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1、原电池原理及其应用教学案例 钦州二中 庞子权 一、教学目标 1.知识与技能：理解原电池原理，掌握构成原电池的条件，会进行简单的原电池设计。2.过程与方法：培养学生观察能力、实验能力、实验设计能力、语言表达能力。培养学生正向思维、逆向思维、发散思维能力。3.情感态度与价值观：培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学态度，培养学生的团队协作精神。二、设计思路：教学方法：实验探究法。通过实验、分析、讨论、总结、应用等过程，诱导学生观察、思考、推理、探究。教师创设实验情景，学生通过思考质疑，沿着化学反应中能量变化的思路，设计、动手实验探讨原电池原理。然后开展第二个探究性实验：通过提供材料，让学生
2、设计实验方案，分组讨论、得出最佳方案，实验探讨构成原电池的条件。最后开展第三个探究性实验：利用所学知识，根据现有材料，制作水果电池，让学生体验学习化学乐趣。具体流程如下：教师：学生：三、教学过程：【引入】火力发电中能量是如何转化的呢？火力发电是通过化石燃料燃烧(氧化还原反应)，使化学能转变为热能，加热水使之汽化为蒸汽推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。燃煤发电是从煤中的化学能开始的一系列能量转换过程：化学能热能机械能电能。其中，燃烧（氧化还原反应）是使化学能转换为电能的关键。火力发电的好处：投资较少，建厂快，技术成熟，安全性能较高，原料较充分。火力发电的弊病：对环境污染较重，所需原料是有限的不可
3、再生的化石燃料，能源利用率低。火力发电的这些缺点催生了新的电能发生装置，能不能找到一种装置能把化学能直接转化成电能呢？【板书】第四节 原电池原理及其应用 教师：化学能能否直接转化为电能呢，我们通过下面的实验观察。【安排学生实验】实验 1 观察记录（你看到了什么？）结论（小组讨论）将锌片和铜片平行插入稀硫酸溶液中，锌片表面有气泡生成 铜片面有无泡生成 Zn 2HZn2+H2 铜不能与稀硫酸反应 材料引题 设置悬念 指 导 实 验 归纳要点 知识呈现 引 导 总结布置 新 问 题 自主思维 设计方案 自己动手 开展实验 小组讨论 得出结论 解决问题 发散思维 应用评价 创新方案 观察 探索 验证
4、归纳 激发思维 激化思维 深化思维 聚合思维 观察现象；再使锌片和铜片接触，观察实验现象。铜片也有气泡生成 为什么铜片表面有气泡？H+得到的电子是铜失去的吗？电子从锌片转移到铜片上，H+得到的电子不是铜失去的。【提出问题】你的头脑中产生了什么疑问？做一个合理的假设解释你的疑问！【学生假设】假设：电子从锌片跑到铜片上。【追问】如何证明电路中有电子通过？【学生回答】用电流表检验！将锌片和铜片用导线连接起来，在导线之间接入电流表。平行插入稀硫酸溶液中观察实验现象。【教师】动手试一下吧！【安排学生实验】实验内容 观察记录（你看到了什么？）结论（小组讨论）实验 2：将锌片和铜片用导线连接起来，在锌片和铜
5、片导线之间接入电流表。电流表偏转 1、电路中有电流通过；2、化学能直接转化为电能的装置。【教师】电流表偏转啦！电流产生啦！从能量变化的角度分析，这是什么装置?【生】化学能直接转化为电能的装置。【板书】原电池定义：化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。【小组讨论】1在锌片和铜片表面分别发生了哪些变化？2电子从哪里来，到哪里去？3.电池的正极和负极分别是什么？判断依据是什么？4.溶液中有哪些看不见的动作？【小组汇报】由于 Zn 失去的电子经导线转移到 Cu 片上，故导线上有电流通过，因此电流计指针发生偏转。电子由锌片流向铜片，根据物理学知识，电子移动方向与电流方向相反，电流由铜片流向锌片，铜片为正
6、极，锌片为负极。负极(Zn)：Zn-2e-Zn2+正极（Cu）：2H+2e-H2 Zn 失去电子成 Zn2+进入溶液，溶液中的阴离子移向负极 Zn，阳离子移向正极 Cu。【教师总结板书】化学能氧化还原反应电能 2Zn-2e-2Zn氧化反应 2H-2e2H还原反应 电解质溶液 负极 正极 铜锌原电池 失 e-，沿导线传递，有电流产生 阴离子 阳离子 阳离子 2e-电极总反应：Zn+2H+=H2+Zn2+【过渡】原电池是化学能直接转化为电能的装置，那么，要构成一个原电池需要哪些条件呢？【提出问题】根据已具备的氧化还原反应知识和上述信息，你认为构成原电池的条件是什么？说出你的想法并与同伴交流。【学生
7、假设】原电池组成：两块电极（正、负极）和电解质溶液。【小组讨论】下列装置能否构成原电池。如果你还有疑问，你可用下列药品：Zn 片、Cu 片、石墨棒、Fe 钉、稀硫酸、无水乙醇、导线、CuSO4溶液、电流表、烧杯等设计对比实验证明你的想法。【教师总结】形成条件一：活泼性不同的两个电极负极：较活泼的金属；正极：较不活泼的金属或非金属导体石墨等；形成条件二：电极需插在电解质溶液中；形成条件三：必须形成闭合回路。用一句话可概括为“两极液成回路”【板书】构成原电池条件：“两极液成回路”。【提问】有新发现的请举手，还有什么实验方案在现有实验条件无法验证的?【学生】原电池反应必须是自发氧化还原反应。【过渡】根据构成原电池的条件，你是不是很想自己动手设计一个原电池呢？【课堂练习】有下列材料：电极（Zn 片、Cu 片、石墨棒、Fe 钉等任选）、导线、水果（西红柿 2 个）、电流计，请设计一个能使电流计指针发生偏转的装置。方式：最好先独立设计，并动手试验，边做边改进，也可与邻座同学相互讨论和观摩，或请老师指导。我设计的原电池 实验现象 电流表是否偏转 能 否 构 成原电池 结 论 四课后作业 1.完成探究：完成探究活动表。2.解决问题：了解一个真正的电池，看看哪些地方运用到今天大家的研究成果。3.搜集关于废旧电池中存在的物质，废旧电池随便丢弃会对环境造成哪些不良影响？