课件29张PPT。二原电池日照实验高中化学组:李志彬2015. 10铅蓄电池化学电源en 伏打电池的发明源于一个有趣的生物实验:在死去的青蛙腿上同时插入用导线连接着两种不同材料的电极,青蛙腿就像触电似的痉挛起来。你知道其中的奥秘吗?开 题你听说过伏打电池吗?实验探究:
如何将化学能转化为电能?2、化学能与电能的转化实验现象:锌片上有气泡产生
而铜片上没有【实验一】:将锌片、铜片插入稀硫酸,有何现象?解释之。实验现象:Cu片上有气泡产生
电流计指针发生偏转。
【实验二】锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,观察现象 ,再串连一个电流计,观察电流计是否偏转。原电池工作原理演示 根据能量守恒原理,这种产生出来的电能是从什么能量转变来的呢?原电池电子的转移氧化还原反应 电流(1)原电池:化学能转变为电能的装置。问题探究1.是否有电子转移(氧化还原反应)就能形成电流 ? 有电子转移不一定形成电流。电子转移可能是改变电荷分布,形成电荷积累 。如果在氧化剂和还原剂之间直接发生电子转移,不会形成电流。 CuZn 稀硫酸Zn2+H+H+灯泡负极:电子流出 的一极
正极:电子流入的一极负极正极问题探究2.原电池的正、负极怎样判断? 2H++2e- →H2↑ 负极:Zn→Zn2++2e-正极:原电池氧化反应还原反应氧化还原反应总反应:Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑(离子方程式)失去电子得到电子问题探究3、两电极上发生怎么样的反应?铜片的作用是什么?
可以用石墨代替吗?【问题讨论一】【问题讨论二】CuZn溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动?Zn2+负极正极静电作用【问题讨论三】CuZn有人说在铜锌原电池中,活泼金属失去电子,不活泼金属得到电子。这种说法正确吗?Zn2+负极正极Zn→Zn2+ +2e-2H++2e-→H2↑ CuZnZn2+H+H+Zn→Zn2+ +2e-2H++2e-→H2↑ 氧化反应还原反应负极正极电子沿导线传递,产生电流阳离子失去电子溶液中阳离子得到电子阴离子正极负极SO42-(2).原电池工作原理小结较活泼金属不活泼金属或石墨(3)形成简单原电池的条件两种活泼性不同的金属 (或一种金属与石墨)作电极
用导线相连(或直接接触)
插入电解质溶液里,形成闭合回路
金属能与电解质溶液自动发生氧化还原反应知识探究 在如下图所示的8个装置中,属于原电池的有 .④ ⑥ ⑦e练习1: 把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用
导线两两相连组成原电池。若a、b相连时,a为负极;c、d相连时,电流由d到c;a、c相连时,c极上产生大量气泡,b、d相连时,b上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序为:
( )
A.a > b > c > d B.a > c > d > b
C.c > a > b .> d D.b > d > c > a B练习2: 请你为格林太太的头疼开一个药方。 练习3:enter你知道了吗
(4)常见的化学电源●一次电池
●二次电池
●燃料电池 废旧电池的危害性:废旧电池的危害主要集中在其中所含的少量的重金属上,如铅、汞、镉等。这些有毒物质通过各种途径进入人体内,长期积蓄难以排除,损害神经系统、造血功能和骨骼,甚至可以致癌。铅:神经系统(神经衰弱、手足麻木)、消化系统(消化不良、腹部绞痛)、血液中毒和其他的病变。汞:精神状态改变是汞中毒的一大症状。脉搏加快,肌肉颤动,口腔和消化系统病变。
镉、锰:主要危害神经系统。
废旧电池要回收,推广使用高能、环保的燃料电池知识链接新科技!手机用甲醇燃料电池亮相.其能量是普通锂电池的10倍,可连续使用一个月才“充电”一次.燃料电池不再充电 新研发液体燃料电池MP3用10mL的燃料可以支持60个小时的播放2.某金属能跟稀盐酸作用发出氢气,该金属
与锌组成原电池时,锌为负极,此金属是( )
A.Mg B.Fe C.Al D.Cu
课堂练习B1 .下列化学电池不易造成环境污染的是( )A.锂电池B.锌锰电池C.镍镉电池D.氢氧燃料电池D 稀硫酸(1)说明反应的现象;
(2)判断正负极;
(3)写出电极反应式;
(4)写出总反应的离子方程式。石墨Al3.观察装置,请完成下列题目:石墨电极上有气泡冒出正极:石墨 负极: Al
负极: Al→ Al3++ 2e- ;
正极: 2H++2e-→H2↑ 总反应: 2Al + 6H+ = 2Al 3+ + 3H2↑(离子方程式)作业:1.教材P54、2
2.P55、5
动脑动手3.以“我是原电池”为题,写一篇说明文 谢谢您的支持和参与!教学设计
教学主题
原电池
一、教材分析
本节内容是电化学中的重要知识。本节的教学重点是原电池装置工作原理和构成条件;教学难点在于引导学生理解原电池装置工作原理,即将氧化还原反应分别在正(还原)、负(氧化)两极进行,负极上失去的电子流入正极,产生电流,从而实现化学能向电能的转化。本节以一个学生熟悉的自发氧化还原反应为研究对象,通过“活动探究”采用逐步深入的研究手段,进一步挖掘原电池原理和组成条件,来介绍原电池的工作原理,以及阴极和阳极、正极和负极、电池反应的概念。涉及到能量的相互转化,也是化学与能源、社会发展,科技进步相联系的很重要的内容,这些知识能让学生大开眼界,激发学生学习化学的兴趣,而且还能为环境、能源与可持续发展(STSE)提供良好的教学内涵。
二、学生分析
通过高一对化学能与电能的学习,学生们对原电池的概念有一定的理解,但并不深入。在高二理科班的教学中,应适当的加大难度。同时还要考虑到在高一时学生掌握的程度不同,对高一的知识要进行一定量的复习,这样不同程度的学生都能掌握原电池的知识点。在复习知识的同时设计的实验也在一定程度上激发学生的兴趣,也能很好的培养学生的观察能力,与同伴间的合作能力等。
三、教学目标
1知识与技能
(1)理解原电池的工作原理、组成及应用;
(2)能根据原电池的原理设计简单的原电池并能解决原电池的有关问题。
?2过程与方法
(1)通过实验探究培养学生的观察能力、分析思维能力和动手;
(2)通过反应物之间电子的转移的回顾,理解原电池的形成是氧化还原反应的本质的拓展和运用。
3态度情感与价值观
(1)通过探究实验活动,培养学生自主探索创新精神和同学间的交流合作学习的协作精神,并通过实验不断体现出由实践→认识→再实践→再认识的认知过程;
1、(2)通过原电池的探究实验,体验科学探究的艰辛与愉悦,增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感,同时激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。
四、教学环境
□√简易多媒体教学环境???□√交互式多媒体教学环境???□网络多媒体环境教学环境??□移动学习???□其他
五、信息技术应用思路(突出三个方面:使用哪些技术?在哪些教学环节如何使用这些技术?使用这些技术的预期效果是?)200字
1.引入环节用水果电池和常用电池,能激发学生的学习兴趣和探究热情,学生也明确了学习目标,直入学习主题。
2.知识讲授环节采用动画演示,结合演示实验的对比,化抽象为具体,学生深刻体会氧化还原反应中的电子转移,从而突破难点。在课程实施过程中,学生亲手实验,观察现象,提出疑问。再利用flash实验演示现象,帮助学生理解反应的实质。并且比较具体实验与flash实验的不同,提出新问题。
3.课堂教学过程中注重与学生的沟通和交流,让课堂成为学生自主设计和自主学习、自主探究的环境,及时掌握学生对课堂的反应,以便从教学内容、教学过程、教学策略等方面进行有效反思。
六、教学流程设计(可加行)
教学环节
(如:导入、讲授、复习、训练、实验、研讨、探究、评价、建构)
教师活动
学生活动
信息技术支持(资源、方法、手段等)
创设情境
【引入】水果电池
不同形式的能量在一定条件下是可以相互转变(举例)。化学能和电能之间是否能相互转化
【展示】
(1)?????铅蓄电池
(2)?????氢氧燃料电池
(3)?????纽扣电池
(4)?????锂电池
举例】不同形式能量的相互转化
【讨论】电能与化学能的内涵及转化可能性
【观察】各种化学电源
【视频】播放水果电池导电视频
【百度搜索】图片
启思诱导
【提出问题】如何实现将化学能转化电能这一变化
【指导实验探究活动】
【组织学生分小组进行讨论与交流】
(1)?????锌和稀H2SO4反应的实质是什么
(2)?????插入的铜丝接触到锌粒后,铜丝上出现什么气体
(3)?????此时铜丝上出来的气体是经过什么变化生成的
(4)?????此时铜丝上的电子是从哪儿来的
?因为Cu不与稀H2SO4发生反应,所以Cu不会失去电子
【分组实验1】
(1)向试管中
倒入5ml稀H2SO4,插入Cu丝后观察现象并讨论
(2)取出Cu丝后,再放入一粒纯锌
(3)将Cu丝插入试管中,先不与锌粒接触,观察;再与锌粒接触,观察
【思考讨论】
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合作探究
【引导猜想】
锌与稀H2SO4发生氧化还原反应,锌失去的电子通过铜丝转移给溶液中的H+,因此在铜丝上冒出氢气
【引导学生设计探究方案】
假设Zn板上的电子能流到Cu板上, 根据带电微粒的定向移动就会产生电流,我们可否设计一个实验,证明有电流产生
【讨论与交流】
分小组讨论并交流设计方案;根据述方案进行实验
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拓展延伸
【引导拓展】
上述实验装置有无将化学能转化为电能
【引导分析】
从能量转化的角度看,下图的装置起到什么样的作用
【板书】原电池
原电池——把化学能转变成电能的装置
【观察并思考】通过讨论得出初步结论
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引导学生探究出化学能转化为电能的可行性及条件
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合作探究
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?【引导探究活动】
问题:形成原电池都需要哪些条件?通过实验来探究
【指导实验】装置如下图
【演示实验】在烧杯中盛有稀H2SO4溶液,放入Cu丝,Ag丝用导线联结后,观察电流计指针位置有无变化
【拓展】能否用一种较活泼金属和石墨(惰性电极)组成电极?电解质溶液都包括哪些
【分组实验2】
用以下三种组合方式:
a.??Zn~Cu
b.??Fe~Cu
c.??Zn~Fe
【观察实验】
【分组实验3】
将分组实验2中的金属换成锌和碳棒进行实验,观察指针偏转方向
演示实验
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归纳总结
【组织讨论】原电池的形成条件
【板书】
原电池的形成条件
【思考总结】原电池的形成条件
?
交流研讨
【引导分析】原电池工作时在两极上发生的反应及正负电极的判断
【板书】2.原电池的工作原理
锌(负极)Zn—2e=Zn2+(锌板溶解,发生氧化反应)
铜(正极)2 H++2e=H2↑(铜板上冒出气泡,发生还原反应)
【引导分析】原电池中电子流动与电流的方向与电极是什么样的关系
【动画模拟】铜锌原电池中电子与电流的方向及其与电极的关系
?
【分析与讨论】
以铜锌原电池为例进行
?
将微观的粒子运动用动画进行模拟,使之直观形象(要提醒学生只是按本课的需要进行模拟,事实并非完全如此)
归纳总结
【板书】
3.电子流与电流的运动方向
电子流:负极(Zn)上→正极(Cu)
电流:正极(经导线)→负极(经溶液)→正极
【分析与表达】
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七、教学特色(如为个性化教学所做的调整,为自主学习所做的支持、对学生能力的培养的设计,教与学方式的创新等)200字左右
充分利用网络资源,让同学们自己动手搜索原电池的微观工作原理,化抽象为具体,从而在学习的过程中对老师所讲的内容有更深刻的里解而不是不知所然。同时跟据自己在网上所看到的资料,自己通过实验进行验证,能很好地培养同学们解决问题、探索真理的能力,以及进行科学研究的主动性和积极性。
“以性质预测为索引,学生为主体”的科学实验探究过程,并与实验、多媒体有机的结合,营造出师生互动的和谐课堂,对提高学生学习化学兴趣、培养探究精神具有重要的意义。同时,教学中实验的成功,结论的得出使学生能初步尝试到科学探究的乐趣,并能使学生受到科学方法的系统训练,充分体现了知识的内在联系。使学生学会科学研究与探究的方法,利于提高学生的科学素质,培养学生的创新精神。