铜锌原电池及其工作原理教学案例

第一篇：铜锌原电池及其工作原理教学案例

《铜—锌原电池及其工作原理》教学案例

该节内容为高中电化学的开始,在此之前学生学习过的氧化还原反应，能量之间转换，电解质溶液，金属活泼性等化学知识及物理电学的相关知识，已为本节课的学习做好了一定知识储备；同时原电池的原理又为后面金属的腐蚀和防护，其它常见电池的原理及电解原理等重要电化学知识的学习奠定了基础。它是电化学学习的基础内容也是核心内容。

本节内容对发展学生逻辑推理能力，提高学生科学素养，培养科学探究能力，将理论应用于实践，实践再回归理论以及知识系统化及结构化的形成都起着重要作用。

一． 教学目标：

根据教学大纲的要求和编写教材的意图，结合本课的特点及本着在学习过程中发挥学生的主体性和能动性，使学生学会学习，获得有效学习的新课程理念为出发点将教学目标设定如下： 1．知识与技能

（1）了解原电池的工作原理及构成条件（2）能正确书写电极反应式和电池总反应方程式

（3）通过实验培养学生化学实验的观察操作及设计能力;综合运用有关的知识技能和方法，分析解决一些化学问题的高级技能 2．过程与方法

（1）让全体学生经历探究的过程，学习科学探究方法，提高科学探究的能力（2）培养学生科学的思维方式和问题意识。3．情感态度与价值观

（1）体验科学探究的艰辛和喜悦，（2）培养学生勇于创新，积极实践等科学精神和科学态度（3）学会与他人合作，主动交流.二．教学重点与难点：

（一）教学重点：了解原电池的反应原理及构成原电池的一般条件。依据：

1、依据大纲和新课程标准对本节内容的要求

2、电化学的基础和核心地位

（二）教学难点：原电池的反应原理

依据：该内容特理论性强，抽象，难理解。学生很难在头脑中建立电子在原电池正负两极转移的微观模式。三．教学方法：

（一）教法：

1.情境激学法

2．探究实验促学法

3．CAI辅助教学法 4．归纳、演绎法

（二）学法：

1.实验探究法2.归纳演绎法

在本节课中教师在教材中没有把教材内容作简单，有序的展示，而是在分析教材内容的基础上根据学生的学习来重新组织，站在改组和重建的高度来审视教材，把教材内容做为了解学科科学的生长点，以学生探究实验贯穿始终，将学生置身于一个动态，开放，个性，多元的学习环境中，体验类似科学家进行科学探究的一般过程.在探究过程中完成知识的自主建构。

本节课让学生采用以科学探究为主的多元化学习方式，对于更好地展现学生多元智能，体验科学探究的过程，强化科学探究的意识，掌握探究的基本方法，激励学生学习兴趣和智慧潜能，学会与人合作，培养学生实践能力和创造力都有着积极的意义。

四、教学过程：

（一）引课：创新实验：西红柿电池使音乐贺卡发出美妙音乐。

目的；创设新奇刺激的前置问题情境，极大地激发调动学生感知兴趣和探知热情。为什么西红柿电池能产生电流？

（二）教学重点一：原电池工作原理

突破方式：将原来的教师演示实验改为学生分组实验，变教材验证实验为探索实验。依据：

1.教材演示实验不便于所有学生观察，缺少学生的参与，不能充分发挥学生自身主体作用。

2.建构主义鼓励学生运用他们自己的经验，让学生去学会发现并作出相关链接，主动构建有成效的内化了的，适合于自我的知识意义。

具体做法：

（1）用锌片铜片稀硫酸模拟西红柿电池做两个分组实验让，学生观察两金属片用导线连接前后现象的差别。实验结果的出乎意料使学生的原有状态与目标状态之间产生了差距，引发了学生新的问题：为什么导线连接后铜片上出现气泡？（2）教师设置几个有梯度，和层次性的问题引发学生讨论在有限的时间里经过讨论让学生在自主交流的过程中澄清了锌铜稀硫酸原电池产生电流的原因。（3）讨论结束，教师引导学生设计实验证明装置中确实存在电流且证明电子的流向是从铜片流向锌片。以上问题的提出在于培养学生思维的严密性及求真务实的优秀品质，告诉学生实验结果的分析要靠实验证据不凭主观臆断想当然。（4）实验结束教师收敛学生的思维，启发学生从能量转化的角度来给原电池下定义。从而完成学生思维从一般到特殊，由具体到抽象，由现象到本质的］认识过程这一质的飞跃。

（5）最后用3D动画模拟锌铜原电池的微观反应。并将图像定格让学生书写两电极反应式，促进学生从形象思维和理性思维两个层面上共同认识原电池反应原理。

（6）投影生活中常见电池：如干电池，蓄电池，充电电池，高能电池图片感受化学就在我们身边。

以上将演示实验改为分组实验增加学生的创造体验，充分发挥学生主体性使学生的学生问题意识独立操作能力，创造能力得以充分培养。

（三）、教学重点二：掌握构成原电池的一般条件。

突破方式：增加教材没有的开放性探究实验。即给定多种药品(电极：锌片两个，铁钉一根，石墨棒一根。溶液：稀硫酸，硫酸铜，酒精，四氯化碳四种溶液和电流计仪)让学生自行设计并探究构成原电池的一般条件。依据：

1．STS教育观重视把科学看成是一种学习过程，认为能对自己的结论进行论证比单纯地得到指向结论的结果同样重要或更重要。

2．实验方法论认为，化学实验功能的体现，不仅仅在于获得所谓正确实验结果，更重要的是使学生经历和体验获得实验结果的探究过程。3．高中化学新课程标准也将探究性学习确定为为学生学习化学的一种重要学习方式。基于以上原因，我大胆处理教材，将构成原电池的一般条件这一讲授性知识变为实验探究性学习。

该实验具有一定开放性和发散性所以教师适时抛出问题启发学生引发讨论如何确定探究的方向，如何处理实验中三个变量关系，如何逐一设计实验方案探究原电池构成的一般条件。学生依据可行的实验方案进行探究实验，让学生在实验探究过程中对所得多种实验信息进行筛选，对比，分类，加工选取有用信息，运用归纳演绎等思维方式，得出正确结论。

该做法让学生自主探索，主动求知，学会收集，分析和利用各种信息及信息资源，同时学习者之间通过讨论，交流，用集体的感知来丰富，强化个人的概括，通过学习者之间的交叉反馈来强化，矫正，丰富个体的探究结果，有利于发展学生实践能力，创新精神，合作与分享意识。在实践活动理性认识的循环往复，螺旋式的上升，不仅促进了对学习内容的理解，也使学生的探究策略和方法得到提高，才能，智慧和判断力等多方面得到发展。

（四）化学史教育：教师讲述伏打电池发明的故事培养学生敢于质疑，勇于探究的科学精神。

（五）小结：

采取学生先小结，老师后总结的方式，目的：

1、训练学生概括总结的思维能力

2、实施以主动建构为基础的精简教学策略，以图表的方式直观让学生清楚本节的内容要点，及各知识点之间的内在联系，使学生知识系统化，网络化。

（六）练习：为了落实本节课的教学重点构成原电池的原理及构成条件而设。

（七）作业：

家庭小实验：制作水果电池。

目的：该实验为开放性创造实验对学生的实验设计能力提出更高要求。将科学探究延伸到课外。进一步激发学生求知欲望，调动学生探索研究的积极性，变实验知识为实践能力，升华创造意识。

陈雷

2011/1/5

第二篇：原电池原理的教学案例.

【标题】

苏教版高一年级原电池的教学设计

杭州市萧山六中 邱新德 311261 chisasa@163.com

一、设计思想

指导思想： 为学生创设好学习、研究的环境，把时间留给学生，把想象的空间留给学生，把认知过程留给学生。

理论依据：根据能量守恒定律，“变化都是由能量驱使的”，能量从高到低是自发过程，从能量的角度来分析原电池中所发生的变化。

设计特色：创设相关的情境，帮助学生理解并应用能量守恒定律解释原电池中的电子流向、电极及其反应、溶液中的离子移动等变化过程。

二、教材分析

1．分析《课程标准》、《学科教学指导意见》对本课教学内容的要求。2．分析本课内容的组成成分和在模块学习中的地位和作用；

三、学情分析

1．学生已有的认知水平和能力基础：对于电化学来讲，学生的认知还是处于空白状态，加上目前多数学校都是以讲题为主来提高学生的成绩，学生的分析能力明显不足，理解能力也亟待加强，因此，本节内容从以往的教学经验来看，学生理解得都不好很普遍。

2．本课中学生可能遇到的困难：电池中电能的能量来源，为什么正极上只发生还原反

第1页，共7页 应、负极上只发生氧化反应，或者把正负极上发生的反应弄错。

四、教学目标

知识与能力：

1．使学生了解原电池的概念和组成条件，理解原电池的化学原理。2．初步掌握形成原电池的基本条件。能正确规范书写电极反应方程式。能初步根据典型的氧化还原反应设计原电池。过程与方法：

1．通过对比水电站的工作原理，培养学生观察分析能力和知识迁移能力。2．通过电子在电路中的流向分析电极上发生的反应。态度情感价值观：

1．通过电池方方面面知识，培养学生的科学态度。

2．激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。

五、重点难点

教学重点：原电池能量来源、电极及电极反应。

教学难点：许多学生把精力放在了原电池的装置上，忽视了原电池工作时的能量变化及电极反应。

六、教学策略与手段

本课运用参照水电站的能量转换的方式、结合能量守恒原理，使学生理解原电池工作时的能量来源，通过电路中的电子流向，分析不同电极上所发生的氧化反应和还原反应。

七、课前准备

1．教师的教学准备；图片收集、课件制作 2．教学用具：Zn、Cu、稀H2SO4溶液、电流计

八、教学过程

这是教学设计的主体部分。分几个环节具体说明教师指导活动、学生学习活动及师生交互活动。一般应采用文字叙述加点评的格式，不要采用表格或流程图的形式。

电已经成为生产中无法缺少的能源，就连生活中也无法离开电。曾经有一个

第2页，共7页 冰箱企业为了说明冰箱省电，在广告中说他们的冰箱一天只需一只5号电池。你会相信吗？

一只5号电池中到底会含有多少“电量”呢？学完了这节课之后再作回答。

（一）原电池

1．让学生感触化学锌与稀硫酸反应的能量变化

[学生实验]在试管中先加入锌粒，再加入5mL稀硫酸。一分钟后，触摸试管外壁。

让学生感觉试管已经有些烫手，证明反应可以放出较多的能量。

2．能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。

展示三峡大坝图片，并同时引用毛泽东《水调歌头 游泳》，激发学生想象力。高峡是指水位很高，此时水的势能很大。

图1 三峡大坝电脑效果图

三峡大坝将水能变成了电能!这就是一个能量守恒的例子，大坝并没有产生新的能量，而是将大坝里的水具有的一部分能量通过相应的装置－整．．．．．套发电装置，转变成了电能。

3．三峡大坝将水的能量转变成电能，锌与稀硫酸反应放出的能量也能转变成电能吗？燃烧反应也能放出热量，中和反应也可以放热，这些反应中放出的热量，怎样才能转变成电能呢？

4．有了象三峡电站这样的大型电站，我国还拥有许多的电站，那为什么需

第3页，共7页 要电池？哪些地方需要电池呢？

在许多用电不方便的地方，比如手机、助听器以及许多特定的地方，电池可以提供普通电源无法提供的电能。这里就是要让学生对电池能“提供能量”树立牢固的印象。

5．听MP3的时候，电池里的“电”会很快被用完了，这是为什么呢？

电池就是通过物质发生化学时释放的化学能转变成电能，而电池的体积就那么一点点大，里面的物质总是很有限的，当电池中的用来提供能量的物质消耗完了的时候，反应也就停止了，没有了能量，电池也就没“电”了。

通过对电池是一个有限的能量源的确认，让学生明确电池的能量来源是“物质变化”所产生的。

6．需要一个什么样的装置？

[学生实验]电流计中指针偏转，说明已经有了电流。

只需要把一块锌片和一块铜片，放进盛有稀硫酸的烧杯里，就可以构成原电池了。原来装置还很简单。

7．在这个装置中，反应放出的能量为什么会转变成电能？ 结合前面的图片，了解水电站的工作简单原理： A.具有较高的能量的水(筑坝)B.能量以一定的方式转换(水高速流下带动发电机)对照右图来看这个可以产生电流的装置：

（1）金属锌中的电子能量比铜的电子的能量高，所以锌的电子可以通过导线“冲向”铜。就像像坝上的水沿管道冲向坝下。但是只是能量高是不够的。坝上的水流到坝下并不能发电。

流向铜片的电子如果还在铜片中，那么后面的电子

124稀H2SO43

图2 铜、锌电池 就不会源源不断地流过来。这样，电路中就不会有电流

的。

（2）流向铜片的电子的能量其实就像坝上的水，与流到坝下的水能量是一样的。因此铜片上的电子能量与锌片上的电子一样，可以与溶液中的H+结合，形成了H2：

第4页，共7页 2H+ +2e－ =H2 氢气从铜片表面逸出。

（3）溶液中H+的可以不断结合由锌片“流”过来的电子，这样，锌的电子也就源源不断地流向了铜。因此，导线中也就形成了电流。这样，电子就完成了图二中从①到②的定向移动，在两个电极间的导线中产生电流。

Zn －2e－ = Zn2+

（4）溶液中的H+不断向铜片移动，锌片上的锌原子失去了电子，变成了Zn2+进入了溶液中，填补H+被消耗形成的电荷“空缺”。溶液中由于Zn2+和H+的定向移动，也就形成了电流。阳离子完成了图二中从③到④的定向移动，在溶液中产．．．生了电流。

(5)整个电路就可以形成一定强度的电流（在电路中，电子移动的方向与离子移动的方向是相反的，但电流的方向是一致的）。

8．电池的电极与氧化、还原反应：导电接力－导线中是电子导电，溶液中是离子导电。正是这两种不同的导电方式，必然在电极上出现电子“流入”与“流出”，从而一定有氧化反应和还原反应的出现。

电源的电极在物理学上有明确的规定：电流流出的极为正极，电流流入的极为负极；电子流出的极为负极，电子流入的极为正极。

导线中的导电是由电子完成的，溶液中的导电是由离子完成的。导线中的电子是无法直接从电极进入溶液中完成导电任务的，溶液的离子也是无法进入电极的，那么，外电路导线的电子导电与溶液中的离子导电要进行“转变”。这样，就会有一个在正极上电子接收的过程，也同时有一个在负极上电子给出的过程。有了这样一个电子的转移过程，必然会有一个氧化还原反应的发生。电极是转变导电方式的场所，当然也是发生氧化还原反应的场所。

在上述装置中，铜片上的“外来”电子必须 “传递”给溶液的离子，氢离子得到电子，在铜片上（正极）就一定发生还原反应。同样，锌把电子给到外电路，锌原子失去电子，因此，在锌片上（负极）一定发生氧化反应。

总 反 应: 2H+ ＋ Zn = H2↑ + Zn2+ 负极反应: Zn － 2e－ =

Zn2+

正极反应: 2H+ ＋ 2e－ = H2 ↑

如果没有氧化还原反应，就不会有电子的转移；没有电子转移，就没有电流的产生。从这里可以得到一个结论：并不是所有放出能量的化学反应都可以用来作为电池的能量来源，而必须是氧化还原反应。因为只有氧化还原反应才有电子转移，才能满足电池中的由电子导电到离子导电的转变。

第5页，共7页

9．回答前面提出的问题：

燃烧是氧化还原反应吗？能不能把氢气与氧气进行的反应置于原电池的装置中进行，得到电流？

一只电池的电量可以让一个大冰箱正常运转一天吗？当然是不能！但从价格上看：一只普通的电池只需0.3元，而一个节能冰箱正常运转所需要的电费也约为0.3元，但是冰箱广告中故意使用了含糊不清的语言，这是不生产道德的。

中和反应虽然也能放出能量，但是由于反应中没有电子转移，所以不能在原电池的装置中直接转换成电能，只能通过其他的方式实现。

10．还需要解释的一个现象

在原电池反应过程中，锌片上的气泡比铜片上还多，可是在课本上，却没有气泡。这是为什么呢？

一、锌片上的电子经过导线流向铜片有阻力，锌片上的电子可以直接与溶液中的H＋结合生成氢气，所以流向铜片的电子只占一总分。

二、但是，锌片直接与H＋反应并不产生氢气，所以“锌片上产生气泡”这一现象与原电池无关，所以本中并没有将其表现出来。

九、知识结构或板书设计

原电池

1．能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。

2．三峡大坝将水的能量转变成电能

3．电池的能量来源是“物质变化”所产生的。4．原电池装置

5．水电站的工作简单原理： A.具有较高的能量的水(筑坝)B.能量以一定的方式转换(水高速流下带动发电机)6．电池的电极与氧化、还原反应：导电接力－导线中是电子导电，溶液中是离子导电。

总 反 应: 2H+ ＋ Zn = H2↑ + Zn2+ 负极反应: Zn － 2e－ =

Zn2+

第6页，共7页 正极反应: 2H+ ＋ 2e－ = H2 ↑

十、作业设计

水果电池功率竞赛：自己找水果

【问题研讨】

提出2-3个与本课设计相关的、值得反思和讨论的问题。原电池的教学难度相当大，学生要掌握好很困难。

这个设计经过了我多年探索，得到了这个案例，教学效果较好。

【参考资料】

具体列出本课设计的主要参考资料，格式举例如下： 著作类

参考文献：

[1].华彤文,杨骏英,陈景祖,刘淑珍.普通化学原理.北京大学出版社.第二版 [2].蔡少华,黄坤耀,张玉容.元素无机化学.中山大学出版社.第一版 [3].薛金星.中学教材全解（高二化学上）.陕西人民教育出版社.第七版 [4].人民教育出版社化学室.化学（第二册）.人民教育出版社.第一版 [5].人民教育出版社化学室.化学（第三册）.人民教育出版社.第一版

第7页，共7页

第三篇：原电池工作原理教学设计

有关原电池工作原理的教学探究

一、探究教学目标 知识目标

1、了解并掌握原电池形成的原理及原电池的定义。

2、能利用实验进行探究原电池形成的条件。

3、能利用所学知识进行知识的运用。能力目标

培养学生利用化学实验进行探究原电池原理和形成条件的能力。情感、态度目标

引导学生通过化学实验对原电池原理进行探究，培养学生的动手能力和相互合作精神及科学探究问题的能力。

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、探究过程

【引入】电池与我们的生活息息相关，在生活中哪些地方会用到电池？（学生踊跃回答）电池对我们的生活如此重要，那么你知道世界上第一个电池是谁发明的吗？告诉大家世界上第一个电池是意大利物理学家伏打于1799年发明的，又称伏打电池，也就是今天我们要学习的原电池

【提问]原电池的工作原理是什么呢？ 【展示】西红柿电池。（观看趣味实验，激发探究原电池工作原理的欲望。）【转引】下面我们通过分组实验探究原电池的工作原理

【实验探究】介绍实验桌上的物品，指导学生做以下三个实验：

实验1：把一块锌片插入盛有稀硫酸的烧杯里。测量溶液的温度，分析能量变化情况 实验2：把一块铜片插入盛有稀硫酸的烧杯里。

实验3：把铜片和锌片用导线连起来插入稀硫酸的烧杯里。要求同学认真观察现象，并思考原因 【学生回答】

1、锌片上有气泡，因为锌能和稀硫酸反应放出氢气 化学能转化为热能

2、铜片上没有气泡，因为铜不能和稀硫酸反应

3、铜片上有气泡

【教师设疑】铜不与稀硫酸反应，铜片上的气体是哪里来的？ 【学生讨论】学生激烈讨论的焦点问题有：

1、铜片上的气体是什么？

2、氢离子转变为氢气所需的电子从何而来？

3、锌片有什么变化？溶液中氢离子浓度发生了什么变化？

讨论结果：锌失去的电子通过导线转移到铜片上，氢离子在铜片上得电子转变为氢气 【引导】怎样通过实验来证明锌片上的电子是否通过导线转移到了铜片上？ 【学生回答】在铜片和锌片中间连接一个灵敏电流计，检测有无电流

【实验验证】在连接锌片和铜片的导线中接入一个灵敏电流计。引导学生观察实验现象，总结结论。【学生回答】电流计指针偏转说明导线中有电子流过，证明氢离子得到的电子确实是锌片失去，通过导线传递到铜片上的。

【追问】能量是如何转化的？(生答：化学能转化为电能）【师生小结】

原电池的定义：我们把化学能转化为电能的装置叫做原电池； 原电池的工作原理：

负极：电子流出，较活泼，（锌片）：Zn－2e-=Zn2+（氧化反应）正极：电子流入，较不活泼，（铜片）：2H++2e-=H2↑（还原反应 【提问】通过以上实验探究，你认为构成原电池应满足什么条件呢

【实验验证】用下列实验用品：锌片、铜片、硫酸铜溶液、无水乙醇、稀硫酸、电流表、导线、碳棒、烧杯分析验证下列哪些装置可以构成原电池？

【思考】若把B装置中的一个铜片分别换成铁片和碳棒后，能构成原电池吗？ 【学生小结】组成原电池的条件 首先，有自发的氧化还原反应 其次，满足下列条件：

(1)有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极(2)电极材料均插入电解质溶液中(3)两极相连形成闭合回路

【教师强调】构成原电池的条件:两极一液成回路

【课堂小结】让学生总结本节课所学内容教师给与补充

【思考与交流】相同条件下，纯锌粒和粗锌粒与同浓度的稀硫酸反应的速率一样吗？为什么？

【课堂练习】

1、根据Zn+Cu2+=Zn2++Cu的反应原理设计一个原电池，当Zn为负极时，正极可以选用的金属材料是：

A 镁

B 石墨

C 铝

D 铅

2、X、Y、Z都是金属，把X投入Z的硝酸盐溶液中,X的表面有Z析出，X 与Y组成原电池时，Y为电池的负极，X、Y、Z三种金属的活泼性顺序为：（）

A X>Y>Z B X>Z>Y

C Y>X>Z

D Y>Z>X

3、电工操作规程中规定不能把铜导线与铝导线连接在一起，其中的化学原理是。

4、市场上出售的“热敷袋”中含有铁屑、炭粉、木屑和少量氯化钠、水等，热敷袋启 用前，用塑料袋和空气隔绝，启用时打开塑料袋，轻轻揉搓就会放出热量。试回答下列问题： 热敷袋产生热量的来源是 炭粉的主要作用是 加入NaCl的作用

原电池的工作原理教学设计

一、设计意图：

1、引导学生探究原电池概念的形成过程,理解其工作原理,明确原电池的形成条件；会书写简单的电极反应式，设计简单的原电池，会判断电极名称，电子及电流的方向。

2、从概念的形成入手逐步探究其原理，以问题为中心带动学生的学习热情，让学生充分享受学习的全过程，使学生不但知其然，还要知其所以然。

二、教学目标

1.知识与能力：⑴使学生了解原电池概念的形成与发展过程和组成条件，理解原电池的工作原理。⑵初步掌握形成原电池的基本条件，能正确规范书写电极反应方程式，能初步根据典型的氧化还原反应设计设计简单的原电池。

2.过程与方法：⑴通过分组实验培养学生观察能力与分析思维能力。⑵通过化学史实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。

3.情感态度与价值观：⑴通过原电池的发明、发展史，培养学生实事求是勇于创新的科学态度。⑵激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。⑶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。

三、教学重点

原电池的工作原理。

四、教学难点

原电池的形成条件及电极反应；电子流向和电流方向。

【教师活动】指导学生实验：观察锌片、铜片上各有什么现象发生？ 【学生分组实验】⑴锌片、铜片分别插入稀硫酸中。⑵锌片、铜片用导线连接插入稀硫酸中。【学生记录现象】⑴中锌片溶解，锌片上有气泡产生；铜片上无现象。⑵中锌片溶解，铜片上有气泡产生。

【设计意图】锻炼学生实验能力、观察能力，通过观察、思考发现新问题的能力。【问题与讨论】铜片与稀硫酸不反应，但与锌片连接后铜片上为什么有气泡产生？气体是什么？怎样产生的？

【学生猜想与推测】铜片上的气体应该是氢气，虽然铜不与稀硫酸反应，但锌片与铜片连接后，锌片仍然发生失电子的氧化反应而溶解，铜片上发生了氢离子得电子的还原反应，生成氢气。铜片上的电子来自于锌片，即锌片上失去的电子通过导线传递到了铜片上，氢离子在铜片上得电子。

【教师活动】动画演示，指导学生观察电子的流动方向、离子的移动方向。【启发】从物理角度看，电子定向移动就会产生电流，怎样证明电流的产生？ 【学生回答】连接灵敏电流计检验电流的存在。

【学生分组实验】锌片、铜片用导线连接以后连上灵敏电流计，插入稀硫酸中。【问题】灵敏电流计的指针是否偏转，偏向何方。【学生】指针偏转，偏向铜片一方。

【问题】电流计指针偏转说明有电能产生，请问电能是从什么形式的能转化来的？

【小结】由于发生了氧化还原反应，有电子的转移，电子的定向移动可以形成电流，把化学能转化成电能。这样的装置称为原电池。

【设计意图】通过以上问题的设计与解决，层层递进,锻炼了学生分析推理能力，以及通过实验验证理论推测的能力；在概念的逐步形成过程中体验到了探究的快乐，初步形成了原电池的概念。

四、进一步探究原电池的本质。

【提问】作为电池，有正极和负极之分，锌片和铜片谁是正极，谁是负极，你的判断依据是什么？

【学生】电子流出（电流流入）的电极为负极，电子流入（电流流出）电极为正极。所以 锌片为负极，铜片为正极。指针偏向哪一极，该极为正极。从实验现象知道，指针偏向铜片铜片为正极，那么锌片为负极。【设计意图】运用已有的物理知识解决化学问题，培养学生的思维迁移能力以及将各学科知识融会贯通与应用能力。有利于培养学生的科学素养。【过渡】锌片、铜片上发生的变化本质是什么？我们如何用一个最简单的式子把其变化本质描述出来？

【师生互动】学生讨论，教师启发，运用已有的氧化还原反应知识，据反应本质写出电极反应式。

【板书】负极（Zn）Zn→Zn2++2e-正极（Cu）2H++2e-→ H2↑

总式 Zn +2H+ = Zn2+ + H2 ↑

【教师活动】指导学生书写电极反应方程式，强调其写法需注意事项。【提问】原电池反应与普通化学反应相比有何特点？ 【指导实验】⑴锌粒单独与稀硫酸反应，观察现象。

⑵用铜丝接触锌粒，观察现象。

⑶拿走铜丝，观察；再加少量硫酸铜溶液，观察现象。

【学生活动】分组实验、讨论、汇报实验结果：形成原电池反应可加快反应速率。

【小结】发生原电池反应时，电子从负极流出，流入正极；负极发生失电子的氧化反应，正极发生得电子的还原反应。而普通的氧化还原反应，电子直接从还原剂转移到氧化剂。原电池反应可加快反应速率。

【板书】负极:还原剂-ne-→氧化产物（氧化反应)正极:氧化剂+ne-→还原产物(还原反应)还原剂失去的电子流向正极，形成定向移动的电子流，使氧化反应和还原反应被分开在两极发生,使化学能转化成电能。

【设计意图】揭示原电池的反应本质，培养学生分析问题的能力

五、总结原电池形成的条件

【问题与讨论】比较伽伐尼电池、伏打电池和今天的化学模型电池，请你归纳组成原电池的条件。

【教师活动】重新演示这几种电池的投影，启发学生，共同探讨。【板书】原电池形成的条件:⑴两个电极，能导电。（强调：不一定是金属电极）⑵电解质溶液或者熔融态的电解质，能提供自由移动的阴阳离子导电。（阳离子移向正极，阴离子移向负极）⑶形成闭合的回路 【设计意图】利用化学史料培养学生发现问题，归纳抽象其本质的能力。完成化学源于生活，探究其本质，应用于生活的学习目的。正在修改的教案

一、探究教学目标 知识目标

1、使学生进一步认识原电池，理解原电池原理，会设计简单的原电池。

2、通过一些探究活动，进一步认识与体验科学探究的过程。

3、能利用所学知识进行知识的运用。能力目标

培养学生利用化学实验进行探究原电池原理和形成条件的能力。情感、态度目标

引导学生通过化学实验对原电池原理进行探究，培养学生的动手能力和相互合作精神及科学探究问题的能力。

二、探究重点

进一步探究原电池概念、原理、组成及应用。

三、探究难点 单液原电池向双液原电池的过渡

四、探究过程

【展示】西红柿电池。（观看趣味实验，激发学生进一步探究原电池工作原理的欲望。）【引入】电池与我们的生活息息相关，在生活中哪些地方会用到电池？（学生踊跃回答）电池对我们的生活如此重要，那么你知道电池是怎样制造出来的吗？

【提问]原电池在必修已介绍过，今天我们来进一步研究原电池。请大家回顾下列问题

1、什么是原电池？

2、要想构成原电池必须满足什么条件 ？ 【学生回答】组成原电池的条件 首先，有自发的氧化还原反应 其次，满足下列条件：

(1)有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极(2)电极材料均插入电解质溶液中(3)两极相连形成闭合回路

【教师强调】构成原电池的条件:两极一液成回路 【思考】

下面，依据构成原电池的条件，请大家判断下列装置是不是原电池，不是的说明理由，是的写出电极反应方程式

【动画演示】原电池工作原理(以Zn-Cu原电池为例)，教师做补充讲解 负极：电子流出，较活泼，（锌片）：Zn－2e-=Zn2+（氧化反应）正极：电子流入，较不活泼，（铜片）：2H++2e-=H2↑（还原反应

【分组实验】引导学生仔细做下面的实验

Zn-Cu原电池，用一个较大的电流表，用的电解质溶液浓度较小，让学生观察实验现象。

要求同学认真观察现象并思考原因 【学生回答】

两极上都有气泡产生，电流计指针偏转的幅度越来越小 【学生讨论】

为什么两极上均有气泡产生？这个原电池能否持续稳定产生电流？为什么？ 【教师总结】汇总学生的讨论结果后，引导学生分析总结 这个原电池不能持续产生稳定电流。主要原因是锌与稀硫酸直接接触，氢气在锌片表面不断析出构成了原电池，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，不再构成原电池，也就没有电流产生。其次，两极周围有过剩电荷，阻碍电子的定向移动。

【提问】怎样才能持续产生稳定的电流呢？结合我们刚才分析的原因，应该怎样改进原来的装置呢? 【学生回答】

1、要避免锌与稀硫酸直接接触；

2、想办法消除两极周围的过剩电荷。【演示实验】

1、演示带有盐桥的改进实验。（边实验边讲解以下内容：

1、该原电池的组成；

2、相关概念：半电池、半反应、外电路、内电路、盐桥。）

2去掉盐桥，电流表指针是否偏转？为什么？眼桥的作用是什么呢 【学生回答】不再偏转，因为这是个断路。盐桥的作用沟通内电路

【讲解】盐桥中阴阳离子的移动方向，并总结出盐桥的另一个作用—平衡电荷 【讨论并比较】盐桥原电池有什么优点简单原电池和带有盐桥原电池有什么相同点和不同点 【设问】能产生持续稳定电流的原电池应具备哪些条件？ 【学生总结】

1、电极和与其接触的电解质溶液不发生反应

2、用眼桥接通电路

【过渡】那么依据原电池原理如何设计一个能产生持续稳定电流的原电池？ 〔巩固练习〕把反应Fe+2FeCL3=3FeCL2设计成双液原电池 〔课堂总结〕

1、原电池原理

2、产生持续、稳定电流的原电池应具备的条件

3、原电池的设计思路

作业布置完成本节同步练习

第四篇：原电池工作原理教案

今天我们要讲的内容是原电池的工作原理，节选自高中化学人教版必修二第二章第二节化学能与电能，我将从以下四个板块进行讲解。他们分别是水果电池、原电池的定义、原电池的工作原理、以及习题部分。

今天老师要做一个有趣的家庭小实验，水果电池，用水果真的可以做电池吗？和老师一起走进今天的实验吧。

【视频】实验所需要的材料有：柠檬、铁钉、铜币、导线和发光二极管。在每一块柠檬中插入一枚铜币和一根铁钉，用导线像这样子把它们连接好，最后连上发光二极管，仔细观察，发光二极管亮了。

【ppt】想知道水果电池的原理吗？这节课让我们学习原电池的工作原理。接下来请同学们认真观察下面的演示实验。

【视频】向烧杯中加入稀硫酸，先将锌片插入稀硫酸中，观察到锌片上产生大量气泡，现在我们将铜片插入稀硫酸中，观察到铜片上没有任何现象，这是什么原因呢？这是因为锌的金属活泼性比氢强，铜的金属活泼性比氢弱，所以硫酸中的氢可以被锌置换，而不能被铜置换。用导线将铜片与电流表的正极相连，锌片与电流表的负极相连，观察到锌片上的气泡减少，铜片上有气泡产生，电流表的指针发生了偏转。

实验的装置是一套将化学能转变成电能的装置，我们就把这样的装置叫做原电池。由刚才实验观察到，电流计的指针偏转方向可知，电子由锌电极流出，流向铜极，那么我们就把有电子流出的一极叫做负极，有电子流入的一极叫做正极，显然，锌在这里是负极，铜在这里是正极。

我们再来看他下面的动画，同学们就更清楚它的工作原理了。锌失去电子成为锌离子，被溶解，失去的电子沿导线流向铜电极，溶液中的氢离子被吸引到铜电极得到电子成为氢气，外电路因为电子的定向移动形成电流，从而使灯泡亮了。

同学们看懂了吗？我们再来看一遍，该原电池的锌电极为负极，铜电极为正极，在负级，锌失去了电子成为锌离子进入溶液，失电子的反应叫氧化反应，锌失去的电子沿导线传递给正极，由于铜电极有了外来的电子，它吸引了溶液中的阳离子-氢离子，氢离子在铜的这一极得到电子，生成了氢气，得电子的反应叫还原反应，在外电路中，电子的定向移动形成电流使指针偏转，电子的移动方向与电流的移动方向相反。那么在电池的内部，离子有没有发生移动呢？方向又是怎样的呢？其实在电池的内部，正极消耗了大量的H+，所以溶液中的阳离子移向正极，而负极处生成了大量的Zn2+，所以需要大量的阴离子移向负极。

根据以上的两个电极反应式，该原电池的总反应为，锌和两摩尔氢离子反应，生成一摩尔锌离子和一摩尔氢气。

同学们，学习了有关原电池工作原理的知识，大家知道，水果为什么能做成电池了吗？其实柠檬中的化学物质类似于铜锌原电池中的电解质稀硫酸,而铜币相当于铜片做正极，铁钉相当于锌片做负极。水果中的化学能转变为了电能。

掌握了这些知识点，我们来做一道练习题……

C 这节课我们学习了原电池的工作原理，同学们在记忆有关知识点的时候，可以记住这么几句话。负极氧化失电子，正极还原得电子，用六个字概括就是“负失氧，正得还”，要记住，原电池溶液中的阳离子一定是向正极移动的，阴离子一定是向负极移动的，这节课我们就上到这，同学们再见~

第五篇：原电池原理及其应用-教学案例评析

《原电池原理及其应用》

第一课时教学案例评析

教材分析 本节内容是电化学中的重要知识。由于学生之前没有电化学的基础，理解原电池原理有一定的难度。

第一课时的主要内容有：原电池的概念、原理、组成原电池的条件。原电池原理和组成条件是本节课的重点，原电池原理是本节课的难点。

本节教材设置了大量的探究教学素材，富有深刻的探究教学思想内涵。首先，新课引入的两个演示实验为探究教学创设了问题情景，当学生观察到“铜片上产生气泡”这一反常的实验现象，就会情不自禁地提出一系列问题，产生强烈的探索欲望，并提出各种各样的假设；紧接着，通过（4-15）演示实验为学生提供“实证性”材料，学生根据实验现象，经过严密的逻辑推理，得出相关结论；当学生理解原电池的原理后，教材又设置了一个讨论题，让学生自己归纳“组成原电池的条件”。同时，课本后面的“家庭小实验----水果电池”，习题中的“用铜、银和硝酸溶液设计一个原电池”都是本课时探究教学内容的应用和延伸。

• 学情分析 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。根据学生的知识结构、心理特点和教学内容的实际需要，采取了启发、讨论、实验探究等教学方法，并结合多媒体进行教学。

教学目标

第 1 页 * 共 6 页 1.知识目标：理解原电池原理，掌握构成原电池的条件，会进行简单的原电池设计。

2.情感目标：培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学态度，培养学生的团队协作精神。

3.能力目标：培养学生观察能力、实验能力、实验设计能力、语言表达能力。培养学生正向思维、逆向思维、发散思维能力。

• 教学过程

【引入】我们的生活中离不开各种电池。大到宇宙火箭、人造卫星，小到照相机、手机，都要用到各种各样的电池。如：干电池、蓄电池、充电电池、高能电池等。其实，这些电池都是应用原电池的原理制成的。那么到底什么是原电池？它的工作原理怎样？今天我们就想通过一些实验一起来研究一下原电池的原理。

【板书】第四节原电池原理及其应用

【实验指导】介绍实验桌上的物品，指导学生做以下三个实验： 1.将锌片插入稀硫酸中 2.将铜片插入稀硫酸中 3.将锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中 说明实验注意事项，要求同学认真观察现象，并思考原因

【学生活动】实验并观察现象

【学生回答】 1.锌片上有气泡，因为锌能和稀硫酸反应放出氢气 2.铜片上没有气泡，因为铜不能和稀硫酸反应 3.铜片上有气泡

【设疑】铜片上的气体是哪里来的？

【学生讨论】学生激烈讨论，讨论的焦点问题有：、铜片上的气体是什么？（学生认为可能是氢气或 SO 2 或是氧气。最后同学认为最有可能的是氢气。本处不展开）

第 2 页 * 共 6 页 2、氢离子转变为氢气所需的电子从何而来？（学生提出许多假设）

学生甲：电子应是铜失去的，因为气泡是在铜片上产生的。

学生乙：电子应是锌失去的，因为锌比铜活泼，易失去电子。

学生甲：电子应是铜失去的，若是锌失去电子，气泡应该出现在锌片上，怎么会在铜片上出现气泡呢？

学生乙：锌片失去的电子可以通过导线传递到铜片上，溶液中的氢离子在铜片上得到电子，因此，铜片上有气泡。

学生丙：既然电子是锌片失去的，氢离子为什么不直接在锌片上得电子，而要到铜片上得电子呢？（对这个问题学生感到难以回答，期待老师的评判和解释。但老师不必急于回答）

【引导】电子究竟是锌片还是铜片失去的，我们可以用实验来证明。那么，如何通过实验来证明锌片上的电子是否通过导线转移到了铜片上？

【学生回答】在铜片和锌片中间连接一个灵敏电流计，检测有无电流

【实验指导】使用灵敏电流计的注意事项

【学生活动】实验并观察现象

【学生回答】现象：电流计指针偏转 结论：有电流流过，说明导线中有电子流过，说明氢离子得到的电子确实是锌片失去，通过导线传递到铜片上的。（但是，对于刚才同学提出的问题，即“既然电子是锌片失去的，氢离子为什么不直接在锌片上得电子，而要到铜片上得电子呢？”还是觉得难以解释。）

【动画演示】由于锌片失去电子后产生锌离子，锌片的周围有许多来不及扩散到溶液中去的锌离子，对氢离子有排斥作用，使氢离子很难在锌片上直接得到电子

【学生小结】锌片：较活泼，电子流出，发生氧化反应 Zn － 2e=H 2 ↑ 能量变化：化学能转变为电能

【板书】 1.原电池的概念：

【实验指导】给你一节干电池，用实验证明铜锌原电池的正负极

第 3 页 * 共 6 页 【学生活动】实验并观察现象

【学生回答】现象：测干电池时，电流计指针偏向正极方向，测铜锌原电池时，电流计指针偏向铜片方向 结论：锌片为负极，铜片为正极

【板书】 2.原电池的原理： 负极：电子流出，较活泼，（锌片）： Zn － 2e=H 2 ↑（还原反应）

【引导】 写出铜锌原电池的总反应方程式，并比较其与锌片直接跟稀硫酸反应有何异同。总反应方程式为： Zn+2H + =Zn 2+ +H 2 ↑ 相同点：总反应方程式相同 不同点：电子转移途径不同

【过渡】 原电池的实质是氧化还原反应，氧化还原反应都可以设计成原电池，那么构成原电池要有哪些条件呢？

【板书】 3.组成原电池的条件

【学生活动】实验并观察现象。

【学生回答】 C、D、H 构成原电池

【学生讨论】

（通过对比分析、讨论和补充、修改，最后得出组成原电池的条件）

学生甲：从 A、B 不构成原电池可知，构成原电池必须有两种活动性不同的金属 作电极。从 F、G 不构成原电池可知，要组成原电池还必须构成闭合回路

学生乙： H 也构成原电池，是因为水果呈酸性，说明构成原电池需酸溶液。

学生丙： D 也能构成原电池，说明构成原电池不一定要酸溶液，也可以是盐溶液，结合 E 可知，构成原电池电极材料必须与电解质溶液接触。

学生丁：从 C 可知，电极材料也可以是象石墨这样能导电的非金属。

【学生小结】组成原电池的条件： ①有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极 ②电极材料均插入电解质溶液中 ③两极相连形成闭合回路

【练习】对于上述能组成原电池的装置，分析正负极和发生的电极反应（在学生回答过程中，教师引导学生注意正极材料本身并未发生变化，负极和电解质

第 4 页 * 共 6 页 溶液之间发生了氧化还原反应）

【追问】假如把上述 C 装置的电极改为 Cu 和 Ag，能组成原电池吗？ 【学生回答】不能，要构成原电池，负极和电解质溶液之间必须有自发的氧化还原反应

【练习】请同学结合组成原电池的条件，将氧化还原反应： Fe+Cu 2+ =Cu+Fe 2+ 设计成 一个原电池。

【学生回答】负极：铁正极：铜电解质溶液：硫酸铜

【学生补充】正极材料还可以是石墨或比铁不活泼的其他金属，电解质溶液中必须含 Cu 2+，除硫酸铜外，还可以是氯化铜、硝酸铜等。

【小结】按板书的内容，归纳本书的内容和要点

【布置作业】 1、课本习题

一、l、3、4，二、l、2、3 2、回家搜集废干电池并拆开，弄清它的构造及原理。

教学反思

本课时为实验探究教学模式，本课时教学是否成功，笔者认为，应从以下几个方面综合考虑：

• 教材处理是否合理。

探究性教学要对教材内容有所扬弃。探究性教学要以大纲为依据，教材仅仅是本参考书。因为现有教材的知识大都是以陈述性方式直接呈现，而探究性教学要求教材提供问题情景和解决问题所必需的事实材料，而不只是结论的堆砌，因此，探究性教学首先要求对现有教材作适当处理。

• 教学过程是否优化。

优化的教学过程就是灵活机智地运用各种教学策略。如激励性策略，即使用鼓励性语言，肯定学生任何一个微小的闪光点；自主性策略，即要求设计的问题有一定思维含量，讨论要注重实效性，讨论过程要注意学法指导，并培养学生善于思考、勇于提出问题的习惯；诊断性策略，即教学过程中经常注意学生的学习情况，根据反馈的信息调整教学程序；创造性策略，即鼓励学生大胆质疑，发表不同意见尤其是创造性的意见。

第 5 页 * 共 6 页 • 教学效果是否显著。

教学效果就是教学目标的达成度。首先，学生要有良好的学习状态，如学生学习兴趣浓厚，思维得到很好的启发，教学过程中学生参与面广、参与时间长、参与空间大等；其次，好、中、差不同水平层次的学生的知识目标、能力目标、情感目标要基本达成或得到一定程度的发展。

第 6 页 * 共 6 页