原電池教案

[課前準備：學生課桌上放有盛稀硫酸的玻璃缸、電流汁、鋅片、銅片、導線。（兩人一組）] [上課] 師：工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防、科研、日常生產(chǎn)中，常常使用哪些電池？××同學。[指定學生] 生（1）：蓄電池、干電池、溫差電池、氧化銀電池、高能電池等。 師：××同學[指生（1）]參加區(qū)里少年科技站活動，因此他解得很多，講得很好。 化學電池一般都是根據(jù)原電池原理制成的。為了更好地使用各種電池，并創(chuàng)造出更多更好的新電池，必須學習最簡單的電池，也就是學習原電池的構造和它的工作原時。[板書：一、原電池]化學反應時常伴隨著光、熱這樣一些現(xiàn)象。化學反應是否有電流效應呢？如果有的話，電流又是怎樣產(chǎn)生的呢？我們一起做一個實驗，請大家把書翻到154頁（實驗5－3）。大家都經(jīng)過預習，具體操作不必多講，做實驗時請觀察三個現(xiàn)象，并認真思考產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因，也可適當?shù)卣归_一些討論。第一，鋅片、銅片平行插入盛有衡硫酸的玻璃缸里，仔細觀察鋅片上有沒有氣體？其次，拿導線把鋅片、銅片連接起來，再看一看銅片有沒有氣體產(chǎn)生？鋅片上現(xiàn)象有無變化？最后我們把鋅片、銅片連接一個電流計、看看電流計的指針有沒有偏轉？實驗結束以后，鋅片和銅片用自來水沖洗沖洗，放在塑料燒杯里。盛衡硫酸的玻璃缸仍放在桌子上。下面大家開始做實驗。[教師在黑板上畫上原有電池示意圖（圖1）] [學生邊實驗邊開展討論；教師邊巡視邊進行個別指導。] 注意！連接電流計時，銅片上的導線接在電流計刻有正0．6處，鋅片上的導錢接在電池計刻有負的地方。[稍待片刻]好，全部結束，請大家迅速把鋅片、銅片用水沖洗一下，放在塑料燒杯里，玻璃缸、電流計、燒杯都放在桌子的正上方。 現(xiàn)在我們請同學匯報一下，在實驗時看到一些什么現(xiàn)象？××同學。[指定學生] 生（2）：看到鋅片上面有氣泡，用導線連接起來，銅片上有氣泡。 師：連接導線前后，鋅片和銅片的現(xiàn)象各有什么不同？ 生（2）：連接導線前，鋅片上有氣泡，銅片上無氣泡；連接導線后，鋅片上氣泡減少，銅片上出現(xiàn)比較多的氣泡。 師：然后在導線中連接電流計，又看到什么現(xiàn)象？ 生（2）：電流計的指針有一些偏轉。 師：鋅片、銅片插入稀硫酸中，鋅片有氣泡產(chǎn)生，銅片上沒有氣泡產(chǎn)生，這是什么原因？×××同學，[指定學生]你講講看。 生（3）：鋅的活動性大，所以有氣泡；銅的活動性小，所以沒有氣泡產(chǎn)生。 師：大家想想，這樣回答完整嗎？×××同學。[指定學生] 生（4）：在金屬活動性順序表中，鋅排在氫的前面，容易失去電子，能置換酸中的氫。 師：銅呢？ 生（4）：銅排氫的后面，不能置換酸中的氫。 師：在金屬活動順序表中，鋅排氫的前面，鋅的化學性質比氫活潑，鋅原子易失電子給硫酸溶液中的氫離子。鋅不斷溶解，鋅原子變成鋅離子，氫離子得到電子變成氫離子。兩上氫原子結合成氫分子，鋅片上有氣體即氫氣逸出。[板書]現(xiàn)在再考慮：為什么鋅片、銅片連接了導線以后，如果鋅片很純的話，鋅片上的氣泡很少。幾乎沒有，而銅片上的氣泡卻很多，什么道理？××同學。[指定學生] 生（5）：鋅被氧化成鋅離子進入溶液，溶液中的氫離子從銅片獲得電子，被還原成氫原子。 師：同學們能回家預習，很好。但回答問題要針對題意，經(jīng)過思考后用自己的語言來回答。大家看到銅片上氣泡很多，鋅片上氣泡少了，這是什么道理呢？××。[指定學生] 生（6）：鋅原子失電子變成鋅離子，電子通過導線流向銅片上，氫離子在銅片上得電子，變成氫原子再組成氫分子。銅片上有很多氫氣泡。 [評述：在這類探索性實驗中，操作并不困難，重要的是觀察現(xiàn)象要細微，否則無收獲。在觀察到現(xiàn)象后，分析電子的流動和轉移的路線是重要的課題。一定要讓學生得到如下結論：鋅片與稀硫酸接解反應時，電子是在鋅和氫離子之間直接轉換；而在鋅片用導線與插在稀硫酸時的銅片接連時，電子是由鋅片通過導線到達銅片后，在銅片上向氫離子轉移。在學生的回答中，有一句話最重要：“鋅原子失去的電子通過導線流到銅片上”，要特別強調。在電子通路得到控制后，原電池的使用才成為可能。] 師：鋅是比較活動的金屬，鋅片的鋅原子失電子變成鋅離子，溶解在溶液里。鋅原子失去電子通過導線流到銅片上，而溶液中的氫離子從銅片上得到電子變成氫原子，二年氫原子組成了氫分子。因此，在銅片上就有氣體出發(fā)。大家也可以考慮一下：鋅原子失電子變成二價鋅離子，氫離子得電子變成氫原子都是一些什么反應呀？×××同學。[指定學生] 生（7）：鋅原子失電子發(fā)生氧化反應，氫離子得電子發(fā)生還原反應。 師：鋅原子失去電子變二價鋅離子的反應為氧化反應；氫離子得電子變氫原反應是還原反應。在導線中連接了電流計，大家都看到電流計的指針有偏轉的。說明導線里有電流通過，考慮一下上述實驗裝置，怎么會產(chǎn)生電流的？電子流動的方向，又是怎樣的呢？請同學們討論。 生（8）：電流的產(chǎn)生是由于電子從鋅片流向銅片。 師：有誰補充？××[指定學生] 生（9）：因為鋅片上電子多，鋅片、銅片之間有電勢差 師：產(chǎn)生電流的根本原因是什么？ [評述：產(chǎn)生電流的根本原因，在化學里是無法弄明白的。學生回答的產(chǎn)生電勢差的事實，也是根本原因之一，如果學生在高中電學里已學過這個原理，教師可提醒一下。如果學生的尚未學到，則化學教師可以輕輕帶過，待學生到物理學習中再深究。這里，也許只需突出氧化－還原反應的自動變化。] 生（10）：鋅片上鋅原子發(fā)生氧化反應，銅片上的氫離子得電子發(fā)生還原反應，使導線中的電子從鋅片流向銅片。 師：鋅片、銅片上發(fā)生了氧化－還原反應，使電子從鋅片不斷地流向銅片而形成電流，這是上述裝置產(chǎn)生電流的根本原因。鋅比銅活動，容易失去電子，鋅片上的電子比銅片多，鋅片與銅片間有電勢差，電子從鋅片流向銅片。我們再看看上面的實驗裝置有什么特點？請大家翻開書，第155頁，第四行：“把化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置叫原電池�！蔽覀儎偛抛鰧嶒灥难b置就是原, 鋅、銅、衡硫酸組成的一個鋅銅原電池。現(xiàn)在大家可以搞清楚了，什么是原電池。 原電池中電子流出的這一極稱為負極；原電池電子流入的這一極稱為正級。鋅、銅原電池中鋅和銅各是什么極？ 生（集體）：鋅片是負極；銅片是正極。 師：鋅、銅原電池中，鋅片是電子流出的稱為負極，銅片是電子流入的稱為正極。負極鋅片，正極銅片，各發(fā)生什么反應？ 生（集體）：負極鋅片上發(fā)生氧化反應；正極銅片上的H＋發(fā)生還原反應。 師：負極鋅片，電極鋅本身被氧化正極銅片，H＋在電極銅上被還原。鋅銅原電池中的電子，從負極鋅片流向正極銅片。 為了更好地學習原電池的工作原理，我們可以用電極方程式，表示原電池兩電極上所發(fā)生的反應。電極方程怎樣寫法呢？寫電極方程式時，[指黑板上所寫的電極方程式應寫清楚正極、負極；在電極后面括一個括號，寫電極材料名稱；然后再書寫原子（分子）或離子的符號，以及得失電子的數(shù)目；最后配平并在反應物、生成物的符號間寫等號。] [評述：電極方程式的書寫一定要規(guī)范，這有利于鞏固對電極反應的氧化還原本質的理解。] [教師將放有的盛稀硫酸的玻璃缸，硫酸銅溶液的玻璃缸，酒精溶液的玻璃缸，鋅片、銅片、銀片、石墨棒以及導線的示教盤和大型電流計擺在講臺上。] 師：下面我再來做幾個實驗，請大家仔細觀察。這是鋅片、石墨棒，在玻璃缸里的是稀硫酸[出示實物]，現(xiàn)在如果我把鋅片和石墨棒放在稀硫酸里，鋅片上有氣泡嗎？ 生：有氣泡。 師：石墨棒上有氣泡嗎？ 生：沒有。 師：現(xiàn)在我用一根導線，把鋅片和石墨棒連接起來。[教師演示]請×××同學[指定學生]代表大家來看一下，并向大家匯報看到的現(xiàn)象。 生（11）：鋅片上氣泡減少，石墨棒上有氣泡產(chǎn)生。 師：把電流計連接在鋅片和石墨棒中間[教師演示]，大家看看講臺上電流計指針，電流計指針發(fā)生偏轉。 下面我們做第二個實驗。這里有兩塊鋅片，玻璃缸里是稀硫酸[出示實物]把兩塊鋅片插入稀硫酸里[教師演示]，兩塊鋅片有什么現(xiàn)象？ 生：都有氣泡。 師：如果在兩塊鋅片間，連接一電流計[教師演示]，大家看看，電流計的指針是否有偏轉？ 生：沒有偏轉。 師：兩塊鋅片插入稀硫酸連接電流計，兩塊鋅片都有氣泡產(chǎn)生，電流計指針不發(fā)生偏轉。 下面我們做第三個實驗。這是一塊鋅片，這是一塊銀片，玻璃缸是硫酸銅溶液[出示實物]，把鋅片、銀片插入硫酸銅溶液中，放置片刻后，取出銀片[教師演示]，大家看看，銀片上有什么現(xiàn)象？ 生（部分）：變暗了；（部分）：有暗紅色。 師：如果在鋅片、銀片中，連接一個電流計[教師演示]，大家看看，電流計的指針是否有偏轉？ 生：有偏轉。 師：鋅片、銀片插入硫酸銅溶液，連接電流計，鋅不斷溶解，銀片有暗紅色物色析出，電流計指針發(fā)生偏轉。 最后一個實驗，也就是第四個實驗。這是一塊鋅片、一塊銅片，玻璃缸里是酒精溶液[出示實物]。 現(xiàn)在我們把鋅片和銅片插入酒精溶液[教師演示]，大家仔細觀察，有什么現(xiàn)象？ 生：沒現(xiàn)象。 師：鋅片、銅片插入酒精溶液，鋅片、銅片都沒有現(xiàn)象。如果用導線把鋅片、銅片連接起來，鋅片、銅片上仍然沒有現(xiàn)象�，F(xiàn)在我在鋅片、銅片間， 連接一個電流計[教師演示]，大家看看，電流計指針是否有偏轉？ 生：沒有偏轉。 師：鋅片、銅片插入酒精溶液，連接電流計，鋅片、銅片上沒有現(xiàn)象，電流計指針不發(fā)生偏轉。 現(xiàn)在請大家考慮：這四個實驗中，哪幾個既發(fā)生化學反應，又能產(chǎn)生電流？請×××同學回答。 生（12）：第一和第三。 師：第一和第三個實驗。既發(fā)生化學反應，又能產(chǎn)生電流，這些裝置是原電池；第二個實驗發(fā)生化學反應，但無電流產(chǎn)生；第四個實驗既不發(fā)生化學反應，也沒有電流產(chǎn)生，這些裝置都不是原電池。 現(xiàn)在請大家考慮：原電池由哪幾部分構成？每部分用什么材料？材料有什么要求？也就是說，請臧克家總結歸納一下，構成原電池要哪些條件？請×××同學講講看。 [評述：在了解原電池作用的 ，分析原電池的構造。而且，教師對構造的教學是

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