高中优秀教学资料原电池教学设计

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1、原电池教学设计山西省太原市育英中学谢莉娜【情境导入】“嫦娥二号”卫星发射（作为对祖国母亲61华诞的献礼，2010年10月1日18时59分57秒，“嫦娥二号”在西昌卫星发射中心由“长征三号丙,,运载火箭发射升空。在脱离了“长征三号丙”运载火箭之后，嫦娥二号登上“环月轨道”后运行的能量来自于哪里呢？对！来自于其自身携带的太阳能展板电池。）【投影】伏打电池图片、古巴格达的陶罐、太阳能电池（实用电池的开端还得归功于1800年3月，意大利科学家伏打（Volta）发明的原电池，他发明的原电池由Zn和Ag做电极，由硫酸做电解质溶液，人们把这种电池叫做伏打电池。）（比伏

2、打电池还要早的电池是在伊拉克首都巴格达附近出土了一只高15厘米的小陶罐。科学家向其中注入葡萄酒、硫酸铜、亚硫酸和浓度为5%的醋等古代居民拥有的溶液，结果产生了电流，18天后才消失。）（从古巴格达的陶罐到伏打电池的发明再到太阳能电池，电池的发展可谓日新月异，这节课，就让我们沿着科学家的足迹，以化学能转化为电能的原电池为起点，一起走进原电池发展进步的世界。）【探究活动一】请将氧化还原反应：Zn+H2SO4=ZnSO4+H21设计成一个原电池，在实验用品中选择你设计实验所需要的物品，比一比，哪个组最先安装好实验装置，并记下微电流计指针的示数。注意：1、以四人为

3、一小组，选出小组组长。2、实验前金屈片表面已用砂纸将其打磨，除去氧化膜。3、金屈片在烧杯中不要直接接触。4、实验结束后不要将金屈片从溶液中取出，让其继续发生反应。（请同学们开始动手进行实验）【投影】实验用品：两片金屈锌、两片金屈铜、硫酸溶液、导线、灵敏电流表、烧杯、砂纸、硫酸锌溶液。（好，实验结束，请不要将金属片从溶液中取出，让其继续发生反应）【提问】产生电流的小组请举手。【过渡】我们请一个小组的代表汇报一下实验装置是怎样组装的以及出现什么样的实验现象？（好，这位同学请你来回答）【学生回答】选择金屈锌做负极材料，金屈铜做止极材料，硫酸做电解质溶液,用鳄鱼

4、夹将金屈锌与电源负极相连，用鳄鱼夹将金屈铜与电源止极相连，将负极材料锌和止极材料铜，同时插入硫酸溶液中便会看到电流表指针发生偏转，金属锌和金属铜上都有氢气生成。【板书】画出实验装置图。（非常好，你的思路非常清楚，请坐）【提问】请同学们标出电子和离子的转移方向，并写出该反应的电极反应式。（好，这位同学请你在黑板上完成）【板书】电极反应：负极：Zn-2e=Zn2+（氧化反应）正极：2H++2e=H21（还原反应）总反应：Zn+2H+=Zn2++H21（同学们，你们书写的电极反应式和这位同学一样吗？）【点评】在高中阶段我们认为氢离子和锌离子向正极发生移动，铜离

5、子向负极发生移动。【激疑】现在请同学们再来观察你组装的原电池装置，和刚才的实验现彖有什么不同？【学生回答】电流计的读数变小。【激疑】为什么电流逐渐减小?【学生猜测】第一种可能：氢离子浓度减小。第二种可能：金属锌被消耗，其表而积变小。【提示】请同学们将金屈锌与铜同时从溶液中取出，再次插入到该溶液中，观察电流表示数的大小。【现象】指针发生偏转，并且电流大小和和刚才的实验几乎相同。【结论】说明电流的变小的原因除了这两种因素之外还有更重要的原因。【投影】原电池微观分析图片。（而当金属锌和金属铜插入到硫酸溶液中这种重要的原因来自于电解质溶液,在这个原电池装置中，金

6、属锌失电子生成锌离子，电解质溶液也由硫酸溶液变成硫酸和硫酸锌的混和溶液，此时锌离子和氢离子都会向正极发生移动，但由于氢离子体积小，运动速度快，锌离子体积大，运动速度慢，所以在氢离子与锌离子之间产生了电势差，而这种电势差的产生使得负极与正极的电势差减小,所以电流变小）。【提问】正因为氢离子和锌离子共存于同一溶液中，使原电池装置电流变小，那么如何将原电池装置进行改进，使硫酸和硫酸锌混合溶液分离，最终得到稳定的电流呢？请同学们重新设计原电池装置。（小组讨论开始，好，讨论停止，我们请这一小组的代表来汇报。）【小组汇报】选择金属锌做负极材料，金展铜做正极材料，硫酸

7、锌和硫酸做电解质溶液，用鳄鱼夹将金属锌与电源负极相连，将负极材料锌插入装有硫酸锌溶液的小烧杯中，用鳄鱼夹将金属铜与电源正极相连，将正极材料铜插入装有硫酸溶液的小烧杯中。（这位同学回答的非常条理，其他同学有补充吗？）【提问】这样的装置组装好后，是原电池装置吗？【小组汇报】不是，没有形成闭合回路。【激疑】怎样才能形成闭合回路呢？请根据实验台上提供的仪器进行实验。【探究活动二】请同学们选择一种方案进行实验，并记录实验现象。【提问】好，我们请不同的小组汇报各自的结果。你们小组采用的是哪种方案，有什么样的实验现象。【学生回答】汇报结果：我们小组采用的是方案一：在空

8、U型管中灌上饱和氯化钾溶液。实验现象是电流计指针发生偏转，说明有电流产生。我们小