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原電池原理及其應用教案
作為一位不辭辛勞的人民教師,很有必要精心設計一份教案,借助教案可以恰當?shù)剡x擇和運用教學方法,調(diào)動學生學習的積極性。那么優(yōu)秀的教案是什么樣的呢?以下是小編整理的原電池原理及其應用教案,希望對大家有所幫助。
原電池原理及其應用教案1
實驗:4-15:①將鋅片插入稀硫酸中報告實驗現(xiàn)象,原電池原理及其應用。
、趯€~片插入稀硫酸中報告實驗現(xiàn)象。
③將與鐵鋅銅片相互接觸或用導線連接起來插入稀硫酸中報告實驗現(xiàn)象。
、茉冖壑邪唁\片和銅片之間連上電流計,觀察其指針的變化。
結(jié)論:①鋅片能和稀硫酸迅速反應放出H2
②銅片不能和稀硫酸反應
、坫~片上有氣體生成
④電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明在兩金屬片間有電流產(chǎn)生
結(jié)論:什么是原電池?(結(jié)論方式給出)它的形成條件是什么?
原電池定義:把化學能轉(zhuǎn)化為電能的。裝置叫做原電池。
形成條件:①兩個電極
、陔娊赓|(zhì)溶液
、坌纬砷]合電路
討論:1、Zn|H2SO4|Cu形成裝置后有電流產(chǎn)生,鋅片上發(fā)生了什么
反應?銅片上發(fā)生了什么反應?(可以取鋅片周圍的溶液用NaOH溶液鑒別;取銅片上生成的氣體檢驗,化學教案《原電池原理及其應用》。)
結(jié)論:在鋅片周圍有鋅離子生成;銅片上生成的是H2
討論:可能造成此現(xiàn)象的原因?倆金屬片上的`反應式的書寫。
結(jié)論:在Zn上:Zn C 2e- =Zn2+
在Cu上:2H++2e-=H2
Zn失去電子流出電子通過導線--Cu--電解質(zhì)中的離子獲得電子
我們把:流出電子的一電極叫負極;
電子流入的一極叫做正極
兩極反應的本質(zhì):還是氧化還原反應,只是分別在兩極進行了。
負極失電子被氧化,發(fā)生氧化反應
正極得電子被還原發(fā)生還原反應
實驗:分別用兩個銅片和兩個鋅片做上述實驗④。
結(jié)論:兩種情況下電流計不發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明線路中無電流生成,銅片上無氣體生成。即兩電極必須是活潑性不同的金屬與金屬或金屬與非金屬(能導電)
原電池原理及其應用教案2
一、 學習目標
1、 掌握原電池實質(zhì),原電池裝置的特點,形成條件,工作原理
2、 了解干電池、鉛蓄電池、鋰電池、燃料電池
3、 了解金屬的電化學腐蝕
二、 知識重點、難點
原電池原理、裝置特點、形成條件、金屬的電化學腐蝕
三、教學過程
引入: 你知道哪些可利用的能源?電池做為能源的一種,你知道
是怎么回事嗎?它利用了哪些原理?你知道金屬是如何生
銹的嗎?
新授: 原電池原理及其應用
實驗:4-15:①將鋅片插入稀硫酸中報告實驗現(xiàn)象。
、趯€~片插入稀硫酸中報告實驗現(xiàn)象。
、蹖⑴c鐵鋅銅片相互接觸或用導線連接起來插入稀硫酸中報
告實驗現(xiàn)象。
、茉冖壑邪唁\片和銅片之間連上電流計,觀察其指針的變化。
結(jié)論:①鋅片能和稀硫酸迅速反應放出H2
②銅片不能和稀硫酸反應
、坫~片上有氣體生成
、茈娏饔嫷闹羔槹l(fā)生偏轉(zhuǎn),說明在兩金屬片間有電流產(chǎn)生
結(jié)論:什么是原電池?(結(jié)論方式給出)它的形成條件是什么?
原電池定義:把化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池.
形成條件: ①兩個電極
、陔娊赓|(zhì)溶液
、坌纬砷]合電路
討論:1、Zn|H2SO4|Cu形成裝置后有電流產(chǎn)生,鋅片上發(fā)生了什么
反應?銅片上發(fā)生了什么反應?(可以取鋅片周圍的溶液
用NaOH溶液鑒別;取銅片上生成的氣體檢驗。)
結(jié)論:在鋅片周圍有鋅離子生成;銅片上生成的是H2
討論:可能造成此現(xiàn)象的原因?倆金屬片上的`反應式的書寫。
結(jié)論:在Zn上:Zn – 2e- = Zn2+
在Cu上:2H++2e-= H2
Zn失去電子流出電子通過導線--Cu--電解質(zhì)中的離子獲得電子
我們把: 流出電子的一電極叫負極;
電子流入的一極叫做正極
兩極反應的本質(zhì):還是氧化還原反應,只是分別在兩極進行了。
負極失電子 被氧化 ,發(fā)生氧化反應
正極得電子 被還原 發(fā)生還原反應
實驗:分別用兩個銅片和兩個鋅片做上述實驗④。
結(jié)論:兩種情況下電流計不發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明線路中無電流生成,銅
片上無氣體生成。即兩電極必須是活潑性不同的金屬與金屬
或金屬與非金屬(能導電)
原電池原理及其應用教案3
第四章 第四節(jié) 原電池原理及其應用
教學重點:
、僭姵氐幕瘜W工作原理;
、谠姵氐男纬蓷l件及電極反應式;電子流和電流的運動方向;
、叟囵B(yǎng)學生關(guān)心科學、研究科學和探索科學的精神。
教學難點:
原電池的化學工作原理和金屬的腐蝕。
教學過程:
Ⅰ復習
[提問]化學反應通常伴有能量的變化,能量有那些轉(zhuǎn)換(或傳遞)能量的形式?
、蛐抡n: §3-4原電池原理及其應用
[學生實驗,教師指導]
[學生思考的問題]
。1)鋅和稀H2SO4直接反應的實質(zhì)是什么?
。2)插入銅絲接觸到鋅粒后,為什么在銅絲上出氣泡?
。3)銅絲上的電子由何處而來,出來的是什么氣體?
學生根據(jù)實驗,建議討論步驟:現(xiàn)象(易)——解釋(難)——結(jié)論(難)
一、原電池
對比銅鋅原電池與直流電源或干電池的實驗,得出有關(guān)的電極名稱,電流流動方向,電子流動方向等。
電極反應:負極(鋅片) Zn - 2e = Zn2+(氧化反應)
正極(銅片)2H+ + 2e = H2↑(還原反應)
原電池反應:Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
定義:把化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池。
原電池中:電子流入的一極是正極(較不活潑金屬),電子流出的一極是負極(較活潑金屬)。
原理:較活潑的金屬發(fā)生氧化反應,電子從較活潑的金屬(負極)流向較不活潑的金屬(正極)。
原電池組成:①兩塊相連的活潑性不同的金屬(或可以導電的其它材料);②電解質(zhì)溶液(中學只局限活潑金屬與電解質(zhì)溶液能自發(fā)進行氧化還原反應的情況)。
原電池形成電流的`條件:兩塊相連的活潑性不同的金屬(或可以導電的其它材料)與電解質(zhì)溶液接觸構(gòu)成閉合回路。
經(jīng)常用做惰性電極材料的物質(zhì)是Pt(鉑)或C(石墨),如下圖兩個裝置的電極反應是相同的。
說明:教學軟件不能代替教學實驗,不過可以在總結(jié)時用演示教學軟件。
[練習]判斷下列裝置那些能構(gòu)成原電池,標出電極名稱,寫出電極反應。
二、化學電源
。ń處熆梢圆贾谜n外文獻檢索,課堂時間有限,不可能涉及過多內(nèi)容,局限于教材即可)
1、干電池
家庭常用電池。
常見的是鋅-錳干電池。如圖:
2、鉛蓄電池
目前汽車上使用的電池。
鉛蓄電池的構(gòu)造是用含銻5%—8%的鉛銻合金鑄成格板。PbO2作為陽極,Pb作為陰極,二者交替排列而成。電極之間充有密度為1.25%—1.28%gcm-3的硫酸溶液。
3、鋰電池
鋰電池是一種高能電池,鋰作為負極,技術(shù)含量高,有質(zhì)量輕、體積小、電壓高、工作效率高和壽命長等優(yōu)點。常用于電腦筆記本、手機、照相機、心臟起博器、火箭、導彈等的動力電源。
4、新型燃料電池
還原劑(燃料)在負極失去電子,氧化劑在正極得到電子。
目前常見的有,氫氣、甲烷、煤氣、鋁等燃料與空氣、氯氣、氧氣等氧化劑組成的燃料電池。
特點是能量大、使用方便、不污染環(huán)境和能耗少等。
三、金屬的腐蝕和防護
(1)金屬的腐蝕
金屬腐蝕是指金屬或合金跟周圍接觸到的氣體或液體進行化學反應而腐蝕損耗的過程。
◇ 析氫腐蝕(在酸性條件下)
說明:析氫腐蝕備有Flash演示教學軟件,請查閱或選用。
鋼鐵在潮濕的空氣中,鋼鐵表面吸附的水膜由于溶入二氧化碳,使H+增多。
H2O + CO2 H2CO3 H+ + HCO3-
構(gòu)成的原電池:鐵(負極)——碳(正極)——酸性電解質(zhì)薄膜
負極(鐵)Fe – 2e = Fe2+ (被氧化)
正極(碳)2H+ + 2e = H2↑(被還原)
◇ 吸氧腐蝕(在弱酸性或中性條件下)
說明:吸氧腐蝕備有Flash演示教學軟件,請查閱或選用。
鋼鐵在潮濕的空氣中,鋼鐵表面水膜溶解了氧氣。
構(gòu)成的原電池:鐵(負極)——碳(正極)——電解質(zhì)薄膜
負極(鐵)2Fe – 4e = 2Fe2+ (被氧化)
正極(碳)2H2O + O2 + 4e = 4OH-(被還原)
◇ 析氫腐蝕和吸氧腐蝕往往同時發(fā)生,一般情況下,鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕。
[討論] 析氫腐蝕或吸氧腐蝕鋼鐵表面水膜溶液的PH值會有什么變化?
(2)金屬的防護
[通過研究討論學習]
1、 改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)。
2、 在金屬表面覆蓋保護層。
涂油脂、油漆,覆蓋搪瓷、塑料,電鍍、熱鍍、噴鍍,在鋼鐵表面形成致密而穩(wěn)定的氧化膜。
3、 電化學保護法。
Ⅲ作業(yè)——教材69頁:一、二、三題
[課后研究課題]
通過查找資料(包括上網(wǎng))了解一種新型電池的詳細化學原理和優(yōu)缺點。(如海水電池、氫氧燃料電池、紐扣電池、鋰電池等)
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