0 0 类别 : 教案

原电池 金属的腐蚀和防护 教学目标 知识技能：掌握原电池的工作原理，通过实验能正确判断原电池的正负极。 初步掌握形成原电池的基本条件，并能将理论联系实际。 能力培养：通过实验不断总结、发现、归纳知识的要点，使学生的思维能力 和创造能力都得到充分的锻炼。 科学思想：应用辩证唯物主义的思维方法，抓住氧化还原反应是原电池工 作原理的本质。由师生共同参与讨论发现问题，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。 科学方法：实验、观察、科学抽象。 重点、难点 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。 教学过程设计 教师活动 学生活动 设计意图 【引言】大家知道，各种形 式的能量，在一定条件下是可以 相互转变的。例如：通过电动机 电能可以转变为机械能；…… 【提问】化学能和电能之间 是否能相互转变？在怎样的条件 下可以实现这种转变？ 举出各种能量相互 转变的实例。 思考问题。 引导学生思考 能量的特点。 直接点出本节 课的中心意图：化 学能与电能的转变。 指导学生边做实验边讨论。 利用已学知识： 分组实验 1： 通过一组实验 使学生在原有知识 Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑ 改进了实验操作过程后， 亲自发现问题，并设法找出正确 答案。 【提问】（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？（组 织学生讨论并回答问题） （1）向试管中倒 入 5mL稀H2SO4，插入 Cu丝观察现象并讨论。 （2）取出 Cu丝再 放入一粒纯锌。 （3）将 Cu丝插入 试管中并与 Zn粒接触。 思考、回答： 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+离子，因此 在铜丝表面只能出氢气。 的基础上又发现了 新问题。 培养学生积极 思考问题的能力， 并能用已学过的知 识去解释一定问题。 教师活动 学生活动 设计意图 【过渡】 因为 Cu不与稀H2SO4发 生反应，所以，Cu既不失电子 也不会得电子。 【设问】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，如何 证明有电流产生？ 讨论并回答： 用导线连接不同的 两种金属，并同时将两 金属置于稀H2SO4溶液 中，在导线中间连接一 个电流计，可以观察指 针是否偏转，从此判断 是否有电流产生。 由物理学知识 引导学生找出能形成 电流的根本因素。 【演示 1】 有这样一种装置，用导线 连接锌板和铜板，并在其中连 一个灯泡，将两板平行插入稀 H2SO4溶液中，观察灯泡是否 发亮？ 【提问】这种装置的反应与 Zn和稀H2SO4直接反应又有什 么不同？由这种装置能起到什 么样的作用？ 观察实验并思考三 个问题： （1）观察有什么现 象发生？ （2）说明什么问题？ （3）证明什么问题？ 回答问题： 灯泡发亮，说明有 电流产生，从而证明有 电子流动，只能是 Zn失 去电子沿着导线定向流 动到 Cu板上。 发现问题： Zn与稀H2SO4直接 反应没有电流产生，而 用导线连接 Zn板和 Cu 板后，再与稀H2SO4反 应则产生了电流。 培养学生通过 观察能抓住问题的本 质，同时还要深入思 考问题，不能只注意 表面现象。 进一步引导学 生通过实验、观察、思 考、总结，最后又回 到由能量相互转化的 角度去考虑这些问题， 点出这节课的实质性 问题，从而引出这节 课的中心点。 【板书】第六节原电池金属 的腐蚀和防护 一、原电池——把化学能 转变成电能的装置。 经过化学反应，可 以将化学能转化成电能。 逐步引导学生 得出原电池的定义。 根据原电池的组成结构， 请大家思考两个问题。 思考问题： 【画图】 （1）Zn板和 Cu板 在工作中各发生什么反 应？ （2）如何判断电子 流动方向和两金属的正 负电极？ 讨论： 根据金属活动性顺 序，锌容易失去电子进 入溶液，电子 根据实验现象 找出原电池反应的实 质是什么？ 利用已学知识， 让学生总结出 教师活动 学生活动 设计意图 小结：锌活泼失去电子被氧 化，铜板上带电子而显负电，溶 液中H+离子在铜板上获得电子被 还原成氢气。根据物理学知识，电 子流出一极为负极，电子流入一 极为正极。 则从锌板定向流动 到铜板上，而电流的方 向应该与此相反，从铜 板到锌板。 发现并总结规律： 在原电池工作中，相对 活泼金属为负极，相对 不活泼金属为正极。 电子流动的方 向以及正负电极的 判断，使感性认识 能够上升到理性认 识。 【展示】桌上的仪器、药品。 【演示 2】 用导线连接电流计，分别夹 住铜板、锌板，将它们同时插入盛 由学生上台前组装 实验，大家观察电流计 指针偏转方向。 由实验来验证上述 结论是否成立。 在学生讨论的 基础上，再通过实 验来验证所得结论 的正确性。 有稀H2SO4的烧杯中，观察指针 偏转方向。 用方程式表示两个电极的反 应过程，即电极反应式。 【板书】 1．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）： 2H+＋2e=H2↑ （铜板出气泡，发生还原反 应） 【讲述】 由以上分析可以看出电子流 动的方向，那么，电流又是如何 产生的？这种微观粒子的运动过 程可以借助计算机软件来观察。 回答： 指针偏向铜，说明 铜为正极，锌为负极。 练习书写电极反应 式。 由正负极的判 断推出两个电极反 应式。 【软件演示】 在烧杯中放入稀H2SO4，溶 液中有H+、SO2-4离子自由运动， 放入 Cu不反应，再放入 Zn，在 Zn板上出气泡。用导线连接 Zn和 Cu板后，就有电子流动、溶液中 离子的定向移动以及电流的产生。 【板书】 观看，最后总结出 电子流和电流的形成过 程。 借助计算机手 段，形象逼真的画 面可以帮助学生理 解抽象概念，较轻 松地就掌握了课堂 难点。 2．电子流与电流的运动方 向 教师活动 学生活动 设计意图 【过渡】 形成原电池都需要哪些条 件？让我们通过实验来探究。 【指导实验】 在学生桌上有 Zn、Fe、Cu 三种属，分别用它们做电极， 两两组合共有三种方式，利用 水果中含有的电解质溶液（如 葡萄、桔子、西红柿）。 用导线连接电流计和两种 金属，同时插入水果中，观察 指针偏转方向。 要求： 根据原电池工作原理进行 实验，观察能否产生电池，并 判断正负极。 分组实验 2 用导线分别夹住 Cu 丝和 Fe钉，再与电流计 连接，同时插入水果中。 总结： 指针偏向 Cu，Cu为 正极，Fe为负极。 用导线连接 Zn、Fe， 并置于电解质溶液中。 指针偏向 Fe钉，说 明有电流产生，且 Fe为 正极，Zn为负极。 讨论并回答： 让学生用不同 的金属组合去完成 原电池工作，通过 对比，去发现并归 纳形成条件。 检查学生是否 会组装原电池，也 是培养学生学以致 用，同时又能充分 发挥学生的积极性、 主动性。 通过三组对比 实验让学生发现并 总结出形成条件， 为培养学生养成良 好的科学思维方法 奠定基础。 【提问】 1．是不是任意两种金属 组合置于电解质溶液中就能形 成原电池？ 【演示 3】 （在投影仪上做实验） 在培养皿中盛有稀H2SO4 溶液，放入 Cu丝、Ag条均无 反应，将二者接触后也无反应。 2．两种金属一定是一个 很活泼，一个很不活泼吗？ 3．你可以得出什么结论？ 【评价】对学生的结论给予 评价。 Cu、Ag均不与稀 H2SO4发生氧化还原反应。 结论：由以上一组 实验得出结论，相对活泼 金属为负极，相对不活泼 金属为正极，必须要有一 种金属能跟电解质溶液发 生氧化还原反应。 【提问】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？ 思考。 分组实验 3 用导线连接 Zn条、 铅笔芯，并与电流计相连， 向烧杯中倒入NH4Cl溶 液，同时插入两导体，观 察指针偏转方向，判断正、 负极。 在学生初步总 结出形成原电池的 条件后，又将知识 面扩宽，使学生感 觉到知识永无止境， 还要继续深入探讨、 研究。 教师活动 学生活动 设计意图 组织学生讨论归纳形成原 电池的条件。 【板书】3．原电池的形成条 件 （1）要有两种活泼性不同 的金属或导体； （2）必须有电解质溶液； （3）必须发生氧化还原反 应。 指针偏向铅笔芯， 说明 Zn为负极，石墨为 正极。 讨论、归纳、小结原 电池的形成条件。 介绍铜、锌、硫酸电池是在 1789年由意大利物理学家伏特 所发明，为了纪念这一功勋，称 这种电池为伏打电池。至今人们 已利用伏打电池原理制出多种新 型电池。 举例说出几种电池： （1）铅蓄电池 （2）海水电池 （3）氢氧燃料电池 （4）纽扣电池 （5）锂电池 在进行化学史教 育的同时，使学生能 将已学知识与实际相 结合。 我们可以根据原电池工作 原理，来解释在日常生活和生产 中的许多现象。 【板书】 4．原电池原理的应用 认真思考，并根据 原电池的原理进行回答。 举出日常生活实 例，用所学知识去解 释一些现象，培养学 生理论联系实际的好 习惯。 （1）为什么实验室制氢气 时常用不纯的 Zn？ （2）马口铁和白铁一旦有 划痕后，在潮湿的空气中，谁被 腐蚀的速度快？ 【投影】 介绍原电池在尖端科技中 的广泛应用，在宇宙飞船中也使 用了一种叫氢氧燃料电池，这种 电池的优点是污染小，从保护人 类环境的意义出发，这种电池的 发展前途是很大的。 观察氢氧燃料电池 的装置及反应式。 【布置作业】课本 62页 2、3、4题。 教师活动 学生活动 设计意图 【随堂检测】 检查学生的认 识能力及判断能力， 有A、B、C三种金属，两两分别接触并同处于稀 H2SO4中，反应冒气泡，判断三种金属活动性顺序。 也起到巩固新知识 的作用。 附：随堂检测答案 三种金属的活动性顺序是：C＞B＞A。