探究原电池的工作原理之我见

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远程培训平台新思考网帼培计划”教师培训首卿||||||||探究原电池的工作原理之我见（专题六作业）作者：吴冬梅（高中化学贵州毕节织金化学一班）评论数/浏览数：2/132发表日期：2010-08-0301:12:39任务一：探究原电池的工作原理。探究环节对探究环节的思考思考结果提出问题（问题情境）前面学过氧化还原反应及离子反应方程，请同学们写出的Zn与H?S0i（稀八Zn与CuS04的反应的化学方程式及离子方程式。这两个反应均为氧化还原反应，从此反应中我们知道它有电子转移，那同学们想想电子是怎样转移的，你如何证明该反应中冇电子转移但如何转移的呢？问题一、氧还反应有电子转移，如何证明？问题二、氧还反应中的电子乂是如何转移的呢？怎样证明呢？Zn+HzSO产ZnSOi+ILtZn+2H=Zn2++H2tZn+CuSO4=ZnSO4+CuZn+Cf=Zn2*+Cu如果氧化还还反应有电子转移，如果这些电子能定向的转移，会怎样呢？（联系物理知识，学生就会说，从物理学我们可以以知道，电子的定向移动会形成电流。）那么，如果能形成电流的话,你又怎样来验证它呢？（这个分析的结果会让学生感到困或，不明白这怎会有电流,学生就会紧接着想弄明白是怎么回事。）猜想与假设一、氧还反应有电子转移，且能形成电流（在什么情况下能形成）。二、氧还反应有电子转移，不能大胆假设，小心求证，培养学生的科学探究的思维。通过探究实验的历程，培养学生团结合作精神，让学生能在实验的过程中体会成功与 形成电流。失败的历程，以利于学牛身心发展。制定计划1、学生分两个大组（各大组分四个小组）（备注：每组学生可分别设有记录员、观察员、操作员），各组学生根据老师提供的药品及仪器）进行分析、讨论并自己设计出实验方案。2、老师为每组学生提供仪器药品：锌片（或铁片）、铜片、稀硫酸、水、酒精、装有琼脂与氯酸钾的U型管、烧杯、灵敏检流计、石墨电极、导线……等。学生经分析讨论交流后会提出若干方案，然后由老师与同学共同分析，然后确定实施那些设计方案。实验一、金属与硫酸（Zn、Cu、Fe与H2S04）、C2H50H实验二、金属+金属+硫酸（锌+铜+硫酸、铁+铜+硫酸）实验三、金属+金属+硫酸（锌+铜+硫酸、铁+铜+硫酸）和导线+电流计实验四、金属+金属+酒精（锌+铜+酒精、铁+铜+酒精）实验五、干电池和电流计通过实验测出其正负极（此实验可做可不做）实验六、取锌、铜各置于一装有稀硫酸的烧杯中，用导线将锌、铜与电流表相连接好，并记录现象；然后在此基础上再用装有琼脂和氯酸钾的U型管把这两个烧杯连接起来，形成盐桥，并记录实验。进行实验一、各大组中四组实验都进行探究（具体各大组中那个小组做什么实验由各大组自行安排）二、在具体的探究过程中，学/要团结合作。 三、实施实验探究:实验一、金属与硫酸或酒精实验一1、将锌（或铁片）插入稀硫酸中现象：1、冇气泡2、无现象3、无现象4、无现象2、将铜片插入稀硫酸屮3、将锌（或铁片）插入酒精屮小结：锌与硫酸放气体Zn+H2S04=ZnS04+H21；Zn+2H=Zn2++H2t4、将铜片1插入酒精中（观察并记录现象）铜不与硫酸反应；锌、铜均不与酒精反应实验二实验二、金属+金属+硫酸锌（或铁）片和铜片同时插入装有稀HzSOj的烧杯中，观察并记录现象。现象：锌片上有气泡逸出，铜上无现象（此现象与实验一屮现象一样）实验三、金属+金属+硫酸+导线+电流计1、锌（或铁）片和铜片同时插入装有稀H2SO1的烧杯中，并用导线把电流表和锌与铜连接上，观察并记录现象。实验三现象：1、铜片上有气泡逸出、锌（或铁）片逐渐溶解，电流表指针偏转（说明该装置中有电流通过，且可通过电流表指针偏转方向來确定电流方向）2、取锌（或铜）片和锌（或铜）片同时插入装有稀出S0“的烧杯中，并用导线把电流表和锌与锌连接上，观察并记录现象。2、电流表指针不发生偏转（说明无电流通过）锌、铜上均无气泡逸出（说明未反应）实验四、取锌（或铁）片和铜片实验四无现象（说明在此情 同时插入装冇酒精的烧杯屮，观察并记录现象。况下，它们均不与酒精作用）实验五、用干电池和电流计，通过实验证明铜锌原电池的正负极（说明实验注意事项，要求同学认真观察并真实记录现象，并思考分析、讨论、交流后报告）（用实验五确定正负极，此反应可做也可不做）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，铜片为正极实验六、取锌、铜各置于一装有硫酸的烧杯屮，并用导线将电流表与锌、铜连接好，观察现象并记录；然后再用装有琼脂与氯化钾的u型管（盐桥）把这两个烧杯连起来，观察实验并记录。（备注：此实验是対实验三的补充）实验六现象：未用U型管时,电流表不偏转，用U型后，电流表指针发生了偏转（此现象说明用盐桥后，使体系形成一个闭合回路时才有电流通过，没用盐桥，没有形成闭合冋路，此时无电流通过）收集证据收集六个实验的所有现象且由学生交流后，由各组代表上报结果。通过实验探究的过程，培养学生团结合作的科学探究精神；使学生体验实验成功与否的经历。培养学生分析、归纳……各方面的能力。解释与结论氧化还原反应中有电子转移（实验二的1中电流表指针的偏转，说明有电流通过，而2屮无现象）且根据实验三、五可知电子是如何转移。实验三中的1是由锌+铜+硫酸+导线+电流表组成的，象这种装置，我们就叫原电池。在锌——铜原电池中，锌为负极，铜为正极。（从电流表指针偏转方向可知电子流 动方向）其电极反应如下：负极（锌片）：较活泼，电子流出，发生氧化反应Zn-2e-=Zn2+正极（铜片或者是石墨）：较不活泼，电子流入，发生还原反应2H++2e-二H?t原电池的构成条件：1、两种活动性不同的金属（或一种非金属导体）作电极；2、电解质溶液；3、形成闭合回路。反思与评价反思在整个一系列的实验的操作、分析、讨论、归纳总结出原电池的工作原理及原电池的构成及电极反应。通过实验和小组合作学习活动，提高合作学生的综合能力、体验科学研究过程、培养了学生参与意识严谨的科学态度和创新精神。在整个教学过程中，充分体现学生的主体性，老师的主导作用。（备注：在上述一系列的实验探究中，也可用石墨代替铜来做实验）结论：象实验三中1那样能把化学能转化为电能的装置，叫原电池，其构成条件有3条：有活性不同的金属（或非金属），有电解质溶液且还要形成闭合冋路，这3条必须同时满足。工作原理（电极反应）负极（较活泼的金属）:电子流出（失去），发生氧化反应；正极:（较不活泼的金属或非金属），电子流入（得到电子），发生还原反应。本次作业的设计思路：通过前面的氧化述原反应的学习（学生原有认识），知道氧化述原反应是有电子转移的，（创设一个问题情境）那你如何知道氧化还原反应中有电子转移，乂怎样验证呢？如果在氧化还原反应中有了电子转移，那你乂怎样用实验来验证它是怎样转移的呢？！然后通过设计一系列的实验探究活动，层层推进，然后得出冇一种如在同一•烧杯中，由锌一铜一稀硫酸+导线连接形成的装置，这种装置叫原电池，再通过学生反思在整个探究实验过程中的现象、数据的分析和交流、讨论，得出原电池形成、原电池的构成及电极反应。在实验探究的一系列过程中，培养学生的综合素质。 本文网hl：:httr):〃2010・cersD・com/a「ticle/br()wse/201045・isr)x