课件18张PPT。探究影响原电池
电流大小的因素莱芜一中 吕元凤【学习目标】
【知识与技能】：
1、掌握原电池的组成条件及工作原理
2、理解原电池电流大小的影响因素
【过程与方法】：
1、学会探究影响因素的方法
2、学会合作探究
【情感态度与价值观】：
通过实验激发学生的兴趣，并大胆提出质疑，学会遵循客观事实并树立环保意识
【回顾】：
原电池的构成条件？【实验一】：设计原电池
1、利用给定的仪器及试剂设计原电池，
画出装置图,写出电极反应
【问题一】： 电流大小不同方法：控制单一变量法，研究条件的影响因素【问题二】：两极都有现象产生
电流不稳定实验二：影响电流的大小因素应如何改进？改进的关键点是？
实验方案：
1、将ZnSO4溶液、 稀CuSO4溶液分别倒入两个电解槽中
2、用导线依次连接Zn片、电流计、Cu片
3、将Zn片插入ZnSO4溶液中，Cu插入CuSO4溶液中，
再用盐桥连接。
认真观察两极变化，记录电流表的读数与指针变化
将zn片与硫酸铜溶液分离
【实验三】：原电池的改进画出改进后的装置图
并连接装置
【问题二】：两极都有现象产生
电流不稳定
使用盐桥
盐桥使产生电流稳定，让化学能更大程度的
转化为电能【问题三】：盐桥中溶质不同，电流不同三、不同的溶质对电流的影响
离子的迁移速率与导电能力有关
阴阳离子的迁移速率接近可以提高导电能力使用KCl或KNO3溶液可增大电流【实验五】：解剖干电池牛皮纸MnO2与C的混合物【实验四】：利用试剂设计干电池实验表明电池的效率确实与电极的表面积、极板间距、电极的材料、介质、盐桥中电解质等因素有关。
但在具体的生产中是多个因素的综合考虑电池设计依据生活中我们常使用各种各样的电池用于“神七”的太阳能电池笔记本电脑专用电池手机专用电池实验表明电池的效率确实与电极的表面积、极板间距、电极的材料、介质、盐桥中电解质等因素有关。
但在具体的生产中是多个因素的综合考虑电池设计依据更环保经济高效的电极、电解质、电池的外壳等
的研究尤为重要作 业通过搜索以下网站：
中国电池网 http://www.battery.com.cn/
中华电池网 http://www.batterycn.com/
中国燃料电池网http://www.cnfuelcell.com/
调查日常所用电池的种类及用途 电流的形成： 电子的定向移动离子的定向移动从微观的角度分析电池中的电流如何产生的？ e：电荷量
S：导线的横截面积
n：单位体积内电子的个数
v：单位时间内电子移动的速度【方法导引】：【思考】Thank You !教学设计
教学主题
探究原电池电流大小的影响因素
一、教材分析
教材：鲁科版化学必修2第2章第3节第二部分与选修四第一章第三节
实验研究方向的确定：必修2第2章第3节第二部分通过化学反应为人类提供能源，依据单液原电池解释原电池的工作原理及组成条件，而选修四第一章第三节同时出现了单液原电池与双液原电池，这激发了我们探究原电池的兴趣。难点是如何根据学生已有知识与现实使用的电池相联系，如何让电池几百年的发展历程在有限的时间内再现。通过与学生大量查阅资料、做实验，最终确定此实验课题??。
二、学生分析
通过高一必修二中原电池的学习，学生已经知道：两极/一液/一回路/是构成原电池的基本条件，该装置能使放热的氧化还原反应，实现化学能向电能的直接转化。但在理解原电池本质及单液原电池开发为化学电源是否可行？如供电持续吗？电流稳定吗？能量转化率高吗？学生在高一阶段并未做深入探究。
三、教学目标
（一）知识与技能：
1、掌握原电池的组成条件及工作原理
2、理解原电池电流大小的影响因素
（二）过程与方法：
1、学会探究影响因素的方法
2、学会合作探究
（三）情感态度与价值观：
通过实验激发学生的兴趣，并大胆提出质疑，学会遵循客观事实并树立环保意识
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四、教学环境
eq oac(□,√)√简易多媒体教学环境???□交互式多媒体教学环境???eq oac(□,√)√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.用PPT展示原电池工作原理图及各知识环节的总结要点。
2.简单动画演示带盐桥双液原电池的工作原理，存进学生对问题的理解。
3.平板拍照，留存关键的实验现象图片展示，加深对实验的印象。
4.数字化仪器的使用：利用数据采集器、电流传感器
（1）绘制单液原电池、双液原电池工作电流的变化曲线图，形象直观
（2）绘制不同材料电极，电极间距及接触面积工作电流的变化曲线图
（3）测绘盐桥中盛装不同电解质溶液时的电流数据图，初步体会盐桥中因阴阳离子迁移速率不同，而对原电池工作效率产生的影响。
5.实物展台：学生学案展示
6.布置课前资料搜集作业，让学生利用网络做好课前相应准备。
六、教学流程设计
教学环节
教师活动
学生活动
信息技术支持（资源、方法、手段等）
【前置学生活动】
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【提出要求】学生根据高一所学，利用相关仪器将Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
1.设计成原电池。
2.描述原电池工作原理，并书写电极反应式。
2.持续几分钟观察电流表示数和电极变化，并对现象作出分析。
1.动手合作组装原电池装置，并相互交流想法。
2.书写电极反应式，讨论工作原理。
3.现象发现：电流计指针示数不稳，且呈减小趋势；负极Zn片表面析出大量疏松红色固体，且明显发热。
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实物展台展示学生电池设计方案；
平板拍照，分享展示负极附着大量红色固体的现象。
【提出问题】
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【过渡】原电池是化学能转化为电能的装置，能量转化率的高低是衡量原电池优劣的重要指标。
1.该原电池工作效率会高吗？
2.适合将其设计成化学电源吗？
倾听
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【实验探究阶段一】
1.原理分析
【提出问题】要想求得电池的工作效率，我们需要哪些数据？师生交流
实验原理：
（1）法拉第常数
F=NA·e=6.02·1023mol-1·1.602·10-19C?≈?96440 C/mol
Q理论=2·nZn耗·F
(2)电池工作效率
?=Q实际/Q理论?*100%
（2）电流传感器的应用及图像处理方法。
小组交流课前查阅的资料
学生课前利用网络搜集信息
2.单液原电池的工作效率（能量转化率）
利用视频演示仪器操作步骤及数据处理方式：
(电子天平称量反应前Zn片质量m前；1000s后，取出锌片，用蒸馏水、乙醇洗净，晾干，称量锌片m后
nZn耗=（m前-m后）/65g·mol-1
(利用仪器对应软件，对电流-时间图像的积分功能，求得时间段0-1000s内，通过外电路的实际电量Q实际。
(代入公式求算：
电池工作效率??=Q实际/Q理论?*100%
学生分组实验
数字化仪器的使用：电流传感器，数据采集器，笔记本电脑；
视频演示操作基本流程，节省时间。
学生汇报
倾听，评价
汇报：电流不稳定，呈下降趋势。
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【实验探究阶段二】
双液原电池测算电池工作效率
【提出问题】
该原电池的缺陷，是什么原因造成的呢？如何改造该装置呢？
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学生设想到将负极与电解质溶液分开，双液原电池的理论模型生成。
PPT
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按图连接该装置，实验其能否产生电流？并重复单液原电池的工作效率测算步骤。
数字化仪器的使用：电流传感器，数据采集器，笔记本电脑；
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学生汇报
倾听，评价
汇报：电流几乎不变
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总结归纳提升环节
动画演示双液原电池工作原理
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动画演示
【实验探究环节三】
【提出问题】
盐桥里所装电解质溶液能否能随意选取呢？
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验证盐桥中有无电解质，电解质种类、浓度对原电池的影响。
数字化仪器的使用：电流传感器，数据采集器，笔记本电脑；
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整理笔记
【总结】
盐桥的作用；
盐桥的工作原理
整理笔记，思考，交流
PPT
原理分析
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【实验探究环节四】
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【联系实际】
1.研究条件影响因素，可以采用控制单一变量法。
2.电流强度（I）=? e s n v
e：电荷量
S：导线的横截面积
n：单位体积内电子的个数
v：单位时间内电子移动的速度
【提出问题】
影响原电池电流大小的因素还有哪些？
更换电极材料，改变板间距，接触面积，及介质浓度
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要求学生课前查阅资料，寻找化学电源中的“盐桥”
小组讨论
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学生分组实验
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汇报电源中类似盐桥的设计“电池隔膜“
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数字化仪器的使用：电流传感器，数据采集器，笔记本电脑；
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网络、学生自制PPT
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课堂总结
总结：
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倾听，记录
PPT
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
1.?借助实验创新，夯实教学目标，创新如下：
????一是借助数字化仪器，以电子转移为核心，结合法拉第定律实现了电池工作效率的定量求算，较之传统的理论分析，明显更有说服力。二是对盐桥所装不同电解质进行了对比实验，让学生对盐桥的作用及作用原理有了更理性的认识。三是更换电极材料，改变板间距，接触面积，及介质浓度等对于电流大小的影响因素
2.践行新课程的基本理念，挖掘实验探究在化学教学中的价值：
整堂课，以实验为载体，将实验探究与思考交流交替进行，使学生在自主实验、积极思考和相互讨论中发现问题、分析问题和解决问题。?激发学生学习化学的兴趣，培养学生的创新精神、实践能力及人文精神。
3.借助实验，实现对氧化还原反应的再认识：
有盐桥的双液原电池中氧化剂、还原剂近乎完全隔离却能实现电子的定向转移。推翻了氧化剂和还原剂只有接触才能发生化学反应的狭隘理念。本实验要让学生体会到：盐桥这一设置不仅仅是一个实验技术的改进，更是对旧的思维模式质的突破！
