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2019-2020年高中化學 第四章 電化學基礎 第一節(jié)原電池教案 新人教版選修4 【引入】故事：1、意大利解剖學家和醫(yī)學教授伽伐尼的發(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原理。 【板書】第四節(jié) 原電池原理及其應用 【老師強調(diào)】本節(jié)課是一節(jié)以實驗探究為主的新課，請大家認真閱讀實驗注意事項。 【實驗指導】介紹實驗桌上的物品，指導學生做以下三個實驗： 1、將鋅片插入稀硫酸中： 2、將銅片插入稀硫酸中 ： 3、將鋅片和銅片用導線連接后插入稀硫酸中 ： 【學生活動】實驗并觀察現(xiàn)象 【學生回答】 1、鋅片上有氣泡，因為鋅能和稀硫酸反應放出氫氣 。 2、銅片上沒有氣泡，因為銅不能和稀硫酸反應 。 3、銅片上有氣泡 。 【設疑】銅片上的氣體是哪里來的？ 【學生活動】引導學生重點思考： 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】電子究竟是鋅片還是銅片失去的，我們可以用實驗來證明。那么，如何通過實驗來證明鋅片上的電子是否通過導線轉(zhuǎn)移到了銅片上？ 【學生回答】在銅片和鋅片中間連接一個靈敏電流計，檢測有無電流 【演示實驗】如右圖所示： 指導學生觀察現(xiàn)象 【學生回答】現(xiàn)象：電流計指針偏轉(zhuǎn) 結論：有電流流過，說明導線中有電子流過，說明氫離子得到的電子確實是鋅片失去，通過導線傳遞到銅片上的。 【動畫演示】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），導致電子的定向移動，形成電流。 【學生小結】鋅片：較活潑，電子流出，發(fā)生氧化反應 Zn － 2e - = Zn 2+ 銅片：較不活潑，電子流入，發(fā)生還原反應 2H + +2e - = H 2 ↑ 能量變化：化學能轉(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構(即裝置的構造) 【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極 結論：鋅片為負極，銅片為正極 【板書】 2、原電池的原理： 負極：電子流出，較活潑，（鋅片）： Zn － 2e - = Zn 2+ （氧化反應） 正極：電子流入，較不活潑，（銅片）： 2H + +2e - = H 2 ↑（還原反應） 【引導】比較其與鋅片直接跟稀硫酸反應有何異同。 相同點：總反應方程式相同 ，化學反應的實質(zhì)一樣 不同點：電子轉(zhuǎn)移途徑不同 ,能量的轉(zhuǎn)化不同 【過渡】1、原電池的實質(zhì)是氧化還原反應，氧化還原反應都可以設計成原電池，那么構成原電池要有哪些條件呢？ 2、重復上述演示實驗，從內(nèi)電路講述原電池的原理。 【板書】 3、 組成原電池的條件 【實驗探究】請用實驗驗證下列哪些裝置構成原電池？并據(jù)此對比分析，討論構成原電池的條件。 實驗1：將兩片銅片用導線連接，中間接上電流計，插入到稀硫酸溶液中有何現(xiàn)象？可得到什么結論？ 實驗2：將兩片鋅片用導線連接，中間接上電流計，插入到稀硫酸溶液中有何現(xiàn)象？可得到什么結論？ 實驗3：將一根碳棒和一片鋅片用導線連接，中間接上電流計，插入到稀硫酸溶液中有何現(xiàn)象？可得到什么結論？ 實驗4：將一片銅片和一片鋅片用導線連接，中間接上電流計，插入到硫酸銅溶液中有何現(xiàn)象？可得到什么結論？ 實驗5：將一片銅片和一片鋅片用導線連接，中間接上電流計，插入到醋酸溶液中有何現(xiàn)象？可得到什么結論？ 實驗6：將一片銅片和一片鋅片用導線連接，中間接上電流計，插入到酒精溶液中有何現(xiàn)象？可得到什么結論？ 實驗7：將一片銅片和一片鋅片插入到稀硫酸溶液中之后，不用導線連接，直接靠在一起，有何現(xiàn)象？可得到什么結論？ 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。 【學生活動】1、實驗并觀察現(xiàn)象。 2、組內(nèi)討論后，推選一名代表，介紹實驗情況，并大致對實驗現(xiàn)象和結論作大致的分析。 3、全班同學根據(jù)描述的現(xiàn)象分析討論，歸納總結原電池的形成條件。 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，較活潑的金屬為負極，較不活潑的金屬（碳棒）為正極。 　　b、兩個電極都要與電解質(zhì)溶液接觸。 　　c、整個裝置必需形成閉合的回路。 4、評價表彰學生代表的發(fā)言. 【課堂練習】請同學結合組成原電池的條件， 將氧化還原反應： Fe+ Cu 2+ = Cu+ Fe 2+ 設計成 一個原電池。 【學生回答】負極：鐵 正極：銅 電解質(zhì)溶液：硫酸銅 【學生補充】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】根據(jù)板書設計,簡單歸納本節(jié)的內(nèi)容和要點。 【布置作業(yè)】 1 、課本習題一、 l 、 3 、 4 二、 l 、 2 、 3 2、家庭小實驗：課本的家庭小實驗的內(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、經(jīng)濟、環(huán)境等方面有哪些重要作用？請設計出如何充分利用舊電池使其變廢為寶？并請你思考，作為一個公民，我們在環(huán)境保護方面所應該承擔的義務和責任。 板書設計 第四節(jié) 原電池原理及其應用 1、 原電池的概念： 2、 原電池的原理： 負極：鋅片（較活潑） 電子流出： Zn － 2e - = Zn 2+ （氧化反應） 正極：銅片（較不活潑）電子流入： 2H + + 2e - = H 2 ↑（還原反應） 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、 兩個電極都要與電解質(zhì)溶液接觸 c、 整個裝置必需形成閉合的回路