高中化学 第四章 第一节 原电池(第2课时)学案 新人教版选修4

第一篇：高中化学 第四章 第一节 原电池(第2课时)学案 新人教版选修4

第四章电化学基础 第一节 原电池

一、学习目标：

1、学习原电池的工作原理。

2、能写出其电极反应和电池反应方程式。

二、课时安排：共1课时

三、课前自主学习内容:

（一）原电池原理

1、原电池形成的条件

（1）两个活泼性 的电极，二者（如相互接触）或 相连，插入 中。

（2）形成 回路。

（3）总反应为能自发发生的 反应。

2、正极、负极的判断

3、电极反应式的书写和电荷移动方向（1）电极反应式的书写(以下图为例)负极：，电极反应式：。正极：，电极反应式：。电池反应方程式：。

（2）电荷移动方向

电子由 释放，经 沿导线流入，电解质溶液中的

离子移向正极，在其表面得电子被 ； 失电子，形成一个闭合回路。（3）盐桥的作用：。

四、课堂合作探究目标：

1、原电池形成的条件

2、正极、负极的判断

3、电极反应式的书写和电荷移动方向

第二篇：高中化学《原电池》教案2 新人教版选修4

第一节 原电池

教学目标： 知识与技能：

1、了解原电池原理；

2、掌握原电池正、负极的判断及构成原电池的条件；

3、理解铜锌原电池的原理与结构，初步学会制作水果电池。过程与方法：

1、培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学方法；

2、培养学生的观察能力；

3、培养学生的实验设计能力。情感态度与价值观：

感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，初步形成较为客观、正确的能源观，增强学生的环保意识。教学重点：原电池原理 教学难点：原电池设计 实验准备：

铁片、锌片、铜片、稀硫酸、电流计、带夹子的导线若干、烧杯、试管、酒精、橘子、小灯泡、碳棒、CuSO4溶液。课时安排：1课时 教学方法：

利用演示实验，启发学生的思维 实验——思考——讨论——总结 教学过程：

[引言]我们已经知道，铁是比较活泼的金属，能溶于稀硫酸；而铜是不活泼的金属，不能溶于稀硫酸，下面我们先来观察两组实验现象。

[实验演示]①把铁片与铜片分别插入盛有锈硫酸的烧杯中；

②把铁片与铜片用导线连接后，插入盛有稀硫酸的烧杯中，让学生观察回答现象。[学生回答]在烧杯中分别插入一根铁片或铜片后，铁片上有气泡产生，而铜片上没有；

把铁片与铜片连接后放入烧杯，铜片上有气泡放出，而铁片逐渐溶解，但无气泡。

[讨论]为什么铜片上会有气泡生成？ [学生回答]H在铜片上得到了电子。

[设问]同学们推测的非常正确，但我们必须清楚，H在铜片上得到的电子是铜本身提供的还是从铁丝上传过来的呢？这又是为什么呢？这一节我们就来揭穿其中的奥妙。[板书]第一节 原电池

[实验探究]下面请同学们做如下实验：

①将锌片与铜片平行插入盛有稀硫酸的烧杯里； ②用导线把锌片和铜片连接起来；

③在导线中间接入一个电流计，让学生认真观察，回答实验现象。[学生回答]①锌片逐渐溶解，且锌片上有气泡产生，铜片上无气泡产生； ②铜片上有气泡，而锌片上没有气泡，但锌片仍在溶解； ③电流计的指针发生偏转。

[教师]很好，电流计的指针发生偏转，说明导线中有电流通过。那么电流是如何产生的呢？我们来思考下面几个问题： [投影]①形成电流的条件是什么？

②在该体系中，电子从哪里来，到哪里去？

③锌片和铜片用导线连接后，插入稀硫酸中，Cu片上为什么有气泡产生？ ④锌片的质量有无变化？溶液中c(H)如何变化？

⑤从能量变化的角度分析这是什么装置？写出锌片和铜片上变化的离子方程式。（分小组回答后教师板书补充）

[讲述]以上实验早在1799年就被意大利物理学家伏打捕捉并加以研究，于是发明了世界上第一个原电池——伏打电池。

[板书]

1、原电池：将化学能转化为电能的装置

[过渡]那么原电池的正负极如何确定呢？首先同学们想一想常见的干电池哪一极是负极，哪一极是正极？

[学生回答]干电池是锌筒为负极，有铜帽的碳棒为正极。

[讲述]根据物理上的规定，电子流出的极是 极，电子流入的极是 极，那么正负极发生了什么反应？电子流向与电流方向是否一致？

+

++ 2

[讲述]由以上分析可以看出，原电池是通过氧化反应和还原反应分别在两极进行来实现化学能到电能的转化的。请同学们写出刚才用铜、锌和稀硫酸组成的原电池的两极反应式和电池的总反应方程式。

[学生练习]负极：Zn—2e=Zn 正极：2H+2e=H2↑

总反应方程式：Zn+H= Zn+ H2↑ 请同学们讨论一下装置是否为原电池？

+

2+

—

2+

+

—

[引导]通过电流计指针偏转情况分析以上装置哪些可形成原电池，并结合所给装置图来分析组成原电池的条件和原理。（学生讨论后回答教师板书）[板书]原电池的形成条件

（1）有活泼性不同的两种金属（或一种是非金属导体，如石墨）作电极；

（2）要有电解质溶液；

（3）要形成闭合回路。

[投影练习]下列装置能形成原电池的是（）

答案：CD [讲述]具备了以上条件，就能构成原电池。我们可用梨、西红柿、铁丝、铝丝、铅笔等构成原电池，我们不妨自己试验一下。[思考]什么类型的化学反应可设计成原电池？

[小结]常温下可自发进行的氧化还原反应能设计成原电池。[练习]给出下列物质可设计出几组原电池？ Zn、Cu、C稀硫酸、AgNO3溶液

教学反思：

本节课充分利用实验，改教为导，变学为思，不仅可以加深学生对原电池的理解，而且可以促进学生主动思维，自求理解从而培养学生分析问题、解决问题的能力，活跃了课堂气氛，收到了较好的效果。

这是一节典型的实验探究课。通过实验产生一个奇怪的问题：铜的表面竟然出现了气泡，学生非常乐于思考这样的难题。他们绞尽脑汁，提出五花八门的“合理”假设：铜片不纯；硫酸中有杂质，杂质与Cu反应；锌失去的电子跑到铜上。当对这些假设进行讨论时，有赞成有反对，赞成派会陈述赞成的理由，反对派会提供反驳的证据，课堂气氛热烈，学生思维处于亢奋。经过一番交锋后，同学们的意见趋于一种最合理的假设，此时再放手让学生通过实验验证假设，学生情绪回落平静，个个静静地思考，一丝不苟地做实验。实验结果验证了假设的正确性。再通过问题串，步步引领学生揭开电流产生的秘密。

第三篇：选修4 第四章 第一节《原电池》教学反思范文

选修4 第四章 第一节《原电池》教学反思

本节课是人们教育出版社普通高中课程标准实验教科书选修4《化学反应原理》第四章第一节的内容，主要研究化学能与电能之间的一种转换装置——原电池。学习本节课知识，让体验化学能与电能相互转化的探究过程；使学生进一步了解原电池的工作原理和构成原电池的条件；能够写出电极反应式和电池反应方程式。通过分组实验培养学生观察能力与分析思维能力。通过实验引导学生以问题为中心的学习方法。学会发现问题、解决问题的方法。加深理解实践→认识→再实践→再认识的辨证唯物主义的思维方法。通过现实分析激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。体验科学探究的艰辛与愉悦，增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。

本节课的教学设计，在好的方面，我认为有以下四个特点：

一、目标定位，全面、合理、科学。

依据课程标准要求和原电池在化学选修4中的地位及作用，我本着全面、全员、全程的育人宗旨，力求实现通过化学教学，促使学生学会“从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”三个维度确定本节课教学目标，即通过本节课的教学使学生了解原电池的组成及工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式,在原有知识的基础上进一步改进原电池。

通过探究实验培养学生观察能力与分析问题的能力，并体会化学能与电能的相互转化过程,通过反应物之间电子的转移的回顾，理解原电池的形成是氧化还原反应的本质的拓展和运用；通过探究实验活动，培养学生自主探索创新精神和同学间的交流合作学习的协作精神，并通过实验不断体现出由实践→认识→再实践→再认识的认知过程，通过原电池的探究实验，体验科学探究的艰辛与愉悦，增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感，同时激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。

二、教学策略 引导学生探究式学习

原电池在高一化学必修2已经初步学习过，本节课是其知识的延续和加深，所以重点在于如何改进原电池。在课前的微视频中，我用很少的时间去帮助学生回忆原电池的知识，然后开展探究性实验将学生分成四组，通过提供材料，让学生设计实验，本节课以实验事实设疑，又以实验事实释疑，让学生从直观、生动的实验中发现问题，找到学生的知识生长点，进一步引导学生进行推理和分析，再通过实验验证分析的结果，从而展开教学，学生在活动中主动建构知识结构，丰富对电化学的认识。

三、教学资源

发挥媒体辅助功能，本课时多媒体课件制作精美，给人以美的享受，借助现代媒体生动直观地展开原电池原理，并利用多媒体的微观动画演示了双液原电池中盐桥的作用，有利于学生突破原电池原理这一教学难点。

四、教学流程的安排

为了更有效地突出重点，突破难点，遵循“教师为主导、学生为主体、问题为主线、思维为核心、能力为根本”的五为主原则，我将教学过程设计为按一定梯次递进的活动序列，力求最大限度地体现：设计问题化，过程活动化，活动练习化，练习要点化，要点目标化，目标课标化的课程要求。从学生感兴趣的生活中的实例入手，以活动为载体，以问题为主线，引导学生在实践中观察，在观察中思考，在思考中探索，在探索中发现，在发现中收获，在收获中创新，在创新中升华。

本节课按照设计思想基本达成目标，但教学过程中还存在以下困惑：

1、整节课节奏较快，时间把握不适度，仔细回想课堂时间是有限的，一些没有必要的环节可以删去。比如说，课件上有的文字不必在黑板上板书。

2、学生在进行探究实验后，应该把学生的实验报告收上来给予点评，肯定学生的学习成果。

3、本节课由于是分组实验，有一个小组实验现象不明显，电流表指针不偏转，究其原因是盐桥制作不合格。在以后的实验课之前应做好充分的准备。

4、类似于这种探究实验课，将学生分组讨论、探究固然能激发学生的学习兴趣，但是课堂秩序较难维持，时间较难把握，应该在课前做好缜密的计划。

以上是我上完这节课的所思所想，不到之处请各位同仁指正，共同探讨符合新课程的教学方法，理解新课程的教学理念。互相学习，共同进步。

第四篇：人教版高中化学选修4《化学反应原理》教案：4.1 原电池

§4.1 原电池

二、探究重点

初步认识原电池概念、原理、组成及应用。

三、探究难点

通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。

四、教学过程

§4.1 原电池

一、原电池实验探究

（1）原电池概念：学能转化为电能的装置叫做原电池。

在原电池装置中只能发生怎样的化学变化？

+2+ Zn+2H=Zn+H2↑

为什么会产生电流呢？

其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应，有电子的转移，但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时，由于分子热运动无一定的方向，因此电子转移不会形成电流，而通常以热能的形式表现出来，激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。显然从理论上讲，一个能自发进行的氧化还原反应，若能设法使氧化与还原分开进行，让电子的不规则转移变成定向移动，便能形成电流。所以原电池的实质就是将氧化还原的电子转移变成电子的定向移动形成电流。

（2）实质：将一定的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。即将化学能转化成电能的形式释放。

问：那么这个过程是怎样实现的呢？我们来看原电池原理的工作原理。

（3）原理：（负氧正还）

问：在锌铜原电池中哪种物质失电子？哪种物质得到电子？ 学生：活泼金属锌失电子，氢离子得到电子

问：导线上有电流产生，即有电子的定向移动，那么电子从锌流向铜，还是铜流向锌？ 学生：锌流向铜

讲：当铜上有电子富集时，又是谁得到了电子？ 学生：溶液中的氢离子

讲：整个放电过程是：锌上的电子通过导线流向用电器，从铜流回原电池，形成电流，同时氢离子在正极上得到电子放出氢气，这就解释了为什么铜片上产生了气泡的原因。

讲：我们知道电流的方向和电子运动的方向正好相反，所以电流的方向是从铜到锌，在电学上我们知道电流是从正极流向负极的，所以，锌铜原电池中，正负极分别是什么？ 学生：负极（Zn）正极（Cu）

实验：我们用干电池验证一下我们分析的正负极是否正确！讲：我们一般用离子反应方程式表示原电池正负极的工作原理，又叫电极方程式或电极反应。一般先写负极，所以可表示为：

2＋ 负极（Zn）：Zn－2e＝Zn（氧化）

＋ 正极（Cu）：2H＋2e＝H2↑（还原）

讲：其中负极上发生的是氧化反应，正极上发生的是还原反应，即负氧正还。注意：电极方程式要①注明正负极和电极材料 ②满足所有守衡

+2+ 总反应是：Zn+2H=Zn+H2↑ 讲：原来一个自发的氧化还原反应通过一定的装置让氧化剂和还原剂不规则的电子转移变成电子的定向移动就形成了原电池。

转折：可以看出一个完整的原电池包括正负两个电极和电解质溶液，及导线。那么铜锌原电池中的正负极和硫酸电解质能否换成其他的物质呢？ 学生：当然能，生活中有形形色色的电池。过渡：也就是构成原电池要具备怎样的条件？

二、原电池的构成条件

1、活泼性不同的两电极

2、电解质溶液

3、形成闭合回路（导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液

4、自发的氧化还原反应(本质条件)思考：锌铜原电池的正负极可换成哪些物质？保证锌铜原电池原理不变，正负极可换成哪些物质？（C、Fe、Sn、Pb、Ag、Pt、Au等）问：锌铜原电池中硫酸能换成硫酸钠吗？ 判断是否构成原电池，是的写出原电池原理。

（1）镁铝/硫酸；铝碳/氢氧化钠；锌碳/硝酸银 ；铁铜在硫酸中短路；锌铜/水；锌铁/乙醇；硅碳/氢氧化钠

（2）[锌铜/硫酸（无导线）；碳碳/氢氧化钠] 若一个碳棒产生气体11.2升，另一个产生气体5.6升，判断原电池正负极并求锌片溶解了多少克？设原硫酸的浓度是1mol/L，体积为3L，求此时氢离子浓度。

（3）银圈和铁圈用细线连在一起悬在水中，滴入硫酸铜，问是否平衡？（银圈下沉）

（4）Zn/ZnSO4//Cu/CuSO4盐桥（充满用饱和氯化钠浸泡的琼脂）

（5）铁和铜一起用导线相连插入浓硝酸中

镁和铝一起用导线相连插入氢氧化钠中

思考：如何根据氧化还原反应原理来设计原电池呢？

2+2+请将氧化还原反应 Zn + Cu = Cu + Zn设计成电池：

硫s硫酸铜

硫酸

硫酸铜

此电池的优点：能产生持续、稳定的电流。其中，用到了盐桥 什么是盐桥？

盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出。盐桥的作用是什么？

可使由它连接的两溶液保持电中性，否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电，铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电。

盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。

导线的作用是传递电子，沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。

三、原电池的工作原理：

正极反应：得到电子（还原反应）负极反应：失去电子（氧化反应）总反应：正极反应+负极反应

想一想：如何书写复杂反应的电极反应式？ 较繁电极反应式=总反应式-简单电极反应式

例：熔融盐燃料电池具有高的放电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合0物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，已制得在650C下工作的燃料电池，试完成有关的电极反应式： • 负极反应式为：2CO+2CO3-4e-=4CO2

2-正极反应式为：2CO2+O2+4e-=2CO3 电池总反应式：2CO+O2=2CO2

四、原电池中的几个判断 1.正极负极的判断：

正极：活泼的一极 负极：不活泼的一极 思考：这方法一定正确吗？ 2.电流方向与电子流向的判断

电流方向：正→负 电子流向：负→正 电解质溶液中离子运动方向的判断

阳离子:向正极区移动 阴离子:向负极区移动 练习：下列哪些装置能构成原电池？

练习：

某原电池的总反应的离子方程式为：

3+2+ 2Fe+Fe == 3Fe，不能实现该反应的原电池组成是（）

A、正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl3溶液 B、正极为碳，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液 C、正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液 D、正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO4溶液 练习：

宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池，其电池反应为2H2+O2=2H2O，电解质溶液为KOH，反应保持在高温下，使H2O蒸发，正确叙述正确的是：（）A．H2为正极，O2为负极

-B．电极反应（正极）：O2+2H2O+4e-=4OH

-C．电极反应（负极）：2H2+4OH=4H2O-4e-D．负极发生氧化反应，正极发生还原反应 练习：

下列关于原电池的叙述正确的是（）

A、构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属 B、原电池是将化学能转变为电能的装置

C、原电池中电子流出的一极是负极，该极被还原 D、原电池放电时，电流的方向是从负极到正极

第五篇：第2课时 法拉第电磁感应定律 教学案(

第2课时

法拉第电磁感应定律

教学案（备课人

方小红 2011、12、26）

一、考纲指要

1． 法拉第电磁感应定律。（Ⅱ）

2． 导体切割磁感线时的感应电动势，右手定则．（Ⅱ）3． 自感现象（Ⅰ）4． 日光灯（Ⅰ）

二、命题落点

1．正确理解感应电动势与磁通量的变化率的关系。2．应用右手定则判断切割磁感线导体电势高低。3．切割长度变化时感应电动势的计算

4．磁感应强度随时间变化时感应电动势的计算。

三、教学过程

1、感应电动势大小的计算——法拉第电磁感应定律（1）n（感应电动势计算的普遍规律，无论B变化、S变化，还是B、S都变化）t（2）产生感应电动势的那部分导体相当于电源．（3）产生感应电动势的若干情景

①部分导体在匀强磁场中的平动切割 —— EBlv

平动切割

B

转动切割 旋转切②部分导体在匀强磁场中的匀速转动切割 —— E12Bl 2

2③矩形线框在匀强磁场中的匀速旋转切割——EmnBS（转1/4周E④磁感应强度B的变化——EnSnBS）

B t⑤磁感强度B和面积S都变化——运用法拉第电磁感应定律求解． 典型例题

【例1】单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图3所示

A．线圈中O时刻感应电动势最大

B．线圈中D时刻感应电动势为零 C．线圈中D时刻感应电动势最大

D．线圈中O至D时间内平均感电动势为0.4V 【例2】如图7所示，平行金属导轨的间距为d，一端跨接一阻值为R的电阻，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于平行轨道所在平面。一根长直金属棒与轨道成60°角放置，且接触良好，则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v沿金属轨道滑行时，其它电阻不计，电阻R中的电流强度为

【例3】如图17－13所示，有一夹角为θ的金属角架，角架所围区域内存在匀强磁场中，磁场的磁感强度为B，方向与角架所在平面垂直，一段直导线ab，从角顶c贴着角架以速度v向右匀速运动，求：(1)t时刻角架的瞬时感应电动势；(2)t时间内角架的平均感应电动势？

自我提高：

1、AB两闭合线圈为同样导线绕成且均为10匝，半径rA=2rB，内有如图10所示的有理想边界的匀强磁场，若磁场均匀减小，则A、B环中的感应电动势之比εA∶εB=____，产生的感应电流之比IA∶IB＝____。

2、如图14，边长l=20cm的正方形线框abcd共有10匝，靠着墙角放着，线框平面与地面的夹角α=30°。该区域有磁感应强度B=0.2T、水平向右的匀强磁场。现将cd边向右一拉，ab边经0.1s着地。在这个过程中线框中产生的感应电动势为多少？

课后作业

1．下列几种说法中正确的是：

A、线圈中的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B、穿过线圈的磁通量越大，线圈中的感应电动势越大 C、线圈放在磁场越强的位置，线圈中的感应电动势越大 D、线圈中的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大

2、穿过一个电阻为R=1的单匝闭合线圈的磁通量始终每秒钟均匀的减少2Wb，则：

A、线圈中的感应电动势每秒钟减少2V B、线圈中的感应电动势是2V C、线圈中的感应电流每秒钟减少2A D、线圈中的电流是2A

3、在理解法拉第电磁感应定律线不平行），下面叙述正确的为：

A、对给定线圈，感应电动势的大小跟磁通量的变化率成正比

EntBSEnsEnBt的基础上（线圈平面与磁感t,及改写形势B、对给定的线圈，感应电动势的大小跟磁感应强度的变化 B成正比

SC、对给定匝数的线圈和磁场，感应电动势的大小跟面积的平均变化率t成正比

D、题目给的三种计算电动势的形式，所计算感应电动势的大小都是t时间内的平均值

4．与x轴夹角为30°的匀强磁场磁感强度为B(图1)，一根长l的金属棒在此磁场中运动时始终与z轴平行，以下哪些情况可在棒中得到方向相同、大小为Blv的电动势

A．以2v速率向+x轴方向运动

B．以速率v垂直磁场方向运动

5．如图2，垂直矩形金属框的匀强磁场磁感强度为B。导体棒ab垂直线框两长边搁在框上，ab长为l。在△t时间内，ab向右匀速滑过距离d，则

6、有一个n匝线圈面积为S，在t时间内垂直线圈平面的磁感应强度变化了B，则这段时间内穿过n匝线圈的磁通量的变化量为，磁通量的变化率为，穿过一匝线圈的磁通量的变化量为，磁通量的变化率为。

7、如图4所示，前后两次将磁铁插入闭合线圈的相同位置，第一次用时0.2S，第二次用时1S；则前后两次线圈中产生的感应电动势之比。

8、一架飞机以900Km/h的速度沿水平方向飞行，该处地磁场的竖直分量 为0.5×10T，飞机的双翼共长12m，则机翼两端间的感应电动势为________V-4