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高二必修一化學(xué)原電池教案
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高二必修一化學(xué)原電池教案1
教學(xué)目標(biāo)
知識技能：通過復(fù)習(xí)掌握原電池、電解、電鍍、金屬的腐蝕和防護(hù)原理。
能力培養(yǎng)：根據(jù)知識點(diǎn)的復(fù)習(xí)培養(yǎng)總結(jié)、歸納的能力，培養(yǎng)應(yīng)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。
科學(xué)思想：應(yīng)用電化學(xué)的知識綜合、歸納，理論聯(lián)系實(shí)際。
科學(xué)方法：應(yīng)用實(shí)驗(yàn)研究問題的方法。
重點(diǎn)、難點(diǎn)原電池與電解池的比較。
教學(xué)過程設(shè)計(jì)
教師活動(dòng)
一、電化學(xué)知識點(diǎn)的復(fù)習(xí)
【設(shè)問】
電化學(xué)中有哪些知識點(diǎn)是重點(diǎn)要掌握的呢？
學(xué)生活動(dòng)
回答：
原電池與電解池的不同點(diǎn)；原電池的工作原理以及電解池的工作原理；兩極反應(yīng)的判斷和書寫；電化學(xué)的應(yīng)用。
很好，我們可以將電化學(xué)的知識歸納在網(wǎng)絡(luò)圖中，哪一個(gè)同學(xué)能夠?qū)懗觯?/p>
【投影】知識點(diǎn)的歸納，網(wǎng)絡(luò)圖
學(xué)生打出投影：
1．常見的電池
【設(shè)問】
�、贅�(gòu)成原電池的材料是什么呢？
�、谠姵氐脑硎鞘裁茨兀�
�、鬯脑砼c電解池有什么不同？
�、艹Ｒ姷碾姵氐念愋�？
看錄像或投影：
回答：
�、僭姵厥怯山饘倥c金屬或非金屬，電解質(zhì)溶液構(gòu)成的。
�、谠姵厥怯苫瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
四皂與電解池不萬午解池是由電能總的裝置
�、艹Ｒ姷碾姵赜校焊呻姵兀恍铍姵�。
幾種電池示意圖：
【設(shè)問】
根據(jù)示意圖你能說明電池的種類嗎？
回答：
鋅錳電池（干電池）、鉛蓄電池、燃燒電池（氫氧燃燒電池、甲烷燃燒電池）等。
【設(shè)問】
�、匐姵氐膬蓸O各發(fā)生了什么反應(yīng)？
�、陔姵卣⒇�(fù)兩極應(yīng)該如何確定？
它的兩極與電解池的兩極有什么不同點(diǎn)？
�、墼诳赡骐姵刂校潆�、放電過程是應(yīng)用了原電池的原理還是電解池的原理？
回答：
�、倩顫姷慕饘贋樨�(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)。
不活潑的金屬為正極，發(fā)生還原反應(yīng)。
�、谠姵嘏c電解池的兩極不相同，表現(xiàn)在：原電池活潑金屬是負(fù)極，而電解池與電源負(fù)極相互聯(lián)結(jié)的就是負(fù)極（陰極）。
原電池兩極金屬的金屬活動(dòng)性必須不同，而電解池兩極可以是惰性電極，也可以是金屬電極。
③放電的過程是應(yīng)用了原電池的原理，而充電過程應(yīng)用了電解池的原理。
【講解】
電池可以分為可逆電池和不可逆電池，比如：干電池、燃燒電池等都是不可逆電池，它們在發(fā)生反應(yīng)時(shí)有氣體或生成的物質(zhì)無法在相同的條件下返回，所以，稱為不可逆電池。
【設(shè)問1】
請舉例說明不可逆電池（展示學(xué)生解剖的干電池）？
干電池的兩極材料是什么？
電解質(zhì)溶液是什么？
兩極反應(yīng)式如何書寫？
總反應(yīng)如何書寫？
回答1：
如：鋅-錳電池
兩極材料是Zn、MnO2
電解質(zhì)溶液是：NH4Cl
負(fù)極：Zn-2e=Zn2+
總反應(yīng)：Zn+2NH4=Zn2++2NH3↑+2H2↑
【評價(jià)】糾正學(xué)生的錯(cuò)誤，寫出正確的反應(yīng)。
【設(shè)問2】
還有什么實(shí)例呢？
兩極材料是什么呢？
電解質(zhì)溶液是什么呢？
回答2：
再如：鋅-銅電池，負(fù)極-Zn，正極-Cu。
負(fù)極：Zn-2e=Zn2+，電解質(zhì)溶液——稀硫酸。
正極：2H++2e=2H=H2
總反應(yīng)：2H++Zn=H2↑+Zn2+
什么是可逆電池呢？（看前面的圖）
誰能寫出兩極反應(yīng)式？
總反應(yīng)式又如何書寫呢？
�。ń處熤笇�(dǎo)學(xué)生書寫）
鉛蓄電池是可逆電池
兩極反應(yīng)式：
負(fù)極：Pb-2e=Pb2+
總反應(yīng)：
【練習(xí)】
書寫兩極反應(yīng)式。
若有：
�。�1）銅、鋅、稀硫酸
�。�2）銅、鐵在潮濕的空氣中的腐蝕
（3）鋅、鐵放在食鹽水中
（4）氫、氧燃燒電池（電池的產(chǎn)物負(fù)極為H2O，正極則有大量的氫氧根生成）
�。�5）甲烷燃燒電池（電池負(fù)極甲烷燃燒失去電子，在堿性條件下
根據(jù)信息寫出（4）、（5）的電池總反應(yīng)式。
板演：
�。�1）負(fù)極：Zn-2e=Zn2+
正極：2H++2e=2H=H2
�。�2）負(fù)極：2Fe-4e=2Fe2+
正極：O2+4e+2H2O=4OH-
（3）負(fù)極：2Zn-4e=2Zn2+
正極：O2+4e+2H2O=4OH-
�。�4）負(fù)極：2H2+4OH--4e=4H2O
正極：O2+4e+2H2O=4OH-
總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O
正極：2O2+8e+4H2O=8OH-
【設(shè)問】
誰能夠?qū)⑷紵姵匦〗Y(jié)一下呢？
回答：
在燃燒電池反應(yīng)中確定哪一極發(fā)生的是什么反應(yīng)的關(guān)鍵是：
負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，化合價(jià)升高，失去電子；
總反應(yīng)式為：兩極反應(yīng)的加合；
書寫反應(yīng)時(shí)，還應(yīng)該注意得失電子數(shù)目應(yīng)該守恒。
【評價(jià)】回答的很好。
燃燒電池反應(yīng)中確定哪一極發(fā)生的是什么反應(yīng)的關(guān)鍵是：
負(fù)極：化合價(jià)升高，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；
正極：化合價(jià)降低，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)。
2．分析電解應(yīng)用的主要方法和思路
【設(shè)問】
電解質(zhì)在通電前、通電后的關(guān)鍵點(diǎn)是什么呢？
在電解時(shí)離子的放電規(guī)律是什么呢？
電解的結(jié)果：溶液的濃度、酸堿性有無變化？
回答：
通電前：電解質(zhì)溶液的電離（它包括了電解質(zhì)的電離也包括了水的電離）。
通電后：離子才有定向的移動(dòng)（陰離子移向陽極，陽離子移向陰極）。
放電規(guī)律：
陽極：
金屬陽極＞S2-＞I-＞Cl-＞OH-＞含氧酸根
陰極：
Ag+＞Cu2+＞Pb2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Mg2+
溶液的離子濃度可能發(fā)生變化如：電解氯化銅、鹽酸等離子濃度發(fā)生了變化。
因?yàn)槿芤褐械臍潆x子或氫氧根離子放電，所以酸堿性可能發(fā)生改變。
請同學(xué)們看下列的歸納表格。
3．原電池、電解池、電鍍池的判斷規(guī)律
�。�1）若無外接電源，可能是原電池，依據(jù)原電池的形成條件判斷，主要有“三看”。
【設(shè)問】看什么呢？
回答：
看電極；看溶液；看回路。
【投影】
先看電極：兩極為導(dǎo)體且活潑性不同，有一個(gè)先發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
再看溶液：兩極插入電解質(zhì)溶液中。
【設(shè)問】
這樣就可以形成電池了嗎？
回答：
不能。
對，還應(yīng)該看回路：形成閉合回路或者兩極板相接觸。
【設(shè)問】
若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液，并有回路，可能是什么池？
回答：
是電解池。
【評價(jià)】不完全正確。（糾正后看投影）
�。�2）若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液，可能是電解池或者是電鍍池。
【設(shè)問】為什么呢？
回答：
當(dāng)陽極金屬與電解質(zhì)溶液中的陽離子相同時(shí)，則為電鍍池，其余的情況是電解池。
【評價(jià)】很好，根據(jù)電解液、根據(jù)陽極的電極材料，確定電解或電鍍。
二、電化學(xué)的應(yīng)用
1．原電池原理的應(yīng)用
【設(shè)問】
請同學(xué)們根據(jù)已經(jīng)復(fù)習(xí)的知識回答原電池原理的應(yīng)用及依據(jù)？
回答：
應(yīng)用到實(shí)際中有：
�。�1）由電極反應(yīng)現(xiàn)象確定原電池的正極和負(fù)極，用來判斷電極金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。
�。�2）分析判斷金屬腐蝕的快慢程度。
（3）由電池反應(yīng)分析判斷新的化學(xué)能源的變化，判斷放電、充電。
【投影】
【評價(jià)】學(xué)生總結(jié)的很好，看以下歸納。
根據(jù)學(xué)生的回答小結(jié)：
原電池原理的三個(gè)應(yīng)用和依據(jù)：
�。�1）電極反應(yīng)現(xiàn)象判斷正極和負(fù)極，以確定金屬的活動(dòng)性。其依據(jù)是：原電池的正極上現(xiàn)象是：有氣體產(chǎn)生，電極質(zhì)量不變或增加；負(fù)極上的現(xiàn)象是：電極不斷溶解，質(zhì)量減少。
（2）分析判斷金屬腐蝕的速率，分析判斷的依據(jù)，對某一個(gè)指定金屬其腐蝕快慢順序是：
作電解池的陽極＞作原電池的負(fù)極＞非電池中的該金屬＞作原電池的正極＞作電解池的陰極。
判斷依據(jù)：
（1）根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象原電池中溶解的一方為負(fù)極，金屬活動(dòng)性強(qiáng)。
�。�2）根據(jù)反應(yīng)的速度判斷強(qiáng)弱。
�。�3）根據(jù)反應(yīng)的條件判斷強(qiáng)弱。
�。�3）由電池反應(yīng)分析判斷新的化學(xué)能源的變化，分析的思路是先分析電池反應(yīng)有關(guān)物質(zhì)化合價(jià)的變化，確定原電池的正極和負(fù)極，然后根據(jù)兩極的變化分析其它指定物質(zhì)的變化。
【練習(xí)】
1．下列五個(gè)燒杯中均有天然水
鐵被腐蝕由快到慢的順序是：______。
回答：
從圖和復(fù)習(xí)歸納的方法可以分析，有外接電源時(shí)鐵放在電源的正極，鐵被腐蝕的最快；若放在負(fù)極腐蝕的最慢；原電池中，兩極的金屬活動(dòng)性差別越大，反應(yīng)越快，但若有活動(dòng)性強(qiáng)于鐵的金屬存在則鐵不被腐蝕（保護(hù)了鐵），所以此題的答案是：
（4）、（2）、（1）、（3）、（5）。
2．電解規(guī)律的應(yīng)用
【設(shè)問】
電解規(guī)律的應(yīng)用有什么內(nèi)容？
回答：
主要應(yīng)用是：依據(jù)電解的基本原理分析判斷電解質(zhì)溶液。
【設(shè)問】
如何恢復(fù)電解液的濃度呢？（舉例說明）
回答：
電解液應(yīng)先看pH的變化，再看電極產(chǎn)物。欲使電解液恢復(fù)一般是：
電解出什么物質(zhì)就應(yīng)該加入什么，如：電解飽和食鹽水在溶液中減少的是氯氣和氫氣，所以應(yīng)該加入的是氯化氫。
【設(shè)問】
如果電解硫酸銅時(shí)，要恢復(fù)原來的濃度應(yīng)該加入什么呢？
回答：
因?yàn)殡娊饬蛩徙~時(shí)，生成的是銅和氧氣，所以應(yīng)該向溶液中加入氧化銅。
【設(shè)問】
電解在應(yīng)用中還應(yīng)該注意什么呢？
回答：
在分析應(yīng)用問題中還應(yīng)該注意：
一要：不僅考慮陰極、陽極放電的先后順序，還應(yīng)該注意電極材料（特別是陽極）的影響；二要：熟悉用惰性電極電解各類電解質(zhì)溶液的規(guī)律。
【練習(xí)】
用石墨電極電解1mol/L的下列溶液，溶液的pH不變的是______。
�。�1）HCl（2）NaOH
（3）Na2SO4（4）NaCl
回答：
鹽酸溶液電解產(chǎn)生氯氣和氫氣，溶液的pH升高。
氫氧化鈉溶液電解產(chǎn)生氫氣和氧氣，溶液的pH升高。
硫酸鈉溶液電解產(chǎn)生氫氣和氧氣，溶液的pH不變。
氯化鈉溶液電解產(chǎn)生氫氧化鈉、氫氣和氯氣，溶液的pH升高。
所以（1）、（2）、（4）溶液的pH都增大。
答案：pH不變的是（3）。
以上的四種溶液電解后，如何使其濃度恢復(fù)到原來的濃度呢？
回答：
在（1）中應(yīng)該加入氯化氫。
在（2）中應(yīng)該加入一定量的水。
在（3）中應(yīng)該加入一定量的水。
在（4）中應(yīng)該加入一定量的氯化氫。
3．綜合利用——實(shí)用電池與可逆電池
常見的電池應(yīng)用是：
①干電池（Zn-Mn電池）
日常生活和照明。
②鉛蓄電池
應(yīng)用于國防、科技、交通、化學(xué)電源等。
�、垆囯姵�
密度小，壽命長應(yīng)用于電腦、手表、心臟起搏器、火箭、導(dǎo)彈的電源。
④燃燒電池
污染小、能量轉(zhuǎn)化高，應(yīng)用于高科技研究。
�、萜渌姵�
鋁電池：能量高、不污染環(huán)境應(yīng)用于照明、野營作業(yè)。
回答：
應(yīng)用在手電、心臟起搏器、海洋照明、航標(biāo)電源。
今后我們還可以根據(jù)原理設(shè)計(jì)出更多更好的實(shí)用電池。
三、典型習(xí)題分析
【投影】
例題1如圖2-17，E為沾有Na2SO4溶液的濾紙，并加入幾滴酚酞。A，B分別為Pt片，壓在濾紙兩端，R、S為電池的電極。M、N是用多微孔的Ni的電極材料，它在堿溶液中可以視為惰性電極。G為電流計(jì)，K為開關(guān)。C、D和電解池中都充滿濃KOH溶液。若在濾紙中央點(diǎn)上一滴紫色的KMnO4溶液，K打開，接通電源一段時(shí)間后，C、D中有氣體產(chǎn)生。
（1）外電源的正、負(fù)極分別是R為____，S為_____。
�。�2）A附近溶液的現(xiàn)象是_______，B附近發(fā)生的電極反應(yīng)式為_____。
�。�3）濾紙上的紫色點(diǎn)向哪方移動(dòng)____。
（4）當(dāng)C、D里的氣體產(chǎn)生到一定量時(shí)，切斷外電源并接通開關(guān)K，經(jīng)過一段時(shí)間，C、D中氣體逐漸減少，主要因?yàn)開___，有關(guān)的反應(yīng)式為_____。
根據(jù)圖分析回答：
�。�1）C、D產(chǎn)生氣體的體積是不相同的，由此可以判斷C端的氣體是氫氣，D端產(chǎn)生的氣體是氧氣，所以確定R為負(fù)極而S端是正極。
�。�2）A附近的變化是變?yōu)榧t色，因?yàn)镈端放氧氣，N端為陽極，而A端為陰極，吸引陽離子，陽離子放電2H+-2e=H2。因?yàn)�，電解破壞了水的電離平衡，所以，此處OH-濃度增大，溶液顯紅色。而在B端發(fā)生OH-放電，其反應(yīng)為：4OH--4e=2H2O+O2。
（4）氫氣和氧氣在堿的環(huán)境下發(fā)生的是電池反應(yīng)，（類似燃燒電池），消耗了氫氣和氧氣。
（-）2H2+4OH--4e=4H2O
�。�+）O2+2H2O+4e=4OH-
【評價(jià)】此題是一道比較綜合的題，它考察了電化學(xué)知識的大部分內(nèi)容。
此題的突破點(diǎn)是，示意圖中的兩種氣體的體積，由此確定電源的正、負(fù)極，使題中所有問題迎刃而解。這位同學(xué)分析得非常好，我們應(yīng)該認(rèn)真的讀題，抓住題中的突破口。
【投影】
例題2用石墨電極電解100mLH2SO4和CuSO4混合溶液，通電一段時(shí)間后，兩極各出現(xiàn)氣體2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），求原來溶液中CuSO4的濃度。
請同學(xué)們分析后給出答案。
回答：
陽極產(chǎn)生的氧氣為2.24L，陰極產(chǎn)生的氫氣為2.24L。
由CuSO4電解時(shí)放出的氧氣為0.05mol，計(jì)算是：
2Cu2+～O2
2/y=1/0.05 y=0.1mol
c（Cu2+）=0.1/0.1=（mol/L）
【評價(jià)】
此題的突破口是根據(jù)題意分析出兩極各產(chǎn)生的氣體為2.24L；根據(jù)得失電子守恒。
同學(xué)們的分析是非常正確的。
【投影】
例題3人工生成鋁表面的氧化鋁保護(hù)膜的方法是將表面光潔的鋁制品作為陽極放入盛18％H2SO4溶液的電解槽。通電一定時(shí)間，設(shè)陽極氧氣全部與鋁反應(yīng)。
思考后回答：
通過的電量為1A×3600s=3600C（庫侖）。由3600C/96500C/mol等于0.037mol的電子。
今有表面積約1.0dm2的鋁制品，放入電解槽，通入1A的電流1h（小時(shí)），已知氧化鋁膜的密度為2.67g/cm3，則生成均勻的氧化膜的厚度是多少？
請同學(xué)們分析：
在從2molAl與1.5mol氧氣反應(yīng)產(chǎn)生氧化鋁可知，得失電子為6mol。根據(jù)此反應(yīng)計(jì)算出氧化鋁的物質(zhì)的量，再根據(jù)氧化鋁的密度和表面求出氧化膜的厚度。
此題的答案是：24μm（微米）。
【評價(jià)】
同學(xué)們分析的比較清楚，在作此題時(shí)應(yīng)該抓住時(shí)間、表面積、電量、物質(zhì)的量的相互關(guān)系，應(yīng)用數(shù)學(xué)方法得到正確的答案。
請同學(xué)們通過練習(xí)鞏固復(fù)習(xí)的知識，提高解題的能力，以適合生活、生產(chǎn)、科技的需要。
精選題
一、選擇題
1．銀鋅電池廣泛應(yīng)用各種電子儀器的電源，它的充電和放電過程可以表示為：
反應(yīng)的物質(zhì)是[ ]
A．Ag
B．Zn（OH）2
C．Ag2O
D．Zn
2．應(yīng)用惰性電極插入500mLAgNO3溶液中，通電電解，當(dāng)電解溶液的pH從6變?yōu)?時(shí)（設(shè)陰極沒有H2析出，電解前后的溶液體積不變），電極上析出銀的質(zhì)量是[ ]
A．27mg
B．54mg
C．108mg
D．216mg
二、非選擇題
離子組成符合下列情況的電解質(zhì)，進(jìn)行電解（各離子只能使用一次）。
（1）以碳棒為電極進(jìn)行電解，電解質(zhì)的含量減少，水量保持不變，兩極都有氣體生成，氣體體積相同，則該電解質(zhì)的化學(xué)式為____，電解的電極反應(yīng)____，電解的總方程式是____。
�。�2）以鉑絲為電極進(jìn)行電解，水量減少，電解質(zhì)的含量保持不變，兩極都有氣體生成，氣體體積為2∶1，則該電解質(zhì)的化學(xué)式為____，電極反應(yīng)式為____。
�。�3）惰性電解，電解質(zhì)的含量減少，水的含量也減少，pH下降，則電解質(zhì)的化學(xué)式為____，電解總的方程式____。
4．正在研究應(yīng)用鋅頂替鉛的電池，它可以減少環(huán)境污染容量又很大，其電池反應(yīng)為2Zn+O2=ZnO，其原料為鋅和電解質(zhì)溶液、空氣。請寫出：
�。�1）電極反應(yīng)____，____。
�。�2）估計(jì)該電解質(zhì)溶液應(yīng)該用____（強(qiáng)的.酸或強(qiáng)的堿）。
5．定溫下，將一定量飽和Na2SO4溶液用鉑電極通電電解。當(dāng)陽極逸出amol氣體時(shí)，同時(shí)從溶液中析出mgNa2SO410H2O晶體，則原來飽和Na2SO4溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是____。
6．某學(xué)生試圖用電解法根據(jù)電極上析出物質(zhì)的質(zhì)量來驗(yàn)證阿伏加德羅常數(shù)值，其實(shí)驗(yàn)方案的要點(diǎn)為：
�、儆弥绷麟婋娊饴然~溶液，所用儀器如圖2-18。
②在電流強(qiáng)度為IA，通電時(shí)間為ts后，精確測得某電極上析出的銅的質(zhì)量為mg。試回答：
�。�1）連接這些儀器的正確順序?yàn)椋ㄓ脠D中標(biāo)注儀器接線柱的英文字母表示。下同）E接____，C接____，接F____。
實(shí)驗(yàn)電路中的電流方向?yàn)開___→____→____→C→____→____。
�。�2）寫出B電極上發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______。
G試管中淀粉KI溶液變化的現(xiàn)象為______，相應(yīng)的離子方程式為______。
�。�3）為精確測定電極上析出銅的質(zhì)量，所必需的實(shí)驗(yàn)步驟的先后順序是______。
①稱量電解前電極質(zhì)量
�、诠蜗码娊夂箅姌O上的銅并洗凈
③用蒸餾水清洗電解后電極
�、艿蜏睾娓呻姌O后稱量
�、莸蜏睾娓晒蜗碌你~后稱量
�、拊俅蔚蜏睾娓珊蠓Q量至恒重
（4）已知電子電量為1.6×10-19C，試列出阿伏加德羅常數(shù)的計(jì)算表達(dá)式：N=______。
答案
一、選擇題
1．D 2．B
二、非選擇題
3．（1）HCl陽極：2Cl-—2e→Cl2↑陰極：2H++2e→H2↑
總反應(yīng)式：2HCl H2↑+Cl2↑
（2）KOH陽極：4OH--4e→2H2O+O2↑陰極：4H++4e→2H2↑
�。�3）CuSO4總反應(yīng)式：2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑
4．（1）負(fù)極：Zn—2e→Zn2+正極：O2+4e+2H2O→4OH-
（2）強(qiáng)堿
6．（1）D、A、B F→B→A→C→D→E
�。�2）2Cl-—2e=Cl2，變藍(lán)色，2I-+Cl2=I2+2Cl-
（3）①③④⑥
原電池的構(gòu)成條件
原電池
1、了解原電池的定義；了解原電池的構(gòu)成條件極其工作原理；并學(xué)會判斷原電池的正負(fù)極。
2、通過老師的講解和演示實(shí)驗(yàn)學(xué)會判斷該裝置是否是原電池裝置、判斷電池的正負(fù)極
3、發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，樂于探究化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的奧秘，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣，感受化學(xué)世界和生活息息相關(guān)。
教學(xué)重點(diǎn)：進(jìn)一步了解原電池的工作原理，并判斷原電池的正負(fù)極。
教學(xué)難點(diǎn)：原電池的工作原理（解決方法：通過演示實(shí)驗(yàn)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，加上老師的引導(dǎo)學(xué)生思考正負(fù)極發(fā)生什么變化，電子流動(dòng)方向。）
教學(xué)方法：
講授法、演示實(shí)驗(yàn)法
教學(xué)過程：
【板書】化學(xué)能與電能
教師導(dǎo)入語：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，各式各樣的電器進(jìn)入我們的生活。
使用電器都需要電能。那么，我們使用的電能是怎么來的呢？
學(xué)生答：水力發(fā)電、火力發(fā)電、核能。.。.。.。
教師：我們來看看我國發(fā)電總量構(gòu)成圖吧
教師：由圖看出火力發(fā)電占發(fā)電總量的首位、其次還有水力發(fā)電。.。.。.
教師：我們來看這幅圖思考一下火力發(fā)電過程能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？
【學(xué)生思考】讓學(xué)生思考1分鐘。
教師:通過燃燒煤炭，使化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能，加熱水使之汽化為蒸汽以推動(dòng)渦輪機(jī)，然后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
燃燒蒸汽發(fā)電機(jī)
【投影】化學(xué)能→熱能→機(jī)械能（渦輪機(jī)）→電能
教師：但是煤炭發(fā)電有很多缺點(diǎn)，大家一起來說說。
學(xué)生：污染大、轉(zhuǎn)化率低、煤炭是不可再生能源。
教師：那么是否可以省略中間的過程直接由化學(xué)能→電能？
【實(shí)驗(yàn)一】將銅片和鋅片分別插入稀硫酸溶液中，觀察現(xiàn)象并解釋原因。
【現(xiàn)象】Zn片上有氣泡（H2），Zn片逐溶解；Cu片無明顯現(xiàn)象。
【板書】Zn片上發(fā)生反應(yīng)：Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑
【實(shí)驗(yàn)二】將銅片和鋅片用導(dǎo)線與電流表連接，并插入稀硫酸溶液中，觀察現(xiàn)象并解釋
原因。
【現(xiàn)象】Zn片逐漸溶解但無氣泡；Cu片上有氣泡（H2)；電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)。
【設(shè)疑】為什么只在銅片和鋅片上連接了一條導(dǎo)線，反應(yīng)現(xiàn)象就不同了呢？思考一下。
【學(xué)生討論】一分鐘
教師：指針偏轉(zhuǎn)，說明電路中有電流通過，說明發(fā)生了電子定向移動(dòng)。Zn比Cu活
潑，用導(dǎo)線連在一起時(shí)，鋅片逐漸溶解，說明Zn片失去的電子，電子經(jīng)導(dǎo)線流向Cu片，溶液中的H＋由于電場作用下移向Cu片得電子被還原成H2（播放Flash動(dòng)畫）
【板書】銅片上：2H+＋2e－= H2 ↑鋅片上Zn－2e－= Zn+
【過渡】實(shí)質(zhì)上實(shí)驗(yàn)二的裝置就是一個(gè)原電池的裝置，下面就讓我們一起來了解一下原電池吧。
【板書】原電池定義：將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成電能的裝置
負(fù)極：失去電子（或電流流進(jìn)）
原電池
正極：得到電子（或電流流出）
教師：原電池的工作原理
在外電路中，負(fù)極失去電子，正極得到電子，電子從負(fù)極向正極移動(dòng)。
在內(nèi)電路中（在溶液中），溶液中的陰離子向負(fù)極移動(dòng)過，溶液中的陽離子向正極移動(dòng)。這樣整個(gè)電路構(gòu)成了閉合回路，帶電粒子的定向移動(dòng)產(chǎn)生電流。
教師：
[過渡]回憶思考：通過以上實(shí)驗(yàn)想想原電池是由哪幾部分組成的，構(gòu)成原電池的條件又有哪些？
教師：原電池組成條件：兩極一液一連線
①兩種活潑性不同的金屬（或其中一種為能導(dǎo)電的非金屬，如“碳棒”）作電極，其
中較活潑金屬為負(fù)極。較不活潑金屬（或非金屬）為正極
②電解質(zhì)溶液
�、坌纬砷]合回路
④能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)
教師：一個(gè)原電池裝置我們怎樣來判斷它的正負(fù)極呢？
【歸納小結(jié)】判斷原電池正、負(fù)極的方法
1、由組成原電池的兩極材料判斷：
一般是活潑的金屬為負(fù)極，活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。
2、根據(jù)電流方向或電子流動(dòng)方向判斷：
電流是由正極流向負(fù)極，電子流動(dòng)方向是由負(fù)極流向正極。
3、根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷：
原電池的負(fù)極總是失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極總是得電子發(fā)生還原反應(yīng)。
4、電極反應(yīng)現(xiàn)象
不斷溶解，質(zhì)量減少為負(fù)極；有氣體產(chǎn)生，或質(zhì)量增加或不變?yōu)檎龢O。
教師：我們來看一下原電池原理有哪些應(yīng)用
①制作化學(xué)電源
�、诩涌旆磻�(yīng)速率
③判斷金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱
�、芊乐菇饘俚母g
教師：這節(jié)課我們初步了解了原電池裝置，其實(shí)我們身邊有很多原電池，同學(xué)們要善于從生活中發(fā)現(xiàn)化學(xué)，培養(yǎng)對化學(xué)的興趣。
作業(yè)處理：1、調(diào)查我們周圍有哪些電池是利用原電池原理生產(chǎn)的。
2、上網(wǎng)查詢，更多原電池的種類及應(yīng)用
板書設(shè)計(jì)：
化學(xué)能與電能
實(shí)驗(yàn)一：Zn片上發(fā)生反應(yīng)：Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑
實(shí)驗(yàn)二：銅片上：2H+＋2e－= H2 ↑鋅片上Zn－2e－= Zn+
原電池定義：將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成電能的裝置
負(fù)極：失去電子（或電流流進(jìn)）
原電池
正極：得到電子（或電流流出）
教具：多媒體課件
課后反思:
本節(jié)課通過生動(dòng)的化學(xué)故事將學(xué)生引入奧妙無窮的化學(xué)世界。通過討論交流，實(shí)驗(yàn)探究的辦法，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)探究精神，合作交流的能力。給學(xué)生展示自我的機(jī)會，培養(yǎng)學(xué)生敢于表現(xiàn)自我。整堂課中，學(xué)生興趣濃厚，自主學(xué)習(xí)，積極探索，大膽舉手發(fā)言。師生間互動(dòng)，情感交流融洽。
高二必修一化學(xué)原電池教案2
【教學(xué)目標(biāo)】
1.掌握原電池的構(gòu)成條件，理解原電池的工作原理，能正確判斷原電池的正負(fù)極，正確書寫電極反應(yīng)式、電池反應(yīng)式，能根據(jù)氧化還原原理設(shè)計(jì)簡單的原電池。
2.通過實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)，體驗(yàn)科學(xué)探究的方法，學(xué)會分析和設(shè)計(jì)典型的原電池，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、搜索信息、分析現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)本質(zhì)和總結(jié)規(guī)律的能力。
3.在自主探究、合作交流中感受學(xué)習(xí)快樂和成功喜悅，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的反思和自我評價(jià)能力，激發(fā)科學(xué)探索興趣，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新精神，強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)意識以及事物間普遍聯(lián)系、辨證統(tǒng)一的哲學(xué)觀念。
【教學(xué)重點(diǎn)】
原電池的構(gòu)成條件
【教學(xué)難點(diǎn)】
原電池原理的理解;電極反應(yīng)式的書寫
【教學(xué)手段】
多媒體教學(xué)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)與演示實(shí)驗(yàn)相結(jié)合
【教學(xué)方法】
實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)法
【課前準(zhǔn)備】
將學(xué)生分成幾個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，準(zhǔn)備原電池實(shí)驗(yàn)儀器及用品。實(shí)驗(yàn)用品有:金屬絲、電流表、金屬片、水果。先將各組水果處理:A組:未成熟的橘子(瓣膜較厚)，B組:成熟的橘子(將瓣膜、液泡攪碎)，C組:準(zhǔn)備兩種相同金屬片，D組:準(zhǔn)備兩種不同金屬片。
【教學(xué)過程】
[師]:課前我們先作個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)。請大家根據(jù)實(shí)驗(yàn)臺上的儀器和藥品組裝:將金屬片用導(dǎo)線連接后插入水果中，將電流表串聯(lián)入線路中，觀察會有什么現(xiàn)象發(fā)生?
(教師巡視各組實(shí)驗(yàn)情況)。
[師]:請大家總結(jié):有什么現(xiàn)象發(fā)生?
[生]:總結(jié):出現(xiàn)兩種結(jié)果:
①電流表指針偏轉(zhuǎn)
②電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)
[師]:電流表指針偏轉(zhuǎn)說明什么?為什么會發(fā)生偏轉(zhuǎn)?
[生]:說明有電流產(chǎn)生。
[師]:這個(gè)裝置就叫做原電池。這節(jié)課我們共同研究原電池。請大家列舉日常使用的原電池都有哪些?
[展示干電池]:我們?nèi)粘Ｊ褂玫碾姵赜邢旅鎺追N，大家請看:
[播放幻燈片]:
化學(xué)電池按工作性質(zhì)可分為:一次電池(原電池);二次電池(可充電電池)鉛酸蓄電池。其中:一次電池可分為:糊式鋅錳電池、紙板鋅錳電池、堿性鋅錳電池、扣式鋅銀電池、扣式鋰錳電池、扣式鋅錳電池、鋅空氣電池、一次鋰錳電池等。二次電池可分為:鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池、二次堿性鋅錳電池等。鉛酸蓄電池可分為:開口式鉛酸蓄電池、全密閉鉛酸蓄電池。
原電池的構(gòu)成:任何一種電池由四個(gè)基本部件組成，四個(gè)主要部件是:兩個(gè)不同材料的電極、電解質(zhì)、隔膜和外殼。
【評注】提出問題，從身邊走近化學(xué)，喚起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
[播放課件]《伏特電池》的發(fā)明:
說起原電池的發(fā)明，有一段有趣的故事。1786年，著名的意大利醫(yī)師、生物學(xué)家伽伐尼，偶然發(fā)現(xiàn)掛在窗前鐵柵欄的銅鉤上的青蛙腿肌肉，每當(dāng)碰到鐵柵欄就猛烈地收縮一次。這偶然的現(xiàn)象并沒有被伽伐尼放過，經(jīng)不懈的探索和思考，第一個(gè)提出了"動(dòng)物電"的見解。他認(rèn)為:青蛙神經(jīng)和肌肉是兩種不同的組織，帶有相反電荷，所以兩者存在著電位差，一旦用導(dǎo)電材料將兩者接通，就有電流通過，鐵柵欄和銅鉤在此接通了電路，于是有電流產(chǎn)生，由于有動(dòng)物電流的刺激，蛙腿肌肉發(fā)生收縮。
"動(dòng)物電"的發(fā)現(xiàn)引起了意大利物理學(xué)家伏打的極大興趣，他在多次重復(fù)伽伐尼的"動(dòng)物電"實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵在于其中的兩種金屬――鐵和銅，若把鉤著蛙腿的銅鉤換成鐵鉤，肌肉就不會收縮。他認(rèn)為"動(dòng)物電"的實(shí)質(zhì)是金屬屬性不同造成的.，不同金屬帶有不同的電量，它們之間必然存在電位差，若有導(dǎo)線在中間連接，就會產(chǎn)生電流，蛙腿的收縮正是這種原因產(chǎn)生的電流刺激的結(jié)果。
伏打經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，深入鉆研，1799年第一個(gè)人造電源--伏打電池(伏打曾叫它伽伐尼電池)問世。
[師]:這種可以把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置叫原電池。那么他們是如何構(gòu)成的呢?下面我們一起來研究原電池的原理。
[板書]:一、原電池
1.原電池的形成條件:
[師]:請同學(xué)們根據(jù)自己的設(shè)想和實(shí)驗(yàn)室提供的儀器、藥品，自己選擇，試一試，看誰的電流表指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)?看誰的音樂盒會響起。
實(shí)驗(yàn)儀器、藥品:鋅板、銅板、鐵板、石墨、稀硫酸、硫酸銅溶液、食鹽水、白糖水、酒精、硝酸銀溶液、導(dǎo)線、燒杯、電流計(jì)、音樂盒。
各組學(xué)生積極探討、擬實(shí)驗(yàn)方案。由學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案大致可分為下列四種情況:
第一組:電極用同一種材料并連接，A:溶液用鹽酸;B:溶液用酒精。
第二組:電極材料用不同種導(dǎo)電物質(zhì)并連接，A:溶液用鹽酸;B溶液用白糖水。
第三組:電極用不同金屬不連接，A:溶液用硝酸銀;B:溶液用酒精。
第四組:電極一極插入溶液中，另一極放置在燒杯外。
[要求]:
學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)情況、兩極現(xiàn)象、，看看音樂盒能否發(fā)出美妙的音樂。
各組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)情況:
第一組中A、B均無現(xiàn)象。
第二組中A有電流產(chǎn)生，B無電流產(chǎn)生。
第三組中A、B均無現(xiàn)象。
第四組中無電流產(chǎn)生。
[師]:由上述實(shí)驗(yàn)請大家總結(jié)，原電池的形成條件是什么?
[生]:討論、總結(jié):
[板書]:
①兩個(gè)活潑性不同的金屬(或?qū)щ姷姆墙饘?做電極
�、陔娊赓|(zhì)溶液
③電極相接觸或連接
�、軐�(yīng)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)(有較強(qiáng)電流產(chǎn)生)
[師]:現(xiàn)在請大家重新分析課前用水果制作的原電池，為什么有的組有電流產(chǎn)生，而有的組沒有電流產(chǎn)生?找出癥結(jié)所在。
【評注】:強(qiáng)調(diào)內(nèi)在條件，有利于學(xué)生把握實(shí)質(zhì)、前后呼應(yīng)，注重知識的產(chǎn)生過程。
[設(shè)問]:原電池的化學(xué)原理是什么?
[播放課件]銅--鋅--稀硫酸原電池的工作原理
[師]:在上面實(shí)驗(yàn)探究中，我們看到，可產(chǎn)生電流的裝置中電極究竟發(fā)生了什么變化?原電池是怎樣實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)變的?請大家以上面研究的銅--鋅--稀硫酸原電池為例研討分析。
[生]:總結(jié):
Cu片上發(fā)生反應(yīng):2H++2e-=H2↑
Zn片上發(fā)生反應(yīng):Zn-2e-=Zn2+
氧化還原反應(yīng)是發(fā)生在兩極。
電子從Zn片流向Cu片，應(yīng)該有電流產(chǎn)生。
[板書]:較活潑金屬鋅做負(fù)極:Zn-2e-=Zn2+(氧化反應(yīng))
較不活潑金屬銅做正極:2H++2e-=H2↑(還原反應(yīng))
電池總反應(yīng)式:Zn+2H+=Zn2++H2↑
電子流動(dòng)方向:鋅→導(dǎo)線→銅
電流方向:銅→導(dǎo)線→鋅
正極發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)。
[師]:總結(jié):原電池就是這樣一種裝置，它把一個(gè)氧化還原反應(yīng)分拆成兩半，使之在兩個(gè)電極上進(jìn)行，從而在導(dǎo)線中產(chǎn)生了電流，實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)變。
[探究]:根據(jù)反應(yīng)2Fe3++Zn=Zn2++2Fe2+設(shè)計(jì)一個(gè)原電池，畫出裝置圖，指出電極材料、名稱，寫出電極反應(yīng)式。
[練習(xí)]:投影:
習(xí)題(略)
[課后思維拓展]
1.解釋:為什么干電池使用一段時(shí)間后會"沒電"?以銅--鋅--稀硫酸原電池原理為例加以說明。
2.使用后的電池是否可以隨地丟棄?為什么?應(yīng)如何處理?
3.為什么手機(jī)電池充電后還可以繼續(xù)使用?
4.課外閱讀《電池的發(fā)展與研究》
高二必修一化學(xué)原電池教案3
一、教材的地位和作用本節(jié)內(nèi)容是現(xiàn)行高中化學(xué)試驗(yàn)修訂本第二冊第四章第四節(jié)的內(nèi)容，本節(jié)課融合了氧化還原反應(yīng)、金屬的性質(zhì)、電解質(zhì)溶液等知識，并彼此結(jié)合、滲透；在學(xué)習(xí)過程中還涉及到物理中電學(xué)的相關(guān)知識，體現(xiàn)了學(xué)科內(nèi)、學(xué)科間的綜合；同時(shí)為學(xué)生了解各類化學(xué)電源及金屬的腐蝕和防護(hù)奠定了理論基礎(chǔ)，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的很好教材。
二、學(xué)生狀況分析與對策學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了金屬的性質(zhì)、電解質(zhì)溶液及氧化還原反應(yīng)等有關(guān)知識；在能力上，學(xué)生已經(jīng)初步具備了觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�、思維能力，喜歡通過實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推測反應(yīng)原理，并對其進(jìn)行歸納總結(jié)。
教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)及確立依據(jù)
教學(xué)目標(biāo)是學(xué)習(xí)活動(dòng)的指南和學(xué)習(xí)評價(jià)的依據(jù)。教學(xué)大綱對原電池的原理作了C級要求，結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況，確立本節(jié)教學(xué)目標(biāo)如下：知識、技能：使學(xué)生理解原電池原理，掌握原電池的組成條件，了解原電池的用途；能力、方法：進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問題、探究問題、解決問題的能力；情感、態(tài)度：通過探究學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生勇于探索的'科學(xué)態(tài)度，滲透對立統(tǒng)一的辯證唯物主義觀點(diǎn)。
教材處理
一、重點(diǎn)、難點(diǎn)及確立依據(jù)依據(jù)教學(xué)大綱和考試說明的要求，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知水平等確定本節(jié)課的重點(diǎn)為原電池的原理和組成條件，其中原電池的原理也是本節(jié)的難點(diǎn)。
二、教學(xué)內(nèi)容的組織與安排為了便于教和學(xué)，我把演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生實(shí)驗(yàn)，采用實(shí)驗(yàn)“鋪墊”創(chuàng)設(shè)問題情境，把以往“照方抓藥”式的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)變?yōu)樘剿餍詫?shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中留有“空白”、“開發(fā)區(qū)”，如在實(shí)驗(yàn)中要想驗(yàn)證是否有電流產(chǎn)生等問題，讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，可用電流表、小鬧鐘、音樂卡等讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，領(lǐng)略創(chuàng)新成功的喜悅。同時(shí)除實(shí)驗(yàn)外，還采用多媒體動(dòng)畫展示肉眼看不見的電子運(yùn)動(dòng)情況，這樣可降低教學(xué)難度，增強(qiáng)教學(xué)的直觀性。
教法與學(xué)法
一、教法——探究法美國哈佛大學(xué)校長在世界大學(xué)校長論壇中講過：“如果沒有好奇心和純粹的求知欲為動(dòng)力，就不可能產(chǎn)生那些對社會和人類具有巨大價(jià)值的發(fā)明創(chuàng)造。”為了激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，在教學(xué)過程中不斷創(chuàng)設(shè)疑問情境，逐步引導(dǎo)學(xué)生去分析、去主動(dòng)探究原電池的原理及組成條件，重視學(xué)生親身體驗(yàn)知識形成和發(fā)展的過程。
二、學(xué)法——實(shí)驗(yàn)探索法化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，有人曾恰當(dāng)?shù)赜眠@么幾句話概括了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性：“我聽見因而我忘記，我看見因而我記得，我親手做因而我理解�！睂W(xué)生學(xué)習(xí)任何知識的最佳途徑是由自己去探索發(fā)現(xiàn)，因此，在課堂內(nèi)增大學(xué)生的活動(dòng)量和參與意識，每兩人一套實(shí)驗(yàn)裝置，通過認(rèn)真實(shí)驗(yàn)，仔細(xì)觀察，自己分析銅鋅原電池的特點(diǎn)，歸納出原電池的組成條件，使學(xué)生處于積極主動(dòng)參與學(xué)習(xí)的主體地位。
教學(xué)手段實(shí)驗(yàn)探究，問題探究輔助教具：計(jì)算機(jī)、實(shí)驗(yàn)儀器及藥品等無論運(yùn)用哪一種媒體，都不能讓其僅起著教師講課的演示工具的作用，避免學(xué)生“享受”現(xiàn)成結(jié)論，而應(yīng)使教師的演示工具轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的認(rèn)識工具，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的整合。
過程
教學(xué)內(nèi)容教材處理及設(shè)計(jì)的依據(jù)
導(dǎo)課：引入一個(gè)醫(yī)學(xué)小故事
探究1：將鋅片插入稀硫酸中；
探究2：將銅片插入稀硫酸中；
探究3：將鋅片、銅片同時(shí)平行插入稀硫酸中；設(shè)疑：為什么上述實(shí)驗(yàn)都是鋅片上有氣泡，銅片上無氣泡？
探究4：鋅片、銅片用導(dǎo)線連接后，插入稀硫酸中；設(shè)疑：
�、黉\片的質(zhì)量有無變化？
�、阢~片上產(chǎn)生了氫氣，是否說明銅能失去電子？
③寫出鋅片和銅片上變化的離子方程式。
④H+得到的電子從哪來？
⑤鋅失去的電子如何傳遞到銅？
探究5：如何證明裝置中產(chǎn)生電流
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