资源简介

原电池原理及其应用
教学目标
1．使学生理解原电池原理
2．常识性介绍日常生活中常用的化学电源和新型化学电池
3．使学生了解金属的电化学腐蚀
教学重点 原电池原理
教学难点 金属的电化学腐蚀
教学方法 实验探究法
教学用品 铁丝、铜丝、锌片、钢片、稀硫酸、导线、烧杯、电流计
教学过程
第 一 课 时
[引言]前几节我们学习了有关金属的知识，了解了铁和铜的性质。铁是比较活泼的金属，能溶于稀硫酸，铜是不活泼金属，不溶于稀硫酸。如果我们把铁和铜连接在一起，同时放到稀硫酸中，会发生什么现象呢？下面我们做这个实验。
[学生实验]见教材图4-23。
[提问]大家看到了什么现象？
[讲述]把铁丝和铜丝的上端连接在一起，放入稀硫酸中，在金属丝中有电子流动，构成一个小电池，我们叫它原电池。下面我们就来研究原电池的原理及其应用。
[板书]第四节 原电池原理及其应用
一、原电池
[学生实验]用锌片、铜片、稀硫酸按下列要求做实验。
[设疑]1．锌片和铜片分别插入稀硫酸有什么现象发生？
2．锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，铜片上为什么有气泡产生？
3．锌片的质量有无变化？溶液中c(H+)如何变化？
4．写出锌片和铜片上变化的离子方程式。
5．电子流动的方向如何？
[学生讨论]
[板书]锌片 Zn－2e－＝Zn2+（氧化反应）
铜片 2H++2e－＝H2↑（还原反应）
电子由锌片经导线流向铜片
[讲述]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。例如，镁条在空气中燃烧的化学反应，伴有放热、发光等现象。这说明化学能转变为热能和光能。那么，我们做的这个实验是化学能转变为哪种能呢？
[学生回答]
[教师总结]这种化学能转变为电能的装置叫做原电池。
[板书]原电池的定义：化学能转变为电能的装置。
[讲述]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。
[观看计算机软件]模拟原电池两极的氧化还原反应
[投影]（学生填写下表）
[引导思考]原电池的两极材料如何选择呢？
[讨论]
[学生精读]课本第103页，第7行至第12行
[投影]
[讲述]下面我们再做几个实验共同探讨一下原电池的组成条件和原理。
[投影]
[设疑]1．哪种装置可以形成原电池？
2．指出正、负极溶液上各发生什么变化？
3．电子的流动方向如何？
[学生讨论]（A、B、C可形成原电池）
[讨论]通过以上做的几个实验，总结一下组成原电池的条件及原理。
　　 （学生发言后小结）
[板书]1．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电路
　　 2．原电池的原理：较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）流向较不活泼的金属（正极）。
[设计实验] 有锌片、铜片、橘子、pH试纸、电流表，请同学们推断一下能否组成原电池，并亲手设计一个原电池。
[讲述]通过这个实验，同学们知道了用橘汁作电解液也可以组成原电池、我们回家也可以用其他金属、水果、液体再试一试，把两个极板的另一端通过导线接触耳机的两极，仔细听听有什么声音，并想想说明什么问题？
[练习]X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成原电池时，Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为（　）。
　 A．X＞Y＞Z　　　 B．X＞Z＞Y　　　 C．Y＞X＞Z　　　 D．Y＞Z＞X
[小结]按板书的内容，归纳本书的内容和要点
[作业]课本习题一、l、3、4，二、l、2、3
[预习]1．本节“二、化学电源”、“三、金属的电化学腐蚀”
　　 2．回家搜集废干电池并拆开，弄清它的构造及原理。
第 二 课 时
[提问复习]组成原电池的条件是什么？
[引言]人们应用原电池原理，制作了多种电池，如干电池、蓄电池、充电电池、高能电池等，以满足不同的需要。请同学们说说你所知道的电池的用途。
[投影]教材图4-24（学生分别述说电池的用途）
[板书]二、化学电源
　　 1．干电池
　　 2．铅蓄电池
[展示]干电池和铅蓄电池实物。
　 （由学生和教师分别讲述这两种电池的构造和用途）
[阅读]课本中 3．锂电池 4．新型燃料电池（由学生自学完成）
[板书]3．锂电池
　　 4．新型燃料电池：氢氧燃料电池、铝、空气燃料电池
[讲述]生活经验告诉我们，有些金属制品在使用一段时间以后，会失去表面的光泽，严重的会变得锈迹斑斑影响使用，尤其是钢铁制品，在潮湿的空气里，很容易生锈，这实际上是一种被叫做金属腐蚀的现象。下一个问题，我们就要研究一下这个现象。
[板书]三、金属的腐蚀 M－ne－＝Mn+
[阅读]学生在教师指导下阅读教材相关内容
[投影]阅读要点：
　　 1．什么是金属的腐蚀？举例说明。
　　 2．金属腐蚀的本质是什么？
　　 3．由于金属接触的介质不同，一般金属的腐蚀可分为几种？各是什么？
　　 4．什么是化学腐蚀？举例说明。
　　 5．什么是电化学腐蚀？
　　 6．在潮湿的空气里，钢铁制品的表面为什么会形成无数微小的原电池？正、负极各是什么？
（学生讨论）
[讲述]在这些微小的原电池里，做负极的铁失去电子被氧化，钢铁表面的水吸收氧气得电子生成OH－，这样钢铁制品被慢慢腐蚀。
[板书]
　　 1．化学腐蚀
　　 2．电化学腐蚀
　　 钢铁在潮湿空气里腐蚀　负极：Fe－2e－＝Fe2+
　　 正极：2H2O +O2+4e－＝4OH－
[小结投影]
化学腐蚀和电化学腐蚀的比较
[讲述]金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能等方面都将发生变化，会使机器设备、仪器、仪表的精密度和灵敏度降低，影响使用以至报废，甚至发生严重事故。据估计，每年由于腐蚀而直接损耗的金属材料，约占金属年产量的10％。因此防止金属腐蚀有很重要的意义。金属的防护方法有多种，同学们在课下已做了充分的准备，下面请各组派代表发言。
[讨论发言]
[讲述]（教师最后总结。）
[练习]1．表面镀有保护金属层的铁片，当镀层有破损时比普通铁片更易腐蚀的是（）。
　　 A．白铁（镀锌铁）　　　　　 B．马口铁（镀锡铁）
　　 C．镀镍铁　　　　　　　　　 D．镀铜铁
2．下图各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是
　　　
　　 A．④>②>①>③　　　　　 B．②>①>③>④
　　 C．④>②>③>①　　　　　 D．③>②>④>①
3．通常在轮船的尾部和在船壳的水线以下部分，装有一定数量的锌块，请解释原因。
[作业]课本习题一、2，二、4、5，三、1、2

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