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教学设计
化学能与电能（第一课时）
原电池原理及其应用
石家庄二中 董鸿志
教学目标：
1、知识与技能目标
（1）理解原电池原理，能正确书写电极反应方程式。 （2）掌握原电池的组成条件，能正确判断正负极。 2、过程与方法目标
（1）初步学会利用建立化学模型解决实际复杂问题。
（2）在实验探究和问题探究中进一步体验科学探究的基本过程,学习科学探究的基本方法，提高科学探究能力。 3、情感态度和价值观目标
（1）通过探究学习，体验科学严谨、积极实践的科学态度和勇于探索的科学精神。 （2）通过原电池的原理及形成条件的学习领悟现象与本质、一般与个别的辩证唯物主义观点。
教学重点：原电池的构成条件及化学原理。 教学难点：原电池的化学原理。 教学模式：实验探究模式。
教学手段：分组实验、讨论归纳、多媒体辅助教学。 教学过程：
引入：看到课题，大家立刻联想到了电池。电池作为一种简易的供电装备，已成为我们生活
的必需品。 投影：各种电池。
引入：小到手电筒、电子表、手机、数码相机，大到电动车、汽车、飞机、宇宙飞船，处处
可见电池的踪影。那么，你研究过它们的结构吗？想过它们的供电原理吗？想不想知道新型电池的研发思路？今天我们就走入电池世界，探索电池的奥秘。 过渡：我们首先从最熟悉的锌锰干电池入手。 投影：锌锰干电池外形—剖面图—内部结构—化学模型
引导：拨开外皮，看看干电池的内部结构。干电池有两个电极——正极
和负极，分别是石墨和锌皮，填充物复杂，为了便于研究，我们将电池中的结构转化为一个化学模型。
化学模型要包括电池的本质要素。结合干电池，联想你见过的电池，思考它们在结构
上和功能上的共同之处。
提示：电池上的共同标识？电池为什么会产生污染？电池何时才能供电？
有正极和负极，两极之间有填充物，选择适当的容器容纳它们，同时，电池分别以正负极连上用电器才能供电，因此，要把两个电极连接起来。现在，我们就建构出这样的一个化学模型。在这个装置中，要有电流产生。为检测电流，可以连上电流计。 现在，有下列物质，请通过实验判断哪些物质组成的装置能产生电流。
投影：现有下列物质，请通过实验判断哪些物质组成的装置能产生电流。Fe片,石墨, Zn
片,CuSO4溶液,稀硫酸,蔗糖溶液。
提示:1)记录电流计指针偏转情况和两极产生的现象 2) 三种溶液要分别盛放在三个小烧杯中 3) 电极插入不同液体前要把电极用蒸馏水洗干净 4) 电极上若有附着物，再次使用前要用砂纸打磨掉 学生实验：组装原电池。记录结果。 投影：实验结果的整理分析
（1）产生电流的装置有哪些？不产生电流的装置有哪些？ （2）发生化学反应的装置有哪些？无变化的装置有哪些？ （3）发生化学反应一定产生电流吗？
汇报交流：有电流的是：Zn-C-H2SO4Fe-C-H2SO4 Zn-Fe-H2SO4 Zn-C-CuSO4Fe-C-CuSO4Zn-Fe-CuSO4 无电流的是：Zn-Zn -H2SO4 Zn-Zn-CuSO4
Zn-C-蔗糖溶液 Fe-C-蔗糖溶液 Zn-Zn-蔗糖溶液 投影：（1）下述装置能否产生电流？
（2）为什么使用蔗糖溶液不能产生电流？ 讨论：建构的模型具备什么条件才能产生电流？ 板书：1.构成条件
①活泼性不同的导电材料做两极，活泼金属做负极。
②电解质溶液。
③组成闭合回路。 投影：化学模型。
有电流说明产生电能，电能不能无中生
有，它必然是另一种能量转化而来，是什么能量呢？-----化学能。 板书：一、原电池
把化学能转化为电能的装置，叫做原电
池。
过渡：现在大家可能会问，为什么这样的装置会产生电流？化学能是如何转化为电能的呢？ 我们以Zn-C-CuSO4原电池为例分析。 讨论：（1）石墨上有什么现象？
（2）这个现象说明生成了什么物质？
（3）为什么会生成这种物质？是石墨反应了吗？ （4）谈谈你对出现这种现象的解释或假设。 投影：原电池原理的微观动画。 板书：2．原电池的反应原理：
负极（Zn）：Zn – 2e = Zn （氧化反应） 正极（C）：Cu + 2e =Cu （还原反应） 总反应：Zn + Cu = Zn + Cu （氧化还原反应）
讲解：Zn、石墨称为原电池的两极，Zn是电子流出的一极，叫负极，发生氧化反应；石墨
是电子流入的一极，叫正极，发生还原反应。总反应是氧化还原反应。述两个方程式叫原电池的电极反应方程式，书写时应注意： ①标明正负极
②两极得失电子数相等
③溶液中易得电子的微粒（分子或离子）得电子，在正极发生反应。 讨论：（1）Zn-C-H2SO4、Zn-Fe-H2SO4中有什么现象？
（2）这个现象支持我们的假设吗？如何用我们的假设去解释这些实验现象？写出电极
反应方程式。
（3）观察所列原电池的正负极，你发现什么规律？这个规律是否科学？如果不写出电
极反应方程式，你能否直接判断出原电池中的正负极？ 结论：两极中较活泼金属（失电子能力强）做负极。 讨论：（1）负极反应、正极反应分别属于哪种类型的反应？
（2）负极反应、正极反应分别是原电池中的哪部分材料参与的？
2+
2+
2+
--2+
（3）原电池反应的总反应是什么类型的反应?同样一个反应,借助原电池发生和反应物
直接接触发生有什么区别? 结论：（1）负极反应：氧化反应 正极反应：还原反应 （2）负极反应：负极材料
正极反应：电解质溶液中以的电子的微粒（分子或离子） （3）氧化还原反应。异处发生；同处发生。 投影：化学模型
在具备了条件的原电池中，必须发生氧化还原反应，才能产生电子的转移，实现化学
能和电能的相互转化。
小结：为了研究电池，我们建构了化学模型，对它进行了深入的研究，获得了电池的基本结
构，搞清了电池的供电原理，下节课我们要具体探讨这个化学模型的应用，了解新型电池的研发思路。
过渡：上述原电池虽然能产生电流，但都不稳定、连续。为获得持续稳定的电流，生活中的
电池都是依据这个模型，根据不同的使用目的，在模型各要素的具体物质上做出了不尽相同的选择。我们来看看实际生活中的电池都是怎样应用这个化学模型的。 投影：干电池、蓄电池、锂电池、燃料电池的原理。
启发：看到了以上化学能转化为电能的神奇过程，同学们有没有想法自己去制造一个电池
呢？课后，请同学们用生活中的用品，自行组装原电池。
小结：本节课我们提出了三个问题----电池的结构、电池的供电原理、新型电池的研发思路，
为解决这些问题，我们首先建构化学模型，然后以实验探究和问题探究的方式深入研究化学模型并修正完善了化学模型，再应用化学模型解决实际问题，这种解决问题的方法在科学研究中经常使用，它将实际复杂问题中的要素提炼出来，使问题简单化，研究得出规律后，再应用于实际复杂问题，甚至利用规律创造性地提出并解决新问题。本节课通过研究原电池，我们初步接触、了解了这种方法，它将是今后我们从事科学研究的重要指导思想。 投影：设计与思考
1、某原电池反应的离子方程式是2Fe+Fe=3Fe，请你设计出符合此原理的原电池。 2、锌与稀硫酸反应时，若加入几滴CuSO4溶液，反应速率明显加快，为什么？
3、Zn-C-H2SO4中，Zn棒上为什么也会生成氢气？
3+2+
不论何时，都要尽可能让思考与反省预见到突发的激情，这于审慎者可轻而易举做到。心烦意乱之时，首先要做的就是意识到这一点。先控制住自己的情绪，下决心不再使之加剧。有了这种高明的防范，就能很快终止怒气。要懂得制怒之法，且止息于当止之时：奔跑时停下来最难；狂怒时保持头脑清醒也一样难。过分激动，不论程度高低，都会影响理智。一旦对发怒有了这种警醒，就不会使你因怒气而失控，也不会使你损害良好的辨别力。谨慎地驾驭情绪，就能很好地控制它。你将是马背上第一个理智的人。智者最没有耐性，因为学识减少了他们的耐心。知识渊博的人很难被取悦。俄庀泰特斯告诉我们，生活最重要的准则在于懂得如何忍受一切。他认为这是智慧的一半真谛。容忍愚蠢需要极大的耐心。有时最令我们痛苦的人正是我们最依赖的人，这帮助我们战胜自我。耐心能带来无可估量的内心平静；而内心平静是世间的福祉。不懂得如何容忍他人的人如果还能忍受他自己的话，就应当独处。