铜锌原电池及其原理

铜锌原电池及其原理

一．教学目标

1. 知识与技能

理解原电池的构成及生电原理。

2．过程与方法

（1）根据实验现象经历探究铜锌原电池生电的原理。

（2）通过自主构建原电池，经历探究电池的构成条件。

（3）通过实验研究过程，认识控制变量的化学研究方法。

3．情感态度与价值观

(1)感悟科学方法在化学研究中的重要性，增强科学探究意识。

(2)通过分组实验培养学生的自主合作精神.

二．教学重点和难点

1.重点

原电池的构成条件及电流产生的原理。

2.难点

原电池中电流产生的原理。

三．教学用品

锌片、铜片、碳棒、稀硫酸（1mol/L）、饱和氯化钠溶液、无水酒精（99%）、导线、电流表、培养皿、洗瓶、烧杯。PPT课件、实物投影仪

四、设计思路

指导思想：以学生为主体，让学生自主地参与知识的获得过程，并给学生充分的表达自己想法的机会。

学生初次接触电化学知识，对原电池的工作原理有神秘感和探索欲望。要充分利用学生的好奇心和求知欲，设计层层实验和问题情境，使学生在自主实验、积极思考和相互讨论中自己发现问题、分析问题和解决问题。

在教学内容的安排上，按照从易到难，从实践到理论再到实践的顺序，首先通过一组实验，引入课题。在实验——观察——讨论——推测——验证的过程中，学习和理解原电池的概念和原理。在此基础上，通过实验探索和讨论组成原电池的条件。最后，让学生自己设计一个原电池以检验学生对所学知识的实际应用能力。

五、教学过程

【引入】

〔录象〕日常生活中接触到的电池

〔设疑〕我们知道，电池是能够提供电流的装置，那么，电池中的电流是怎样产生的呢？〔激疑〕大家请看，这是什么？柠檬

〔投影、设问〕向其中插入铜条和锌条，串联上音乐贺卡，会出现什么现象？（重复两次）这种现象说明什么？

〔引导、设问〕实际上这就是一个水果电池，只不过电流太小，这种电流因此而没有什么实用价值，但它给我们一个启发：电池里的电流是如何产生的?要构成电路中的电流，电池应具有什么条件呢？以稀硫酸代替柠檬探究其中的原理.

〔板书〕一、原电池

【探究实验一】

交流讨论：

铜是不活泼金属，不能置换酸中的氢。但当铜丝和铁丝连接后，铜丝上有气泡产生，从溶液中的成分分析，产生的气体可能是氢气。表明在铜丝上有反应2H+ + 2e- →→H2↑发生，则一定有电子转移到铜丝上。而产生电子的物质最可能是锌丝。Zn - 2e-→ Zn2+ 锌是活泼金属，失去电子。电子通过导线转移到铜丝上，H+从铜丝上得到电子生成H2，故在铜丝上产生。如果上述推断成立，则应该有电子做定向移动，即有电流产生。

【追问】如何证明电路中有电子通过？

【学生回答】用电流表检验！将锌片和铜片用导线连接起来，在导线之间接入电流表。平行插入稀硫酸溶液中观察实验现象。

【教师】电流表偏转啦！电流产生啦！从能量变化的角度分析，这是什么装置?

【生】化学能直接转化为电能的装置。

【板书】原电池定义：通过氧化还原反应，把化学能直接转化为电能的装置。

【小组讨论】

1．在锌片和铜片表面分别发生了哪些变化？

2．电子从哪里来，到哪里去？

3.电池的正极和负极分别是什么？判断依据是什么？

4.溶液中有哪些看不见的动作？

【交流】由于Zn失去的电子经导线转移到Cu片上，故导线上有电流通过，因此电流计指针发生偏转。电子由锌片流向铜片，根据物理学知识，电子移动方向与电流方向相反，电流由铜片流向锌片，铜片为正极，锌片为负极。负极(Zn)：Zn-2e-→Zn2+ 正极（Cu）：2H+＋2e-→H2

【引导总结】3、原电池正负极的判断方法：

（1）由电极的活泼性判断：活泼金属作负极。

（2）由电子的流向判断：电子流出的一极为负极。

（3）由发生反应的类型判断：发生氧化反应的为负

极。

【过渡】原电池是化学能直接转化为电能的装置，那么，要构成一个原电池需要哪些条件呢？

【实验探究三】：组成原电池的条件：

第一组对

比实验

能否构成

原电池

第二组对

比实验

能否构成

原电池

第三组对

比实验

能否构成原电池

（1）有活泼性不同的两个电极。

①两种活泼性不同的金属

②一种金属与一种能导电的非金属。

（2）两个电极（直接或间接）连接在一起，并插入电解质溶液中，形成闭和回路

（3）能自发地进行氧化还原反应

用一句话可概括为“两极─液成回路”

作业：

必做：1、课本P91第5、6、7题。 2、制作水果电池。

选做：3、搜集废干电池并拆开，弄清它的构造及原理。

4、了解你所在社区废旧电池的回收情况。

拓展：

1、图片1能否构成原电池。

2、图片2是氢氧燃料电池电动车，了解其工作原理。