高二必修一化学原电池教案优秀

时间:2023-01-07 16:24:41 教案 我要投稿

高二必修一化学原电池教案优秀

  作为一名无私奉献的老师,通常需要准备好一份教案,教案是教学蓝图,可以有效提高教学效率。怎样写教案才更能起到其作用呢?以下是小编整理的高二必修一化学原电池教案优秀,希望能够帮助到大家。

高二必修一化学原电池教案优秀

高二必修一化学原电池教案优秀1

  教学重点:

  ①原电池的化学工作原理;

  ②原电池的形成条件及电极反应式;电子流和电流的运动方向;

  ③培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神。

  教学难点:

  原电池的化学工作原理和金属的腐蚀。

  教学过程:

  Ⅰ复习

  [提问]化学反应通常伴有能量的变化,能量有那些转换(或传递)能量的形式?

  Ⅱ新课: §3-4原电池原理及其应用

  [学生实验,教师指导]

  [学生思考的问题]

  (1)锌和稀H2SO4直接反应的实质是什么?

  (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?

  学生根据实验,建议讨论步骤:现象(易)——解释(难)——结论(难)

  一、原电池

  对比铜锌原电池与直流电源或干电池的实验,得出有关的电极名称,电流流动方向,电子流动方向等。

  电极反应:负极(锌片) Zn - 2e = Zn2+(氧化反应)

  正极(铜片)2H+ + 2e = H2↑(还原反应)

  原电池反应: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应,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:①两块相连的活泼性不同的金属(或可以导电的其它材料);

  ②电解质溶液(中学只局限活泼金属与电解质溶液能自发进行氧化还原反应的情况)。

  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。

  经常用做惰性电极材料的物质是Pt(铂)或C(石墨),如下图两个装置的电极反应是相同的。

  说明:教学软件不能代替教学实验,不过可以在总结时用演示教学软件。

  [练习]判断下列装置那些能构成原电池,标出电极名称,写出电极反应。

  二、化学电源

  (教师可以布置课外文献检索,课堂时间有限,不可能涉及过多内容,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,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

  还原剂(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、使用方便、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周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。

  ◇ 析氢腐蚀(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,钢铁表面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↑(被还原)

  ◇ 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,钢铁表面水膜溶解了氧气。

  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)2H2O + O2 + 4e = 4OH-(被还原)

  ◇ 析氢腐蚀和吸氧腐蚀往往同时发生,一般情况下,钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀。

  [讨论] 析氢腐蚀或吸氧腐蚀钢铁表面水膜溶液的PH值会有什么变化?

  (2)金属的防护

  [通过研究讨论学习]

  1、 改变金属的内部组织结构。

  2、 在金属表面覆盖保护层。

  涂油脂、油漆,覆盖搪瓷、塑料,电镀、热镀、喷镀,在钢铁表面形成致密而稳定的氧化膜。

  3、 电化学保护法。

  Ⅲ作业——教材69页:一、二、三题

  [课后研究课题]

  通过查找资料(包括上网)了解一种新型电池的详细化学原理和优缺点。(如海水电池、氢氧燃料电池、纽扣电池、锂电池等)

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  知识与技能:

  1、使学生了解原电池的工作原理。

  2、能够写出电极反应式和电池反应方程式。

  过程与方法:

  1、经历探究构成原电池的原理的过程,了解科学探究的步骤,学习科学探究的基本方法,提高科学探究的能力;

  2、经历多次小组合作、学习、讨论,是学生合作学习、解决问题的能力得到提高。

  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应方程式。

  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研究的内容,使学生在整体上了解本章知识点。

  播放视频:以塑料杯、铁钉、铜丝、白醋、二极管等生活中常见基本器材所做的有关原电池的实验,引起学生的兴趣,并提出问题,二极管发光的原因是什么,让学生带着问题去学习。

  展示问题:

  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判断?

  4、原电池的工作原理是什么?(将原电池内容进行细分,使学生有目的的进行学习研究,给学生五分钟时间,阅读课本71—72页,带着问题进行阅读,是学生对于整体知识有一个初步的认识,方便之后的学习)

  提问:什么是原电池

  学生回答: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?接下来通过实验探究来进行了解。

  实验探究一:

  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极。并通过讨论,进一步确定,活泼性较强的做负极,而活泼性较弱的做正极。

  实验探究二:

  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:电极必须插进电解质溶液中。

  实验探究三:

  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:必须要形成闭合回路。

  追问:通过以上实验,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?

  学生回答: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应能使电子定向移动?

  学生回答:氧化还原反应

  总结:由以上提问,可得出构成原电池的第四个条件:能自发进行的氧化还原反应。让学生对构成原电池的四种条件记忆两分钟,之后进行提问。

  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、具有能自发进行的氧化还原反应。

  提问:如何判断原电池的正负极及电子的流向。(给学生三分钟时间,学生小组讨论,解决问题,之后随机抽取学生回答)

  负极:较活泼金属,电子流出,发生氧化反应

  正极:较不活泼金属或非金属,电子流入,发生还原反应。

  讲述:刚才讲解了有关原电池的定义、构成条件、各电极的反应,需要将这些知识点形成网络,方便记忆与理解。

  小结:总结本节课的基本概念,对基本的定义和专用名词进行记忆。

  练习:判断装置是否能形成原电池?

  回答: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,各自的原因是什么?(学生回答,进一步复习巩固构成原电池的四个条件)

  结尾:展示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晰的认识。播放一段由橙子制造原电池的实验视频,寓教于乐,使学生学会自己动手,学会用身边简单的生活原料来进行有趣的化学实验,学以致用,达到良好的学习成果。

  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:自发进行的氧化还原反应

  3、构成条件:

  ①活泼性不同的电极材料

  ②必须插进电解质溶液中

  ③必须形成闭合回路

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  一、教材的地位和作用本节内容是现行高中化学试验修订本第二册第四章第四节的内容,本节课融合了氧化还原反应、金属的性质、电解质溶液等知识,并彼此结合、渗透;在学习过程中还涉及到物理中电学的相关知识,体现了学科内、学科间的综合;同时为学生了解各类化学电源及金属的腐蚀和防护奠定了理论基础,也是培养学生创造性思维的很好教材。

  二、学生状况分析与对策学生已经学习了金属的性质、电解质溶液及氧化还原反应等有关知识;在能力上,学生已经初步具备了观察能力、实验能力、思维能力,喜欢通过实验探究化学反应的实质,由实验现象推测反应原理,并对其进行归纳总结。

  教学目标教学目标及确立依据

  教学目标是学习活动的指南和学习评价的依据。教学大纲对原电池的原理作了C级要求,结合学生实际情况,确立本节教学目标如下:知识、技能:使学生理解原电池原理,掌握原电池的组成条件,了解原电池的用途;能力、方法:进一步培养学生利用实验发现问题、探究问题、解决问题的能力;情感、态度:通过探究学习,培养学生勇于探索的`科学态度,渗透对立统一的辩证唯物主义观点。

  教材处理

  一、重点、难点及确立依据依据教学大纲和考试说明的要求,结合学生的认知水平等确定本节课的重点为原电池的原理和组成条件,其中原电池的原理也是本节的难点。

  二、教学内容的组织与安排为了便于教和学,我把演示实验改为学生实验,采用实验“铺垫”创设问题情境,把以往“照方抓药”式的验证性实验变为探索性实验。在实验中留有“空白”、“开发区”,如在实验中要想验证是否有电流产生等问题,让学生自行设计实验,可用电流表、小闹钟、音乐卡等让学生亲自动手操作,领略创新成功的喜悦。同时除实验外,还采用多媒体动画展示肉眼看不见的电子运动情况,这样可降低教学难度,增强教学的直观性。

  教法与学法

  一、教法——探究法美国哈佛大学校长在世界大学校长论坛中讲过:“如果没有好奇心和纯粹的求知欲为动力,就不可能产生那些对社会和人类具有巨大价值的发明创造。”为了激发学生的好奇心和求知欲,在教学过程中不断创设疑问情境,逐步引导学生去分析、去主动探究原电池的原理及组成条件,重视学生亲身体验知识形成和发展的过程。

  二、学法——实验探索法化学是一门以实验为基础的科学,有人曾恰当地用这么几句话概括了化学实验的重要性:“我听见因而我忘记,我看见因而我记得,我亲手做因而我理解。”学生学习任何知识的最佳途径是由自己去探索发现,因此,在课堂内增大学生的活动量和参与意识,每两人一套实验装置,通过认真实验,仔细观察,自己分析铜锌原电池的特点,归纳出原电池的组成条件,使学生处于积极主动参与学习的主体地位。

  教学手段实验探究,问题探究辅助教具:计算机、实验仪器及药品等无论运用哪一种媒体,都不能让其仅起着教师讲课的演示工具的作用,避免学生“享受”现成结论,而应使教师的演示工具转变为学生的认识工具,实现信息技术与学科教学的整合。

  过程

  教学内容教材处理及设计的依据

  导课:引入一个医学小故事

  探究1:将锌片插入稀硫酸中;

  探究2:将铜片插入稀硫酸中;

  探究3:将锌片、铜片同时平行插入稀硫酸中;设疑:为什么上述实验都是锌片上有气泡,铜片上无气泡?

  探究4:锌片、铜片用导线连接后,插入稀硫酸中;设疑:

  ①锌片的质量有无变化?

  ②铜片上产生了氢气,是否说明铜能失去电子?

  ③写出锌片和铜片上变化的离子方程式。

  ④H+得到的电子从哪来?

  ⑤锌失去的电子如何传递到铜?

  探究5:如何证明装置中产生电流

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