初中物理《原电池》教案(4篇).docx

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1、 初中物理原电池教案(4篇) 教学重点: 原电池的化学工作原理; 原电池的形成条件及电极反响式;电子流和电流的运动方向; 培育学生关怀科学、讨论科学和探究科学的精神。 教学难点: 原电池的化学工作原理和金属的腐蚀。 教学过程: 复习 提问化学反响通常伴有能量的变化,能量有那些转换(或传递)能量的形式? 新课: 3-4原电池原理及其应用 学生试验,教师指导 学生思索的问题 (1)锌和稀H2SO4直接反响的实质是什么? (2)插入铜丝接触到锌粒后,为什么在铜丝上出气泡? (3)铜丝上的电子由何处而来,出来的是什么气体? 学生依据试验,建议争论步骤:现象(易)解释(难)结论(难) 一、原电池 比照铜

2、锌原电池与直流电源或干电池的试验,得出有关的电极名称,电流流淌方向,电子流淌方向等。 电极反响:负极(锌片) Zn - 2e = Zn2+(氧化反响) 正极(铜片)2H+ + 2e = H2(复原反响) 原电池反响:Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 定义:把化学能转变为电能的装置叫做原电池。 原电池中:电子流入的一极是正极(较不活泼金属),电子流出的一极是负极(较活泼金属)。 原理:较活泼的金属发生氧化反响,电子从较活泼的金属(负极)流向较不活泼的金属(正极)。 原电池组成:两块相连的活泼性不同的金属(或可以导电的其它材料); 电解质溶液(中学只局限活泼金属与电解质溶液能自发进展氧化复

3、原反响的状况)。 原电池形成电流的条件:两块相连的活泼性不同的金属(或可以导电的其它材料)与电解质溶液接触构成闭合回路。 常常用做惰性电极材料的物质是Pt(铂)或C(石墨),如下列图两个装置的电极反响是一样的。 说明:教学软件不能代替教学试验,不过可以在总结时用演示教学软件。 练习推断以下装置那些能构成原电池,标出电极名称,写出电极反响。 二、化学电源 (教师可以布置课外文献检索,课堂时间有限,不行能涉及过多内容,局限于教材即可) 1、干电池 家庭常用电池。 常见的是锌-锰干电池。如图: 2、铅蓄电池 目前汽车上使用的电池。 铅蓄电池的构造是用含锑5%8%的铅锑合金铸成格板。PbO2作为阳极,

4、Pb作为阴极,二者交替排列而成。电极之间充有密度为1.25%1.28%gcm-3的硫酸溶液。 3、锂电池 锂电池是一种高能电池,锂作为负极,技术含量高,有质量轻、体积小、电压高、工作效率高和寿命长等优点。常用于电脑笔记本、手机、照相机、心脏起博器、火箭、导弹等的动力电源。 4、新型燃料电池 复原剂(燃料)在负极失去电子,氧化剂在正极得到电子。 目前常见的有,氢气、甲烷、煤气、铝等燃料与空气、氯气、氧气等氧化剂组成的燃料电池。 特点是能量大、使用便利、不污染环境和能耗少等。 三、金属的腐蚀和防护 (1)金属的腐蚀 金属腐蚀是指金属或合金跟四周接触到的气体或液体进展化学反响而腐蚀损耗的过程。 析氢

5、腐蚀(在酸性条件下) 说明:析氢腐蚀备有Flash演示教学软件,请查阅或选用。 钢铁在潮湿的空气中,钢铁外表吸附的水膜由于溶入二氧化碳,使H+增多。 H2O + CO2 H2CO3 H+ + HCO3- 构成的原电池:铁(负极)碳(正极)酸性电解质薄膜 负极(铁)Fe 2e = Fe2+ (被氧化) 正极(碳)2H+ + 2e = H2(被复原) 吸氧腐蚀(在弱酸性或中性条件下) 说明:吸氧腐蚀备有Flash演示教学软件,请查阅或选用。 钢铁在潮湿的空气中,钢铁外表水膜溶解了氧气。 构成的原电池:铁(负极)碳(正极)电解质薄膜 负极(铁)2Fe 4e = 2Fe2+ (被氧化) 正极(碳)2H

6、2O + O2 + 4e = 4OH-(被复原) 析氢腐蚀和吸氧腐蚀往往同时发生,一般状况下,钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀。 争论 析氢腐蚀或吸氧腐蚀钢铁外表水膜溶液的PH值会有什么变化? (2)金属的防护 通过讨论争论学习 1、 转变金属的内部组织构造。 2、 在金属外表掩盖爱护层。 涂油脂、油漆,掩盖搪瓷、塑料,电镀、热镀、喷镀,在钢铁外表形成致密而稳定的氧化膜。 3、 电化学爱护法。 作业教材69页:一、二、三题 课后讨论课题 通过查找资料(包括上网)了解一种新型电池的具体化学原理和优缺点。(如海水电池、氢氧燃料电池、纽扣电池、锂电池等) 高二必修一化学原电池教案 篇二 一、构成原电池的条件构

7、成原电池的条件有: (1)电极材料。两种金属活动性不同的金属或金属和其它导电性(非金属或某些氧化物等);(2)两电极必需浸没在电解质溶液中; (3)两电极之间要用导线连接,形成闭合回路。说明: 一般来说,能与电解质溶液中的某种成分发生氧化反响的是原电池的负极。很活泼的金属单质一般不作做原电池的负极,如、Na、Ca等。 二、原电池正负极的推断 (1)由组成原电池的两极材料推断:一般来说,较活泼的或能和电解质溶液反响的金属为负极,较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。但详细状况还要看电解质溶液,如镁、铝电极在稀硫酸在中构成原电池,镁为负极,铝为正极;但镁、铝电极在氢氧化钠溶液中形成原电池时,由于是

8、铝和氢氧化钠溶液发生反响,失去电子,因此铝为负极,镁为正极。 (2)依据外电路电流的方向或电子的流向推断:在原电池的外电路,电流由正极流向负极,电子由负极流向正极。 (3)依据内电路离子的移动方向推断:在原电池电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极。 (4)依据原电池两极发生的化学反响推断:原电池中,负极总是发生氧化反响,正极总是发生复原反响。因此可以依据总化学方程式中化合价的升降来推断。 (5)依据电极质量的变化推断:原电池工作后,若某一极质量增加,说明溶液中的阳离子在该电极得电子,该电极为正极,活泼性较弱;假如某一电极质量减轻,说明该电极溶解,电极为负极,活泼性较强。 (6)依据电极

9、上产生的气体推断:原电池工作后,假如一电极上产生气体,通常是由于该电极发生了析出氢的反响,说明该电极为正极,活动性较弱。 (7)依据某电极四周pH的变化推断析氢或吸氧的电极反响发生后,均能使该电极四周电解质溶液的pH增大,因而原电池工作后,该电极四周的pH增大了,说明该电极为正极,金属活动性较弱。 三、电极反响式的书写 (1)精确推断原电池的正负极是书写电极反响的关键 (2)假如原电池的正负极推断失误,电极反响式的书写肯定错误。上述推断正负极的方法是一般方法,但不是肯定的,例如铜片和铝片同时插入浓硝酸溶液中, (3)要考虑电子的转移数目 在同一个原电池中,负极失去电子数必定等于正极得到的电子数

10、,所以在书写电极反响时,肯定要考虑电荷守恒。防止由总反响方程式改写成电极反响式时所带来的失误,同时也可避开在有关计算中产生误差。 (4)要利用总的反响方程式 从理论上讲,任何一个自发的氧化复原反响均可设计成原电池,而两个电极反响相加即得总反响方程式。所以只要知道总反响方程式和其中一个电极反响,便可以写出另一个电极反响方程式。 四、原电池原理的应用 原电池原理在工农业生产、日常生活、科学讨论中具有广泛的应用。 化学电源:人们利用原电池原理,将化学能直接转化为电能,制作了多种电池。如干电池、蓄电池、充电电池以及高能燃料电池,以满意不同的需要。在现代生活、生产和科学讨论以及科学技术的进展中,电池发挥

11、的作用不行代替,大到宇宙火箭、人造卫星、飞机、轮船,小到电脑、电话、手机以及心脏起搏器等,都离不开各种各样的电池。 加快反响速率:照实验室用锌和稀硫酸反响制取氢气,用纯锌生成氢气的速率较慢,而用粗锌可大大加快化学反响速率,这是由于在粗锌中含有杂质,杂质和锌形成了很多个微小的原电池,加快了反响速率。 比拟金属的活动性强弱:一般来说,负极比正极活泼。 防止金属的腐蚀:金属的腐蚀指的是金属或合金与四周接触到的气体或液体发生化学反响,使金属失去电子变为阳离子而消耗的过程。在金属腐蚀中,我们把不纯的金属与电解质溶液接触时形成的原电池反响而引起的腐蚀称为电化学腐蚀,电化学腐蚀又分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀:在潮

12、湿的空气中,钢铁外表吸附一层薄薄的水膜,里面溶解了少量的氧气、二氧化碳,含有少量的H+和OH-形成电解质溶液,它跟钢铁里的铁和少量的碳形成了很多个微小的原电池,铁作负极,碳作正极,发生吸氧腐蚀: 电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要缘由。因此可以用更活泼的金属与被爱护的金属相连接,或者让金属与电源的负极相连接均可防止金属的腐蚀。 高中化学必修二原电池教案 篇三 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 初步熟悉原电池概念、原理、组成及应用。 三、探究难点 通过对原电池试验的讨论,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

13、】 电能是现代社会中应用最广泛,使用最便利、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、摄像机这一切都依靠于电池的应用。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、原电池试验探究 讲:铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟识的物质,利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家-伏打留给我们的历史闪光点! 【试验探究】(铜锌原电池) 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】 1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生?

14、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 (H+)如何变化? 4、锌片和铜片上变化的反响式怎样书写? 5、电子流淌的方向如何? 讲:我们发觉检流计指针偏转,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,这就是生活中供应电能的全部电池的开山鼻祖-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:其实锌和稀硫酸反响是氧化复原反响,有电子的转移,但氧化剂和复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

15、无肯定的方向,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,剧烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。明显从理论上讲,一个能自发进展的氧化复原反响,若能设法使氧化与复原分开进展,让电子的不规章转移变成定向移动,便能形成电流。所以原电池的实质就是将氧化复原的电子转移变成电子的定向移动形成电流。 (2)实质:将肯定的氧化复原反响的电子转移变成电子的定向移动。马上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

16、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缘由。 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) 试验:我们用干电池验证一下我们分析的正负极是否正确! 讲:我们一般用离子反响方程式表示原电池正负极的工作原理,又叫

17、电极方程式或电极反响。一般先写负极,所以可表示为: 负极(Zn):Zn2eZn2 (氧化) 正极(Cu):2H2eH2(复原) 讲:其中负极上发生的是氧化反响,正极上发生的是复原反响,即负氧正还。 留意:电极方程式要注明正负极和电极材料 满意全部守衡 总反响是:Zn+2H+=Zn2+H2 讲:原来一个自发的氧化复原反响通过肯定的装置让氧化剂和复原剂不规章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:固然能,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

18、样的条件? 二、原电池的构成条件 1、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、自发的氧化复原反响(本质条件) 思索: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? 推断是否构成原电池,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,推断

19、原电池正负极并求锌片溶解了多少克?设原硫酸的浓度是1l/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(布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 思索:如何依据氧化复原反响原理来设计原电池呢? 请将氧化复原反响 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Cl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

20、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削减了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连续进展。 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: 正极反响:得到电子 (复原反响) 负极反响:失去电子 (氧化反响) 总反响:正极反响+负极反响 想一想:如何书写简单反响的电极反响式? 较繁电极反响式=总反响式-简洁电极反响式 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

21、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响式: 负极反响式为:2CO+2CO32-4e-=4CO2 正极反响式为:2CO2+O2+4e-=2CO32- 电池总反响式:2CO+O2=2CO2 四、原电池中的几个推断 1、正极负极的推断: 正极:活泼的一极 负极:不活泼的一极 思索:这方法肯定正确吗? 2、电流方向与电子流向的推断 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推断 阳离子:向正极区移动 阴离子:向负极区移动 高二必修一化学原电池教案 篇四 学问与技能: 1、使学生了解原电池的工作原理。 2、能够写出电极反响式

22、和电池反响方程式。 过程与方法: 1、经受探究构成原电池的原理的过程,了解科学探究的步骤,学习科学探究的根本方法,提高科学探究的力量; 2、经受屡次小组合作、学习、争论,是学生合作学习、解决问题的力量得到提高。 情感态度与价值观: 在合作探究学习的过程中体验思维碰撞的乐趣。 重点: 了解原电池的工作原理,能够写出电极方程式和电池反响方程式。 难点: 原电池的工作原理。 教学过程: 【引入】学生阅读教材70页,解答电化学定义及电化学讨论的内容,使学生在整体上了解本章学问点。 【播放视频】以塑料杯、铁钉、铜丝、白醋、二极管等生活中常见根本器材所做的有关原电池的试验,引起学生的兴趣,并提出问题,二极

23、管发光的缘由是什么,让学生带着问题去学习。 【展现问题】 1、什么是原电池? 2、构成原电池的条件是什么? 3、原电池的正负极和电子流向如何推断? 4、原电池的工作原理是什么?(将原电池内容进展细分,使学生有目的的进展学习讨论,给学生五分钟时间,阅读课本7172页,带着问题进展阅读,是学生对于整体学问有一个初步的熟悉,便利之后的学习) 【提问】什么是原电池 【学生答复】将化学能转化为电能的装置叫做原电池。 【追问】那么构成原电池需要什么条件呢?接下来通过试验探究来进展了解。 【试验探究一】 【结论】前一个装置可以形成原电池,后一个装置不能形成原电池,得出形成原电池的条件之一:活泼性不同的两个电

24、极。并通过争论,进一步确定,活泼性较强的做负极,而活泼性较弱的做正极。 【试验探究二】 【结论】前一个装置可以形成原电池,后一个装置不能形成原电池,得出形成原电池的条件之二:电极必需插进电解质溶液中。 【试验探究三】 【结论】前一个装置可以形成原电池,后一个装置不能形成原电池,得出形成原电池的条件之三:必需要形成闭合回路。 【追问】通过以上试验,了解了构成原电池的三个条件,但是最根本的条件并没有探究到。提问:原电池是将化学能转化为电能的装置,其中电流是如何产生的呢? 【学生答复】是由于电子的定向移动所以产生了电流 【追问】电子为什么会定向移动,在化学学习中哪种化学反响能使电子定向移动? 【学生

25、答复】氧化复原反响 【总结】由以上提问,可得出构成原电池的第四个条件:能自发进展的氧化复原反响。让学生对构成原电池的四种条件记忆两分钟,之后进展提问。 【提问】构成原电池的条件? 1、具有活泼性不同的电极,较活泼的金属作负极,较不活泼的金属或非金属作正极。 2、具有电解质溶液。 3、形成闭合回路。 4、具有能自发进展的氧化复原反响。 【提问】如何推断原电池的正负极及电子的流向。(给学生三分钟时间,学生小组争论,解决问题,之后随机抽取学生答复) 负极:较活泼金属,电子流出,发生氧化反响 正极:较不活泼金属或非金属,电子流入,发生复原反响。 【叙述】刚刚讲解了有关原电池的定义、构成条件、各电极的反

26、响,需要将这些学问点形成网络,便利记忆与理解。 【小结】总结本节课的根本概念,对根本的定义和专用名词进展记忆。 【练习】推断装置是否能形成原电池? 【答复】ABEO可以形成原电池;CDFMN不能构成原电池。 【追问】CDFMN为什么不能构成原电池,各自的缘由是什么?(学生答复,进一步复习稳固构成原电池的四个条件) 【结尾】展现原电池在以后学习中的应用,是学生对原电池的重要性有一个清楚的熟悉。播放一段由橙子制造原电池的试验视频,寓教于乐,使学生学会自己动手,学会用身边简洁的生活原料来进展好玩的化学试验,学以致用,到达良好的学习成果。 【板书】 电化学原电池 1、定义:将化学能转化为电能的装置 2、工作原理:自发进展的氧化复原反响 3、构成条件: 活泼性不同的电极材料 必需插进电解质溶液中 必需形成闭合回路

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