内容正文:
微项目:自制原电池
教材版本:山东科学技术出版社
单元章节:必修二 第二章 第2节
学段学科:高中化学
年级学期:高一下学期
社会
Society
生活
Life
化学
Chemistry
1
学习目标:
1.通过自主分析氢氧燃料电池示意图,归纳构成原电池的四要素;
2.通过自主设计制作原电池,深入理解原电池的工作原理并能灵活运用,能从氧化还原视角认识化学反应和电化学反应;
3.通过对原电池工作效率的直观体验,体会研制新型电池的重要性。
山东山大基础教育集团物理组
情境导入
化石燃料有限,短期不能再生,消费量与存储量之间矛盾日益突出
山东山大基础教育集团物理组
情境导入
火力发电
燃料电池
燃料化学能
电能
直接
山东山大基础教育集团物理组
任务一:归纳原电池组成的要素
思考:组装电池需要满足哪些基本条件?
山东山大基础教育集团物理组
项目作品展示汇报及答辩要求:
展示作品并说明原电池构成的四要素;
给出有电流产生的证据;
反思制作的不足和改进的想法;
回答其他小组的提问。
【备注】1.本节课实验员——陈全远兮、蔺柏宣
2.各组作品穿插在课堂各环节中汇报展示,各小组随时做好准备。
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电池发展史
伏打电堆
原电池模型
“干”电池
伽伐尼
青蛙实验
铅蓄电池
燃料电池
新型电池…
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任务二:原电池工作原理初探
1.氧化还原视角认识金属与酸的反应
现象:浸泡在稀硫酸中的锌表面有大量气泡产生
H+
H+
Zn
H+
H+
H+
稀硫酸
氧化反应:Zn - 2e- = Zn2+
还原反应:2H+ + 2e- = H2↑
总结:电子不下水,离子不上岸
对立、统一,同时、同地
山东山大基础教育集团物理组
任务二:原电池工作原理初探
1.氧化还原视角认识金属与酸的反应
稀硫酸
H+
H+
Cu
H+
H+
H+
稀硫酸
总结:在同一电解质溶液中,不同金属失去电子的能力是不一样的!
山东山大基础教育集团物理组
任务二:原电池工作原理初探
2.氧化还原视角认识电化学反应
稀硫酸
对立、统一,同时、异地
山东山大基础教育集团物理组
任务二:原电池工作原理初探
氧化还原反应:同时、同地
原电池:同时、异地
总结:构成原电池可以加快氧化还原反应的速率。
稀硫酸
山东山大基础教育集团物理组
任务二:原电池工作原理初探
总结:
1.氧化还原,对立统一,同时异地。
2.电子不下水,从负极经电子导体移向正极。
3.离子不上岸,正正,负负。
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任务三:应用原电池原理解决实际问题
迁移应用1:实验室中制取氢气通常用粗锌(含铜等杂质)而不用纯锌,可能的原因是什么?
锌、铜和稀硫酸构成无数个微型原电池,加快反应速率,提高制取氢气的速率。
山东山大基础教育集团物理组
任务三:应用原电池原理解决实际问题
有关钢铁锈蚀初中课本描述如下:
钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生化学反应的结果。钢铁锈蚀后生成铁锈(主要成分是Fe2O3·xH2O)很疏松,不仅不能阻止钢铁与氧气、水等接触,还会把空气和水分保留在钢铁制品表面,进一步加速锈蚀。
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任务三:应用原电池原理解决实际问题
请分析钢铁生锈的原因?
迁移应用2:你能用原电池的工作原理设计出防止钢铁腐蚀的方法吗?
负极:Fe-2e-=Fe2+
正极:O2+4e-+2H2O=4OH-
Fe2++2OH-=Fe(OH)2
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O
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15
任务三:应用原电池原理解决实际问题
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电化学防腐
电化学腐蚀
避害
趋利
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作业
1.周末实践作业:尝试拆一节用完电的5号干电池,并指出构成电池的要素。
2.完成课时训练学案P20-22。
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谢谢!
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Life
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Chemistry
社会
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