原电池原理及其应用

第四节 原电池原理及其应用

教学目的：

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腐蚀

教学重点：原电池的原理

教学难点：金属的电化腐蚀

教学方法：实验探究法

教学用品：铁丝、铜丝、锌片、铜片、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，铜是不活泼的金属，不溶于稀硫酸。如果我们同时将铁和铜连在一起，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。

[提问] 大家看到了什么现象？

[讲述] 把铁线和铜丝的上端连在一起，放入稀硫酸中，在金属丝中有电子流动，构成了一个小电池，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

[讲述] 实验结果表明，导线中有电流通过，电流是如何产生的呢？

[学生讨论]

[板书] 锌片 Zn —2e -==Zn 2+ (氧化反应)

铜片 2H ++2e -==H 2 （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扑捉到并加以研究，发明了世界上第一个原电池---------伏打电池，即原电池。

[引导思考] 原电池的两极材料如何选择呢？

[

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

Z n C Z u F C

稀硫酸 C u SO 4溶液 稀硫酸

A B C D

[设疑] 1、哪种装置可以组成原电池？

2、指出正、负极上各发生什么变化？

3、电子流动的方向如何？

[学生讨论]（A、B、C可以形成原电池）

[板书] 1、组成原电池的条件

（1）有两种活泼性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极

（2）电极材料均要插入电解质溶液中

（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、电流计，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。

[展示音乐卡片与苹果组成的原电池装置]

[练习例题]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三种金属的活动性的顺序为（ C ）

A、X＞Y＞Z

B、X＞Z＞Y

C、Y＞X＞Z

D、Y＞Z＞X

[小结] 按板书内容，归纳本书的内容和要点

[作业] 课本习题一、1、3、4；二、1、2、3

[预习] 1、本节“二、化学电源”、“三、金属的电化学腐蚀”

2、回家收集废干电池并拆开，弄清它的构造和原理

第二课时

[提问复习] 组成原电池的条件是什么？下列原电池装置的正、负极各是什么？分析电极反应

F e C u Cu

(1)稀H2SO4溶液（2）C u SO4溶液

[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。

[板书]二、化学电源

1、干电池

2、铅蓄电池

[展示]干电池和铅电池实物。（由学生和教师分别讲述这两种电池的构造和用途）[阅读] 3、锂电池4、新型燃料电池、铝、空气燃料电池（由学生自学完成）

[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，晕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- ==M n+

[阅读] 学生在教师的指导下阅读教材中相关内容。

阅读要点：1、什么是金属的腐蚀？举例说明。2、金属的腐蚀的本质是什么？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、什么是电化腐蚀？6、在潮湿的空气中，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—

设备、仪器、仪表的精密度度和灵敏度降低，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失的金属材料，约占金属年产量的10%。因此防止金属腐蚀有很重在的意义。金属的防护的方法有多种，同学们可以在课下已做充分准备和调研。[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慢的顺序是（）

F e S n F e Z n F e C u F e

①②③④

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船壳和水线以下部分，装有一定数量的锌块，请解释原因。

[作业]1、课本习题一、2，二、4、5，三、1、2

2、白皮书。

教学后记：