1、原电池 金属的腐蚀和防护教学目标知识技能：掌握原电池的工作原理，通过实验能正确判断原电池的正负极。初步掌握形成原电池的基本条件，并能将理论联系实际。能力培养：通过实验不断总结、发现、归纳知识的要点，使学生的思维能力和创造能力都得到充分的锻炼。科学思想：应用辩证唯物主义的思维方法，抓住氧化还原反应是原电池工作原理的本质。由师生共同参与讨论发现问题，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。科学方法：实验、观察、科学抽象。重点、难点 原电池的形成条件及电极反应式；电子流和电流的运动方向。教学过程设计教师活动 学生活动 设计意图 【引言】大家知道，各种形式的能量，在一定条件下是可以相互转
2、变的。例如：通过电动机电能可以转变为机械能；【提问】化学能和电能之间是否能相互转变？在怎样的条件下可以实现这种转变？举出各种能量相互转变的实例。思考问题。引导学生思考能量的特点。直接点出本节课的中心意图：化学能与电能的转变。指导学生边做实验边讨论。 分组实验 1：（1）向试管中倒通过一组实验使学生在原有知识的基础上又发现了利用已学知识：ZnH 2SO4=ZnSO4H 2改进了实验操作过程后，亲自发现问题，并设法找出正确答案。【提问】（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？（组织学生讨论并回答
3、问题）入 5mL 稀 H2SO4，插入Cu 丝观察现象并讨论。（2）取出 Cu 丝再放入一粒纯锌。（3）将 Cu 丝插入试管中并与 Zn 粒接触。思考、回答：锌与稀 H2SO4 发生氧化还原反应，锌失去的电子通过铜丝转移给溶液中的 H+离子，因此在铜丝表面只能出氢气。新问题。培养学生积极思考问题的能力，并能用已学过的知识去解释一定问题。教师活动 学生活动 设计意图 【过渡】因为 Cu 不与稀 H2SO4 发生反应，所以，Cu 既不失电子也不会得电子。【设问】假设 Zn 板上的电子能流到 Cu 板上，根据带电微粒的定向移动就会产生电流，我们可否设计一个实验，如何证明有电流产生？讨论并回答：用导线
4、连接不同的两种金属，并同时将两金属置于稀 H2SO4 溶液中，在导线中间连接一个电流计，可以观察指针是否偏转，从此判断是否有电流产生。由物理学知识引导学生找出能形成电流的根本因素。【演示 1】 观察实验并思考三 培养学生通过有这样一种装置，用导线连接锌板和铜板，并在其中连一个灯泡，将两板平行插入稀H2SO4 溶液中，观察灯泡是否发亮？【提问】这种装置的反应与 Zn 和稀 H2SO4 直接反应又有什么不同？由这种装置能起到什么样的作用？个问题：（1）观察有什么现象发生？（2）说明什么问题？（3）证明什么问题？回答问题：灯泡发亮，说明有电流产生，从而证明有电子流动，只能是 Zn 失去电子沿着导线定
5、向流动到 Cu 板上。发现问题：Zn 与稀 H2SO4 直接反应没有电流产生，而用导线连接 Zn 板和 Cu板后，再与稀 H2SO4 反应则产生了电流。观察能抓住问题的本质，同时还要深入思考问题，不能只注意表面现象。进一步引导学生通过实验、观察、思考、总结，最后又回到由能量相互转化的角度去考虑这些问题，点出这节课的实质性问题，从而引出这节课的中心点。【板书】第六节原电池金属的腐蚀和防护一、原电池把化学能转变成电能的装置。经过化学反应，可以将化学能转化成电能。逐步引导学生得出原电池的定义。根据原电池的组成结构， 思考问题： 根据实验现象找出原电池反应的实请大家思考两个问题。【画图】（1）Zn 板
6、和 Cu板在工作中各发生什么反应？（2）如何判断电子流动方向和两金属的正负电极？讨论：根据金属活动性顺序，锌容易失去电子进入溶液，电子质是什么？利用已学知识，让学生总结出教师活动 学生活动 设计意图 小结：锌活泼失去电子被氧化，铜板上带电子而显负电，溶液中 H+离子在铜板上获得电子被还原成氢气。根据物理学知识，电子流出一极为负极，电子流入一极为正极。则从锌板定向流动到铜板上，而电流的方向应该与此相反，从铜板到锌板。发现并总结规律：在原电池工作中，相对活泼金属为负极，相对不活泼金属为正极。电子流动的方向以及正负电极的判断，使感性认识能够上升到理性认识。【展示】桌上的仪器、药品。【演示 2】用导线
7、连接电流计，分别夹住铜板、锌板，将它们同时插入盛有稀 H2SO4 的烧杯中，观察指由学生上台前组装实验，大家观察电流计指针偏转方向。由实验来验证上述结论是否成立。回答：在学生讨论的基础上，再通过实验来验证所得结论的正确性。由正负极的判断推出两个电极反应式。针偏转方向。用方程式表示两个电极的反应过程，即电极反应式。【板书】1原电池的工作原理锌（负极）：Zn-2e=Zn 2+（锌板溶解，发生氧化反应）铜（正极）：2H+2e=H 2（铜板出气泡，发生还原反应）【讲述】由以上分析可以看出电子流动的方向，那么，电流又是如何产生的？这种微观粒子的运动过程可以借助计算机软件来观察。指针偏向铜，说明铜为正极，
8、锌为负极。练习书写电极反应式。【软件演示】在烧杯中放入稀 H2SO4，溶液中有 H+、SO 2-4 离子自由运动，放入 Cu 不反应，再放入 Zn，在Zn 板上出气泡。用导线连接 Zn和 Cu 板后，就有电子流动、溶液中离子的定向移动以及电流的产生。【板书】2电子流与电流的运动方观看，最后总结出电子流和电流的形成过程。借助计算机手段，形象逼真的画面可以帮助学生理解抽象概念，较轻松地就掌握了课堂难点。向教师活动 学生活动 设计意图【过渡】形成原电池都需要哪些条件？让我们通过实验来探究。【指导实验】在学生桌上有Zn、Fe 、Cu 三种属，分别用它们做电极，两两组合共有三种方式，利用水果中含有的电解
9、质溶液（如葡萄、桔子、西红柿）。用导线连接电流计和两种金属，同时插入水果中，观察指针偏转方向。要求：根据原电池工作原理进行实验，观察能否产生电池，并判断正负极。【提问】1是不是任意两种金属分组实验 2用导线分别夹住 Cu丝和 Fe 钉，再与电流计连接，同时插入水果中。总结：指针偏向 Cu，Cu为正极，Fe 为负极。用导线连接Zn、Fe ，并置于电解质溶液中。指针偏向 Fe 钉，说明有电流产生，且 Fe 为正极，Zn 为负极。讨论并回答：Cu、Ag 均不与稀H2SO4 发生氧化还原反应。让学生用不同的金属组合去完成原电池工作，通过对比，去发现并归纳形成条件。检查学生是否会组装原电池，也是培养学生
10、学以致用，同时又能充分发挥学生的积极性、主动性。通过三组对比实验让学生发现并总结出形成条件，为培养学生养成良好的科学思维方法奠定基础。组合置于电解质溶液中就能形成原电池？【演示 3】（在投影仪上做实验）在培养皿中盛有稀H2SO4 溶液，放入 Cu 丝、Ag条均无反应，将二者接触后也无反应。2两种金属一定是一个很活泼，一个很不活泼吗？3你可以得出什么结论？【评价】对学生的结论给予评价。结论：由以上一组实验得出结论，相对活泼金属为负极，相对不活泼金属为正极，必须要有一种金属能跟电解质溶液发生氧化还原反应。【提问】能否用一种较活泼金属和石墨（惰性电极）组成电极？电解质溶液都包括哪些？思考。分组实验
11、3用导线连接 Zn 条、铅笔芯，并与电流计相连，向烧杯中倒入 NH4Cl 溶液，同时插入两导体，观察指针偏转方向，判断正、负极。在学生初步总结出形成原电池的条件后，又将知识面扩宽，使学生感觉到知识永无止境，还要继续深入探讨、研究。教师活动 学生活动 设计意图 组织学生讨论归纳形成原 指针偏向铅笔芯， 电池的条件。【板书】3原电池的形成条件（1）要有两种活泼性不同的金属或导体；（2）必须有电解质溶液；（3）必须发生氧化还原反应。说明 Zn 为负极，石墨为正极。讨论、归纳、小结原电池的形成条件。介绍铜、锌、硫酸电池是在 1789 年由意大利物理学家伏特所发明，为了纪念这一功勋，称这种电池为伏打电池
12、。至今人们已利用伏打电池原理制出多种新型电池。举例说出几种电池：（1）铅蓄电池（2）海水电池（3）氢氧燃料电池（4）纽扣电池（5）锂电池在进行化学史教育的同时，使学生能将已学知识与实际相结合。我们可以根据原电池工作原理，来解释在日常生活和生产中的许多现象。【板书】4原电池原理的应用（1）为什么实验室制氢气时常用不纯的 Zn？（2）马口铁和白铁一旦有认真思考，并根据原电池的原理进行回答。举出日常生活实例，用所学知识去解释一些现象，培养学生理论联系实际的好习惯。划痕后，在潮湿的空气中，谁被腐蚀的速度快？【投影】介绍原电池在尖端科技中的广泛应用，在宇宙飞船中也使用了一种叫氢氧燃料电池，这种电池的优点是污染小，从保护人类环境的意义出发，这种电池的发展前途是很大的。观察氢氧燃料电池的装置及反应式。【布置作业】课本 62 页2、3、4 题。教师活动 学生活动 设计意图 【随堂检测】有 A、B、C 三种金属，两两分别接触并同处于稀H2SO4 中，反应冒气泡，判断三种金属活动性顺序。检查学生的认识能力及判断能力，也起到巩固新知识的作用。附：随堂检测答案三种金属的活动性顺序是：CBA。
