1、 化学能与电能（第一课时）（第一课时）新课程标准高中化学必修新课程标准高中化学必修2 2第二章第二节第二章第二节.第一节第一节 化学能与热能化学能与热能人教版化学必修人教版化学必修2第二章第二章化学反应与能量化学反应与能量第二节第二节 化学能与电能化学能与电能1.教材地位和作用教材地位和作用一、教材分析一、教材分析化学反应原理化学反应原理选修选修4.1.1.教材地位和作用教材地位和作用 中学化学重要基础理论之一，课标要求的重中学化学重要基础理论之一，课标要求的重要知识点。要知识点。初中化学相关知识的提升与拓展初中化学相关知识的提升与拓展 为选修为选修4“化学反应原理化学反应原理”的学习奠定基础
2、。的学习奠定基础。主要内容：原电池的概念、原理、组成原电池的条件主要内容：原电池的概念、原理、组成原电池的条件.2.2.教学目标的确立教学目标的确立1（1）初步掌握原电池的概念和形成条件，理）初步掌握原电池的概念和形成条件，理 解原电池的原理。解原电池的原理。（2）能举例说明化学能与电能的转化关系及）能举例说明化学能与电能的转化关系及 其应用。其应用。（3）能够写出电极反应式和电池反应方程式）能够写出电极反应式和电池反应方程式。.2（1）通过对化学能转化为电能的学习，体验科）通过对化学能转化为电能的学习，体验科 学探究的基本过程和方法，提高自主学习学探究的基本过程和方法，提高自主学习 化学的能
3、力化学的能力（2）通过思考与交流，学会联系自己已掌握的）通过思考与交流，学会联系自己已掌握的 知识通过比较归纳认识事物的本质特征。知识通过比较归纳认识事物的本质特征。2.教学目标的确立.3（1）学生通过探究化学能转化为电能的奥秘）学生通过探究化学能转化为电能的奥秘,提提 高学习化学的兴趣和热情，养成严谨求实的高学习化学的兴趣和热情，养成严谨求实的 科学态度科学态度,感受化学世界的奇妙与和谐。感受化学世界的奇妙与和谐。（2）认识化学科学对个人生活和社会发展的贡）认识化学科学对个人生活和社会发展的贡 献，关注能源问题，逐步形成正确的能源观献，关注能源问题，逐步形成正确的能源观。2 2、教学目标的确
4、立、教学目标的确立.3.3.教学重、难点教学重、难点 通过对原通过对原电池实验的探电池实验的探究，引导学生究，引导学生从电子转移角从电子转移角度理解化学能度理解化学能转化为电能的转化为电能的本质。本质。原电池原电池的工作原的工作原理和构成理和构成条件。条件。.二、教法分析二、教法分析 1启发、演示法启发、演示法2实验探究法实验探究法3.分析推理和比较归纳法分析推理和比较归纳法 4多媒体辅助法。多媒体辅助法。.学情分析学情分析v在必修1中已经学习了钢铁的腐蚀，在日常生活中也见到各种类型的电池。v没有电化学知识的基础。v已经习惯了新教材的学习思路和学习方法学习思路和学习方法，已具备一定的化学思维基
5、础和基础实验技能。化学思维基础和基础实验技能。.三、学法指导三、学法指导教师教师主动参与主动参与亲密合作亲密合作讨论交流讨论交流动手实践动手实践学学生生.四、教学程序四、教学程序.四、教学程序四、教学程序（1 1）指导学生阅读课本关于电力在当今）指导学生阅读课本关于电力在当今社会的应用和作用，提出问题：物质中的社会的应用和作用，提出问题：物质中的化学能在什么条件下能转化为电能呢？又化学能在什么条件下能转化为电能呢？又是如何转化的呢？是如何转化的呢？（2 2）多媒体呈现）多媒体呈现20092009年我国发电总量构年我国发电总量构成图和火力发电的相关图片、影响和图成图和火力发电的相关图片、影响和图
6、表，引导学生分析燃烧的氧化还原本质表，引导学生分析燃烧的氧化还原本质及其能量的变化。及其能量的变化。.四、教学程序四、教学程序什么是火力发电，火力发电的什么是火力发电，火力发电的原理是什么？原理是什么？指出火电站中从开始到结束能指出火电站中从开始到结束能量是怎样转化的？量是怎样转化的？火力发电的利与弊是什么？火力发电的利与弊是什么？.假设你是电力工程师，假设你是电力工程师，面对这些利与弊，你会如何应对呢？面对这些利与弊，你会如何应对呢？a、改进火力发电、改进火力发电b、研究新的发电方式、研究新的发电方式 方式之一就是尝试将化学能直接转方式之一就是尝试将化学能直接转化为电能。就像电池。其好处就是
7、减少化为电能。就像电池。其好处就是减少中间环节能损，高效、清洁利用燃料，中间环节能损，高效、清洁利用燃料，不浪费能源，更方便。不浪费能源，更方便。.生活中的电池生活中的电池.普通干电池普通干电池手机电池手机电池钮扣电池钮扣电池笔记本电脑笔记本电脑 专用电池专用电池 摄像机摄像机专用电池专用电池 “神舟神舟”用用太阳能电池太阳能电池.神舟号飞船燃料电池发电系统神舟号飞船燃料电池发电系统.四、教学程序四、教学程序第二小组第二小组第一小组第一小组实验实验探究探究原电池的原电池的工作原理工作原理原电池的原电池的构成条件构成条件第一小组第一小组第二小组第二小组第三小组第三小组.(1)(1)设置阶梯式问题
8、设置阶梯式问题 对学生进行探究思路引导。对学生进行探究思路引导。问题问题1 1：氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能转化：氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能转化为热能，再经过一系列能量转换环节才能转化为电能。那为热能，再经过一系列能量转换环节才能转化为电能。那么要使氧化还原反应释放的能量不经过热能，而直接转化么要使氧化还原反应释放的能量不经过热能，而直接转化为电能，所要解决的第一问题是什么？为电能，所要解决的第一问题是什么？问题问题2 2：若将氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，那：若将氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，那么，怎样架设桥梁使电子从还原剂区域转移到氧化剂区域，么，
9、怎样架设桥梁使电子从还原剂区域转移到氧化剂区域，同时形成电流？同时形成电流？问题问题3 3：怎样知道所架设的桥梁中有电子流过？如何从电学：怎样知道所架设的桥梁中有电子流过？如何从电学角度考虑仪器选择和组装问题？角度考虑仪器选择和组装问题？.(2)(2)实验探究：原电池及其原理。实验探究：原电池及其原理。.第一小组：第一小组：实验探究一实验探究一稀硫酸锌片稀硫酸铜片实验1:锌片插入稀硫酸中实验2:铜片插入稀硫酸中.实验3:锌片和铜片用导线连接插入稀硫酸中稀硫酸锌片铜片锌片铜片稀硫酸A实验4:锌片和铜片导线连接插入稀硫酸中，导线间接上电流表第二小组：第二小组：实验探究一实验探究一.第二小组：第二小
10、组：实验探究一实验探究一实验序号实验3实验4实验步骤将锌片和铜片用导线连接，平行插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象。将锌片和铜片用导线连接，插入盛有稀硫酸的烧杯中，在导线之间接入灵敏电流计，观察现象。实验现象思考问题寻找答案问题1：反应中哪种物质失去电子？哪种物质得到电子？问题2：电子从Zn到溶液中H经历了哪种途径？问题3：导线在这个过程中起到什么作用？问题4：电流计在这个过程中起什么作用？组内交流列出想法.探究原电池的工作原理探究原电池的工作原理铜锌原电池反应动画模拟铜锌原电池反应动画模拟.swf.师生互动、分析现象、总结规律：师生互动、分析现象、总结规律：原电池：把化学能转变为电能的装置。原
11、电池：把化学能转变为电能的装置。AZnCuSO42H+H+1.Zn片溶解2.Cu片上有气泡3.电流表指针发生偏转负极：Zn 2e-=Zn2+(氧化反应)正极：2H+2e-=H2(还原反应)电池总反应式：Zn+2H+=Zn2+H2 ZnCuZnCuZn(-)Cu(+)稀硫酸 现 象电极反应式和电池总反应式电流方向电子流向电极电解质溶液.四、教学程序四、教学程序2.原电池的构成条件教学：原电池的构成条件教学：分组实验、比较探究、交流讨论、归纳分组实验、比较探究、交流讨论、归纳总结总结。.实验序号第一小组：实验实验装置 能否构成原电池 构成原电池条件一 分组实验：实验探究二分组实验：实验探究二能能
12、能能 不能不能 不能不能 活动性不同的两个电极活动性不同的两个电极.不能不能 能能 能能电极必须插在电解质溶液中电极必须插在电解质溶液中分组实验：实验探究二分组实验：实验探究二 实验序号第二小组：实验 实验装置 能否构成 原电池 构成原电池 的条件二.实验序号第三小组：实验实验装置 能否构成原电池 构成原电池条件三 能能 不能不能两极相连形成闭合回路两极相连形成闭合回路分组实验：实验探究二分组实验：实验探究二.1.1.下列装置中能组成原电池形成电流的是下列装置中能组成原电池形成电流的是()AZnCuH2SO4CuZnA酒精酒精ZnH2SO4ACuH2SO4ACuCuH2SO4（三）、反馈练习（
13、三）、反馈练习.2 2、下列装置哪些属于原电池，请说明理由。、下列装置哪些属于原电池，请说明理由。如是，请指出正极、负极。如是，请指出正极、负极。AgA AlAgNO3(2)盐酸盐酸生铁生铁(3)CuZnH2SO4(4)CuA Zn甘油甘油(1)反馈练习：反馈练习：.A CuFeFeCl3(5)ZnH2 SO4H2SO4ACu(6)ZnH2 SO4H2 SO4ACu盐桥盐桥(7)A AlNaOH Mg(8)A FeNaCl C(9).四、教学程序四、教学程序.原电池的雏形原电池的雏形理论解释理论解释：生物电观点！生物电观点！1780年，伽伐尼年，伽伐尼(Galvani,L.)青蛙抽搐实验。青蛙
14、抽搐实验。.伏打对生物电观点的质疑伏打对生物电观点的质疑 （Volta,A.1745-1827）1800年建立伏打电堆模型。年建立伏打电堆模型。伏打电池是伏打电池是实用电池的开端。实用电池的开端。.柑橘柑橘萝卜萝卜西红柿西红柿.四、教学程序四、教学程序一、化学能与电能的相互转化一、化学能与电能的相互转化1.1.火力发电的过程。火力发电的过程。2.2.原电池：将化学能转化为电能的装置。原电池：将化学能转化为电能的装置。负极负极(Zn)(Zn)：ZnZn2e2eZnZn2 2 （氧化反应）（氧化反应）正极正极(Cu)(Cu)：2H2H+2e2eH H2 2（还原反应）（还原反应）总反应式：总反应式
15、：ZnZn2H2H+ZnZn2 2H H2 23.3.原电池的构成条件：原电池的构成条件：有两种活动性不同的金属（或非金属导体）作电极。有两种活动性不同的金属（或非金属导体）作电极。电极材料都插入电解质溶液中。电极材料都插入电解质溶液中。两极相连形成闭合电路。两极相连形成闭合电路。AZnCuSO42H+H+.四、教学程序四、教学程序 有下列材料：镁条、铜片、铁片、导线、金属夹、有下列材料：镁条、铜片、铁片、导线、金属夹、手电筒用小灯泡（或发光二极管）、果汁（橙汁、苹手电筒用小灯泡（或发光二极管）、果汁（橙汁、苹果汁、柠檬汁等）、果汁、柠檬汁等）、500mL500mL烧杯，请设计一个能使电流烧杯
16、，请设计一个能使电流表指针发生偏转的原电池。方式：最好先独立设计，表指针发生偏转的原电池。方式：最好先独立设计，并动手试验，边做边改进，也可与邻座同学相互讨论并动手试验，边做边改进，也可与邻座同学相互讨论和观摩，或请老师指导。和观摩，或请老师指导。实验用品及操作实验现象结论.第二节 化学能与电能一、化学能与电能的相互转化1.火力发电的过程2.原电池：将化学能转化为电能的装置。锌片：Zn2eZn2（氧化反应）铜片：2H+2eH2（还原反应）总反应式：Zn2H+Zn2H23.原电池的构成条件 有两种活动性不同的金属（或非金属单质）作电极。电极材料都插入电解质溶液中。两极相连形成闭合电路。.教师教师-课后反思课后反思.
