原电池的工作原理教案3篇(原电池的工作原理教学设计)
下面是范文网小编分享的原电池的工作原理教案3篇(原电池的工作原理教学设计)，供大家参考。
故事：在伦敦的上流社会，有一位贵族夫人格林太太，她有一口整齐洁白的牙齿。但其中镶有两颗假牙：一颗是黄金的-这是格林太太富有的象征;另一颗是不锈钢的—这是一次车祸留下的痕迹。
令人百思不解的是：打从车祸以后，格林太太经常头疼，夜间失眠，心情烦躁……尽管一些国际上知名的专家教授绞尽脑汁但格林太太的病症未能有丝毫的减轻，而且日趋严重……她的病真的就没治了吗?
后来是一位化学家解除了她的痛苦。 药方：换掉一颗假牙。
病因：口腔内产生了微弱的电流，刺激神经，导致人体生理系统紊乱，引发一系列病症。
大家可能会产生疑问：格林太太的口中怎么会有电流产生呢?下面我们通过以下的类比实验进行进一步的探究来揭穿其中的奥妙。 [演示实验]
1.内容：把锌片和铜片平行地浸入盛有稀硫酸溶液的烧杯中。 现象：锌片表面有氢气泡生成
铜片表面无气泡生成
解释：锌排在氢前能置换出氢气
铜排在氢后不能置换出氢气
2.内容：把锌片和铜片用导线连接起来再平行地浸入盛有稀硫酸溶液的烧杯中。 大家观察到一个很奇怪的现象：锌片表面无气泡生成，
铜片表面有气泡生成
3.内容：在锌片与铜片连接的导线中间接入一个电流计，再把锌片与铜片平行地浸入盛有稀硫酸的烧杯中。
现象：电流计指针偏转
疑问：2实验中铜片表面为什么有气泡生成?3实验中电流计指针为什么偏转? 分析：Zn、Cu用导线连接一同浸入稀硫酸时，Zn比Cu活泼，易失去电子，电子从Zn片流出通过导线流向Cu片，电子定向移动形成电流，故电流计指针有偏转;
溶液中的H+ 从Cu片获得电子，2H+ +2e-=H2，生成氢气，故Cu片表面有气泡生成。从能量变化的角度分析这套装置：我们知道，物质发生反应时，常伴有化学能与热能、光能等的相互转化, 比如镁带燃烧发光、放热是化学能转化为光能和热能。那么，我们做的这个实验是化学能转变为哪种能量形式呢?
这是以Zn和稀H2SO4反应为基础，将此反应的化学能转变为电能的装置。
我们把这种将化学能转变为电能的装置称为原电池。
1、原电池定义：将化学能转化为电能的装置。
这一现象早在1799年被意大利的物理学家伏打捕捉到并加以研究，发明了世界上第一个电池——伏打电池，即原电池
过度：回顾刚才所做实验，我们就是因为组合成了一个原电池才使得电流计指针有偏转，下
面我们以此原电池为例进一步分析原电池内部结构，得出其供电原理
2、原电池原理： 先进行理论分析： 外电路(导线上)：锌片上Zn失去电子，电子通过导线流向Cu片，电子定向移动形成电 流
内电路(溶液内)：由电性作用，溶液中带正电荷的离子H+、Zn2+ 移向Cu片;带负电荷离子移向Zn片，溶液中带电离子定向移动形成电流
内外电路形成闭合回路，电路中有电流通过便可向外供电。
此原电池所涉及到的反应是：
锌片：Zn-2e- = Zn2+
(氧化反应)
铜片：2H+ +2e- = H2 (还原反应)
我们把锌片和铜片称为此原电池的两个电极
此原电池以Zn和稀硫酸反应为基础，将氧化反应和还原反应分别设置在两个电极上进行，从而产生了电流，实现了Zn和稀硫酸反应的化学能向电能的转化。
由此我们得出了原电池的原理：
原电池以氧化还原反应为基础，将氧化反应和还原反应分别设置在两个电极上进行，从而产生电流，实现化学能转变为电能。以上是理论分析，下面再用动画演示其变化过程，加深对原电池原理的理解。
过渡：我们可以通过原电池的两个电极上发生的反应来理解原电池的原理，人们把原电池的两个电极分别叫做正极和负极，在电极上进行的反应称为电极反应，下面我们讨论原电池的电极和电极反应
3、原电池的电极和电极反应
规定：原电池中电子流出的一极为负极，电子流入的一极为正极 负极：电子流出的一极，(在此电极上物质失电子)发生氧化反应 正极：电子流入的一极，(在此电极上物质得电子)发生还原反应
以Zn、Cu-稀H2SO4原电池为例表示出此原电池的电极反应和电池总反应 (由学生根据正负极的规定判断出此原电池的正负极) 负极：Zn-2e- = Zn2+ 正极：2H++2e-=H2
将负极反应和正极反应相加，并消去电子就得到电池总反应：Zn+2H+= Zn2++ H2
过渡：在书写电极反应时有一点需要特别注意，那就是准确判断出原电池的正负极，下面讨论原电池正负极的判断方法(1) 活泼金属作负极(由电极的活泼性判断) (2) 电子流出的一极为负极(由电子的流向判断) (3) 发生氧化反应的一极为负极(由发生反应的类型判断)过渡：由以上我们知道了原电池的组成中需要有正负两个电极，那么它的构成还需要哪些条件?下面我们讨论构成原电池的条件
4、构成原电池的条件：
讨论以下装置是否能构成原电池：图略 【通过讨论】构成原电池的条件总结为： (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
注意:三个基本条件相互联系，不能孤立、片面的看待某一个条件，核心是氧化还原反应。 根据以上我们总结出的构成原电池的条件判断下面一个装置是否能形成原电池，若能形成写出电极反应和电池总反应
提问：格林太太口中的电流究竟是怎么产生的?
格林太太口中两颗不同金属的假牙与口腔唾液中电解质形成了原电池，虽然产生的电流很微弱，但长时间刺激神经，导致人体生理系统紊乱，引发一系列病症。所以，格林太太应该将两颗假牙换成同一种材料。 过渡：我们说学以致用，下面请你根据所学的知识来设计一组趣味实验： 实验目的：使已取出电池的音乐卡发出响声
实验器材：连有导线的锌片、铜片，西红柿，已取出电池的音乐卡 实验方法：由同学们自己设计(提问)
设计思路：锌片、铜片可以和西红柿内的酸液形成原电池，向外供电进而带动音乐卡，
使其发出响声。
下面我按照大家的设计方案做一下这个实验看能否成功。由于一个西红柿电池的电流可能会很微弱，所以我串联了3个西红柿，相当于3节电池。
由实验结果，证明大家的设计思路是正确的。这就是人们常说的水果电池。
小结：以上是本节课主要内容，学完本节课要求大家熟练掌握原电池原理，会应用原电池原理及其构成条件设计简单的原电池
一、教材分析
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。首先， 新课引入手机电池创设了教学情景，通过两个演示实验作为探究教学，让学生观察到 “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”。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。
二、教学设计
通过学生动手实验不仅使学生观察到明显的现象，还能使学生直接参与知识的获得直接体验的过程。将课本后面的家庭小实验“水果电池”，移到探讨“组成原电池的条件”的课堂教学中，不仅能帮助同学理解组成原电池的其中一个必要条件——电解质溶液，而且使学生觉得化学就在我们的身边，从而激发学生学习兴趣，启迪学生思维。通过一个医学小故事，让学生帮助格林太太解决问题，达到学以致用的目的。
三、教学目标
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。 掌握原电池的工作原理;原电池的形成条件及电极反应式;电子和电流的运动方向;培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神。
四、教学重点
原电池的原理;原电池的形成条件及电极反应式;电子和电流的运动方向;
五、教学难点
原电池的工作原理。
六、教学准备
1.对学生进行分组：四人为一个小组
2.实验准备：每组一个灵敏电流计，两片铜片、两片锌片、一根石墨电极、 一杯稀硫酸溶液、一杯蔗糖溶液、 西红柿等水果。 3.制作铜锌原电池工作原理的模拟动画
七、教学过程 【引入】日常生活中,我们会接触到不同种类的手机,你们都喜欢用什么款式的手机，为什么?手机待机时间长短与什么有关?这些电池虽小，但是，在生活中却扮演着及其重要的角色。你们知道电池工作的基本原理吗?今天，我们来学习新的知识──原电池。 【实验探究】：
指导学生做以下三个实验： 1.将锌片插入稀硫酸中，将铜片插入稀硫酸中 2.将锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中 3.在第二个实验中连接电流表 【学生活动】实验并观察现象大部分同学都已完成，我们一起来看一下同学们观察到的实验现象
【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)铜片上没有气泡(因为铜不能和稀硫酸反应) 2.铜片上有气泡 3.电流表指针发生偏转 [问] 化学反应总伴随着光能、热能等的相互转化，在实验三中是否有能量的相互转化呢?是什么形式的能量转化? (化学能转变为电能) [过渡] 我们把这种能将化学能转变为电能的装置叫做原电池 【板书】1.原电池的定义：将化学能转变为电能的装置叫做原电池
上述装置我们称为Cu-Zn 原电池，它的工作原理是什么?我们一起来看一个多媒体动画演示。
【设疑】
1、锌和稀H2SO4直接反应的实质是什么?
2、插入铜丝接触到锌粒后，为什么在铜丝上出气泡?
3、铜丝上的电子由何处而来，出来的是什么气体? 学生根据实验，建议讨论步骤：现象(易)——解释(难)——结论(难) [“Flash 铜锌原电池”] 配合课件演示。
演示实验分析：1.电子流向。2.电极及电极反应。3.电极的判断。
[生师讨论解释] 原来，当把用导线连接的铜片和锌片一同浸入稀硫酸时，由于锌比铜活泼， 容易失去电子，锌被氧化成锌离子，而进入溶液，电子由锌片通过导线流向铜片， 溶液中的氢离子从铜片获得电子被还原成氢原子，氢原子结合成氢分子从铜片上放出。
这一反应可表示如下：
电极反应：负极(锌片) Zn - 2e = Zn 2+ (氧化反应)
正极(铜片)2H + + 2e = H 2 ↑(还原反应)
原电池反应：Zn + 2H + = Zn 2+ + H 2 ↑(Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2 ↑) [巩固提问] 1.原电池中，电子从哪极流出?通过外电路流回到哪极? 2.原电池中，正负两极哪极是较活泼金属?哪极是较不活泼材料? 3.原电池中，正负两极分别发生什么反应?
4.原电池组成的条件是什么?(①两块相连的活泼性不同的金属，或可以导电的其它材料;②电解质溶液。闭合电路)。
(经常用做惰性电极材料的物质是Pt(铂)或C(石墨)，如下图两个装置的电极反应是相同的。) [再复习演示动画]??
【实验指导】 刚才我们介绍的是Cu-Zn-H 2 SO 4 原电池,大家可以据此更换电极材料和溶液来探索原电池的形成条件
【活动中介绍】 同学们可以根据给出的实验，动手操作看其能否形成原电池 【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 【板书】3.原电池的形成条件
【趣味实验】同学们想不想自己制作一个原电池呢?实验“水果电池”
【小结】 原电池是一种负极流出电子，发生氧化反应;正极流入电子，发生还原反应，从而实现化学能转变成电能的装置. 【解决问题】1.格林太太是位漂亮开朗乐观的妇女，当她开怀大笑的时候，人们可以发现她整齐洁白的牙齿里有两颗假牙，其中一颗是黄金的，这是她富有的标志，另一颗是不锈钢的这是一次车祸留下的痕迹。令人百思不解的是，自从车祸后，格林太太经常头疼，虽然医生绞尽了脑汁，格林太太的头疼病仍无好转。这个时候，一位年轻的化学家来看望格林太太并为她治好了头疼病，同学们想知道化学家是怎样治好格林太太的病的吗?
【课堂练习】 2.判断下列装置那些能构成原电池
3.A、B、C都是金属，A与B组成原电池时，A为正极;A与C插入稀硫酸溶液组成原电池时，C电极上有氢气产生。 A、B、C三种金属的活动顺序为( )
A. A>B>C B. A>C>B C. B>A>C D. B>C>A 4.请根据电子的流动方向，将氧化还原反应Fe + Cu 2+ = Cu + Fe 2+ 判断正负极，写出电极反应式和总反应式.
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~