原电池教学设计

一、 教材分析

原电池是人教版必修二第二章第二节的内容，从教材的结构上看，教材内容是根据学生已有的金属性质设计实验创设学习情景，引发认知冲突。 并通过铜锌原电池实验的分析， 领悟原电池的组成原理，应用原电池原理认识常见的化学电源、解释常见金属制品的锈蚀问。通过本节的学习有助于学生实现书本知识( 理论) 与生活实践的结合, 再由生活实践的感性认识向书本的理性认识的认知飞跃，为后面学习化学电源的知识奠定基础。 二、教学目标

1、 知识与技能 （1）掌握原电池的构成条件，理解原电池的工作原理。

（2）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，能根据氧化还原反应原理和原电池的构成条件设计简单的原电池。

2、 过程与方法

（1）通过实验探究原电池的工作原理，体验科学探究的一般方法，激发科学探索的兴趣。

（2）通过对原电池制作并进行实验，培养自主探究、合作交流的学习精神，感受学习带来的成功和喜悦。

3、情感态度与价值观 （1）通过化学电池发展史的简介，体会科学精神，感悟科学与技术完美结合带给社会的进步与发展。

（2） 通过介绍废电池的污染和回收问题，提高环境保护意识和社会责任感。 三、 教学重难点

教学重点：原电池的反应原理和工作原理。

教学难点：原电池的工作原理，判断原电池正负极 四、学情分析

学生在学习此课之前已经知道化学能与其他能量形式之间的转换，知道金属活动性顺序表、氧化还原反应反应等知识，为本节课的学习奠定坚实的基础。 五、教学方法

本节课将拟采用实验探究，讲授为主的教学方法来展开教学。 六、 教学过程 教学环节 环节1 导入新课 教师活动 【图片展示】使用电器需要电能，2001年我国发电总量示意图。 化学能可以转换为热能、光能、电能等各种形式的能量。介绍煤燃烧发电的过程。 学生活动 设计意图 开放性的学习环境理论 由生活引入新课，吸引学生兴趣。 【提问】在火力发电过程中，能量是如何转化的呢？ 过渡 燃料燃烧转换成热能，热能通过蒸汽机转换成机械能，机械能通过发电机形成电能。那么化学能如何直接转化成电能呢？ 【资料卡片】伏打电池的发现 【聆听】 由新课导入进入原电池的学习 复习稀硫酸和锌的反应，为后面的实验探究做好铺垫。 学生根据实验方案进行实验，培养动手操作、观察分析实验现象、能力，得出原电池的概念。 概念的细化理论 环节2 原电池【复习】Zn与稀硫酸的反应 【回答】 写出离子反应式，并标出电子转移方向。 的定义 【提问】观察电子的流向，会发生什么现象？ 【回答】 假若把箭头当成导线，接入灯泡，会怎样？如电子由Zn到H+，产生电何设置实验呢？ 流。 【展示图片】 灯泡应该会发亮，化学能转化成电能 【实验探究1】将Zn片用导线穿起来接入灯泡,【回答】把箭头换成导插入H2SO4溶中。 线。设计实验 【实验探究2】将Zn片用导线穿起来接入灯 泡,,Cu片平行插入H2SO4溶液中（两金属不接【回答】 触） 【实验1】Zn片上有气泡【实验探究3】将Zn片和Cu片用导线连接，平冒出。Cu片上没有气泡行插入H2SO4溶液中。观察现象。然后在导线之冒出 间接入灯泡，观察现象。 【实验2】Zn片上有气泡【提问】三个实验中，可以观察到什么现象？冒出。Cu片上没有气泡注意观察接入电流计之后有什么现象？说明冒出 了什么？ 【实验3】Zn片上有少量 气泡冒出， Zn片部分溶 解 【讲述】通过刚刚的实验，可以知道，化学能可以直接转化成电能。把化学能直接转化成电能的装置叫做原电池。前提要发生氧化还原反应。 【板书】课题：原电池 一、定义 Cu片上有气泡冒出。接入灯泡后变亮，说明导线中有电流通过 。 【聆听】 过渡 通过实验我们发现化学能可以直接转化成电【思考】 能形成原电池，那么构成的原电池当中是如何工作的？为什么灯泡会亮起来呢？会有什么奥秘？ 【板书】二、原电池的工作原理 【提问】实验1、2中为什么灯泡不亮，实验3灯泡亮了呢？ 【提问】 电子是如何转移的呢？反应中哪种物质失去电子？哪种物质得到电子？电子从Zn到H+经历了哪些途径？Cu上为什么有气泡冒出？H+得到的电子是Cu失去的吗？H+得到的电子从哪里来的？ 【讲述】 锌失去电子，H+得到电子生成氢气。 。H+在铜片上得到电子生成氢气，Cu起传导电子的作用 。Zn失去的电子通过导线转移到铜片上。同时电流计发生偏转。H+向Cu片定向移动；SO42-向Zn片定向移动；保证电解质溶液中的电荷守恒。 【板书】 1、电子转移方向：由Zn→导线→铜片→H+ 【提问】在硫酸溶液中，阴离子和阳离子是如何移动的？在锌片和铜片上发生的反应是什么，写出反应的式子。总结一下各电极发生了什么反应？总反应是什么类型的反应？ 【板书】 2、电极反应式 锌片上：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应） 铜片上：2H++2e-=H2↑（还原反应） 【回答】电子转移，发生定向移动，构成闭合回路。 【思考】 【回答】Zn电极电子流出，发生失电子的氧化反应，是负极；铜电极电子流入，发生得电子的还原反应，是正极。总反应是一个氧化还原反应。 由概念过渡到对原电池工作原理的学习 细化理论中对任务的细化理论 通过一系列的提问，引起学生思考，让学生体会思考的过程，逐渐理解原电池的工作原理 远迁移理论（氧化反应和还原反应是前面学习的知识） 环节3原电池的工作原理 总反应：Zn + 2 H+ = Zn2+ + H2↑（标出电子 转移方向） 【讲述】由刚刚讨论可知，电子由负极（氧化反应）流向正极（还原反应），与电流的流向相反。这样我们就可以解释为什么实验1、2中的灯泡不亮，而实验3的灯泡亮起来了。 【展示图片】 【提问】如何判断原电池的 正负极呢？由刚刚实验得出的结论推测由几种判断方法？ 【讲述】①一般负极发生氧化反应都是活泼金属，而正极是叫不活泼金属或者非金属导体，所以还可以根据电极材料来判断正负极。 ②还可以根据电子流向来判断。电子沿着导线从负极流向正极，产生电流，而电流沿着导线从正极流向负极。③根据离子的定向移动（电荷守恒）。 【回答】 ①根据电极反应判断。负极发生氧化反应。正极发生还原反应。 ②根据现象判断，电极不断溶解是负极，有气泡冒出、固体析出是正极。 【思考】 先思考，教师再进行总结，让学生更好地掌握区分原电池的正负极 【展示图片】 过渡 知道了原电池的工作原理之后，结合刚刚所学知识，能不能总结一下构成原电池需要哪些条件呢？ 环节4 原电池构成条件 【实验探究4】注意观察电极材料溶液，电流 计是否偏转。 ① ② 【回答】装置1指针偏转，装置2不偏转。 ③ ④ 【回答】装置3指针偏转，装置4指针不偏转。 ⑤ 【回答】装置5指针不偏转 ⑥ 【回答】装置6指针不偏转。 【提问】可以得出什么结论？ 【板书】 三、原电池发生条件 【回答】首先要有两种1.有两种活泼性不同的金属 （或非金属）作活泼性不同的金属坐电电极。2.电极材料均插入电解质溶液中 。3.极。能够自发发生氧化能自发地发生氧化还原反应。4.两极相连形还原反应。 成闭合回路。 因此具备了以上四个条件的装置就可以构成 原电池。 【练习】 【练一练】判断下列哪些装置可以构成原电【回答】装置A，B都可池？ 以，C不可以。 A B C 通过设置不同的实验装置，让学生判断是否可以组成原电池，不仅是对原电池工作原理的小结，也是更学生更深入地了解原电池的发生条件。 （开放性的学习环境理论） 【回答】 提问式的课堂小结，让学生对本节课所学知识形成更深刻的记忆。 巩固本节课所学知识 环节5 课堂小结 【讲述】本节课主要是以稀硫酸溶液为电解质来探讨了原电池的条件及工作原理。 电子负极发生氧化反应，正由负极流到正极，与电流的流向相反。负极极发生还原反应。5种 和正极各发生了什么反应？判断正负极的方法有几种呢？ 环节6 布置作业 【布置作业】 利用水果、柑橘、柠檬或番茄制作原电池 【完成作业】 七、板书设计

原电池

一、 定义

二、 工作原理：电子由负极流向正极产生电流

1、电子转移方向：由Zn→导线→铜片→H+ 2、电极反应式

锌片上：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应） （负极） 氧负阴还 铜片上：2H++2e-=H2↑（还原反应） （正极） 总反应：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑（标出电子转移方向） 3、判断正负极的方法 三、原电池发生条件

1.有两种活泼性不同的金属 （或非金属）作电极。 2.电极材料均插入电解质溶液中 。 3.能自发地发生氧化还原反应。 4.两极相连形成闭合回路。