充电后，它就能继续工作了，如果你带着手机穿越时空来到了一千多年前的秦朝，该如何解决电池的充电问题呢？下面请大家观看电视剧寻秦记中一段剧情，看看剧中的主人公是如何利用他所学的化学知识来解决这一问题的。 【视频播放】 【展示】硫酸发电图 【思考与交流】他所设计的装置是如何产生电能的？ （这里该如何进行设问？） 通过学生的回答，回顾原电池的构成条件和工作原理，强调其本质是自发的氧化还原反应。 （这里该如何组织语言进行归纳比较好？是需否要制作成课件的形式？） 【过渡】请同学们利用桌上的实验仪器和药品，设计一个原电池，进行实验，各小组成员之间，通力合作，发挥你们的聪明才智。 【动手体验】 铜片、锌片、硫酸铜溶液、硫酸溶液、无水乙醇、导线、电压表、塑料盒 （提供哪些药品有利于实验？我的目的希望学生能设计出两个实验方案，铜锌硫酸、铜锌硫酸铜，特别是硫酸溶液的，负极现象明显，容易发现问题） 【学生活动】完成活动记录表 [分组设计实验] 实验仪器和药品：锌片、铜片、硫酸铜溶液、硫酸溶液、硫酸锌溶液、导线、电压表、烧杯 电极材料 正极 负极 电解质溶液 电极反应 装置图 实验现象和解释 你所观察到的现象 你的解释 [过渡]根据实验的现象，我们发现设计的原电池存在一些缺陷 1、电压不稳定 2、负极上也发生氧化剂得电子反应 3、断开外电路，负极反应仍然在进行。 老师根据氢气与氧气的反应制作了一个原电池装置 （如何 过渡到燃料电池比较自然？） 【演示实验】展示自制的氢氧燃料电池，进行实验。 【过渡】对比你们的装置，我这套装置有何优点？ 分析燃料电池装置的优点，引入盐桥的概念。 装置优点：将氧化剂与还原剂分隔在不同的区域进行反应，负极只发生还原剂失电子反应，氧化剂在正极得电子发生还原反应。外电路电子定向移动，内电路离子通过盐桥定向移动，形成电流 【学生活动】利用盐桥（自已设计的有开关和无开关的两种盐桥）改造刚才设计的原电池装置，进行实验 电极材料 正极 负极 电解质溶液 正极 负极 电极反应 正极 负极 装置图 实验现象和解释 你所观察到的现象 你的解释 （活动表可以这样设计吗？我感觉不简洁） 展示学生的设计，评价其方案的合理性，归纳原电池的设计思路。 （这里是展示装置还是装置图？怎样进行归纳比较好？ （1）以自发进行的氧化还原反应为基础 （2）把氧化还原反应分解为氧化反应和还原反应两个半反应，从而确定电极反应 （3）以两极反应为原理，确定电极材料及电解质溶液（负极材料与电解质溶液不发生反应） （如何过渡到下一个问题？） 【讲述】盐桥在这里起到什么作用？ 【动画】 【讲解】盐桥在这是首先是起到连通器的作用，连通两个溶液，形成闭合回路； 盐桥的作用：（1）连通两个溶液，形成闭合回路； 【动画】原电池放电时，一边锌失电子形成锌离子进入溶液，使硫酸锌溶液带正电，另一边硫酸铜溶液中的铜离子获得电子在电极上析出铜，使溶液带负电，此时，盐桥中的氯离子会移向硫酸锌溶液，钾离子会移向硫酸铜溶液，使两溶液保持电中性，从而使氧化还原反应持续进行。 盐桥的作用（2）离子通过盐桥定向移动，使两个溶液保持电中性，不断产生电流。 【小结】一、双液原电池的工作原理和意义 1.构造特点：双液原电池由两个半电池组成，每个半电池中的电极与电解质溶液互不反应，电池反应的还原剂与氧化剂分别位于两个半电池中，中间通过盐桥连接形成闭合回路。 2.电极反应： 负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应） 正极（Cu）：Cu2++2e-=Cu（还原反应） 3.电池反应：Zn+Cu2+=Zn2++Cu 4.外电路： 电子由负极（Zn片）流向正极（Cu片）； 电流由正极（Cu片）流向负极（Zn片）； 内电路： 阳离子移向正极（Cu片）； 阴离子移向负极（Zn片）。 5.盐桥的作用：通过阴、阳离子的定向移动，在内电路形成电流回路而不中断电流。 6.意义：随开随用，并能长时间产生持续、稳定的电流。 （这里怎样归纳才简洁明了？） 【过渡】利用原电池原理，我们设计并制造了各种各样的电池，展示锌锰干电池、锂电池，这两个电池的输出电能的能力是有差别的，锂电池的电压为3.7V，锌锰干电池的电压为1.5V,请同学们测定下你们制作的电池的电压， 【】收集学生的测定数据，得出结论不同的原电池装置的电压不相同，提出问题导致这种现象的因素可能有哪些？ 【】从学生提出的各种因素（浓度、电极材料、化合价等等）中选择2 个，以锌铜原电池