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山东省郓城县实验中学鲁科版高中化学选修四第一章第3节《化学能转化为电能—电池》教案

※基本信息※
- 资料类型：教(学)案
- 教材版本：不限
- 适用学校：不限
- 所需点数：0点(会员免费)
- 资料来源：收集
- 资料作者：
- 资料大小：48.71KB
- 资料上传：admin
- 资料审核：
- 下载次数：11
- 更新时间：2015-11-23 16:33:42
- 上传时间：2015-11-23 16:37:17
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※资料简介※
第三节   化学能转化为电能
(共三课时)
一、教学目标
1、知识与技能目标
①通过对铜锌原电池的分析,了解原电池的工作原理,根据电流的方向判断原电池的正极和负极的方法,以及电池反应的概念。
②通过学习、了解常见化学电池的种类及其工作原理,认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。
③通过分析铜-铁接触处形成原电池的例子,理解金属腐蚀的电化学原理以及防护的原理。
2、过程与方法目标
①通过原电池装置的设计实验,培养学生动手、动脑的能力,以及分析、处理实验数据的能力。
②通过交流讨论,训练学生的思维能力,培养学生获取分析处理、归纳信息的能力。
3、情感态度与价值观目标
通过学习,使学生从能量的角度比较深刻的了解化学学科学对人类的贡献,从而赞赏化学的作用。
二、重点、难点
重点:原电池的工作原理,写出简单的电极反应及电池反应,金属腐蚀的电化学原理以及据此而设计的防护原理。
难点: 原电池的工作原理,金属发生吸氧腐蚀的电化学原理。
三、教学过程
第1课时    原电池的工作原理
[引言]通常情况下,化学反应中的能量变化主要是化学能和热能之间的转化，实际生产生活中电能的应用更广。第二章我们学习了把电能转化为化学能的装置¬—电解池,今天我们继续讨论在必修(Ⅱ)中学习的把化学能转化为电能的装置—原电池。
[指导实验]学生分组设计实验
[实验1]将锌片和铜片分别通过导线与电流计连接,并使锌片和铜片直接接触,然后浸入盛有
CuSO4溶液的烧杯中。
现象:铜片表面明显有铜析出,电流计指示无电流通过。
[实验2]将锌片和铜片分别通过导线与电流计连接, 并使锌片和铜片不直接接触,然后浸入盛有CuSO4溶液的烧杯中。
现象:电流计指针发生偏转,并指示出电子是由锌片流向铜片;在铜片的表面有红色铜析出。
[问题讨论]实验1:在不同电极上发生反应,电流计指针不动的原因,可能与锌片和铜片直接接触有关,电子没有通过导线。
实验2:发生了原电池反应,该装置构成原电池,锌为原电池负极,铜为正极。但随着上述实验时间的延续,电流计指针偏转的角度逐渐减小,最终又没有电流通过,同时锌片表面逐渐被铜全部覆盖,分析、讨论原因。
     由于锌片与CuSO4溶液直接接触,在反应一段时间后,难以避免溶液中有Cu2+在锌片表面被直接还原,一旦有少量铜片在锌片表面析出,即在负极(Zn)表面也构成了原电池，进一步加速铜在负极表面析出，致使向外输出的电流强度减弱。当锌片表面完全被铜覆盖后，反应终止了，也就是无电流再产生。
［讨论］设计新实验装置
      把Zn放在ZnSO4溶液中，把Cu放在CuSO4溶液中，在两个烧杯中间放盐桥（盐桥中通常装有琼胶的KCl饱和溶液）。
［学生小结］1、原电池的负极及其电极反应：Zn－2e－=Zn2+（Zn→Zn2+＋2e－）
    2、原电池的正极及其电极反应：Cu2+＋2e－=Cu
3、原电池的电流是怎样产生的。
负极用还原性较强的物质，负极向外电路提供电子；正极用氧化性较强的物质，正极从外电路得到电子。在原电池内部，两极浸在电解质溶液中，并通过正负离子的定向运动而形成电路。正离子向正极移动，负离子向负极移动。
［课后讨论］对比电解池，它们在工作原理上有什么不同？
课堂练习：某化学研究性学习小组进行如下实验操作：
把用砂纸去膜等大的镁片和铝片，分别同量程为500µA的电表“－”、“＋”端相连接，迅速将两电极插入盛有1 mol•L-1的NaOH溶液中，观察到开始电表指针向右偏移约500µA，铝片表面有许多气泡，很快电流逐渐减少直至0，随后，指针向左偏移，且电流逐渐增大至约400µA，此时铝片表面气泡有所减少，但镁条表面只有极少量的气泡产生。实验刚开始，镁为____极，电极反应为______________________________。实验一段时间后，铝为_____极，电极反应为____ ______________________________。
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