1、化学能与电能化学能与电能 第 1 课时 【教学目标】 1、通过实验探究原电池中发生的反应，认识化学能转化为电能的基本原理。 2、学会分析、推理、归纳和总结的逻辑思维方法，提高发现问题、分析问题和解决问题 的能力。 3、通过实验和小组合作学习，体验科学探究过程。 4、了解各类电池在生产、生活实际中的应用，认识化学的价值。增强环保意识。 【教学重点、难点】 初步了解原电池的概念、原理、组成及应用。 通过实验探究从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质及原电池的构成条件。 【教学方法】 实验探究法通过实验，分析、讨论、思考、交流、归纳、小结。 【教学准备】 1.铁丝、铜丝、锌片、铜片、石墨棒、稀硫酸
2、、CuSO4溶液、ZnSO4溶液，乙醇、西红柿（或 其他水果） ，灵敏电流计、烧杯、导线 2.多媒体课件 【教学过程】 课前复习 1 1练习练习 （1）能源可分为一级能源和二级能源，自然界中以现成形式提供的能源称一级能源，需依靠 其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。据此判断，下列叙述正确的是（ D ） A天然气是二级能源 B石油是二级能源 C电能是一级能源 D水力是一级能源 （2）下列说法不正确的是( A )。 A化石燃料在任何条件下都能充分燃烧 B化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的 CO、SO2等有害气体 C直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好 D固体煤变为气体燃料后，燃烧效
3、率更低 2 2、化学反应与能量、化学反应与能量 引入 下面我们在前人研究的基础上来探究化学能与电能之间是如何转化的? 火电站工作原理示意图火电站工作原理示意图 分析分析 思考与交流思考与交流 化学能要经过一系列能量转换才能转化为电能。要使氧化还原反应释放的能量 不通过热能而直接转化为电能，把可产生的电能以化学能的形式储存起来，就要设计一种装 置。将化学能直接转化为电能，高效利用燃料、不浪费能源、开发出高能清洁燃料？ 实验探究实验探究 实验 2-4 锌铜原电池原理 实验 1：把一块锌片和铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯里。 实验 2：用导线将锌片和铜片连起来。 实验 3：在导线中接入一个灵敏电流计。
4、 将实验中观察到的现象和自己的结论记录下来。 学生交流、讨论 1、实验 1 和实验 2 中的现象有何不同？是什么原因造成的？ 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，铜片表面有气泡产生，你认为这种气体可能 是什么？锌片和铜片上可能分别发生什么反应？如何证明？ 3、灵敏电流计的指针发生偏转，说明有电流通过，你如何解释这一现象？该装置的正负 极分别是什么？请你再设计一个实验证明之。 灵敏电流计指针偏转有电流产生产生电能化学能转化为电能的装置原电池。 （1 1）什么叫做原电池？）什么叫做原电池？ 分析分析 原电池的微观原理 （2 2） 给出判断原电池正负极的方法给出判断原电池正负极的方法 启发归纳启
5、发归纳 在原电池中，从不同角度判定电极名称 1.指针偏向哪一极，该极为正极，另外一极为负极。 2.从电极材料，金属活泼性判断，相对活泼金属为负极，相对不活泼金属为正极。 （3 3） 电极反应式的书写电极反应式的书写 负极（锌片）负极（锌片） Zn+2eZn+2e - -=Zn =Zn 2+ 2+ ( (氧化反应 氧化反应) ) 正极（铜片）正极（铜片） 2H2H + +2e +2e - -= =H H 2 2（还原反应）（还原反应） 电池电池总反应式：总反应式：ZnZn2H2H + +=Zn =Zn 2+2+H +H2 2 归纳总结 （4 4） 原电池的构成条件：原电池的构成条件： 1、两种活
6、泼性不同的金属（或一种金属和另一种非金属导体）构成电极。 2、电解质溶液。 3、构成闭合回路。 4、能发生自发的氧化还原反应。 反思与评价 在刚才的分组实验中，同伴或其他组的同学的哪些做法对你有启发？你又提出了哪些好 的思路？根据提供的仪器、药品，你现在还能设计出其它的原电池装置吗？ CuZn -+ e- I H+ SO42- e- e- e- e- Zn2+ Zn2+ 内电路离子定向移动 外电路电子定向移动 实践活动 分组实验探究 原电池构成部分对比一 实验现象 解释或写化学方程式 稀硫酸 Zn 石墨 稀硫酸 Cu 石墨 电流计 原电池构成部分对比二 实验现象 解释或写化学方程式 稀硫酸 Z
7、n Fe 乙醇 Zn Fe 电流计 原电池构成部分对比三 实验现象 解释或写化学方程式 稀硫酸 Zn Zn 稀硫酸 Zn Fe 电流计 原电池构成部分对比四 实验现象 解释或写化学方程式 插在一个 西红柿中 Zn Cu 插在两个 西红柿中 Zn Cu 电流计 课堂小结课堂小结 依据板书 课堂练习课堂练习 Fe-石墨与稀硫酸进行实验。 Fe 是 极，发生 反应，电极反应是 石墨是 极，发生 反应，电极反应是 板书 第二节第二节 化学能与电能化学能与电能 一、化学能与电能的相互转化一、化学能与电能的相互转化 （一）火力发电工作原理（一）火力发电工作原理 （二）原电池（二）原电池 1.1.概念：概念
8、：将化学能转化为电能的装置叫原电池 2 2. .原电池的电极名称原电池的电极名称 负极：电子流出（电流流入）的一极（较活泼金属） ，发生氧化反应。 正极：电子流入（电流流出）的一极（较不活泼金属） ，发生还原反应。 3 3. .电极反应式与电池总反应式电极反应式与电池总反应式 负极（锌片） Zn+2e -=Zn2+ (氧化反应) 正极（铜片） 2H +2e-=H 2（还原反应） 电池总反应式：Zn2H +=Zn2+H 2 4 4. .组成原电池的条件组成原电池的条件（两极一液一连线） 电极：有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）材料作电极。 溶液：两电极均同时插入电解质溶液中。 导线：两
9、电极用导线相连，形成闭合电路。 原电池化学反应本质原电池化学反应本质：能自发进行氧化还原反应。 课堂训练 1、相同条件下，纯锌粒和粗锌粒与同浓度的稀硫酸反应的速率一样吗？为什么？假如要 求你设计实验来证明你的观点，你的实验方案是怎样的？证据和结论又是什么？ 2、根据 Zn+Cu 2+=Zn2+Cu 的反应原理设计一个原电池，当 Zn 为负极时，正极可以选用的 金属材料是： （ B ） A 镁 B 石墨 C 铝 D 铅 3、X、Y、Z 都是金属，把 X 投入 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 三种金属的活泼性顺序为： （ C
10、） A XYZ B XZY C YXZ D YZX 4、电工操作规程中规定 不能把铜导线与铝 导线连接在一起， 其中的化学原理 是 。 5、市场上出售的“热敷袋”中含有铁屑、炭粉、木屑和少量氯化钠、水等，热敷袋启用 前，用塑料袋和空气隔绝，启用时打开塑料袋，轻轻揉搓就会放出热量。试回答下列问题： （1）热敷袋产生热量的来源是 （2）炭粉的主要作用是 （3）加入 NaCl 的作用是 6、生活中，有些金属制品在使用一段时间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，你知道这是什么原因吗？试结合生 活实际讨论防止钢铁生锈的方法。 7、下列装置是否为原电
11、池?判 断 依 据 是 什 么？ 【课堂反思】 本堂课是一节以学生为主体的实验探究式新课。在教学中，让实验成为学生实践体验的 一部分，通过自主实验，启发引导，小组合作，讨论分析等方法，让实验成为帮助学生开展 探究活动的积极手段，并在其过程中培养他们基本技能，激发他们的探究热情，激活学生的 学习内驱力。从整节课的教学过程来看，它重在探究、重实践。在实验探究中，不仅激发学 生学习兴趣获得知识，更能启迪学生思维、培养科学精神和创新能力，为学生的进一步发展 创造一个新的局面。在实践中学会交流，学会合作，并意识到合作是学习的有效途径，培养 集体意识，很好实现化学教学的情感目标。从整体教学效果来看，通过学生的大胆猜想和有 目的的实验探索，学生对知识点的掌握是相当不错的，原电池的原理及形成条件，学生都能 轻松、愉快地掌握并应用，为后面的新内容的学习打下坚实的基础。同时，通过实践认 识再实践的亲身体验的学习过程，加深了对知识的理解。更重要的是，也让学生充分展 示自己的机会，使课堂围绕学生为中心的教学活动，真正体现学生的主体地位,大大激发学习 积极性。
