原电池教学课件
“wangbiluo”通过精心收集,向本站投稿了13篇原电池教学课件,下面是小编为大家整理后的原电池教学课件,以供大家参考借鉴!
篇1:原电池教学课件
第一节 原电池学案
学习目标:
1、了解原电池原理;
2、掌握原电池正、负极的判断及构成原电池的条件;
3、理解铜锌原电池的原理与结构,初步学会制作水果电池。
学习重点:原电池原理
学习难点:原电池设计
学习过程:
一、观察实验并思考问题
1.Zn与Cu插入稀硫酸的.现象与解释(表1)
实验顺序金属实验现象解释或疑问(有关方程式)
①Zn、Cu单独插入稀H2SO4溶液Zn片
Cu片
②Zn、Cu导线连接后插入稀H2SO4Zn片
Cu片
2.连接灵敏电流表后的现象(表2)
观察对象Zn片Cu片电流表指针
现象
解释或结论
二、原电池的组成与原理
1.电极名称的判定(表3)
判定依据负极正极
物理学规定电流方向
电子流方向
现象电流表指针
电极材料
化学
本质电极反应
类型
2. 原电池反应与普通氧化还原反应的比较(表4)
比较内容原电池反应普通氧化还原反应
氧化反应发生部位
还原反应发生部位
电子传递形式负极(失e-)→正极(得e-)还原剂→氧化剂(直接转移)
氧化还原本质发生电子转移,反应过程电子守恒。
化学反应速率
能量转化形式
3.原电池的组成条件
内在条件:
外部条件:
①
②
③
三、课堂反馈题
1.下列装置中灵敏电流计上是否有电流通过?下列装置是否为原电池?判断的依据是什么?
2.利用Fe + Cu2+=Fe2+ +Cu设计一个原电池,画出示意图,写出电极反应。
2.19爱迪生发明了镍铁碱性电池,其化学反应原理如下:
Fe+NiO2+2H2O=Fe(OH)2+Ni(OH)2 ,请判断负极和正极,电解质溶液是什么? 尝试写出电极反应。
3.思考:右图金属片上是否有H2产生?灵敏电流计是否有电流?该装置是否为原电池?如果是原电池请写出电极反应和总反应;如果不是原电池请说出理由。
四、当堂达标练习:
1、将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是
A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极
C.两烧杯中溶液的pH均增大
D.产生气泡的速度甲比乙慢
2、关于如图所示装置的叙述,正确的是
A. 铜是阳极,铜片上有气泡产生
B. 铜片质量逐渐减少
C. 电流从锌片经导线流向铜片
D.氢离子在铜片表面被还原
3、下列关于实验现象的描述不正确的是
A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡
B.用锌片做阳极,铁片做做阴极,电解氯化锌溶液,铁片表面出现一层锌
C.把铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁
D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速率加快
篇2:高中化学原电池教学课件
高中化学原电池教学课件
原电池
1、了解原电池的定义;了解原电池的构成条件极其工作原理;并学会判断原电池的正负极。
2、通过老师的讲解和演示实验学会判断该装置是否是原电池装置、判断电池的正负极
3、发展学习化学的兴趣,乐于探究化学能转化成电能的奥秘,体验科学探究的乐趣,感受化学世界和生活息息相关。
教学重点:进一步了解原电池的工作原理,并判断原电池的正负极。
教学难点:原电池的工作原理 (解决方法:通过演示实验观察实验现象,加上老师的引导学生思考正负极发生什么变化,电子流动方向。)
教学方法:
讲授法、演示实验法
教学过程:
【板书】化学能与电能
教师导入语:随着科学技术的发展和社会的进步,各式各样的电器进入我们的生活。
使用电器都需要电能。那么,我们使用的电能是怎么来的呢?
学生答:水力发电、火力发电、核能.......
教师:我们来看看我国发电总量构成图吧
教师:由图看出火力发电占发电总量的首位、其次还有水力发电......
教师:我们来看这幅图思考一下火力发电过程能量是怎样转化的?
【学生思考】让学生思考1分钟.。
教师: 通过燃烧煤炭,使化学能转变成热能,加热水使之汽化为蒸汽以推动涡轮机,然后带动发电机发电。
燃烧 蒸汽 发电机
【投影】化学能→热能→机械能(涡轮机)→电能
教师:但是煤炭发电有很多缺点,大家一起来说说。
学生:污染大、转化率低、煤炭是不可再生能源。
教师:那么是否可以省略中间的过程直接由化学能→电能?
【实验一】将铜片和锌片分别插入稀硫酸溶液中,观察现象并解释原因。
【现象】Zn片上有气泡(H2), Zn片逐溶解;Cu片无明显现象。
【板书】Zn片上发生反应:Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑
【实验二】将铜片和锌片用导线与电流表连接,并插入稀硫酸溶液中,观察现象并解释
原因。
【现象】Zn片逐渐溶解但无气泡;Cu片上有气泡(H2);电流计指针偏转。
【设疑】为什么只在铜片和锌片上连接了一条导线,反应现象就不同了呢?思考一下。
【学生讨论】一分钟
教师: 指针偏转,说明电路中有电流通过,说明发生了电子定向移动。Zn 比Cu活
泼,用导线连在一起时,锌片逐渐溶解,说明Zn片失去的电子,电子经导线流向Cu片, 溶液中的H+由于电场作用下移向Cu片得电子被还原成H2 ( 播放Flash动画)
【板书】铜片上:2H++2e- = H2 ↑ 锌片上Zn-2e- = Zn+
【过渡】实质上实验二的装置就是一个原电池的装置,下面就让我们一起来了解一下原电池吧。
【板书】原电池定义:将化学能直接转变成电能的装置
负极:失去电子(或电流流进)
原电池
正极:得到电子(或电流流出)
教师: 原电池的工作原理
在外电路中,负极失去电子,正极得到电子,电子从负极向正极移动。
在内电路中(在溶液中),溶液中的阴离子向负极移动过,溶液中的阳离子向正极移动。 这样整个电路构成了闭合回路,带电粒子的定向移动产生电流。
教师:
[过渡] 回忆思考:通过以上实验想想原电池是由哪几部分组成的,构成原电池的条件又有哪些?
教师:原电池组成条件:两极一液一连线
① 两种活泼性不同的金属(或其中一种为能导电的非金属,如“碳棒”)作电极, 其
中较活泼金属为负极。较不活泼金属(或非金属)为正极
② 电解质溶液
③ 形成闭合回路
④ 能自发地发生氧化还原反应
教师:一个原电池装置我们怎样来判断它的正负极呢?
【归纳小结】判断原电池正、负极的方法
1、由组成原电池的两极材料判断:
一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
2、根据电流方向或电子流动方向判断:
电流是由正极流向负极,电子流动方向是由负极流向正极。
3、根据原电池两极发生的.变化来判断:
原电池的负极总是失电子发生氧化反应,正极总是得电子发生还原反应。
4、电极反应现象
不断溶解,质量减少为负极;有气体产生,或质量增加或不变为正极。
教师:我们来看一下原电池原理有哪些应用
①制作化学电源
②加快反应速率
③判断金属活动性的强弱
④防止金属的腐蚀
教师:这节课我们初步了解了原电池装置,其实我们身边有很多原电池,同学们要善于从生活中发现化学,培养对化学的兴趣。
作业处理: 1、调查我们周围有哪些电池是利用原电池原理生产的。
2.上网查询,更多原电池的种类及应用
板书设计:
化学能与电能
实验一:Zn片上发生反应:Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑
实验二:铜片上:2H++2e- = H2 ↑ 锌片上Zn-2e- = Zn+
原电池定义:将化学能直接转变成电能的装置
负极:失去电子(或电流流进)
原电池
正极:得到电子(或电流流出)
教具:多媒体课件
课后反思:
本节课通过生动的化学故事将学生引入奥妙无穷的化学世界。通过讨论交流,实验探究的办法,培养学生的实验能力和科学探究精神,合作交流的能力。给学生展示自我的机会,培养学生敢于表现自我。整堂课中,学生兴趣浓厚,自主学习,积极探索,大胆举手发言。师生间互动,情感交流融洽。
篇3: 原电池教学反思
原电池教学反思
通过学生自己动手做实验,发现问题,分析问题,归纳综合,提出假设,通过实验验证得出结论,形成原电池的概念。提高了学生的观察能力、动手能力和思维能力。
在本节课中存在的难点和不好处理的情况如下:
(1)原电池反应是自发的氧化―还原反应,但由于长期受还原剂直接把电子转移给氧化剂的思维定势干扰,造成学生较难理解为什么氧化剂不直接从负极获得电子,而间接地从正极获得。
(2)由于锌片不纯,实验中易造成(两极)均出现较多的气泡,可能使学生得到错误的结论。上课时采用了实验探索法,计算机辅助教学等。让学生亲自做实验得出原电池的概念,再给学生设计三个小实验,让学生边讨论边实验从而得出形成原电池的条件,最后结合导学学案的练习进行巩固。
本节课我充分发挥学生的.主动性,让学生自己做实验,自己总结得到结论,体现出新课程改革的主题。整堂课学生思维活跃,反映积极,课堂气氛活跃。并且学生对实验中产生的不同现象有所争论。但由于实验条件的限制,如锌―碳棒与稀盐酸构成的原电池,电流表指针偏转不明显。对学生的理解有点影响。
由教学过程来看,重在探究、实践。在实验探究中,不仅激发学生学习兴趣获得知识,更能启迪学生思维、培养科学精神和创新能力,为学生的进一步发展创造一个新的局面。很好实现化学教学的情感目标。
篇4:《原电池》教学反思
“三步五环节”课堂教学策略遵循学生的认知规律,通过自学、对话、评价三个环节,打造的一种高效课堂模式。这种教学模式以“导学案”为知识载体,以“共同体”为学习组织形式,突出自主、合作和探究。
新学年,我下了一番“绣花功夫”,认真领会“三步五环节”课堂教学策略的精髓,精心备课,让常态教学课堂充满思维的碰撞,打造了高效智慧课堂。下面我将《化学反应原理》第1章第3节《原电池》一节课堂教学过程记录下来,为进一步推进高效课堂积累经验。
以此,作为我的教学反思。
“三步五环节”高效课堂教学过程实录。
1.“导学案”编写。
本节内容是建立在电极反应的概念基础上深刻领会化学能转化为电能的基本原理。以一个学生熟悉的自发氧化还原反应为研究对象,精心设计构建的内容体系。首先由学生熟悉的锌铜稀硫酸原电池入手,提出如何将化学能转化为电能这一情景,然后由单液逐渐过渡到双液,引出问题情景,设计阶梯问题,让学生在自学必修二原电池部分的基础上,通过问题,让学生充分对话,思维充分发散,然后通过精讲点拨进行概括总结。按照“三步五环节”导学案编写。
2.“三步五环节”课堂教学过程实施。
本课堂教学实施,按照“三步五环节”教学模式的“自学-对话-评价”的三步推进,师生共同制定学习目标、学习方法和策略。学生按照导学案的要求,在预设的时间内自主学习解决基本问题,通过思考产生疑问带着问题进入合作探究,取得了很好的效果。在教学过程中,“共同体”发挥了重要的作用,并在对话中激发了课堂智慧,提高了课堂教学效果。
摘录部分课堂教学智慧和大家共飨。
2.1.“梦之队”共同体的课堂智慧:一张膜可能带来的能源革命。
“对话环节”是我们“放纵思维”的自由讨论阶段。老师设计的对原电池原理理解的几个递进式问题又激发了我们的智慧,我们“梦之队”共同体在原电池自放电方面进行了探究,作为这堂课的一个随笔与思考。
11原电池的自放电现象实在是让人头痛不已。在资源飞速减少的今天,人类必须要珍惜每一份能利用的资源。下面以“铜锌原电池”为例,介绍一个大胆的设想。
在锌铜原电池反应时,一个最大的'问题时锌上有铜析出,铜片质量增加,这样一来就降低了反应的效率,浪费了部分资源。这时有一个很好的办法,将实验装置改装成图1的模式。课本上给出了解决办法就是在两电解质溶液中架起一座盐桥(即在图1中架一座盐桥),这样一来就形成闭合回路,也就构成了原电池。这个方法虽然是个好方法,但盐桥在实验操作中体积大,不便于操作。同时盐桥使用后需放在某液体中浸泡才可以保证下次试验。
一个遐想油然而生,既然这样形不成闭合回路,我们可以不使两种溶液隔离。可一旦两种溶液混合后,溶液中依然会有铜离子。其实我们不妨换个思路。既然一切都因铜离子而起,那为何不把铜离子隔离,其他阴离子自由通行呢?鉴于此,以下这种实验装置出现了。
也许有人会问这样不还是将溶液混合了吗?其实不然,图中的3就是这个装置中最具特色的。这是一个类似于离子交换膜的物质。它会将溶液中的铜离子拦下,不会使其与锌离子混合,其他离子可以自由通过。这样一来,既解决了自放电的问题,又可以形成闭合回路,可谓是一举两得。
发明出了这种膜,那么会很大程度上的抑制电池的自放电现象,减少能源浪费。一张小小的交换膜可能带来能源的革命,只要我们肯动脑筋,智慧的火花就会放电,那就让我们在老师的带领下一起“脑洞大开”,发挥我们的才能吧!
2.2.“巅峰”共同体的课堂智慧:一根导线的秘密。
今天,我们研究的是原电池原理,老师设计的几个递进式问题激发了我们的对原电池原理的思考,我们“巅峰”共同体在盐桥的导电原理方面方面进行了大胆猜测,并经过试验验证是正确的,期望能得到理论支持。“梦之队”的想法很好,但是离实际还差一步。
33我们把盐桥撤掉,中间用导线连接结果会怎么样呢?实验发现,也会产生电流,为什么呢?
观点1:铜导线在装置中起一个媒介的作用。我们都知道铜导线可以导电。而电流是由负电荷定向移动产生的。很显然,这一种观点是成立的。
观点2:铜导线接入后,实际上又构成了新的原电池。未接入铜导线前,两个烧杯中的锌极、铜极分别为原电池的负极和正极,而接入导线后,锌极和铜导线构成原电池的电极,铜极和硫酸铜溶液成为了导电的介质,所以会有电流产生。于是我们又做了另一个实验来进行验证:
猛然一看,会认为有两个原电池,但实际上多个“池子”串联时,一般只有一个原电池。在老师的帮助下,我们弄清了反应原理:铜和铁片构成了原电池的正极和负极,铜和硫酸铜溶液为导电介质。可问题来了,锌和铁可以构成原电池!铜和铁也可以!到底哪一个是反应的本质?当时老师提醒了一下:金属活动性相差越远,产生的电势差越高。即使锌铁反应了,产生的电势远没有铜铁产生的高,所以最终还是铜铁为正极和负极,可见观点2成立。
综上所述,铜导线可以认为是做一个介质,保证电子移动;也可以作为反应的电极,重新构成原电池。
只是一根小小的导线就让我们学习了这么多。生活不缺少美,只是缺少发现美的眼睛,学习同样如此。只要我们认真的对待课堂中的每一个问题,我们都会知道老师备课的目的所在。只要我们认真的对待学习中的每一个细节,我们早晚会登上成功的彼岸。还等什么,心动不如行动,开动脑筋,去发现属于自己的明天吧!
3.“三步五环节”课堂教学反思
一节普通的“三步五环节”的化学课堂打开了学生思维的闸门,课堂上“师生”,“生生”的课堂交流启迪了智慧,点燃了学生的学习的热情。把课堂变成了学生的课堂,变成了学生自主学习的平台,不仅是高效的课堂,也是启迪智慧的课堂。
三步五环节课堂的确给学生带来自主学习和探究的热情,共同体内的体员更加和谐,交流更加自由,提高了思维的广度和深度。这样的一个平台同时也给我们老师带来了教育教学的变革,教师后台工作要求更高了,备课提出了更高的要求,课堂上不仅仅是怎么教的问题,更重要的是学法问题,课堂驾驭的要求提高了,同时育人方式更加灵活了,学生成长和进步的同时,教师也得到了进步,专业得到了更好的发展,真正的达到了教学相长,师生共同成长。
“三步五环节”课堂教学策略改变了学生的学习习惯,转变学生的学习方式。教师精心设计的“自学环节”可以帮助学业生有效地自主学习,唤醒学生学习的主体意识,逐步养成其自主学习习惯。学生主动参与,探究发现与合作交流的状态。教师、学生、教材三者关系的变化从教师带着教材走近学生,到教师带着学生走近教材,开始转变成学生带着问题和教材走向教师。
“三步五环节”教学策略是来源于教学实践又应用于实际教学的,所以具有极强的可操作性和实效性,它大大提高了课堂效率,减轻了教师的课上负担,让课堂成为了学生的乐土。
“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”,我们理应本着“务实、创新”的科学态度,弘扬“认真精神”,保持理论联系实际,且思且行,且行且思。
篇5:原电池
课前准备:学生课桌上放有盛稀硫酸的玻璃缸、电流汁、锌片、铜片、导线。(两人一组)]
[上课]
师:工农业生产、国防、科研、日常生产中,常常使用哪些电池?××同学。[指定学生]
生(1):蓄电池、干电池、温差电池、氧化银电池、高能电池等。
师:××同学[指生(1)]参加区里少年科技站活动,因此他解得很多,讲得很好。
化学电池一般都是根据原理制成的。为了更好地使用各种电池,并创造出更多更好的新电池,必须学习最简单的电池,也就是学习的构造和它的工作原时。[板书:一、]化学反应时常伴随着光、热这样一些现象。化学反应是否有电流效应呢?如果有的话,电流又是怎样产生的呢?我们一起做一个实验,请大家把书翻到154页(实验5-3)。大家都经过预习,具体操作不必多讲,做实验时请观察三个现象,并认真思考产生这些现象的原因,也可适当地展开一些讨论。第一,锌片、铜片平行插入盛有衡硫酸的玻璃缸里,仔细观察锌片上有没有气体?其次,拿导线把锌片、铜片连接起来,再看一看铜片有没有气体产生?锌片上现象有无变化?最后我们把锌片、铜片连接一个电流计、看看电流计的指针有没有偏转?实验结束以后,锌片和铜片用自来水冲洗冲洗,放在塑料烧杯里。盛衡硫酸的玻璃缸仍放在桌子上。下面大家开始做实验。[教师在黑板上画上原有电池示意图(图1)]
[学生边实验边开展讨论;教师边巡视边进行个别指导。]
注意!连接电流计时,铜片上的导线接在电流计刻有正0.6处,锌片上的导钱接在电池计刻有负的地方。[稍待片刻]好,全部结束,请大家迅速把锌片、铜片用水冲洗一下,放在塑料烧杯里,玻璃缸、电流计、烧杯都放在桌子的正上方。
现在我们请同学汇报一下,在实验时看到一些什么现象?××同学。[指定学生]
生(2):看到锌片上面有气泡,用导线连接起来,铜片上有气泡。
师:连接导线前后,锌片和铜片的现象各有什么不同?
生(2):连接导线前,锌片上有气泡,铜片上无气泡;连接导线后,锌片上气泡减少,铜片上出现比较多的气泡。
师:然后在导线中连接电流计,又看到什么现象?
生(2):电流计的指针有一些偏转。
师:锌片、铜片插入稀硫酸中,锌片有气泡产生,铜片上没有气泡产生,这是什么原因?×同学,[指定学生]你讲讲看。
生(3):锌的活动性大,所以有气泡;铜的活动性小,所以没有气泡产生。
师:大家想想,这样回答完整吗?×同学。[指定学生]
生(4):在金属活动性顺序表中,锌排在氢的前面,容易失去电子,能置换酸中的氢。
师:铜呢?
生(4):铜排氢的后面,不能置换酸中的氢。
师:在金属活动顺序表中,锌排氢的前面,锌的化学性质比氢活泼,锌原子易失电子给硫酸溶液中的氢离子。锌不断溶解,锌原子变成锌离子,氢离子得到电子变成氢离子。两上氢原子结合成氢分子,锌片上有气体即氢气逸出。[板书]现在再考虑:为什么锌片、铜片连接了导线以后,如果锌片很纯的话,锌片上的气泡很少。几乎没有,而铜片上的气泡却很多,什么道理?××同学。[指定学生]
生(5):锌被氧化成锌离子进入溶液,溶液中的氢离子从铜片获得电子,被还原成氢原子。
师:同学们能回家预习,很好。但回答问题要针对题意,经过思考后用自己的语言来回答。大家看到铜片上气泡很多,锌片上气泡少了,这是什么道理呢?。[指定学生]
生(6):锌原子失电子变成锌离子,电子通过导线流向铜片上,氢离子在铜片上得电子,变成氢原子再组成氢分子。铜片上有很多氢气泡。
[评述:在这类探索性实验中,操作并不困难,重要的是观察现象要细微,否则无收获。在观察到现象后,分析电子的流动和转移的路线是重要的课题。一定要让学生得到如下结论:锌片与稀硫酸接解反应时,电子是在锌和氢离子之间直接转换;而在锌片用导线与插在稀硫酸时的铜片接连时,电子是由锌片通过导线到达铜片后,在铜片上向氢离子转移。在学生的回答中,有一句话最重要:“锌原子失去的电子通过导线流到铜片上”,要特别强调。在电子通路得到控制后,的使用才成为可能。]
师:锌是比较活动的金属,锌片的锌原子失电子变成锌离子,溶解在溶液里。锌原子失去电子通过导线流到铜片上,而溶液中的氢离子从铜片上得到电子变成氢原子,二年氢原子组成了氢分子。因此,在铜片上就有气体出发。大家也可以考虑一下:锌原子失电子变成二价锌离子,氢离子得电子变成氢原子都是一些什么反应呀?×同学。[指定学生]
生(7):锌原子失电子发生氧化反应,氢离子得电子发生还原反应。
师:锌原子失去电子变二价锌离子的反应为氧化反应;氢离子得电子变氢原反应是还原反应。在导线中连接了电流计,大家都看到电流计的指针有偏转的。说明导线里有电流通过,考虑一下上述实验装置,怎么会产生电流的?电子流动的方向,又是怎样的呢?请同学们讨论。
生(8):电流的产生是由于电子从锌片流向铜片。
师:有谁补充?[指定学生]
生(9):因为锌片上电子多,锌片、铜片之间有电势差
师:产生电流的根本原因是什么?
[评述:产生电流的根本原因,在化学里是无法弄明白的。学生回答的产生电势差的事实,也是根本原因之一,如果学生在高中电学里已学过这个原理,教师可提醒一下。如果学生的尚未学到,则化学教师可以轻轻带过,待学生到物理学习中再深究。这里,也许只需突出氧化-还原反应的自动变化。]
生(10):锌片上锌原子发生氧化反应,铜片上的氢离子得电子发生还原反应,使导线中的电子从锌片流向铜片。
师:锌片、铜片上发生了氧化-还原反应,使电子从锌片不断地流向铜片而形成电流,这是上述装置产生电流的根本原因。锌比铜活动,容易失去电子,锌片上的电子比铜片多,锌片与铜片间有电势差,电子从锌片流向铜片。我们再看看上面的实验装置有什么特点?请大家翻开书,第155页,第四行:“把化学能转变为电能的装置叫。”我们刚才做实验的装置就是原, 锌、铜、衡硫酸组成的一个锌铜。现在大家可以搞清楚了,什么是。
中电子流出的这一极称为负极;电子流入的这一极称为正级。锌、铜中锌和铜各是什么极?
生(集体):锌片是负极;铜片是正极。
师:锌、铜中,锌片是电子流出的称为负极,铜片是电子流入的称为正极。负极锌片,正极铜片,各发生什么反应?
生(集体):负极锌片上发生氧化反应;正极铜片上的H+发生还原反应。
师:负极锌片,电极锌本身被氧化正极铜片,H+在电极铜上被还原。锌铜中的电子,从负极锌片流向正极铜片。
为了更好地学习的工作原理,我们可以用电极方程式,表示两电极上所发生的反应。电极方程怎样写法呢?写电极方程式时,[指黑板上所写的电极方程式应写清楚正极、负极;在电极后面括一个括号,写电极材料名称;然后再书写原子(分子)或离子的符号,以及得失电子的数目;最后配平并在反应物、生成物的符号间写等号。]
[评述:电极方程式的书写一定要规范,这有利于巩固对电极反应的氧化还原本质的理解。]
[教师将放有的盛稀硫酸的玻璃缸,硫酸铜溶液的玻璃缸,酒精溶液的玻璃缸,锌片、铜片、银片、石墨棒以及导线的示教盘和大型电流计摆在讲台上。]
师:下面我再来做几个实验,请大家仔细观察。这是锌片、石墨棒,在玻璃缸里的是稀硫酸[出示实物],现在如果我把锌片和石墨棒放在稀硫酸里,锌片上有气泡吗?
生:有气泡。
师:石墨棒上有气泡吗?
生:没有。
师:现在我用一根导线,把锌片和石墨棒连接起来。[教师演示]请×同学[指定学生]代表大家来看一下,并向大家汇报看到的现象。
生(11):锌片上气泡减少,石墨棒上有气泡产生。
师:把电流计连接在锌片和石墨棒中间[教师演示],大家看看讲台上电流计指针,电流计指针发生偏转。
下面我们做第二个实验。这里有两块锌片,玻璃缸里是稀硫酸[出示实物]把两块锌片插入稀硫酸里[教师演示],两块锌片有什么现象?
生:都有气泡。
师:如果在两块锌片间,连接一电流计[教师演示],大家看看,电流计的指针是否有偏转?
生:没有偏转。
师:两块锌片插入稀硫酸连接电流计,两块锌片都有气泡产生,电流计指针不发生偏转。
下面我们做第三个实验。这是一块锌片,这是一块银片,玻璃缸是硫酸铜溶液[出示实物],把锌片、银片插入硫酸铜溶液中,放置片刻后,取出银片[教师演示],大家看看,银片上有什么现象?
生(部分):变暗了;(部分):有暗红色。
师:如果在锌片、银片中,连接一个电流计[教师演示],大家看看,电流计的指针是否有偏转?
生:有偏转。
师:锌片、银片插入硫酸铜溶液,连接电流计,锌不断溶解,银片有暗红色物色析出,电流计指针发生偏转。
最后一个实验,也就是第四个实验。这是一块锌片、一块铜片,玻璃缸里是酒精溶液[出示实物]。
现在我们把锌片和铜片插入酒精溶液[教师演示],大家仔细观察,有什么现象?
生:没现象。
师:锌片、铜片插入酒精溶液,锌片、铜片都没有现象。如果用导线把锌片、铜片连接起来,锌片、铜片上仍然没有现象。现在我在锌片、铜片间, 连接一个电流计[教师演示],大家看看,电流计指针是否有偏转?
生:没有偏转。
师:锌片、铜片插入酒精溶液,连接电流计,锌片、铜片上没有现象,电流计指针不发生偏转。
现在请大家考虑:这四个实验中,哪几个既发生化学反应,又能产生电流?请×同学回答。
生(12):第一和第三。
师:第一和第三个实验。既发生化学反应,又能产生电流,这些装置是;第二个实验发生化学反应,但无电流产生;第四个实验既不发生化学反应,也没有电流产生,这些装置都不是。
现在请大家考虑:由哪几部分构成?每部分用什么材料?材料有什么要求?也就是说,请臧克家总结归纳一下,构成要哪些条件?请×同学讲讲看。
[评述:在了解作用的 ,分析的构造。而且,教师对构造的教学是通过四个实验,让学生自己去观察、比较,然后独立归纳出构成的条件。这是教师在能力培养的要求下,作出的别具匠心的安排。学生在通过这一过程的教学后,不仅获得了知识,也提高了学习能力。]
生(13):第一是有两种金属;第二是有电解质;第三有要导线。
师:是否一定是两种金属?
生(13):也可以金属和非金属。
师:如果是两种金属,要求两种怎样的金属?
生(13):一种金属在金属活动顺序中排氢前面;一种排在氢的后面。
师:可由两种活泼不同的金属作电极,一种金属比较活泼,一种金属比较不活泼,这是相对比较来说的。两种金属不一定要一种排在金属活动顺序表氢前,一种排在氢后面。如两种金属都排在金属活动顺序表氢后面,只要活动性不同也就可以。当然也可以由一种金属和一种非金属作电极,非金属主要是指石墨。如Zn-C是一种金属和一种非金属作电极;Zn-Ag是一种活泼的金属与一种较不活泼的金属作电极。两电极必须插入电解质溶液。注意!一定要溶液,电解质溶液存在自由移动的离子,阳离子参加电极反应,如稀硫酸溶液中有自由移动的氢离子,H+参加电极反应;硫酸铜溶液中有自由移动的铜离子,Cu2+参加电极反应。[稍停]
现在总结一下,归纳一下:“构成的条件”,请记录:[学生记录]第一,必须有活动性不同的两种金属,或金属和非金属作电极;第二,两电极直接插入电解质溶液;第三,正常工作的两电极,必须用导线连接起来。实验一、三的装置是,它们完全符合构成的三个条件。实验二、四的装置不是。实验二,两块锌片是同种金属,不符合必须要有活动性不同的两种金属作电极的条件;实验四的酒精溶液是非电解持溶解,不符合两电极必须插入电解质溶液的条件。
下面请大家再进一步研究一下:(1)Zn、C、稀H2SO4,(2)Zn、Ag、CuSO4溶液--这两个的工作原理。锌片、石墨棒插入稀硫酸,用导线连接后,石墨棒上产生什么气体?怎样会产生的?锌片上发生了什么变化?怎样会发生的?××同学。[指定学生]
[评述:这里重复地研究的工作原理,教学要求与前面是不同的。上课开始阶段的研究,属于识记水平,只让学生识记一下,获得初步理解;现在研究工作原理,则要求学生从简单应用,达到直接应用的学习水平。教师可以在观察学生应用的现场,了解学生是否已经真懂,而且可以对学生难免出现的一些错误,及时作出纠正。例如,在电解质为硫酸铜溶液时,正极上究竟是什么物质发生了还原反应,这是原理的应用。课堂上的条件很好,有实验可以观察,也有条件作理论分析,纠正学生错误是并不困难的。在这里,任课教师安排教学时,考虑得到周到,要求学生会操作,会口述和会正确书写电极反应式,这类教学是很细腻的。]
生(14):石墨棒上有氢气产生,硫酸溶液中的氢离子,在石墨棒得到电子变成氢原子,两个氢原子进一步变成氢分子。
师:这是什么反应?
生(14):还原反应。
师:锌片上发生什么变化呢?
生(14):锌不断溶解。
师:锌片上的锌原子失去电子变为锌离子,进入溶液。这是什么反应?
生(14):氧化反应。
师:锌、碳中,哪个电极为正极?哪个电极为负极?×同学。[指定学生]
生(15):锌片是负极,锌片上有电子流出;石墨棒是正极,电子流入石墨棒。
师:锌片、银片插入硫酸铜溶液,用导线连接后,银片上生成暗红色物质是什么?怎样会产生的?锌片上发生了什么变化?怎样会发生的?×同学。[指定学生]
生(16):银片上有铜产生,硫酸铜溶液中的铜离子,从银片上得到电了,变成铜原子,铜附在银片上。锌不断溶解,锌片上锌原子失电子变锌离子,进入溶解。
师:负极锌片上锌原子失电子变成锌离子,是什么反应?
生(集体):氧化反应。
师:正极银片上铜离子得到电子,变成铜原子,是什么反应?
生(集体):还原反应。
师:下面请大家在纸上做练习。
在图上标明正负极和电子转移方向,写出电极方程式。
师:我们分析一下,看看做得对不对。锌是负极,银是正极,电子从负极锌片流向正极银片,对吗?
生(集体):对。
师:负极锌片,锌原子失电子成锌离子,正极银片上氢离子得电子变成氧原子,结合成氢分子。对吗?
生(集体):不对。 [议论纷纷]
师:不对在什么地方?×同学。[指定学生]
生(18):正极银片上,铜离子得电子变成铜原子。
师:实验证明,正极银片上有铜生成,从理论上来看,为什么是铜而不是氢气呢?硫酸铜溶液中有较多的铜离子和极少量的氢离子,在金属活动顺序表中,铜排在氢后面,氢原子比铜原子容易失电子,而铜离子比氢离子容易得出电子,因此,应该铜离子得电子生成铜原子。[板书]
现在我们来总结一下的化学原理。大家一起看书,第155页第五行:“电子流出的一极是负极(如锌片),电极被氧化”。Zn、Cu,负极是锌片,而一般负极是相对活泼的金属,相对活泼的金属的原子,容易失去电子,电子流出,电极本身被氧化。在书上锌片边上可写上:“相对活泼的金属”。再往下看:“电子流入的一极是正极H+在电极上被还原。”Zn、Cu,正极是铜片,H+在正极上被还原,而一般,正极是相对不活泼的金属或非的石墨,电了通过导线流入正极,电解质溶液中的阳离子,在正及得到电子被还原。大家在书上铜边上写上:“相对不活泼金属或非的石墨”;氢离子边上写:阳离子。
从外电路来看,电子从负极流向正极;从内电路来看,负极金属原子失去电子被氧化,正极阳离子得电子被还原。内电路两极上发生氧化-还原反应,外电路两极电子定向流动,产生电流,化学能转变为电能。
回家认真复习。预习金属的腐蚀和防护。完成书面作业 160页第一题和补充题:画的示意图,标出正负极和电子流动方向,写出电极方程式,并注意反应所属类型。做实验并进行思考,准备课堂讨论:161页第二题。今天中午和放学后开放实验室,请大家自己选择时间到实验室做实验。
[下课]
[ 附]板书
1.什么是
2.权成的条件
3.的工作原理
[评述:这是一堂概念的理论课。教学要求明白,教学过程 很有层次和节奏,贯彻了由表及里、由易到难的教学原则。而且,本堂课体现了学生是教学中的主体精神,实验是由学生独立进行或观察的,结论是由学生自己得到的。把教学中大多采用的验证性实验,改为探索性实验,把观察实验过程和抽象思维过程结合起来,有利于发展学生的能力。
在教学中,教师的主体任务是向学生提出问题、揭露矛盾、引导思考、组织活动(或实验)、解答疑难和指引进一步学习的途径。教师不能代替学生去学习。用“喂”和“填”的办法进行教学,虽然可以使学生学起来轻易一些,但正因为轻易了,就妨碍了学生的钻研精神的培养和自学能力的提高。本堂课的教学基本上避免了“代替学习”的旧模式。同时,也反对了所谓“放手让学生自己去探索”,模糊教学的具体目标的做法,防止走向另一个极端。它保持了教师的主导作用和学生的主体地位的较好的统一。
学生在回答问题时,不可能十全十美,会出现一些曲折。在班级教学中,各个学生的学习能力不可能完全一致,教师要善于利用这些曲折去“借题发挥”,帮助一部分设疑、解难,使这些学生跟上全班水平。在教学中的一些“迂回”,有时对学习水平较高的学生也是需要的,可以使他们在“回旋”中培养再现性思维和创造性思维。在这个问题上,如何掌握“火侯”,这是教师的教学的教学艺术。本堂课的教学,在这方面似可更放手一些。
未来的文盲将不是那些不识字的人,而是没有学会怎样学习的人。]
篇6:原电池
课前准备:学生课桌上放有盛稀硫酸的玻璃缸、电流汁、锌片、铜片、导线。(两人一组)]
[上课]
师:工农业生产、国防、科研、日常生产中,常常使用哪些电池?××同学。[指定学生]
生(1):蓄电池、干电池、温差电池、氧化银电池、高能电池等。
师:××同学[指生(1)]参加区里少年科技站活动,因此他解得很多,讲得很好。
化学电池一般都是根据原电池原理制成的。为了更好地使用各种电池,并创造出更多更好的新电池,必须学习最简单的电池,也就是学习原电池的构造和它的工作原时。[板书:一、原电池]化学反应时常伴随着光、热这样一些现象。化学反应是否有电流效应呢?如果有的话,电流又是怎样产生的呢?我们一起做一个实验,请大家把书翻到154页(实验5-3)。大家都经过预习,具体操作不必多讲,做实验时请观察三个现象,并认真思考产生这些现象的原因,也可适当地展开一些讨论。第一,锌片、铜片平行插入盛有衡硫酸的玻璃缸里,仔细观察锌片上有没有气体?其次,拿导线把锌片、铜片连接起来,再看一看铜片有没有气体产生?锌片上现象有无变化?最后我们把锌片、铜片连接一个电流计、看看电流计的指针有没有偏转?实验结束以后,锌片和铜片用自来水冲洗冲洗,放在塑料烧杯里。盛衡硫酸的玻璃缸仍放在桌子上。下面大家开始做实验。[教师在黑板上画上原有电池示意图(图1)]
[学生边实验边开展讨论;教师边巡视边进行个别指导。]
注意!连接电流计时,铜片上的导线接在电流计刻有正0.6处,锌片上的导钱接在电池计刻有负的地方。[稍待片刻]好,全部结束,请大家迅速把锌片、铜片用水冲洗一下,放在塑料烧杯里,玻璃缸、电流计、烧杯都放在桌子的正上方。
现在我们请同学汇报一下,在实验时看到一些什么现象?××同学。[指定学生]
生(2):看到锌片上面有气泡,用导线连接起来,铜片上有气泡。
师:连接导线前后,锌片和铜片的现象各有什么不同?
生(2):连接导线前,锌片上有气泡,铜片上无气泡;连接导线后,锌片上气泡减少,铜片上出现比较多的气泡。
师:然后在导线中连接电流计,又看到什么现象?
生(2):电流计的指针有一些偏转。
师:锌片、铜片插入稀硫酸中,锌片有气泡产生,铜片上没有气泡产生,这是什么原因?×××同学,[指定学生]你讲讲看。
生(3):锌的活动性大,所以有气泡;铜的活动性小,所以没有气泡产生。
师:大家想想,这样回答完整吗?×××同学。[指定学生]
生(4):在金属活动性顺序表中,锌排在氢的前面,容易失去电子,能置换酸中的氢。
师:铜呢?
生(4):铜排氢的后面,不能置换酸中的氢。
师:在金属活动顺序表中,锌排氢的前面,锌的化学性质比氢活泼,锌原子易失电子给硫酸溶液中的氢离子。锌不断溶解,锌原子变成锌离子,氢离子得到电子变成氢离子。两上氢原子结合成氢分子,锌片上有气体即氢气逸出。[板书]现在再考虑:为什么锌片、铜片连接了导线以后,如果锌片很纯的话,锌片上的气泡很少。几乎没有,而铜片上的气泡却很多,什么道理?××同学。[指定学生]
生(5):锌被氧化成锌离子进入溶液,溶液中的氢离子从铜片获得电子,被还原成氢原子。
师:同学们能回家预习,很好。但回答问题要针对题意,经过思考后用自己的语言来回答。大家看到铜片上气泡很多,锌片上气泡少了,这是什么道理呢?××。[指定学生]
生(6):锌原子失电子变成锌离子,电子通过导线流向铜片上,氢离子在铜片上得电子,变成氢原子再组成氢分子。铜片上有很多氢气泡。
[评述:在这类探索性实验中,操作并不困难,重要的是观察现象要细微,否则无收获。在观察到现象后,分析电子的流动和转移的路线是重要的课题。一定要让学生得到如下结论:锌片与稀硫酸接解反应时,电子是在锌和氢离子之间直接转换;而在锌片用导线与插在稀硫酸时的铜片接连时,电子是由锌片通过导线到达铜片后,在铜片上向氢离子转移。在学生的回答中,有一句话最重要:“锌原子失去的电子通过导线流到铜片上”,要特别强调。在电子通路得到控制后,原电池的使用才成为可能。]
师:锌是比较活动的金属,锌片的锌原子失电子变成锌离子,溶解在溶液里。锌原子失去电子通过导线流到铜片上,而溶液中的氢离子从铜片上得到电子变成氢原子,二年氢原子组成了氢分子。因此,在铜片上就有气体出发。大家也可以考虑一下:锌原子失电子变成二价锌离子,氢离子得电子变成氢原子都是一些什么反应呀?×××同学。[指定学生]
生(7):锌原子失电子发生氧化反应,氢离子得电子发生还原反应。
师:锌原子失去电子变二价锌离子的反应为氧化反应;氢离子得电子变氢原反应是还原反应。在导线中连接了电流计,大家都看到电流计的指针有偏转的。说明导线里有电流通过,考虑一下上述实验装置,怎么会产生电流的?电子流动的方向,又是怎样的呢?请同学们讨论。
生(8):电流的产生是由于电子从锌片流向铜片。
师:有谁补充?××[指定学生]
生(9):因为锌片上电子多,锌片、铜片之间有电势差
师:产生电流的根本原因是什么?
[评述:产生电流的根本原因,在化学里是无法弄明白的。学生回答的产生电势差的事实,也是根本原因之一,如果学生在高中电学里已学过这个原理,教师可提醒一下。如果学生的尚未学到,则化学教师可以轻轻带过,待学生到物理学习中再深究。这里,也许只需突出氧化-还原反应的自动变化。]
生(10):锌片上锌原子发生氧化反应,铜片上的氢离子得电子发生还原反应,使导线中的电子从锌片流向铜片。
师:锌片、铜片上发生了氧化-还原反应,使电子从锌片不断地流向铜片而形成电流,这是上述装置产生电流的根本原因。锌比铜活动,容易失去电子,锌片上的电子比铜片多,锌片与铜片间有电势差,电子从锌片流向铜片。我们再看看上面的实验装置有什么特点?请大家翻开书,第155页,第四行:“把化学能转变为电能的装置叫原电池。”我们刚才做实验的装置就是原, 锌、铜、衡硫酸组成的一个锌铜原电池。现在大家可以搞清楚了,什么是原电池。
原电池中电子流出的这一极称为负极;原电池电子流入的这一极称为正级。锌、铜原电池中锌和铜各是什么极?
生(集体):锌片是负极;铜片是正极。
师:锌、铜原电池中,锌片是电子流出的称为负极,铜片是电子流入的称为正极。负极锌片,正极铜片,各发生什么反应?
生(集体):负极锌片上发生氧化反应;正极铜片上的H+发生还原反应。
师:负极锌片,电极锌本身被氧化正极铜片,H+在电极铜上被还原。锌铜原电池中的电子,从负极锌片流向正极铜片。
为了更好地学习原电池的工作原理,我们可以用电极方程式,表示原电池两电极上所发生的反应。电极方程怎样写法呢?写电极方程式时,[指黑板上所写的电极方程式应写清楚正极、负极;在电极后面括一个括号,写电极材料名称;然后再书写原子(分子)或离子的符号,以及得失电子的数目;最后配平并在反应物、生成物的符号间写等号。]
[评述:电极方程式的书写一定要规范,这有利于巩固对电极反应的氧化还原本质的理解。]
[教师将放有的盛稀硫酸的玻璃缸,硫酸铜溶液的玻璃缸,酒精溶液的玻璃缸,锌片、铜片、银片、石墨棒以及导线的示教盘和大型电流计摆在讲台上。]
师:下面我再来做几个实验,请大家仔细观察。这是锌片、石墨棒,在玻璃缸里的是稀硫酸[出示实物],现在如果我把锌片和石墨棒放在稀硫酸里,锌片上有气泡吗?
生:有气泡。
师:石墨棒上有气泡吗?
生:没有。
师:现在我用一根导线,把锌片和石墨棒连接起来。[教师演示]请×××同学[指定学生]代表大家来看一下,并向大家汇报看到的现象。
生(11):锌片上气泡减少,石墨棒上有气泡产生。
师:把电流计连接在锌片和石墨棒中间[教师演示],大家看看讲台上电流计指针,电流计指针发生偏转。
下面我们做第二个实验。这里有两块锌片,玻璃缸里是稀硫酸[出示实物]把两块锌片插入稀硫酸里[教师演示],两块锌片有什么现象?
生:都有气泡。
师:如果在两块锌片间,连接一电流计[教师演示],大家看看,电流计的指针是否有偏转?
生:没有偏转。
师:两块锌片插入稀硫酸连接电流计,两块锌片都有气泡产生,电流计指针不发生偏转。
下面我们做第三个实验。这是一块锌片,这是一块银片,玻璃缸是硫酸铜溶液[出示实物],把锌片、银片插入硫酸铜溶液中,放置片刻后,取出银片[教师演示],大家看看,银片上有什么现象?
生(部分):变暗了;(部分):有暗红色。
师:如果在锌片、银片中,连接一个电流计[教师演示],大家看看,电流计的指针是否有偏转?
生:有偏转。
师:锌片、银片插入硫酸铜溶液,连接电流计,锌不断溶解,银片有暗红色物色析出,电流计指针发生偏转。
最后一个实验,也就是第四个实验。这是一块锌片、一块铜片,玻璃缸里是酒精溶液[出示实物]。
现在我们把锌片和铜片插入酒精溶液[教师演示],大家仔细观察,有什么现象?
生:没现象。
师:锌片、铜片插入酒精溶液,锌片、铜片都没有现象。如果用导线把锌片、铜片连接起来,锌片、铜片上仍然没有现象。现在我在锌片、铜片间, 连接一个电流计[教师演示],大家看看,电流计指针是否有偏转?
生:没有偏转。
师:锌片、铜片插入酒精溶液,连接电流计,锌片、铜片上没有现象,电流计指针不发生偏转。
现在请大家考虑:这四个实验中,哪几个既发生化学反应,又能产生电流?请×××同学回答。
生(12):第一和第三。
师:第一和第三个实验。既发生化学反应,又能产生电流,这些装置是原电池;第二个实验发生化学反应,但无电流产生;第四个实验既不发生化学反应,也没有电流产生,这些装置都不是原电池。
现在请大家考虑:原电池由哪几部分构成?每部分用什么材料?材料有什么要求?也就是说,请臧克家总结归纳一下,构成原电池要哪些条件?请×××同学讲讲看。
[评述:在了解原电池作用的 ,分析原电池的构造。而且,教师对构造的教学是通过四个实验,让学生自己去观察、比较,然后独立归纳出构成原电池的条件。这是教师在能力培养的要求下,作出的别具匠心的安排。学生在通过这一过程的教学后,不仅获得了知识,也提高了学习能力。]
生(13):第一是有两种金属;第二是有电解质;第三有要导线。
师:是否一定是两种金属?
生(13):也可以金属和非金属。
师:如果是两种金属,要求两种怎样的金属?
生(13):一种金属在金属活动顺序中排氢前面;一种排在氢的后面。
师:原电池可由两种活泼不同的金属作电极,一种金属比较活泼,一种金属比较不活泼,这是相对比较来说的。两种金属不一定要一种排在金属活动顺序表氢前,一种排在氢后面。如两种金属都排在金属活动顺序表氢后面,只要活动性不同也就可以。当然也可以由一种金属和一种非金属作电极,非金属主要是指石墨。如Zn-C是一种金属和一种非金属作电极;Zn-Ag是一种活泼的金属与一种较不活泼的金属作电极。两电极必须插入电解质溶液。注意!一定要溶液,电解质溶液存在自由移动的离子,阳离子参加电极反应,如稀硫酸溶液中有自由移动的氢离子,H+参加电极反应;硫酸铜溶液中有自由移动的铜离子,Cu2+参加电极反应。[稍停]
现在总结一下,归纳一下:“构成原电池的条件”,请记录:[学生记录]第一,必须有活动性不同的两种金属,或金属和非金属作电极;第二,两电极直接插入电解质溶液;第三,正常工作的原电池两电极,必须用导线连接起来。实验一、三的装置是原电池,它们完全符合构成原电池的三个条件。实验二、四的装置不是原电池。实验二,两块锌片是同种金属,不符合必须要有活动性不同的两种金属作电极的条件;实验四的酒精溶液是非电解持溶解,不符合两电极必须插入电解质溶液的条件。
下面请大家再进一步研究一下:(1)Zn、C、稀H2SO4,(2)Zn、Ag、CuSO4溶液--这两个原电池的工作原理。锌片、石墨棒插入稀硫酸,用导线连接后,石墨棒上产生什么气体?怎样会产生的?锌片上发生了什么变化?怎样会发生的?××同学。[指定学生]
[评述:这里重复地研究原电池的工作原理,教学要求与前面是不同的。上课开始阶段的研究,属于识记水平,只让学生识记一下,获得初步理解;现在研究原电池工作原理,则要求学生从简单应用,达到直接应用的学习水平。教师可以在观察学生应用的现场,了解学生是否已经真懂,而且可以对学生难免出现的一些错误,及时作出纠正。例如,在电解质为硫酸铜溶液时,正极上究竟是什么物质发生了还原反应,这是原理的应用。课堂上的条件很好,有实验可以观察,也有条件作理论分析,纠正学生错误是并不困难的'。在这里,任课教师安排教学时,考虑得到周到,要求学生会操作,会口述和会正确书写电极反应式,这类教学是很细腻的。]
生(14):石墨棒上有氢气产生,硫酸溶液中的氢离子,在石墨棒得到电子变成氢原子,两个氢原子进一步变成氢分子。
师:这是什么反应?
生(14):还原反应。
师:锌片上发生什么变化呢?
生(14):锌不断溶解。
师:锌片上的锌原子失去电子变为锌离子,进入溶液。这是什么反应?
生(14):氧化反应。
师:锌、碳原电池中,哪个电极为正极?哪个电极为负极?×××同学。[指定学生]
生(15):锌片是负极,锌片上有电子流出;石墨棒是正极,电子流入石墨棒。
师:锌片、银片插入硫酸铜溶液,用导线连接后,银片上生成暗红色物质是什么?怎样会产生的?锌片上发生了什么变化?怎样会发生的?×××同学。[指定学生]
生(16):银片上有铜产生,硫酸铜溶液中的铜离子,从银片上得到电了,变成铜原子,铜附在银片上。锌不断溶解,锌片上锌原子失电子变锌离子,进入溶解。
师:负极锌片上锌原子失电子变成锌离子,是什么反应?
生(集体):氧化反应。
师:正极银片上铜离子得到电子,变成铜原子,是什么反应?
生(集体):还原反应。
师:下面请大家在纸上做练习。
在图上标明正负极和电子转移方向,写出电极方程式。
师:我们分析一下,看看做得对不对。锌是负极,银是正极,电子从负极锌片流向正极银片,对吗?
生(集体):对。
师:负极锌片,锌原子失电子成锌离子,正极银片上氢离子得电子变成氧原子,结合成氢分子。对吗?
生(集体):不对。 [议论纷纷]
师:不对在什么地方?×××同学。[指定学生]
生(18):正极银片上,铜离子得电子变成铜原子。
师:实验证明,正极银片上有铜生成,从理论上来看,为什么是铜而不是氢气呢?硫酸铜溶液中有较多的铜离子和极少量的氢离子,在金属活动顺序表中,铜排在氢后面,氢原子比铜原子容易失电子,而铜离子比氢离子容易得出电子,因此,应该铜离子得电子生成铜原子。[板书]
现在我们来总结一下原电池的化学原理。大家一起看书,第155页第五行:“原电池电子流出的一极是负极(如锌片),电极被氧化”。Zn、Cu原电池,负极是锌片,而一般原电池负极是相对活泼的金属,相对活泼的金属的原子,容易失去电子,电子流出,电极本身被氧化。在书上锌片边上可写上:“相对活泼的金属”。再往下看:“电子流入的一极是正极H+在电极上被还原。”Zn、Cu原电池,正极是铜片,H+在正极上被还原,而一般原电池,正极是相对不活泼的金属或非的石墨,电了通过导线流入正极,电解质溶液中的阳离子,在正及得到电子被还原。大家在书上铜边上写上:“相对不活泼金属或非的石墨”;氢离子边上写:阳离子。
原电池从外电路来看,电子从负极流向正极;从内电路来看,负极金属原子失去电子被氧化,正极阳离子得电子被还原。内电路两极上发生氧化-还原反应,外电路两极电子定向流动,产生电流,化学能转变为电能。
回家认真复习原电池。预习金属的腐蚀和防护。完成书面作业 160页第一题和补充题:画原电池的示意图,标出正负极和电子流动方向,写出电极方程式,并注意反应所属类型。做实验并进行思考,准备课堂讨论:161页第二题。今天中午和放学后开放实验室,请大家自己选择时间到实验室做实验。
[下课]
[ 附]板书
1.什么是原电池
2.权成原电池的条件
3.原电池的工作原理
[评述:这是一堂原电池概念的理论课。教学要求明白,教学过程 很有层次和节奏,贯彻了由表及里、由易到难的教学原则。而且,本堂课体现了学生是教学中的主体精神,实验是由学生独立进行或观察的,结论是由学生自己得到的。把教学中大多采用的验证性实验,改为探索性实验,把观察实验过程和抽象思维过程结合起来,有利于发展学生的能力。
在教学中,教师的主体任务是向学生提出问题、揭露矛盾、引导思考、组织活动(或实验)、解答疑难和指引进一步学习的途径。教师不能代替学生去学习。用“喂”和“填”的办法进行教学,虽然可以使学生学起来轻易一些,但正因为轻易了,就妨碍了学生的钻研精神的培养和自学能力的提高。本堂课的教学基本上避免了“代替学习”的旧模式。同时,也反对了所谓“放手让学生自己去探索”,模糊教学的具体目标的做法,防止走向另一个极端。它保持了教师的主导作用和学生的主体地位的较好的统一。
学生在回答问题时,不可能十全十美,会出现一些曲折。在班级教学中,各个学生的学习能力不可能完全一致,教师要善于利用这些曲折去“借题发挥”,帮助一部分设疑、解难,使这些学生跟上全班水平。在教学中的一些“迂回”,有时对学习水平较高的学生也是需要的,可以使他们在“回旋”中培养再现性思维和创造性思维。在这个问题上,如何掌握“火侯”,这是教师的教学的教学艺术。本堂课的教学,在这方面似可更放手一些。
未来的文盲将不是那些不识字的人,而是没有学会怎样学习的人。]
篇7:高中化学《原电池》教学设计
教学目的:
1、了解原电池的定义;了解原电池的构成条件极其工作原理;并学会判断原电池的正负极。
2、通过老师的讲解和演示实验学会判断该装置是否是原电池装置、判断电池的正负极。
3、发展学习化学的兴趣,乐于探究化学能转化成电能的奥秘,体验科学探究的乐趣,感受化学世界和生活息息相关。
教学重点:
进一步了解原电池的工作原理,并判断原电池的正负极。
教学难点:
原电池的工作原理(解决方法:通过演示实验观察实验现象,加上老师的引导学生思考正负极发生什么变化,电子流动方向。)
教学方法:
讲授法、演示实验法。
教学过程:
【板书】化学能与电能
教师导入语:随着科学技术的发展和社会的进步,各式各样的电器进入我们的生活。
使用电器都需要电能。那么,我们使用的电能是怎么来的呢?
学生答:水力发电、火力发电、核能……
教师:我们来看看我国发电总量构成图吧。
教师:由图看出火力发电占发电总量的首位、其次还有水力发电……
教师:我们来看这幅图思考一下火力发电过程能量是怎样转化的?
【学生思考】让学生思考1分钟。
教师:通过燃烧煤炭,使化学能转变成热能,加热水使之汽化为蒸汽以推动涡轮机,然后带动发电机发电。
【投影】化学能→热能→机械能(涡轮机)→电能。
教师:但是煤炭发电有很多缺点,大家一起来说说。
学生:污染大、转化率低、煤炭是不可再生能源。
教师:那么是否可以省略中间的过程直接由化学能→电能?
【实验一】将铜片和锌片分别插入稀硫酸溶液中,观察现象并解释原因。
【现象】Zn片上有气泡(H2),Zn片逐溶解;Cu片无明显现象。
【板书】Zn片上发生反应:Zn+2H+==Zn2++H2↑
【实验二】将铜片和锌片用导线与电流表连接,并插入稀硫酸溶液中,观察现象并解释原因。
【现象】Zn片逐渐溶解但无气泡;Cu片上有气泡(H2);电流计指针偏转。
【设疑】为什么只在铜片和锌片上连接了一条导线,反应现象就不同了呢?思考一下。
【学生讨论】一分钟
教师:指针偏转,说明电路中有电流通过,说明发生了电子定向移动。Zn比Cu活泼,用导线连在一起时,锌片逐渐溶解,说明Zn片失去的电子,电子经导线流向Cu片,溶液中的H+由于电场作用下移向Cu片得电子被还原成H2(播放Flash动画)。
【板书】铜片上:2H++2e-=H2↑;锌片上Zn-2e-=Zn2+。
【过渡】实质上实验二的.装置就是一个原电池的装置,下面就让我们一起来了解一下原电池吧。
【板书】原电池定义:将化学能直接转变成电能的装置。
负极:失去电子(或电流流进)
原电池
正极:得到电子(或电流流出)。
教师:原电池的工作原理。
在外电路中,负极失去电子,正极得到电子,电子从负极向正极移动。
在内电路中(在溶液中),溶液中的阴离子向负极移动过,溶液中的阳离子向正极移动。这样整个电路构成了闭合回路,带电粒子的定向移动产生电流。
教师:
[过渡]回忆思考:通过以上实验想想原电池是由哪几部分组成的,构成原电池的条件又有哪些?
教师:原电池组成条件:两极一液一连线。
①两种活泼性不同的金属(或其中一种为能导电的非金属,如“碳棒”)作电极,其中较活泼金属为负极。较不活泼金属(或非金属)为正极。
②电解质溶液。
③形成闭合回路。
④能自发地发生氧化还原反应。
教师:一个原电池装置我们怎样来判断它的正负极呢?
【归纳小结】
判断原电池正、负极的方法。
1、由组成原电池的两极材料判断:
一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
2、根据电流方向或电子流动方向判断:
电流是由正极流向负极,电子流动方向是由负极流向正极。
3、根据原电池两极发生的变化来判断:
原电池的负极总是失电子发生氧化反应,正极总是得电子发生还原反应。
4、电极反应现象
不断溶解,质量减少为负极;有气体产生,或质量增加或不变为正极。
教师:我们来看一下原电池原理有哪些应用。
①制作化学电源
②加快反应速率
③判断金属活动性的强弱
④防止金属的腐蚀
教师:这节课我们初步了解了原电池装置,其实我们身边有很多原电池,同学们要善于从生活中发现化学,培养对化学的兴趣。
作业处理:
1、调查我们周围有哪些电池是利用原电池原理生产的。
2、上网查询,更多原电池的种类及应用。
篇8:原电池的教学反思
[教学过程原述]——通过铜—锌原电池的演示实验及动画演示电子流动情况,帮助学生理解原电池的原理。我考虑到学生的知识迁移能力和概括能力还不是很强,没有让学生马上讨论“构成原电池的条件”。我对教材进行了处理,增加了一些演示实验(如下表),按铜—锌原电池的装置,变化电极材料和烧杯里的物质(其中实验6中锌和铜分别放在两个烧杯中),让学生通过预测、观察、对比、分析、归纳、得出结论。
同学们一边兴致勃勃地预测实验结果,一边仔细观察实验现象。我一边引导学生积极思考,一边有序地做着实验。随着实验的进行,同学们顺利的得出了构成原电池的条件。然后学生通过练习巩固所学内容。从反馈来看,学生似乎掌握得很好了。
[呈现问题分析]——课后有学生对我说,如果能让他们自己亲手做这些实验就好了。还有学生问:我家里的电动车里电池的正负极及电解液是什么?每年要更换电池的原因是什么?怎样才能延长电池的寿命?我被深深地触动了,我们往往只注重学生是否掌握了理论知识,而不注重学生是如何获得这些理论知识;只注重怎样让学生更快地掌握知识,而不舍得把时间还给学生,让学生自主探究理论知识。而且理论知识要联系生活实际,要为实际生活服务。我们是否就书本上的理论知识而理论知识?如此培养出来的学生显然缺乏应有的化学素养,只会是一个死读书的学生。
[反思视点]反思一:本课例是典型的师导生学的教学模式,学生能很好地掌握知识点。但本课内容与生活联系很多,可以在对培养学生观察能力,动手能力,发现问题方面都有很好的资源连接,例如音乐卡片、废旧干电池、电动玩具、手机、电子手表、照相机、电动车、汽车等等。能不能调整课堂模式,让学生从生活中来提升学习知识能力呢?
反思二:学生在实际生活中有关原电池最关注的是什么?选择什么作为活动的切入点,怎样利用好所有的资源与活动内容进行最佳组合?怎样的形式来展开才能真正从学生的兴趣能力出发更好地引领学生?
反思三:找准切入点后整个活动的顺序安排怎样?从时间、材料、内容、重点难点、学生情况进行有机整合。
[教学模式改进]——课堂活动模式改为:
创设情境—探究活动——分析问题——探究加深—掌握新知
在一阵音乐贺卡的音乐声中开始了新的学习,学生们马上充满了好奇,音乐贺卡的工作原理是什么?然后我就顺水推舟的告诉学生要探究的主题。教师在每个桌子上提供以下材料:电极有铁、铜、锌、石墨;溶液有稀硫酸、氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、硫酸锌、无水乙醇;还有烧杯、塑料绳、电线、电流计。学生从中挑选材料设计出原电池。学生先分组讨论,拟订实验方案,然后利用实验探究。教师参与其中,加以有效地引导、启发。学生实验完毕后,各小组汇报实验研究情况,小组间互相交流,从而理解原电池的原理及构成条件。最后教师设计问题情景让学生分析实际问题。(1)能否将氧化反应和还原反应分开在两个不同的区域进行呢?出示盐桥让学生按教材中图示操作,并介绍盐桥的作用。(2)如果用镁和铝作电极,用氢氧化钠溶液作电解质溶液,能否设计出原电池?电极反应如何?课后布置家庭小实验——水果的原电池实验。
[反思教学体会]——在整个探究过程中,学生的学习热情高涨,课堂气氛相当活跃,最后提出的问题大大出乎意料。如有学生提问:在实验中把导线连接的铜片与锌片一同浸入稀硫酸中书本上说只有铜片上有气泡,可实验中明明锌片上也有气泡?铜—锌原电池中稀硫酸在不断的消耗,那手机上的电池为何不需要补充电解液?铜—锌原电池的装置改成铜—银原电池(电解质仍为稀硫酸),现象是否一样?如果将盐桥换成导线这个装置还是原电池吗?教师引导学生自学课本内容,适当用课件辅助解决上述问题,并指导学生去查有关的资料。通过上述活动使学生增强了分析具体问题的能力,本课从提出问题到分析问题,解决问题后又诱使学生提出新的问题,从问题开始,最后又以问题结束,体现了一种全新的以问题为主链的课堂学习模式。
篇9:原电池的教学反思
原电池在高一化学必修2已经初步学习过,在选修4中的学习是其知识的延续和加深。我准备了一周的《原电池》录像课终于录完了。回顾这节课留下了不少遗憾。我个人觉得有主观原因,也有客观原因,但更多的是主观原因。比如自己太过自信,太求全求多,实验设计、问题设计过多,对学生的学情了解不够,学案的探究实验设置不够细化,板书事先预设不够,有点随意,示范性不够。当天由于学生迟来录播室,又因做探究实验,时间控制不好,导致拖堂。而最后的几分钟是我这节课的设计魂眼。但由于时间的关系收的急了点。如果再给我一点时间,我的课就会少一些遗憾。这种种的种种都让我重新审视自己的教学。虽然有这许多不足,但我个人觉得我这节课也还是有亮点和成功之处的。
先说下我的教学设计:
通过设计桔子电池电极不同的插入手法导致有的能构成原电池,有的不能构成原电池,引起学生的思考,接下来通过复习引课,让学生回答原电池工作的原理,构成原电池的条件,再回到解释前面不成功的桔子电池——是由于电极没有插入同一瓣橘肉中,没有构成闭合回路。抛出如何改进装置的问题?然后开展第一个探究性实验---有盐桥的原电池。我在此处为了让盐桥的出现水到渠成,做了实验的创新,让学生(1)将干的纸巾做成桥状放入;(2)将上面“干桥”放入左边ZnSO4溶液浸湿后放入“湿桥”;(3)放入事先准备好的盐桥;(4)取出盐桥。通过提供材料,探究实验,设计问题串、让学生实验探究、思考讨论,达到对有盐桥的原电池的工作原理的清晰的认识。此时学生的思维活跃起来,最后再通过与单液原电池的实验现象的对比,让学生讨论两种装置的优缺点,这样也就让学生明白双液原电池的核心理念就是要让还原剂和氧化剂分开以提高能量转换效率。让学生明白装置设计的合理性对能量转换的重要性,解决了为什么我们还要在选修4学习原电池的`意义。
我的成功之处有:
一情境引入有创新:通过让学生动手做水果电池,在插入电极时,不同的插入手法导致有的构成原电池,看到电流计指针偏转;有的没能构成原电池,看到电流计指针没偏转,以此引起学生的思考。
二、教学设计新颖流畅:本节课我以实验事实设疑,又以实验事实释疑,让学生从直观、生动的实验中发现问题,找到学生的知识生长点,进一步引导学生进行推理和分析,再通过实验验证分析的结果,层层展开教学。
三挖掘教材探究内容:对教材中的探究性内容进行深刻挖掘和合理处理,如;对盐桥的引出做了铺垫。对比单双液原电池的放电情况和实验现象。拓展了教材的思想内涵。
四 营造宽松民主的氛围:每次实验或讨论时,给学生足够的时间和空间,使讨论较充分和彻底。
五突出化学实验作用:本课时开设了学生分组实验。从情境问题的设置,讨论后假设的验证,到最后规律的得出都是通过学生亲自动手实验获得,这不仅提高了学生的基本实验技能,使学生有了亲身体验,更使学生懂得了实验是化学知识的来源,使学生明白尊重事实,实事求是是科学研究的最基本精神。
六、发挥媒体辅助功能,本课时多媒体课件制作优良,,借助现代媒体生动直观地展开原电池原理,并利用多媒体的微观动画演示了加盐桥的原电池中盐桥的作用,有利于学生突破原电池原理这一教学难点。
虽然课已上完,留下了许多遗憾,但真真切切感受到在准备的过程中,学到了不少东西,给我今后的教学之路很大的帮助。最后,在此感谢我的导师和跟岗队员,是他们给了我智慧和勇气,也对我的学生分组探究实验给予了很大的帮助,感谢万中的实验室老师为我准备了实验器材,感谢东莞中学的吴老师、济川中学的曾老师,让我感受到精彩的不一样的《原电池》同课异构课。
篇10:原电池教案
原电池教案
[课前准备:学生课桌上放有盛稀硫酸的玻璃缸、电流汁、锌片、铜片、导线。(两人一组)] [上课] 师:工农业生产、国防、科研、日常生产中,常常使用哪些电池?××同学。[指定学生] 生(1):蓄电池、干电池、温差电池、氧化银电池、高能电池等。 师:××同学[指生(1)]参加区里少年科技站活动,因此他解得很多,讲得很好。 化学电池一般都是根据原电池原理制成的。为了更好地使用各种电池,并创造出更多更好的新电池,必须学习最简单的电池,也就是学习原电池的构造和它的工作原时。[板书:一、原电池]化学反应时常伴随着光、热这样一些现象。化学反应是否有电流效应呢?如果有的话,电流又是怎样产生的呢?我们一起做一个实验,请大家把书翻到154页(实验5-3)。大家都经过预习,具体操作不必多讲,做实验时请观察三个现象,并认真思考产生这些现象的原因,也可适当地展开一些讨论。第一,锌片、铜片平行插入盛有衡硫酸的玻璃缸里,仔细观察锌片上有没有气体?其次,拿导线把锌片、铜片连接起来,再看一看铜片有没有气体产生?锌片上现象有无变化?最后我们把锌片、铜片连接一个电流计、看看电流计的指针有没有偏转?实验结束以后,锌片和铜片用自来水冲洗冲洗,放在塑料烧杯里。盛衡硫酸的玻璃缸仍放在桌子上。下面大家开始做实验。[教师在黑板上画上原有电池示意图(图1)] [学生边实验边开展讨论;教师边巡视边进行个别指导。] 注意!连接电流计时,铜片上的导线接在电流计刻有正0.6处,锌片上的导钱接在电池计刻有负的地方。[稍待片刻]好,全部结束,请大家迅速把锌片、铜片用水冲洗一下,放在塑料烧杯里,玻璃缸、电流计、烧杯都放在桌子的正上方。 现在我们请同学汇报一下,在实验时看到一些什么现象?××同学。[指定学生] 生(2):看到锌片上面有气泡,用导线连接起来,铜片上有气泡。 师:连接导线前后,锌片和铜片的现象各有什么不同? 生(2):连接导线前,锌片上有气泡,铜片上无气泡;连接导线后,锌片上气泡减少,铜片上出现比较多的气泡。 师:然后在导线中连接电流计,又看到什么现象? 生(2):电流计的指针有一些偏转。 师:锌片、铜片插入稀硫酸中,锌片有气泡产生,铜片上没有气泡产生,这是什么原因?×××同学,[指定学生]你讲讲看。 生(3):锌的活动性大,所以有气泡;铜的活动性小,所以没有气泡产生。 师:大家想想,这样回答完整吗?×××同学。[指定学生] 生(4):在金属活动性顺序表中,锌排在氢的前面,容易失去电子,能置换酸中的氢。 师:铜呢? 生(4):铜排氢的后面,不能置换酸中的氢。 师:在金属活动顺序表中,锌排氢的`前面,锌的化学性质比氢活泼,锌原子易失电子给硫酸溶液中的氢离子。锌不断溶解,锌原子变成锌离子,氢离子得到电子变成氢离子。两上氢原子结合成氢分子,锌片上有气体即氢气逸出。[板书]现在再考虑:为什么锌片、铜片连接了导线以后,如果锌片很纯的话,锌片上的气泡很少。几乎没有,而铜片上的气泡却很多,什么道理?××同学。[指定学生] 生(5):锌被氧化成锌离子进入溶液,溶液中的氢离子从铜片获得电子,被还原成氢原子。 师:同学们能回家预习,很好。但回答问题要针对题意,经过思考后用自己的语言来回答。大家看到铜片上气泡很多,锌片上气泡少了,这是什么道理呢?××。[指定学生] 生(6):锌原子失电子变成锌离子,电子通过导线流向铜片上,氢离子在铜片上得电子,变成氢原子再组成氢分子。铜片上有很多氢气泡。 [评述:在这类探索性实验中,操作并不困难,重要的是观察现象要细微,否则无收获。在观察到现象后,分析电子的流动和转移的路线是重要的课题。一定要让学生得到如下结论:锌片与稀硫酸接解反应时,电子是在锌和氢离子之间直接转换;而在锌片用导线与插在稀硫酸时的铜片接连时,电子是由锌片通过导线到达铜片后,在铜片上向氢离子转移。在学生的回答中,有一句话最重要:“锌原子失去的电子通过导线流到铜片上”,要特别强调。在电子通路得到控制后,原电池的使用才成为可能。] 师:锌是比较活动的金属,锌片的锌原子失电子变成锌离子,溶解在溶液里。锌原子失去电子通过导线流到铜片上,而溶液中的氢离子从铜片上得到电子变成氢原子,二年氢原子组成了氢分子。因此,在铜片上就有气体出发。大家也可以考虑一下:锌原子失电子变成二价锌离子,氢离子得电子变成氢原子都是一些什么反应呀?×××同学。[指定学生] 生(7):锌原子失电子发生氧化反应,氢离子得电子发生还原反应。 师:锌原子失去电子变二价锌离子的反应为氧化反应;氢离子得电子变氢原反应是还原反应。在导线中连接了电流计,大家都看到电流计的指针有偏转的。说明导线里有电流通过,考虑一下上述实验装置,怎么会产生电流的?电子流动的方向,又是怎样的呢?请同学们讨论。 生(8):电流的产生是由于电子从锌片流向铜片。 师:有谁补充?××[指定学生] 生(9):因为锌片上电子多,锌片、铜片之间有电势差 师:产生电流的根本原因是什么? [评述:产生电流的根本原因,在化学里是无法弄明白的。学生回答的产生电势差的事实,也是根本原因之一,如果学生在高中电学里已学过这个原理,教师可提醒一下。如果学生的尚未学到,则化学教师可以轻轻带过,待学生到物理学习中再深究。这里,也许只需突出氧化-还原反应的自动变化。] 生(10):锌片上锌原子发生氧化反应,铜片上的氢离子得电子发生还原反应,使导线中的电子从锌片流向铜片。 师:锌片、铜片上发生了氧化-还原反应,使电子从锌片不断地流向铜片而形成电流,这是上述装置产生电流的根本原因。锌比铜活动,容易失去电子,锌片上的电子比铜片多,锌片与铜片间有电势差,电子从锌片流向铜片。我们再看看上面的实验装置有什么特点?请大家翻开书,第155页,第四行:“把化学能转变为电能的装置叫原电池。”我们刚才做实验的装置就是原, 锌、铜、衡硫酸组成的一个锌铜原电池。现在大家可以搞清楚了,什么是原电池。 原电池中电子流出的这一极称为负极;原电池电子流入的这一极称为正级。锌、铜原电池中锌和铜各是什么极? 生(集体):锌片是负极;铜片是正极。 师:锌、铜原电池中,锌片是电子流出的称为负极,铜片是电子流入的称为正极。负极锌片,正极铜片,各发生什么反应? 生(集体):负极锌片上发生氧化反应;正极铜片上的H+发生还原反应。 师:负极锌片,电极锌本身被氧化正极铜片,H+在电极铜上被还原。锌铜原电池中的电子,从负极锌片流向正极铜片。 为了更好地学习原电池的工作原理,我们可以用电极方程式,表示原电池两电极上所发生的反应。电极方程怎样写法呢?写电极方程式时,[指黑板上所写的电极方程式应写清楚正极、负极;在电极后面括一个括号,写电极材料名称;然后再书写原子(分子)或离子的符号,以及得失电子的数目;最后配平并在反应物、生成物的符号间写等号。] [评述:电极方程式的书写一定要规范,这有利于巩固对电极反应的氧化还原本质的理解。] [教师将放有的盛稀硫酸的玻璃缸,硫酸铜溶液的玻璃缸,酒精溶液的玻璃缸,锌片、铜片、银片、石墨棒以及导线的示教盘和大型电流计摆在讲台上。] 师:下面我再来做几个实验,请大家仔细观察。这是锌片、石墨棒,在玻璃缸里的是稀硫酸[出示实物],现在如果我把锌片和石墨棒放在稀硫酸里,锌片上有气泡吗? 生:有气泡。 师:石墨棒上有气泡吗? 生:没有。 师:现在我用一根导线,把锌片和石墨棒连接起来。[教师演示]请×××同学[指定学生]代表大家来看一下,并向大家汇报看到的现象。 生(11):锌片上气泡减少,石墨棒上有气泡产生。 师:把电流计连接在锌片和石墨棒中间[教师演示],大家看看讲台上电流计指针,电流计指针发生偏转。 下面我们做第二个实验。这里有两块锌片,玻璃缸里是稀硫酸[出示实物]把两块锌片插入稀硫酸里[教师演示],两块锌片有什么现象? 生:都有气泡。 师:如果在两块锌片间,连接一电流计[教师演示],大家看看,电流计的指针是否有偏转? 生:没有偏转。 师:两块锌片插入稀硫酸连接电流计,两块锌片都有气泡产生,电流计指针不发生偏转。 下面我们做第三个实验。这是一块锌片,这是一块银片,玻璃缸是硫酸铜溶液[出示实物],把锌片、银片插入硫酸铜溶液中,放置片刻后,取出银片[教师演示],大家看看,银片上有什么现象? 生(部分):变暗了;(部分):有暗红色。 师:如果在锌片、银片中,连接一个电流计[教师演示],大家看看,电流计的指针是否有偏转? 生:有偏转。 师:锌片、银片插入硫酸铜溶液,连接电流计,锌不断溶解,银片有暗红色物色析出,电流计指针发生偏转。 最后一个实验,也就是第四个实验。这是一块锌片、一块铜片,玻璃缸里是酒精溶液[出示实物]。 现在我们把锌片和铜片插入酒精溶液[教师演示],大家仔细观察,有什么现象? 生:没现象。 师:锌片、铜片插入酒精溶液,锌片、铜片都没有现象。如果用导线把锌片、铜片连接起来,锌片、铜片上仍然没有现象。现在我在锌片、铜片间, 连接一个电流计[教师演示],大家看看,电流计指针是否有偏转? 生:没有偏转。 师:锌片、铜片插入酒精溶液,连接电流计,锌片、铜片上没有现象,电流计指针不发生偏转。 现在请大家考虑:这四个实验中,哪几个既发生化学反应,又能产生电流?请×××同学回答。 生(12):第一和第三。 师:第一和第三个实验。既发生化学反应,又能产生电流,这些装置是原电池;第二个实验发生化学反应,但无电流产生;第四个实验既不发生化学反应,也没有电流产生,这些装置都不是原电池。 现在请大家考虑:原电池由哪几部分构成?每部分用什么材料?材料有什么要求?也就是说,请臧克家总结归纳一下,构成原电池要哪些条件?请×××同学讲讲看。 [评述:在了解原电池作用的 ,分析原电池的构造。而且,教师对构造的教学是篇11:原电池化学教案
原电池化学教案
化学电源
1. 普通锌锰电池——干电池
干电池是用锌制筒形外壳作负极,位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极,在石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作电解质,还填有MnO2黑色粉末,吸收正极放出的H2,防止产生极化现象。
电极反应为:
负极:Zn-2e-=Zn2+
正极:2NH4++2e-=2NH3+H2
H2+2MnO2=Mn2O3+H2O
4NH3+Zn2+=[Zn(NH3)4]2+
淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两极的迁移速率。
电池的总反应式为:
2Zn+4NH4Cl+4MnO2=[Zn(NH3)4]Cl2+ZnCl2+2Mn2O3+2H2O
干电池的电动势通常约为1.5V,不能充电再生。
2. 铅蓄电池
放电时起原电池的作用,电极反应为:
当放电进行到硫酸的浓度降低,溶液的密度达1.18g 时应停止使用,需充电,充电时起电解池的作用,电极反应为:
阳极:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-
阴极:PbSO4+2e-=Pb+SO42-
蓄电池充电和放电的`总化学方程式为:
3. 银锌电池——钮扣式电池
它是用不锈钢制成的一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒,形似纽扣,盒内正极壳一端填充由Ag2O和石墨组成的正极活性材料,负极盖一端填充锌汞合金组成的负极活性材料,电解质溶液为KOH浓溶液。电极反应为:
负极:Zn+2OH—-2e-=ZnO+H2O
正极:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
电池的总反应式为:Ag2O+Zn=2Ag+ZnO
电池的电动势为1.59V,使用寿命较长。
4. 微型锂电池
常用于心脏起搏器的一种微型电池叫锂电池,它是用金属锂作负极,石墨作正极,电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酸氯(SOCl2)中组成。电池的总反应式为:8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO4+2S
这种电池容量大,电压稳定,能在-56.7~71.1℃温度范围内正常工作。
5. 氢氧燃料电池
氢氧燃料电池是一种高效低污染的新型电池,主要用于航天领域。它的电极材料一般为活性电极,具有很强的催化活性,如铂电极,活性炭电极等。电解质溶液为40%的KOH溶液。电极反应为:
负极:2H2+4OH—-4e=4H2O
正极:O2+2H2O+4e-=4OH-
电池的总反应式为:2H2+O2=2H2O
6. 海水电池
1991年,我国首创以铝—空气—海水为能源的新型电池,用作航海标志灯。该电池以取之不尽的海水为电解质,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。电极反应式为:
负极:4Al-12e-=4Al3+
正极:3O2+6H2O+12e-=12OH-
电池的总反应式为:
这种海水电池的能量比“干电池”高20~50倍。
7. 新型燃料电池
该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极,又在两极上分别通甲烷和氧气。电极反应为:
负极:CH4+10OH—-8e-=CO32-+7H2O
正极:2O2+4H2O+8e-=8OH-
电池的总反应式为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
电解时电极产物的判断
1. 阳极产物判断
首先看电极,如果是活动性电极(金属活动顺序表Ag以前),则电极材料失电子,电极被溶解,溶液中的阴离子不能失电子。如果是惰性电极(Pt、Au、石墨),则要再看溶液中的离子的失电子能力。此时根据阴离子放电顺序判断。
阴离子放电顺序:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-
2. 阴极产物判断
直接根据阳离子得电子能力进行判断,阳离子放电顺序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na2+>Ca2+>K+
3. 电镀条件,由于阳极不断溶解,由镀液中阳离子保持较高的浓度,故在此条件下Zn2+先于H+放电。
原电池、电解池、电镀池之比较
① 活动性不同的两电极(连接)
② 电解质溶液(电极插入其中并与电极自发反应)
③ 形成闭合电路
用惰性电极电解电解质溶液时的规律
1. 电解水型:含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐(如NaOH、H2SO4、K2SO4等)的电解。
阴极:
阳极:
总反应:
2. 分解电解质型:无氧酸(除HF外)、不活泼的无氧酸盐(氟化物除外)(如HCl、CuCl2等)溶液的电解。
阴极:
阳极:
总反应:
3. 放氢生碱型:活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外)(如NaCl、MgBr2)溶液的电解。
阴极:
阳极:
总反应:
4. 放氧生酸型:不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4、AgNO3等)溶液的电解。
阴极:
阳极:
总反应:
篇12:高中原电池化学教学设计
第一节原电池
一、探究目标
体验化学能与电能相互转化的探究过程
二、探究重点
初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
三、探究难点
通过对原电池实验的研究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质,以及这种转化的综合利用价值。
四、教学过程
【引入】
电能是现代社会中应用最广泛,使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称电力。例如,日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么,电池是怎样把化学能转变为电能的呢?我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。
【板书】§4.1原电池
一、原电池实验探究
讲:铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质,利用这三种物质我们再现了17意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点!
【实验探究】
实验步骤现象、
1、锌片插入稀硫酸
2、铜片插入稀硫酸
3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸
【问题探究】
、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生?
2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么?
3、锌片的质量有无变化?溶液中c如何变化?
4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写?
5、电子流动的方向如何?
讲:我们发现检流计指针偏转,说明产生了电流,这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁,这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。
【板书】(1)原电池概念:学能转化为电能的装置叫做原电池。
问:在原电池装置中只能发生怎样的化学变化?
学生:
Zn+2H+=Zn2++H2↑
讲:为什么会产生电流呢?
答:其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应,有电子的转移,但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时,由于分子热运动无一定的方向,因此电子转移不会形成电流,而通常以热能的形式表现出来,激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。显然从理论上讲,一个能自发进行的氧化还原反应,若能设法使氧化与还原分开进行,让电子的不规则转移变成定向移动,便能形成电流。所以原电池的实质就是将氧化还原的电子转移变成电子的定向移动形成电流。
(2)实质:将一定的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。即将化学能转化成电能的形式释放。
问:那么这个过程是怎样实现的呢?我们来看原电池原理的工作原理。
(3)原理:(负氧正还)
问:在锌铜原电池中哪种物质失电子?哪种物质得到电子?
学生:活泼金属锌失电子,氢离子得到电子
问:导线上有电流产生,即有电子的定向移动,那么电子从锌流向铜,还是铜流向锌?
学生:锌流向铜
讲:当铜上有电子富集时,又是谁得到了电子?
学生:溶液中的氢离子
讲:整个放电过程是:锌上的电子通过导线流向用电器,从铜流回原电池,形成电流,同时氢离子在正极上得到电子放出氢气,这就解释了为什么铜片上产生了气泡的原因。
讲:我们知道电流的方向和电子运动的方向正好相反,所以电流的方向是从铜到锌,在电学上我们知道电流是从正极流向负极的,所以,锌铜原电池中,正负极分别是什么?
学生:负极(Zn)
正极(cu)
实验:我们用干电池验证一下我们分析的正负极是否正确!
讲:我们一般用离子反应方程式表示原电池正负极的工作原理,又叫电极方程式或电极反应。一般先写负极,所以可表示为:
负极(Zn):Zn-2e=Zn2+
(氧化)
正极(cu):2H++2e=H2↑(还原)
讲:其中负极上发生的是氧化反应,正极上发生的是还原反应,即负氧正还。
注意:电极方程式要①注明正负极和电极材料②满足所有守衡
总反应是:Zn+2H+=Zn2++H2↑
讲:原来一个自发的氧化还原反应通过一定的装置让氧化剂和还原剂不规则的电子转移变成电子的定向移动就形成了原电池。
转折:可以看出一个完整的原电池包括正负两个电极和电解质溶液,及导线。那么铜锌原电池中的正负极和硫酸电解质能否换成其他的物质呢?
学生:当然能,生活中有形形色色的电池。
过渡:也就是构成原电池要具备怎样的条件?
二、原电池的构成条件
、活泼性不同的两电极
2、电解质溶液
3、形成闭合回路(导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液
4、自发的氧化还原反应
思考:锌铜原电池的正负极可换成哪些物质?保证锌铜原电池原理不变,正负极可换成哪些物质?(c、Fe、
Sn、
Pb、
Ag、Pt、
Au等)
问:锌铜原电池中硫酸能换成硫酸钠吗?
判断是否构成原电池,是的写出原电池原理。
(1)镁铝/硫酸;铝碳/氢氧化钠;锌碳/硝酸银;铁铜在硫酸中短路;锌铜/水;锌铁/乙醇;硅碳/氢氧化钠
(2)[锌铜/硫酸(无导线);碳碳/氢氧化钠]若一个碳棒产生气体11.2升,另一个产生气体5.6升,判断原电池正负极并求锌片溶解了多少克?设原硫酸的浓度是1mol/L,体积为3L,求此时氢离子浓度。
(3)银圈和铁圈用细线连在一起悬在水中,滴入硫酸铜,问是否平衡?(银圈下沉)
(4)Zn/ZnSo4//cu/cuSo4盐桥(充满用饱和氯化钠浸泡的琼脂)
(5)铁和铜一起用导线相连插入浓硝酸中
镁和铝一起用导线相连插入氢氧化钠中
思考:如何根据氧化还原反应原理来设计原电池呢?
请将氧化还原反应Zn+cu2+=cu+Zn2+设计成电池:
此电池的优点:能产生持续、稳定的电流。
其中,用到了盐桥
什么是盐桥?
盐桥中装有饱和的kcl溶液和琼脂制成的胶冻,胶冻的作用是防止管中溶液流出。
盐桥的作用是什么?
可使由它连接的两溶液保持电中性,否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电,铜盐溶液会由于铜的析出减少了cu2+而带上了负电。
盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移,使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。
导线的作用是传递电子,沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。
三、原电池的工作原理:
正极反应:得到电子
(还原反应)
负极反应:失去电子
(氧化反应)
总反应:正极反应+负极反应
想一想:如何书写复杂反应的电极反应式?
较繁电极反应式=总反应式-简单电极反应式
例:熔融盐燃料电池具有高的放电效率,因而受到重视,可用Li2co3和Na2co3的熔融盐混合物作电解质,co为负极燃气,空气与co2的混合气为正极助燃气,已制得在6500c下工作的燃料电池,试完成有关的电极反应式:•
负极反应式为:2co+2co32--4e-=4co2
正极反应式为:2co2+o2+4e-=2co32-
电池总反应式:2co+o2=2co2
四、原电池中的几个判断
.正极负极的判断:
正极:活泼的一极
负极:不活泼的一极
思考:这方法一定正确吗?
2.电流方向与电子流向的判断
电流方向:正→负
电子流向:负→正
电解质溶液中离子运动方向的判断
阳离子:向正极区移动阴离子:向负极区移动
高中原电池化学教学设计模板4
【教学目标】
1.掌握原电池的构成条件,理解原电池的工作原理,能正确判断原电池的正负极,正确书写电极反应式、电池反应式,能根据氧化还原原理设计简单的原电池。
2.通过实验探究学习,体验科学探究的方法,学会分析和设计典型的原电池,提高实验设计、搜索信息、分析现象、发现本质和总结规律的能力。
3.在自主探究、合作交流中感受学习快乐和成功喜悦,增强学习的反思和自我评价能力,激发科学探索兴趣,培养科学态度和创新精神,强化环境保护意识以及事物间普遍联系、辨证统一的哲学观念。
【教学重点】
原电池的构成条件
【教学难点】
原电池原理的理解;电极反应式的书写
【教学手段】多媒体教学,学生实验与演示实验相结合
【教学方法】实验探究教学法
【课前准备】将学生分成几个实验小组,准备原电池实验仪器及用品。实验用品有:金属丝、电流表、金属片、水果。先将各组水果处理:A组:未成熟的橘子(瓣膜较厚),B组:成熟的橘子(将瓣膜、液泡搅碎),C组:准备两种相同金属片,D组:准备两种不同金属片。
【教学过程】
[师]:课前我们先作个有趣的实验。请大家根据实验台上的仪器和药品组装:将金属片用导线连接后插入水果中,将电流表串联入线路中,观察会有什么现象发生?
(教师巡视各组实验情况)。
[师]:请大家总结:有什么现象发生?
[生]:总结:出现两种结果:
①电流表指针偏转 ②电流表指针不发生偏转
[师]:电流表指针偏转说明什么?为什么会发生偏转?
[生]:说明有电流产生。
[师]:这个装置就叫做原电池。这节课我们共同研究原电池。请大家列举日常使用的原电池都有哪些?
[展示干电池]:我们日常使用的电池有下面几种,大家请看:
[播放幻灯片]:
化学电池按工作性质可分为:一次电池(原电池);二次电池(可充电电池)铅酸蓄电池。其中:一次电池可分为:糊式锌锰电池、纸板锌锰电池、碱性锌锰电池、扣式锌银电池、扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、锌空气电池、一次锂锰电池等。二次电池可分为:镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、二次碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池可分为:开口式铅酸蓄电池、全密闭铅酸蓄电池。
原电池的构成:任何一种电池由四个基本部件组成,四个主要部件是:两个不同材料的电极、电解质、隔膜和外壳。
【评注】提出问题,从身边走近化学,唤起学生学习兴趣。
[播放课件]《伏特电池》的发明:
说起原电池的发明,有一段有趣的故事。1786年,着名的意大利医师、生物学家伽伐尼,偶然发现挂在窗前铁栅栏的铜钩上的青蛙腿肌肉,每当碰到铁栅栏就猛烈地收缩一次。这偶然的现象并没有被伽伐尼放过,经不懈的探索和思考,第一个提出了动物电的见解。他认为:青蛙神经和肌肉是两种不同的组织,带有相反电荷,所以两者存在着电位差,一旦用导电材料将两者接通,就有电流通过,铁栅栏和铜钩在此接通了电路,于是有电流产生,由于有动物电流的刺激,蛙腿肌肉发生收缩。
动物电的发现引起了意大利物理学家伏打的极大兴趣,他在多次重复伽伐尼的动物电实验时,发现实验成败的关键在于其中的两种金属――铁和铜,若把钩着蛙腿的铜钩换成铁钩,肌肉就不会收缩。他认为动物电的实质是金属属性不同造成的,不同金属带有不同的电量,它们之间必然存在电位差,若有导线在中间连接,就会产生电流,蛙腿的收缩正是这种原因产生的电流刺激的结果。
伏打经过反复实验,深入钻研,1799年第一个人造电源--伏打电池(伏打曾叫它伽伐尼电池)问世。
[师]:这种可以把化学能转化成电能的装置叫原电池。那么他们是如何构成的呢?下面我们一起来研究原电池的原理。
[板书]:
一、原电池
1.原电池的形成条件:
[师]:请同学们根据自己的设想和实验室提供的仪器、药品,自己选择,试一试,看谁的电流表指针会发生偏转?看谁的音乐盒会响起。
实验仪器、药品:锌板、铜板、铁板、石墨、稀硫酸、硫酸铜溶液、食盐水、白糖水、酒精、硝酸银溶液、导线、烧杯、电流计、音乐盒。
各组学生积极探讨、拟实验方案。由学生的实验方案大致可分为下列四种情况:
第一组:电极用同一种材料并连接,A:溶液用盐酸;B:溶液用酒精。
第二组:电极材料用不同种导电物质并连接,A:溶液用盐酸;B溶液用白糖水。
第三组:电极用不同金属不连接,A:溶液用硝酸银;B:溶液用酒精。
第四组:电极一极插入溶液中,另一极放置在烧杯外。
[要求]:
学生在实验过程中观察并记录实验现象,记录电流计的指针偏转情况、两极现象、,看看音乐盒能否发出美妙的音乐。
各组汇报实验情况:
第一组中A、B均无现象。
第二组中A有电流产生,B无电流产生。
第三组中A、B均无现象。
第四组中无电流产生。
[师]:由上述实验请大家总结,原电池的形成条件是什么?
[生]:讨论、总结:
[板书]:①两个活泼性不同的金属(或导电的非金属)做电极
②电解质溶液
③电极相接触或连接 ④对应自发进行的氧化还原反应(有较强电流产生)
[师]:现在请大家重新分析课前用水果制作的原电池,为什么有的组有电流产生,而有的组没有电流产生?找出症结所在。
【评注】:强调内在条件,有利于学生把握实质、前后呼应,注重知识的产生过程。
[设问]:原电池的化学原理是什么?
[播放课件]铜--锌--稀硫酸原电池的工作原理
[师]:在上面实验探究中,我们看到,可产生电流的装置中电极究竟发生了什么变化?原电池是怎样实现化学能向电能转变的?请大家以上面研究的铜--锌--稀硫酸原电池为例研讨分析。
[生]:总结:
Cu片上发生反应:2H++2e-=H2 Zn片上发生反应:Zn-2e-=Zn2+
氧化还原反应是发生在两极。
电子从Zn片流向Cu片,应该有电流产生。
[板书]:较活泼金属锌做负极:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应)
较不活泼金属铜做正极:2H++2e-=H2 (还原反应)
电池总反应式: Zn+2H+=Zn2++H2
电子流动方向:锌导线铜
电流方向:铜导线锌
正极发生还原反应,负极发生氧化反应。
[师]:总结:原电池就是这样一种装置,它把一个氧化还原反应分拆成两半,使之在两个电极上进行,从而在导线中产生了电流,实现了化学能向电能的转变。 [探究]:根据反应2Fe3++Zn=Zn2++2Fe2+设计一个原电池,画出装置图,指出电极材料、名称,写出电极反应式。
[练习]:投影:
习题(略)
[课后思维拓展]
1.解释:为什么干电池使用一段时间后会没电?以铜--锌--稀硫酸原电池原理为例加以说明。
2.使用后的电池是否可以随地丢弃?为什么?应如何处理?
3.为什么手机电池充电后还可以继续使用?
4.课外阅读《电池的发展与研究》
【评注】:这是一堂省级优质课的课堂实录。本节课用实验探究法探索原电池的原理及形成条件,注重知识的产生和发展过程,引导学生从身边走进化学,从化学走进社会。在教师的引导下,学生全程都能积极参与教学,课堂气氛活跃,学生学习积极性很高。教学效果好,受到专家好评
篇13:高中原电池化学教学设计
【要点扫描】
1.了解原电池工作原理及构成条件,能正确判断电极名称、电子流向、电流方向。会正确书写电极反应式及总反应方程式。
2.根据电极反应方程式,正确判断电解质溶液中离子的迁移方向和溶液的PH值变化。
3.了解常见化学电源的工作原理,了解新型化学电源
4.根据电极反应,理解原电池工作时基本定量关系。
【知识梳理】
一. 原电池
1.工作原理:
2.基本组成:
3.构成条件:
4.原电池正负极的判断方法:
原电池有两个电极,一个是正极,一个是负极。判断正极和负极的方法是
5.电极反应式和总反应式的书写:
例。 已知下列原电池的总反应式,请写出其电极反应式,并归纳如何根据原电池的总反应式正确书写电极反应式。
① Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
② 2Zn+4NH4Cl+4MnO2=[Zn(NH3)4]Cl2+ZnCl2+2Mn2O3+2H2O
③ CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
【归纳】根据总反应式书写电极反应式的基本思路:
负极:还原剂 氧化产物(要不要介质参与?)
正极:氧化剂 还原产物(要不要介质参与?) 分享:
(1) 若总反应式中没有H+参加反应,则若一极消耗H+,另一极必定生成H+。
(2) 若总反应式中没有OH-参加反应,则若一极消耗OH-,另一极必定生成OH-。
(3) 氢氧不够,水来凑。
6.PH值变化:
二.常见化学电源
(1)一次电池:一次电池的活性物质消耗到一定程度,就不能使用了。
如普通的锌锰电池:
碱性锌锰电池:
(2)二次电池:二次电池又称充电电池或蓄电池,放电后可以再充电使活性物质获得再生。这类电池可以多次重复使用。
如铅蓄电池:
(3)燃料电池
燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能的化学电池。它与一般化学电池不同,一般化学电池的活性物质储存在电池内部,故而限制了电池的容量,而燃料电池的电极本身不包含活性物质,它工作时,燃料和氧化剂连续不断地由外部供给,在电极上不断地进行电极反应,生成物不断地被排除,于是电池就连续不断地提供电能。
如氢氧燃料电池:
a.电解质溶液为硫酸时:负极 ;正极
b.电解质溶液为强碱时:负极 ;正极
c.电解质溶液为水时: 负极 ;正极
如乙醇燃料碱性电池:负极 ;正极
小结:一次电池、二次电池、燃料电池的优缺点:
【典例精析】
例1.下列关于原电池的叙述,正确的是 ( )
A.构成原电池的正极和负极必须是两种活泼性不同的金属
B.电子从负极流向正极,电流从正极流向负极
C.在电解质溶液中,阴离子从负极向正极移动,阳离子从正极向负极移动
D.原电池工作时,正极发生还原反应,负极发生氧化反应
解题体会:
例2.把铁钉和碳棒用铜线联接后,浸入0.01 mol / L的食盐溶液中,可能发生的现象是
A.碳棒上放出氯气 B.碳棒近旁产生OH- ( )
C.碳棒上放出氧气 D.铁钉上放出氢气 E.铁钉被氧化
解题体会:
例3.一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体:电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO3)晶体,在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料电池说法正确的是
A.在熔融电解质中,O2--由负极移向正极
B.电池的总反应是:2C4H10+13O2 8CO2+10H2O
C.通入空气的一极是正级,电极反应为:O2+4e- 2O2--
D.通入丁烷的一极是正极,电极反应为:C4H10+26e--+13O2-- 4CO2+SH2O
解题体会:
【反馈练习】
1.下列各组金属和溶液,能组成原电池的是
A Cu、Cu、稀硫酸 B Zn、Cu、稀硫酸
C Cu、Zn、酒精 D Zn、Cu、CuSO4溶液
2.一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+══Zn2++Cu,该反应的原电池的组成正确的是
(A) (B) (C) (D)
正极 Zn Ag Cu Cu
( )
负极 Cu Cu Zn Zn
电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 FeCl2
3.由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液的pH怎样变化 ( )
A 不变 B 先变小后变大
C 逐渐变大 D 逐渐变小
4.将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中,并经过一段时间后,下列各叙述正确的是 ( )
A 负极有Cl2逸出,正极有H2逸出
B 负极附近Cl的浓度减小
C 正极附近Cl的浓度逐渐增大
D 溶液中Cl的浓度基本不变
5.关于如图所示装置的叙述,正确的是 ( )
A 铜是阳极,铜片上有气泡产生
B 铜片质量逐渐减少
C 电流从锌片经导线流向铜片
D 氢离子在铜片表面被还原
6.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为: Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)==Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s) ,下列说法错误的是 ( )
A 电池工作时,锌失去电子
B 电池正极的电极反应式为:2MnO2(s)+H2O(1)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq)
C 电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
D 外电路中每通过0.2 mol电子,锌的质量理论上减小6.5 g
7.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:
3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
下列叙述不正确的是 ( )
A 放电时负极反应为:Zn-2e-+2OH-====Zn(OH)2
B 充电时阳极反应为:Fe(OH)3-3e-+5OH-====FeO42-+4H2O
C 放电时每转移3mol电子,正极有1molK2FeO4被氧化
D 放电时正极附近溶液的碱性增强
8.锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池,该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为
负极反应:C6Li-xe- C6Li1-x+x Li+ (C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料)
正极反应:Li1-xMO2+xLi++xe- LiMO2 (LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物)
下列有关说法正确的是 ( )
A 锂离子电池充电时电池反应为C6Li+Li1-xMO2 LiMO2+C6Li1-x
B 电池反应中,锂、锌、银、铅各失去1 mol电子,金属锂所消耗的质量小
C 锂离子电池放电时电池内部Li+向负极移动
D 锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1-x+x Li++x e- C6Li
9.如图所示的装置,在铁圈和银圈的焊接处,用一根棉线将其悬吊在盛水的烧杯中,使之平衡。小心地向烧杯中央滴入CuSO4溶液,片刻后可观察到的现象是 ( )
A 铁圈和银圈左右摇摆不定
B 保持平衡状况
C 铁圈向下倾斜
D 银圈向下倾斜
10.将等质量的两份锌粉a、b,分别加入过量的稀硫酸,同时向a中加少量CuSO4溶液,下列各图中产生H2的体积v(L)与时间t(min)的关系如图,其中正确的是 ( )
11.根据右图所示的装置,回答下列问题:
(1) 铁片与铜片不用导线连接,现象是 ,
反应的化学方程式为 。
(2) 用导线把金属片连接起来,现象是 ,
电极反应式为:负极 ,正极 ,
反应的化学方程式为 。
12.(1)将两铂片插入KOH溶液中作为电极,在两极区分别通入甲烷(或氢气、一氧化碳等可燃性气体)和氧气构成燃料电池,则通入甲烷气体的极是原电池的 ,该极的电极反应是 ,电池工作时的总反应的离子方程式是 。
(2)熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气体为正极助燃气,制得650℃下工作的燃料电池,完成下列反应式:正极: ,
负极:2CO+2CO32-==4CO2+4e-。总反应: 。
(3)铅蓄电池(原电池)工作时,总反应为:PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O由此可以判断。
A 原电池的电极材料:① 正极 ;② 负极 。
B 电极反应式:正极PbO2+4H++SO42-+2e-==PbSO4+2H2O, 负极电极反应式为 。
C 工作后,蓄电池里电解质溶液的pH(填变大变小或不变) 。
理由是 。
13.如右图所示组成一种原电池,试回答下列问题(灯泡功率合适)。
(1)电解质溶液为稀硫酸时,灯泡 (填亮或不亮,填亮做a题,填不亮做b题)。
a.若灯泡亮,则Mg电极上发生的反应为 ;
Al电极上发生的反应为 。
b.若灯泡不亮,其理由为 。
(2)电解质溶液为NaOH溶液时,灯泡 (填亮或不亮,填亮做a题,填不亮做b题)。
a.若灯泡亮,则Mg电极上发生的反应为 ;
Al电极上发生的反应为 。
b.若灯泡不亮,其理由为 。
14.化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
(1)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池,其电池总反应可以表示为:
Cd+2NiO(OH)+2H2O 2Ni(OH)2+Cd(OH)2
已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸,以下说法中正确的是
① 以上反应是可逆反应 ② 以上反应不是可逆反应
③ 充电时化学能转变为电能 ④ 放电时化学能转变为电能
A ①③ B ②④ C ①④ D ②③
(2)废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物,有资料表明一节废镍锡电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为
(3)另一种常用的电池是锂电池(很是一种碱金属元素,其相对原子质量为7,由于它的比容量(单位质量电板材料所能转换的电量)特别大而广泛应用于心脏起搏器,一般使用时间可长达十年。它的负极用金属锂制成;电池总反应可表示为:Li+MnO2LiMnO2
试回答:锂电池比容量特别大的原因是
锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂配制,为什么这种电池不能使用电解质的水溶液?请用化学方程式表示其原因
15.由铜片、锌片和200mL稀H2SO4组成的原电池,当在铜片上共放出3.36L(标准状况)气体时,H2SO4恰好全部用完。(假设锌片不放出气体)求:
(1)消耗锌的质量;(2)通过导线的电子数;(3)稀H2SO4的物质的量浓度。
原电池 第一课时 参考答案
[典例精析]
例1 BD 例2 BE 例3 BC
[反馈练习]
1.BD 2.C 3.C 4.D 5.D 6.C 7.C 8.BD
9.D 10.A
11.(1) Fe片溶解,周围有气泡逸出 Cu周围无明显现象
(2)Fe片溶解 Cu周围有气泡逸出 负极 Fe 2e- = Fe2+
正极2H+ + 2e- = H2 Fe + 2H+ = H2 + Fe2+
12.(1) 负极 CH4 8e- + 10OH- = CO32- + 7 H2O
CH4 + 2O2 +2OH- = CO32- + 3H2O
(2) 2CO+ 2CO32--4e-=4CO2 2CO+O2=2CO2
(3)A. PbO2 Pb
B. Pb-2e-+SO42-=PbSO4
C. 变大,在过程中消耗了H2SO4
13.(1)亮
a.Mg2e- = Mg2+ 2H+ + 2 e- = H2 (2)亮
a. 2H2O + 2e- = H2 +2OH- Al 3e- + 4 OH- = AlO2- + 2H2O
14.(1)B (2)Ni(OH)2和Cd(OH)2能溶于酸性溶液。
(3)锂的摩尔质量小 :2Li+ZH2OLiOH+H2
15. 9.75g 0.3mol e- 0.75mol/L
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8.匆匆教学课件
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10.flash教学课件
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