2019-2020年人教版高中化學(xué)選修四:4-1原電池 教案.doc
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人教版選修4化學(xué)反應(yīng)原理 2019-2020年人教版高中化學(xué)選修四:4-1原電池 教案 一、教學(xué)目標(biāo) 知識與技能:深入了解原電池的工作原理。通過三次理論分析使學(xué)生對原電池的形成條件產(chǎn)生更完整的認(rèn)識。學(xué)會書寫電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)。能根據(jù)反應(yīng)設(shè)計簡單的原電池。 過程與方法:學(xué)生通過橘子電池的實驗活動,體驗建構(gòu)模型的過程。通過Zn-CuSO4電池的設(shè)計活動,感悟科學(xué)探究的思路和方法,進一步體會控制變量在科學(xué)探究中的應(yīng)用。 情感態(tài)度與價值觀:介紹電池發(fā)展史,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,感受原電池原理應(yīng)用于化學(xué)電源開發(fā)的關(guān)鍵作用。通過雙液電池模型的建構(gòu),滲透對立統(tǒng)一的辯證唯物主義思想。 二 教學(xué)重點:原電池工作原理和形成條件 三 教學(xué)難點:氧化還原反應(yīng)完全分開在兩極發(fā)生(分池、分液) 四 教學(xué)方法:實驗探究 五、教學(xué)過程與教學(xué)資源設(shè)計 教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖 展示圖片 復(fù)習(xí)已知 【引入】展示各種電池圖片,電池的作用。 【復(fù)習(xí)】銅鋅原電池裝置中正負(fù)極分別發(fā)生了什么反應(yīng)?電流是如何產(chǎn)生的? 【回顧復(fù)習(xí)】化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。 【復(fù)習(xí)】原電池工作原理: 負(fù)極:氧化反應(yīng) 失電子 正極:還原反應(yīng) 得電子 電子從負(fù)極流向正極, 陰離子從正極流向負(fù)極,形成閉合回路。 第一次理論分析,復(fù)習(xí)已經(jīng)掌握的原電池原理和形成條件,為后面的深化發(fā)展提供基礎(chǔ)。 橘子實驗 提煉模型 【連接】在必修中有一個家庭實驗——設(shè)計水果電池。 【提出實驗內(nèi)容】現(xiàn)在給你提供了以下材料,請你設(shè)計橘子電池,觀察實驗現(xiàn)象并提煉出原電池模型。 可供選擇的材料: 靈敏電流計、銅絲、鋅條、導(dǎo)線、培養(yǎng)皿、橘子 【小組實驗】 【方案展示,提煉模型】 通過橘子實驗的方案討論,使學(xué)生從“單瓣”→“兩瓣”形象實驗演化成“單池”→“雙池”的模型建構(gòu);從“膜”上升到“鹽橋”的認(rèn)識。 第二次理論分析提出雙池-鹽橋模型,在模型分析中再次強調(diào)電流的形成過程,同時強調(diào)鹽橋的作用。 序號 方案、現(xiàn)象 方案1 Zn片和Cu片同時插入一瓣橘子中 (有電流) 方案2 Zn片和Cu片分別插入未分開的兩瓣橘子中 (有電流) 方案3 Zn片和Cu片分別插入分開的兩瓣橘子中 (無電流) 交流方案,匯總 教師引導(dǎo),學(xué)生主動建構(gòu)模型,集體討論修改: 方案1: 方案2: 【針對方案2提問】為何兩瓣未分開的橘子也能產(chǎn)生電流? 【針對方案3提問】為何兩瓣分開的橘子不能產(chǎn)生電流?如何改進,產(chǎn)生電流? 【教師演示兩種解決方案】“連隧道”(用吸滿果汁的導(dǎo)管連通)、“搭橋”(用浸有NaCl溶液的濾紙條連接)。 【提問】這兩種解決方案為何能產(chǎn)生電流?請?zhí)釤捘P汀? 【知識介紹】在化學(xué)實驗中常用的鹽橋是在U型管里裝含有瓊膠的飽和KCl溶液。 【可能解釋】因為兩瓣中間的膜可以讓離子通過,離子定向移動形成閉合回路。 【可能解釋】未形成閉合回路。解決方法:將兩瓣橘子貼在一起。 還有可能會有將其浸入電解質(zhì)溶液中。 【可能解釋】在“隧道”和“橋”中離子能夠定向移動,構(gòu)成閉合回路。 【提煉模型】 實驗探究 完善認(rèn)識 【連接】水果中含有電解質(zhì)溶液,因此可以設(shè)計水果電池實現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化電能的過程。如何將化學(xué)反應(yīng)設(shè)計成原電池裝置呢? 【提出問題】現(xiàn)有反應(yīng)Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,如何設(shè)計成原電池裝置? 【組織學(xué)生交流,確定設(shè)計思路】先將氧化還原反應(yīng)拆分,再根據(jù)反應(yīng)確定電極材料和電解質(zhì)溶液。 【提出實驗?zāi)康摹堪贷}橋模型,根據(jù)Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu反應(yīng)設(shè)計成原電池裝置。 【指導(dǎo)學(xué)生實驗】 注意電極材料的選擇。 注意電解質(zhì)溶液的選擇。 注意記錄實驗現(xiàn)象。 聯(lián)系已學(xué)知識,回憶根據(jù)化學(xué)反應(yīng)設(shè)計成原電池裝置的思路和方法。 思路1:先選材料,后定反應(yīng)。 Zn是負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng); Cu是正極,發(fā)生還原反應(yīng)。 思路2:先拆反應(yīng),后選材料。 Zn-2e-=Zn2+ 氧化反應(yīng) 負(fù)極 Cu2++2e-=Cu還原反應(yīng) 正極 可供使用的儀器和藥品:靈敏電流計、銅片、鋅片、導(dǎo)線、培養(yǎng)皿、ZnSO4溶液、NaCl溶液、CuSO4溶液、浸NaCl溶液的濾紙條(鹽橋)。 注意:及時清洗電極。 【小組實驗設(shè)計方案,并實施】 通過方法討論和交流,后面學(xué)生實驗過程會有的放矢,防止漫無目的的實驗。 通過實驗活動,感悟科學(xué)探究的思路和方法,進一步體會控制變量在科學(xué)探究中的應(yīng)用。 在討論交流方案的過程中,學(xué)生對實驗現(xiàn)象的解釋,深入認(rèn)識原電池原理和形成條件,上升到完整認(rèn)識。通過雙液電池模型的建構(gòu),滲透對立統(tǒng)一的辯證唯物主義思想。 【交流方案】 【方案1】為何Zn表面會變黑? 從能量轉(zhuǎn)化的角度說明什么 方案 負(fù)極 負(fù)極液 正極 正極液 現(xiàn)象 1 Zn CuSO4 Cu CuSO4 Zn表面變黑 有電流產(chǎn)生 2 Zn ZnSO4 Cu CuSO4 Zn表面不變黑 有電流產(chǎn)生 3 Zn NaCl Cu CuSO4 Zn表面不變黑 有電流產(chǎn)生 問題? (分析現(xiàn)象)Zn接觸到CuSO4溶液,會直接發(fā)生置換反應(yīng)。說明Zn失去的電子并沒有完全轉(zhuǎn)化成電能,電能轉(zhuǎn)化率較低。 【方案2】為何會產(chǎn)生電流? (理論分析)①因負(fù)極和正極已有提供電子和接受電子的物質(zhì),兩者存在電勢差,有電子定向移動的趨勢。 ②當(dāng)通過鹽橋連接兩極時,陰離子從正極溶液通過鹽橋向負(fù)極移動,此時形成閉合回路,就形成了電流。 【問題】負(fù)極液的作用?正極液的作用? (學(xué)生通過對比分析)負(fù)極液只起導(dǎo)電作用;正極液中Cu2+發(fā)生還原反應(yīng),且起導(dǎo)電作用。 【總結(jié)交流】你對原電池原理的認(rèn)識。 回顧歷史 發(fā)展創(chuàng)新 【介紹電池發(fā)展史】 通過今天的實踐活動,聯(lián)系電池發(fā)展史,你有哪些感想? 交流感受。 介紹電池發(fā)展史,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,感受原電池原理應(yīng)用于化學(xué)電源開發(fā)的關(guān)鍵作用。 [作業(yè)布置]:課后作業(yè)P73面 第2、3、6題 [板書設(shè)計]: 第一節(jié):原電池 一、原電池的概念:直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。 二、原電池的本質(zhì):氧化還原反應(yīng) 三、構(gòu)成原電池的條件: 1、兩極:活性不同的兩極電極材料(可以是兩種活性不同的金屬或金屬與非金屬) 2、電解質(zhì)溶液:要求電極材料在電解質(zhì)溶液中能自發(fā)的發(fā)生氧化還原反應(yīng) 3、要形成一個閉合的回路。 簡稱“兩極一液一線”- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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