教师活动

学生活动

幻灯片、板书

备注

引入设计：

“魔术”引入，

以旧引新

引入：大家看，这是什么?

小手电之所以能照亮我们在黑暗中行

进，是因为有电池。这是什么?因为

有了电池，让我们说“沟通无极限”。

这是遥控器，因为有了电池，“一切尽

在掌握之中”。这是MP3，因为有了

电池，让我们有理由说“我的音乐我

作主”。这是数码相机，来这边的笑

一个，这边的笑开了啊，就这样精彩瞬

间瞬间凝成永恒，也是因为有了这小

小的电池。

我在刹那间变幻出这么多的用电器，

不是因为我的魔术有多高超，而是因

为电池的使用范围实在是太广了。

产生兴趣积极观察并与老师配合。

学生：小手电。

学生：手机

新颖的引入易

吸引人

我们知道，能量间的转换是遵守能量守恒定律的，那这小小的物件(电池)是如何提供电能的呢?这其中又有着怎样的奥秘呢?现在，我们就一起走进探究的课堂吧。

探究前，我们还得从能量的换

说起，我们知道，化学能与热能之间可以相互转化，化学能转换成热能的反应，我们称之为……。热能转换成化学能的反应，我们称之为……，能否让化学能直接转换成电能呢?

对，是可以的，但化学能与电能问的转换需要一个特定的装置，而这个装置设计的优劣直接决定能量转换效率的高低。我们将研究化学能与电能相互转换的装置、过程及效率的科学，称为电化学。而电化学又根据反应过程和装置特点分为两种，一种为原电池，产生电流的反应，即将化学能转换成电能的装置；另一种为电解池，

借助电流而发生的反应，即将电能转换成化学能的装置。今天，我们将深入探讨电化学基础之原电池。

学生感受电池的使用广泛。

学生回忆旧知识，准备接受新知识。

学生：放热反应

学生：吸热反应

学生：可以/

了解电化学的研究对象。

了解电化学的概貌。

幻灯片：

幻灯片：

板书：

第四章 电化学基础

第一节 原电池

介绍我们学习的领域及其概貌。

回顾旧知识的设计：

提问+探究

1．回顾原电池概念

下面我们先回顾一下在必修2中我们已经了解的原电池的概念。

学生回忆原电池的有关内容。

板书：1．概念

2．电极名称

3．构成条件

4．原电池原理

回忆概念为后期探究作准备。

请问：什么是原电池?

我也相信你一定能说出：原电池的电极名称及原电池的构成条件。

学生回忆并回答：

1．将化学能转换成电能的装置。

2．原电池的电极分别叫正极和负极。

3．原电池的构成条件是：

一开始提问便展示对学生的

信任。

有两个活泼性不同

的电极；有电解质

溶液；形成闭合回

路；能自发的发生

氧化还原反应。

2．活动l：纸上谈兵重温原电池原理

而原电池原理，我们则通过一组实验分析来温习。

话题1：如图所示实验。我们观察到Pb片变黑，用滤纸擦除黑色物质后表面有紫红色物质；而Cu片上无明显现象。

请根据此实验设置问题向老师提问。

老师给出回答：黑色的物质可能是PbS0₄。因为在活动性顺序表中Pb在Cu的前面。所以有反应方程式：

Pb+CuSO₄=PbS0₄+Cu，而Cu电极不与CuSO₄反应。

向老师提问，学生

有着强烈的兴趣，提出问题。

如：

黑色的物质是什么?

紫红色物质是什么?

它们是如何生成的?

为什么铜片上无明显现象呢?

板书：4.原电池原理实验：

通过实验情景再现。以生问师答，生问生

答的活动方式分析得出原电池原理，同时培养学生的“问题”意识。

教师的回答实际上也是在提示学生思考的方向。

话题2：如图对比进行实验。Pb电极上还是变黑色；而Cu电极上用滤纸擦拭时却发生有紫红色粉末状物质生成。观察到电流表指针向Cu电极偏转。(已经知该电流表指针偏方向为电子的运动方向)。

仿照刚才的提问法向你的同学们提问吧。

根据描述的不同的现象，由此产生困惑而提出可能的疑问，如：

Pb置换出的Cu哪去了?

Cu上的紫红色物是什么?

电流表的偏转说明了什么?偏转方向代表什么?

电子是如何产生

的?

实验：

老师不时点评。

复习旧的内容，学生们踊跃(可能的回答)Pb失去电子

成为Pb^2+,Pb²⁺与SO₄^2-合后成PbSO₄，而电子通过导线传给Cu电极，Cu电极上的电子传给溶液中的Cu²⁺成Cu。这样产生了电流，而形成了原电池。生：可以证明。加入的电流表指针有偏转。证明的确形成原电池了。而且电流表的指针偏转方向就是电子的流动方向。

3.成果展示

我们总结上面的探究获得的知识。

我们可以写出总反应式吗？你能总结出原电池的反应实质吗？

他与一般的氧化还原反应一样吗？有什么区别？

生：我们可以写出电极反应。负极：Pb一2e－=Pb²⁺(氧化反应)Pb²⁺+SO₄^2－＝ＰbSO4

正极：

Cu²⁺+2e^一=Cu(还原反应)

生：总反应是Pb+Cu²⁺+S0₄^2－=PbS0₄+Cu是一个氧化还原反应。有区别，氧化还原反应分别在两极进行，负极的还原剂所失去的电子通过导线转移到正极给氧化剂。

小结。

幻灯片：成果展示

4．练习过渡：

展示练习题。

请同学们分析下列图示的装置是否可以形成原电池，不能形成的请说明理由。

教师一一点评。

对D追问：你认为不能自发发生氧化还原反应的理由是什么?

又追问：你能说一下，为什么不接触就不能反应呢?

听起来好象有道理。

学生一一回答问

题。

生：A：不行，因为两个电极活泼性相同。

B：可以，因为满足形成原电池的所有条件。

C：不行，因为没有构成闭合回路。

D：不行，因为没有构成闭合回路，也不能自发的发生氧化还原反应。

生：因为Zn与ZnSO₄不反应，Cu与CuSO₄也不反应，而Zn与CuS0₄又不接触，所以也不反应。

生：比如：H₂和O₂不接触能生成水吗?

通过练习掌握原电池的形成条件，为设计原电池活动作准备。也为产生一“矛盾”作准备。

幻灯片：习题

为后继的矛盾激发作准备。也是在提示在后继的设计中可能想到该方式。

设计原电池：

设计+总结

1．活动3：实践出真知——

设计原电池

师；我们进人下一轮的探究。设计原电池。请看幻灯片：结合给定材料根据反应：Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu

设计能产生稳定电流的原电池并检验电流的产生，同时仔细观察现象，给出解释或提出疑问。先说出你的设计与同伴交流然后再开始动手实验。

学生动手设计实

验，总结并分析存

在的问题。

学生运用形成原电池的条件来设计原电池，进一步加深对原电池的理解。

板书：5．设计原电池

幻灯片：

强调“产生稳定的电流”

请说出你的设计。总结大家设计的经验。

2．经验总结

总结你设计的经验。

3．开始实验

追问：你们的电流稳定吗?

什么现象可以说明?

4．评价设计的原电池

如何评价你设计的原电池。

这同学问得好，为什么呢?电流不稳定也没法用呀!可见我们得改良这种原电池，

以便于产生稳定的电流，要改良必定得发现电流不稳定的原因。

电流为什么不稳定呢?

大家一起来分析原因。

(提示从电极上产生的现象来分析)

生1：我的设计是：

用Cu作正极，用Zn

作负极，以CuS04为电解质溶液。连入电流表检验是否有电流的产生。

生2：用C作正极，

用zn作负极，以为

CuS0₄电解质溶液。连人电流表检验是否有电流的产生。

学生总结：设计经

验总结：

发生氧化反应的金属为负极，比负极惰性的材料为正极，含发生还原反应的离子的电解质作电解质溶液。

生：不稳定!因为我看到了电流表指针老是晃，最后就不偏转了。

学生：简单，但电流

不稳定。

学生：我发现Zn电极上也有Cu，我在想，是不是因为Zn上的Cu也形成了原电池，电流就不再经导线流向Cu电极。或者表面的铜阻止了锌发生的反应。

幻灯片：展示设计

幻灯片：总结经验提出改良

改良原电池：

探究盐桥作用

1．分析

有道理。既然锌在CuS0₄中会置换同铜而阻止反应的进行，那你有什么好的见意

呢?

分离开来放在哪?另一CuSO₄溶液中吗?

根据大家的说法，是如图所示的装置吗?它会形成原电池吗?    -

大家一起讨论：

生l：将Zn从CuSO₄

中分离开来。

生2：不行，得放在

其它电解质中，比如ZnS0₄不反应了。

生：不行。因为不能形成闭合回路。

事实上电流表指针

也没有偏转。

通过不同的想法的商讨，大家得出一个较为合理的方案。让学生感到交流的愉悦。

2．发放盐桥。

我这有一个拱形的宝贝，大家用这个物件把两个池连接起来。观察现象，提出疑问，

然后给出解释。我们一起放入吧。

都有电了吗?

学生在出乎意料的现象中惊奇，惊喜，接着困惑。学生的兴趣一下又被提起来了。

学生：哇，有电了。

学生：有了，指针偏

转了!

而且偏转稳定，偏转还大了呢!

学生：这是为什么

呀?

学生：这东西是什

么呀?

矛盾激发起来了，要试图解决了。

3．探讨盐桥作用

我来介绍一下这个物件。这是盐桥，里面装的是琼脂和饱和KCl溶液，其中琼脂起固定作用，主要注意分析KCl的作用。大家可以讨论后再回答。

很好，通过大家的讨论，我们基本已经知道了盐桥的几个基本作用，这是我用电脑模似的微观场景。

可见盐桥的作用有三：

1．补充电荷。

2．使装置形成闭合回路。

3．提高了能量转化率。

学生对这个盐桥进行分析推理，理出思路进行语言组织。

学生：首先，从电流

表的偏转来看，已经形成原电池，至少说明已经构成了闭合回路。它的作用是构成闭合回路。

学生：怎样构成闭合回路呢?

学生：与原来一样通阴阳离子的定向移动来沟通内电路。也就是说，Zn变成Zn²⁺后，Cl^-移向负极中和正电荷，Cu²⁺变成Cu后K⁺移向正极补

充缺失的正电荷。

学生：我觉得能量转化率还高了，因为偏转角变大了。学生观看，与自已刚才的分析进行比较或纠正自己的一些不正确的观点。

学生为此问题可能会引起争论或热烈的讨论，这也是自由发言的时间。

板书：7、盐桥的作用

幻灯片：动画模拟

此处难度较大，但还是期待学生自己通过热烈的讨论解决盐桥的作用问题。如果未能得好的结果，可以进行一些提示。如：引导对溶液中的离子变化进行分析．与先

前的电流表指针偏转角度进行对比等。总

之，还是尽量让学生自已去得出相关结

论。

进一步用电脑来模拟微观场景使信息直接，印象深刻。

还有其它疑问吗?

4．思维模式的进步对呀，不是有话说：实验是最高法庭。其实。盐桥的引入不仅仅是

一个技术上的改进，更是一种思维模式的进步，以前我们总认为只有氧化剂和还原

剂直接接触才能发生氧化还原反应，现在看来，只要通过合理的装置，不接触也能发生。

学生：有，刚才我们

分析了，它们不能自发地进行氧化还原反应，可现在它们的确进行了呀，这怎么解释呢?

学生提出的疑问引发了思考。

让学生感受一种创新是一件实实在在的事

情。

正是因为这种思维模式的进步，才让我们生产出如此多的电池以满足人们的各种需

要。

5．总结双池原电池的设计通过上面对原电池的改良，我们发现该怎样才能设计出有两种电解质及盐桥的原电池呢?

培养学生分析问题探究问题的能力。并逐渐转化成规律。

学生：以发生氧化反应的金属为负极，含该金属离子的可溶盐为电解质溶液；以比负极材料惰性的材料为正极，含发生还原反应的离子的可溶盐

为电解质溶液。并用盐桥联接两池。

幻灯片：总结

结尾的设计：

学生谈谈学习本节的感受。

情感表达及分享。

感想

作业：设计原电池

学生记下作业

灯片：作业

总板书

第四章原电池原理

第一节、原电池

1．概念

2．电极名称

3．原电池的构成条件

4．电极反应

5．设计原电池

6．改良原电池

7．盐桥的作用