【本讲教育信息】
一. 教学内容：
高考第一轮复习《化学选修4》
第1章化学反应与能量
第3节化学能转化为电能——电池
1. 原电池的工作原理。
2. 化学电源。
（1）锌锰干电池
（2）铅蓄电池
（3）氢氧燃料电池
3. 金属的腐蚀与防护
（1）金属腐蚀的电化学原理
（2）金属的防护
二. 教学目的：
1. 了解原电池工作原理。
2. 掌握根据电极反应判断阴极和阳极、根据电流方向判断电池正极和负极的方法。
3. 了解电极反应的概念。
4. 了解原电池的实际应用、常见化学电源的种类及工作原理。
5. 了解金属腐蚀的电化学原理以及防护的原则。
三. 重点和难点
1. 原电池的工作原理。
2. 电池电极的判断，电极反应和电池反应式的书写。
3. 金属腐蚀的电化学原理及金属的防护。
四. 考点分析
本节内容在高考中的主要考查点是：
1. 原电池原理的应用。
2. 电池电极的判断。
3. 电极反应和电池反应式的书写。
4. 金属腐蚀的电化学原理及金属防护措施。
五. 知识要点
1. 原电池是___________的装置。盐桥既可以使___________，又可以使___________，其导电原理是_________________________________。
2. 在铜锌原电池中，电极反应分别是：正极__________，负极___________。总反应式是_________________________________。
3. 可充电电池放电时是___________，将___________能转化为___________能，充电时是
一个___________，将___________能转化为___________能储存起来。
4. 锌锰干电池分为___________和___________两种干电池，负极上发生的电极反应为______________________，正极上发生的电极反应为______________________。
5. 铅蓄电池的结构比较复杂，其电极反应式为：负极______________________，正极_________________________________。
6. 氢氧燃料电池，在酸性条件下电极反应为：负极______________________，正极______________________。碱性条件下电极反应为：负极______________________，正极______________________。
7. 吸氧腐蚀中，负极上发生的反应为______________________，正极上发生的反应为______________________，原电池反应为______________________。
8. 金属防护的方法主要有___________、___________、___________等。
注意：
1. 原电池的工作原理
（1）原电池的定义：能把化学能转化为电能的装置叫原电池。原电池反应的本质是氧化还原反应。
（2）原电池的电极：负极：电子流出的一极，发生氧化反应的一极，电流流入的一极。
正极：电子流入的一极，发生还原反应的一极，电流流出的一极。
（3）构成原电池的条件：
3. 金属的腐蚀与防护
（1）金属的腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。
①实质：金属原子（M ）失去电子而被氧化的过程，即+-=-n M ne M 。
②类型：有电化学腐蚀和化学腐蚀两种。
a. 电化学腐蚀：不纯的金属（或合金）接触到电解质溶液发生原电池反应，相对较活泼的金属失去电子而被氧化所引起的腐蚀。
以铁为例
i 析氢腐蚀：正极反应为：↑=+-+2H e 2H 2 ii 吸氧腐蚀：正极反应为：--=++OH 4e 4O O H 222 负极均为：+-=-2Fe e 2Fe
b. 化学腐蚀：金属跟接触到的物质（一般为非电解质）直接发生氧化还原反应而引起的一种腐蚀。
（2）金属的防护
金属防护的基本思路是防止金属与其他溶液化学物质直接接触，防止金属形成原电池。常用的防护方法有：①改变金属的结构；②加保护层；③电化学保护法。
【典型例题】
例1. 从理论上说氧化还原反应都可以设计为原电池，试根据反应：23CuCl FeCl 2Cu =+＋2FeCl 2，设计一个原电池并写出电极反应。
分析：联想铜、锌、硫酸原电池的正、负极和电池总反应：↑+=+2442H ZnSO SO H Zn ，分析氧化还原反应：223FeCl 2CuCl FeCl 2Cu +=+，Cu 被氧化，因而作负极；3FeCl 被还原，作电解质；再选择一种比铜更不活泼的金属或石墨作正极，即可构成原电池。
答案：正极（石墨）：+-+=+33Fe 2e 2Fe 2 负极（Cu ）：+-=-2Cu e 2Cu
例2. 碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：
)s (O Mn )s ()OH (Zn )l (O H )s (MnO 2)s (Zn 3222+=++ 下列说法错误的是（ ） A . 电池工作时，锌失去电子
B. 电池正极的电极反应式为：)aq (OH 2)s (O Mn e 2)l (O H )s (MnO 23222--+→++
C. 电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D. 外电路中每通过0.2mol 电子，锌的质量理论上减少6.5g
分析：锌为电极，在反应中失去电子；电池工作时，电流由正极通过外电路流向负极，而电子定向移动的方向应为电流的反方向，故C 错误。根据电子守恒可知D 项正确。由该电池反应的总反应式和原电池的原理写出正极反应式，可知B 正确。
答案：C
例3. 如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为（ ）
A . ②①③④ B. ④③①② C. ④②①③ D. ③②④① 分析：②、③、④实质均为原电池装置，③中Fe 为正极，被保护；②、④中Fe 为负极，均被腐蚀，但相对来说，Fe 和Cu 的金属活动性较Fe 和Sn 的差别大，故Cu —Fe 原电池中Fe 被腐蚀得最快。①中因铁不纯而发生微小原电池反应。 答案：C
例4. 有X 、Y 、Z 、W 四种金属。已知3)OH (X 的碱性大于3)OH (Y ，+3X 可使Z 氧化，W 可与热水反应产生2H ，X 不能与热水反应，把X 的金属片插入稀硫酸，让金属丝Z 与X 接触，则X 的溶解速率加快，这四种金属活动性强弱的关系一定是（ ） A . X>Y B. Z>Y C. W>Z D. Z>X 分析：由金属的氢氧化物的碱性判断金属活动性的前提条件是：主族元素的最高价氧化物的水化物碱性越强，则金属的活动性越强。实际上是比较金属的还原性。
3)OH (X 的碱性大于3)OH (Y 的碱性，没有提到主族元素的最高价氧化物的水化物，所以不能确定X 和Y 的活动性大小，+3X 可使Z 氧化不能确定X 和Z 的金属性的大小，如
++++=+223Mg Fe 2Fe 2Mg 、++++=+223Cu Fe 2Fe 2Cu ，W 可与热水反应产生2H ，X
不能与热水反应，可判断金属性W>X ，另外，X>Z ，因此，W>Z 。 答案：C
例5. 阿波罗号宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池，其电池反应为：O H 2O H 2222=+，电解质溶液为KOH 溶液，反应保持在较高温度，使O H 2蒸发，则下列叙述中正确的是（ ） A . 此电池能发出蓝色火焰
B. 2H 为正极，2O 为负极
C. 工作时，电解质溶液的pH 不断减小
D. 电极反应为负极：--+→+e 4O H 4OH 4H 222；正极：-→++OH 4e 4O H 2O 22 分析：原电池是将化学能转变为电能的装置。显然选项A 不正确。由于电池反应为：
O H 2O H 2222=+，通2H 的一极失电子为电池负极，发生反应：O H 4OH 4H 222→+-＋-e 4，通2O 的一极得电子为电池正极，发生反应：-→++OH 4e 4O H 2O 22。整个过程中
介质KOH 并没有消耗，由于O H 2不断蒸发，pH 基本保持不变。
答案：D
例6. 家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反应是（ ）
A. 3222)OH (Fe 4O O H 2)OH (Fe 4=++
B. 222)OH (Fe 2O O H 2Fe 2=++
C. --→++OH 4e 4O O H 222
D. -++→e 3Fe Fe 3
分析：洗过的铁锅在空气中放置，可发生吸氧腐蚀。负极发生的反应为+→2Fe 2Fe 2＋-e 4，正极发生的反应为--→++OH 4e 4O O H 222，总反应式为22O O H 2Fe 2++=
2)OH (Fe 2，而2)OH (Fe 又被2O 氧化为红褐色的3)OH (Fe 。
答案：D
例7. 下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确．．．
的是（ ）
A . a 电极是负极
B. b 电极的电极反应为：↑+=---22O O H 2e 4OH 4
C. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D. 氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置 分析：依据原电池原理判断：a 电极通入2H 发生氧化反应，作负极，其电极反应为
O H 4e 4OH 4H 222=-+--；b 电极通入2O 发生还原反应，作正极，其电极反应为
O H 2O 22+--=+OH 4e 4；氢氧燃料电池的产物为O H 2，无污染，具有良好的应用前景，
且氧化剂（2O 来自空气）不必储存在电池内，由上知B 项不正确。
答案：B
《化学能转化为电能》教案 张丽红 教学目标： 知识目标：通过实验探究, 使学生认识化学能可以转化为电能,初步认识原电池的结构和工作原理。学会判断原电池的正、负极，初步认识电极反应式及原电 池反应方程式的书写。 情感目标：培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学态度，训练科学的学习方法，渗透环境保护意识 能力目标：培养学生探究式的思维能力、自学能力和动手能力及发现问题、分析问题和解决问题的能力。 教学重点、难点：原电池原理，构成原电池的一般条件。 教学方法：1、实验探究法——通过实验、分析、讨论、总结应用等过程，引导学生观察、思考、推理、探究。 2、利用多媒体将微观、抽象的理论转为具体、直观的形象。 学习方法：实验——观察——思考——讨论——结论——应用。 教学用品：铁丝、铜丝、锌片、铜片、镁条、铅笔芯、火柴梗、西红柿、稀硫酸、无水乙醇、导线、烧杯、电流计、实物展台、投影仪。 教学过程： 『导入』由实验：将铜片和锌片用导线连接起来，并串联一个电流计，插入稀硫酸溶液中，观察实验现象。导出什么叫做原电池。 【板书】第三节化学能转化为电能-----原电池 一、原电池 1、概念：把化学能转化为电能的装置 2.工作原理：氧化还原反应 ［投影］化学能转化为电能 一、原电池 1、概念：将化学能转化成电能的装置称为原电池 2、电极名称及电极反应：负极（锌片）：Zn-2e-=Zn2+正极（铜片）：2H++2e-=H2↑ 原电池总反应： Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ 3、电子方向: 由负极经导线到正极电流方向:正极到负极 4、实质:氧化还原反应分开在两极进行，还原剂所失去的电子通过导线转移到氧化剂。 『实验探究』（学生分组实验并讨论） 构成原电池的一般条件 注意观察指针是否偏转,若偏转,方向如何?正负极分别是什么?若不偏转,可能的原因是什么?
化学能转化为电能 【学习目标】了解钢铁电化学腐蚀的原理 【重点难点】金属腐蚀的原理 【复习巩固】 同步练习P45：变式跟踪1。 【自主预学】 (一)阅读书本第41-43页。 (二)知识梳理： 1. 金属腐蚀：金属（或合金）跟周围接触到的气体（或液体）反应而腐蚀损耗的过程。 金属腐蚀一般分为：化学腐蚀和电化学腐蚀。 2. 化学腐蚀的定义：金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。如：化工厂中钢铁与氯气接触；石油管道被原油中物质腐蚀 3. 电化学腐蚀的定义：的金属跟接触，发生反应，比较的金属失去电子而被的腐蚀。 4. 金属的电化学腐蚀分类 （1）钢铁在潮湿的空气里很快被腐蚀，主是由于潮湿的空气里，钢铁表面吸附的一层水膜，水膜里含有少量和，还溶解了，形成了一层溶液，这样钢铁里的铁和构成许多微小的__ ____。铁是极，铁电子，碳是极，碳这一极氧气电子。(2) 正极反应式：，负极反应式： 总反应式： 该腐蚀中氧化剂是 ,过程中消耗了气(即:吸收了气),所以称为吸氧腐蚀； （3）铁被氧化化后生成的Fe(OH)2进一步被氧气氧化的化学方程式为： 氢氧化铁在一定条件下发生脱水反应生成红色的铁锈（主要成分） （三）预学检测 5. 钢铁表面的水膜的酸性较强（如发生酸雨时、某些化工厂释放的酸性气体时），水膜中C(H+)较大，此时H+在碳极电子，产生H2（即：析出氢气），所以该腐蚀称为析氢腐蚀。 正极反应式：负极反应式： 总反应式： ６．下列装置中四块相同的Zn片，放置在空气中一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是
７. 如右图，铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理,下列有关说法错误的是A．正极电极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑ B．此过程中还涉及到反应： 4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3 C．此过程中Cu并不被腐蚀 D．此过程中电子从Fe移向Cu 【我的疑惑】
§1.3化学能转化为电能—电池 原 小 梅 蒲城县尧山中学 二OO九年十二月
§1.3化学能转化为电能—电池 一、教学目标 1、知识与技能 （1）使学生认识到化学能可以转化为电能. （2）初步认识原电池地反应原理及形成条件，并能利用生活中地常见物品制作简易原电池. （3）能准确判断原电池地正负极，并能正确书写电极反应. 2、过程与方法 通过对原电池形成条件进行探究地过程，进一步理解科学探究地意义，学习科学探究地一般过程，提高科学探究地能力. 3、情感态度与价值观 （1）在化学学习地过程中体验并探究带来地快乐，感受化学世界地奇妙. （2）增强联系实际学习化学并将化学知识应用于生活地意识. （3）关注与化学有关地社会热点问题和科技前沿问题，增强环保地意识，逐步形成可持续发展地思想. 二、教学重点 原电池地工作原理及形成条件，电极反应及电池反应方程式地书写. 三、教学难点 通过对原电池实验地探究，引导学生从电子转移角度理解化
学能向电能转化地本质及原电池地工作原理. 四、教学方法和手段 实验发现法、引导探究法、实践巩固法 五、教学过程 〔引言〕经验可知化学反应中常伴随着能量地转化，能量地转化具有多样性.生火取暖是将化学能转化为热能地过程，电解是将电能转化为化学能地过程，而使用电池则是将化学能转化为电能地过程，这一节课我就来学习化学能转化为电能——电池. 〔板书〕§1.3化学能转化为电能—电池 〔过渡〕原电池地工作原理是什么？这就是我们本节课要研究地主要内容. 〔板书〕一、原电池地工作原理 〔讲述〕阅读P19页活动探究1，完成Zn与CuSO4反应过程中溶液温度变化地实验. 〔教师活动〕：请各小组长负责分工,组织成员做好实验,记录相关现象. 〔学生活动〕： 〔小组代表发言〕描述实验现象 〔教师活动〕倾听，组织学生 〔思考问题〕由现象得到什么结论？ 温度升高化学能转化为热能
《化学能转化为电能》教学设计 ——化学组林秉珠 一、设计意图 高中化学新课程的一种重要理念是学习生活中的化学，学习有用的化学。而能源是社会发展、人类文明进步不可或缺的重要条件。本单元把化学能与电能转化联系起来，让学生认识到能源科学的发展与化学科学的发展息息相关。学生已经掌握氧化还原反应的本质及化学反应中存在的能量的变化和转化，这是学习本单元重要的知识基础。我所在的学校释厦门六中，学生普遍思维活跃，想法大胆又创新，具备了一定的自主探究的经验和能力。 本单元安排3个课时完成教学任务，重点是第一课时《化学能转化为电能》，而原电池的原理和应用又是第一课时的重点和难点。 在第一课时的教学中，首先利用学生日常生活中熟知的事物，创设问题情境导入新课，激发学生的探究欲往。其次，对原电池工作原理的学习，设计到较多需要想象的抽象思维概念，学生理解起来较为费力。可先设计四个操作简单、对比性强、现象明显的实验，引导学生也能够实验探究发现问题：化学反应过程中会产生电能。再借助动画演示形象地分析原电池的工作原理，帮助学生更加快更深刻地理解原电池的工作原理。并且引导学生进行分组实验探究原电池的构成条件，有效地反馈学生的学习情况，进一步培养学生的各种能力。 最后，引导学生进行实践活动：1、制作水果电池，以巩固原电池的工作原理，引出原电池的应用：制作电源。2、对比实验：粗锌和纯锌分别与稀硫酸反应，让学生在自主探究中喜获新知：利用原电池能加快化学反应速率。也为认识钢铁腐蚀及防止金属腐蚀原理作了很好的铺垫，使学生对原电池的原理和应用有更深刻的认识和体验。 二、教案 （一）课时：1课时 （二）教学目标 1、知识与技能： ①通过实验探究，认识化学能可以转化为电能； ②掌握原电池的工作原理和构成条件； ③了解原电池原理在生产、生活中的实际应用。 2、过程与方法： 利用实验探究方法学习原电池的原理和构成条件。 3、情感态度与价值观： 通过实验探究，培养严谨细致的科学态度和质疑精神。 （三）重、难点 教学重点： 1、初步了解原电池的原理和组成 2、了解原电池原理在生产、生活中的实际应用 教学难点 1、化学电源的组成和工作原理 2、原电池原理在生产生活中的实际应用 （四）教学方法 教法：试验法、讲授法、探究法、阅读讨论法 学法：自主学习、探究学习、合作学习相结合
必修2《化学能转化为电能》教学设计案例 厦门集美中学化学组韩冬 一．教材分析与教学思路 1．教材分析 案例章节：《普通高中标准实验教科书（苏教版）》必修2专题二第三单元化学能转化为电能（第一课时） 内容分析：本单元知识内容在必修1中，讲到了很多的电解的生活实例但还没有形成具体的知识概念。教材利用活动与探究铜锌原电池的装置，总结出原电池的原理。通过实验现象的分析出两极的反应方程式，通过上面知识的构建总结出原电池的原理，提出原电池的概念。最后设计了交流与讨论钢铁的吸氧腐蚀来巩固学生对原电池的理解。 2. 教学思路与设计 本节课属于电化学的内容，学生第一次接触到电化学理论会接受起到会比较困难。根据课标要求：要学生能举例说明化学能与电能的转化关系及其应用，并能用生活中的材料制作简易电池。要求从知识角度上不高，在化学选修中还会继续学习。所以在设计这节课的主要以提升学生学习兴趣为主不拓展太多内容。根据前苏联教育家维果茨基提出的“最近发展区”理论，在提出原电池理论前应结合学生已有的生活体验和对电的感性知识给学生搭建一个平台。 在课的引入时，我用“借实验用品”的方式来完成第一个环节也就是借用学生在生活中接触很多的不同面值的硬币和面巾纸来完成。通过用灵敏电流表来测试硬币原电池的电流，来激发学生的学习兴趣和热情和提高参与度，同时也为学生提出问题如何解释电流产生的原因。为下一个环节提供了铺垫，为了更好的解释电流产生的原因给学生提供铜锌原电池的材料让学生按照发给学案内容完成书上的实验内容，并记录现象。做完实验交流结果，引出原电池的概念原理和氧化还原反应之间的关系及书写铜锌原电池的电极反应。通过投影生活中常见的案例练习来巩固原电池的概念理解通过习题讲述原电池的应用。实验探究分析课前硬币发电实验中如何利用电流表确定正负极，及哪种材料更为活泼，让学生知道化学就在身边和在生活中的应用。最后讨论交流钢铁的腐蚀完成吸氧腐蚀的内容，这部分以了解为主不拓展太多。 二. 三维目标
化学能转化为电能 【教学目标】 知识与技能： 1.获得化学能与电能转化的化学实验的基础知识和基本技能，学习实验研究的方法，能设计并完成化学能与电能转化的化学实验。 2.形成原电池的概念，探究构成原电池的条件。 过程与方法： 1.经历对化学能与电能转化的化学实验探究的过程，进一步理解探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。 2.能对自己的探究原电池概念及形成条件的学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习化学的能力。 情感态度与价值观：赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献，关注能源问题，形成正确能源观。 【教学重难点】 重点：原电池的概念与构成的条件。 难点：用已经学过的有关知识探究化学能转化成电能的条件和装置。 【教具准备】 多媒体、烧杯、导线、电流表、铜片、锌片、石墨棒、稀硫酸 【教学过程】 [新课导入]【多媒体动画展示：热电厂生产的过程】 [板书]一、化学能直接转化为电能的原理与装置 [学生自学]阅读课本，思考问题：（教师播放投影片） 1.当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能要经过一系列能量转换才能转化为电能。 2.把氧化剂和还原剂分开，使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。 3.需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从氧化剂区域流向还原剂区域。 4.考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境，化学物质的选择。 5.从电学角度考虑仪器选择和组装问题
[师生互动]： 1.学生活动形式：组成课堂学习小组进行讨论，建立思维模型。 2.挖掘学生已有的氧化还原反应知识来分析氧化剂和还原剂之间电子转移中的能量转化。 3.积极引导学生思考将氧化反应和还原反应拆开的有关问题（怎样实现上述想法？氧化剂和还原剂分别选择什么物质？它们怎样给出和接受电子？）。 师：能否将氧化反应区域和还原反应区域拆开？这样在氧化反应区域和还原反应区域之间可能有电子流动，从而完成化学能向电能的转化。 [板书] 实验设计： 1.Cu-Zn原电池实验： ①Cu、Zn分别插入稀硫酸中。②Cu、Zn同时插入稀硫酸中，但不接触。③将Cu、Zn 用导线连接起来。④在Cu、Zn导线之间接电流表。⑤将Cu、Zn导线互换再接电流表。 [板书] Zn片发生氧化反应，Zn：Zn－2e＝Zn2+负极 H+在Cu片上发生还原反应，Cu：2H++ 2e＝H2↑正极 师：很好，总的离子反应方程式：Zn2+ + 2H+＝Zn2+＋H2↑ ［板书］实验探究２： 2.Zn-Zn与稀硫酸进行实验。 3.Cu-石墨与稀硫酸进行实验。（在短时间内，不考虑氧气的作用） 4.Zn-石墨与稀硫酸进行实验。 5.Fe-Zn与稀硫酸进行实验。 上述实验及现象以表格对比的形式呈现出来。 ①两极材料不同的各种现象。 ②不同溶液的各种现象。 ③电极在同一容器和不同容器中的现象。 化学用语化：将上述成功转化实验中的反应，用氧化反应式、还原反应式和总化学方程式的形式表示出来。 同一容器不同容 器 实验 序号 电极材料溶液现象氧化反应还原反应总反应
电能转化为化学能——电解练习题 1．电解池中电解某盐溶液时，阴、阳两极相等的是 () A．析出物质的物质的量 B．析出物质的质量 C．转移电子的数目 D．放出气体的体积 2．下列描述中，不．符合生产实际的是 () A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作为阳极 B．电解法精炼粗铜，用纯铜作为阴极 C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作为阴极 D．在镀件上电镀锌，用锌作为阳极 3．用铂电极(惰性)电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是() A．稀NaOH溶液B．HCl溶液 C．酸性CuSO4溶液 D．酸性AgNO3溶液 4．按下图所示装置进行实验，若x轴表示流入阴极的电子的物质的量，则y轴应表示 ①c(Ag＋)②c(NO－3)③a棒的质量④b棒的质量⑤c(H＋) A．①③B．③④ C．①②④ D．①②⑤ 5.如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置．通电后在石墨电极a 和 b附近分别滴加一滴石蕊溶液．下列实验现象中正确的是 () A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的 B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体 C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色 D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色 6.取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流
电源，一段时间后，发现a 电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为 白色，外圈呈浅红色．则下列说法错误的是 ( ) A ．b 电极是阴极 B ．a 电极与电源的正极相连接 C ．电解过程中，水是氧化剂 D ．b 电极附近溶液的pH 变小 7.某同学按右图所示的装置进行电解实验．下列说法正确的是 A ．电解过程中，铜电极上有H 2产生 B ．电解初期，总反应方程式为：Cu ＋H 2SO 4=====电解 CuSO 4＋H 2↑ C ．电解一定时间后，石墨电极质量不变 D ．整个电解过程中，H ＋的浓度不断增大 8．用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种纯净物(方括号内物质)，能 使溶液恢复到原来的成分和浓度的是 ( ) A ．AgNO 3[AgNO 3] B ．NaOH [H 2O] C ．KCl [KCl] D ．CuSO 4[Cu(OH)2] 9．用惰性电极实现电解，下列说法正确的是 ( ) A ．电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH 不变 B ．电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH －，故溶液pH 减小 C ．电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2 D ．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1 10.如图所示装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞溶液的NaCl 饱和溶液，C(Ⅰ)、 C(Ⅱ)为多孔石墨电极．接通S 后，C(Ⅱ)附近溶液变红，两玻璃管中有 气体生成．下列说法正确的是 ( ) A ．C(Ⅰ)的电极名称是正极 B ．C(Ⅱ)的电极反应式是2Cl －―→Cl 2↑＋2e － C ．电子从电源的负极沿导线流向C(Ⅱ) D ．电解过程中，C(Ⅰ)、C(Ⅱ)两极产生的气体质量相等 11．常温下用石墨电极，电解100 mL 0.1 mol·L －1Cu(NO 3)2和0.1 mol·L －1 AgNO 3组成的混合溶液，当某一电极上生成的气体在标准状况下体积为1.12 L 时，假设溶液体积不变，下列说法正确的是 ( ) A ．阴极增重1.4 g B ．所得溶液pH ＜1 C ．阴极增重0.64 g D ．所得溶液pH ＞1 12．按如下图甲所示装置进行实验，若图乙中横坐标x 表示流入电极的电子的物质的
第二节化学能与电能（第一课时）教学设计 一、探究目标 （一）知识技能 1、理解化学能与电能之间转化的实质。 2、掌握化学能是能量的一种形式，它同样可以转化为其他形式的能量。 （二）过程与方法 通过反应物之间电子的转移的探究，理解原电池的形成是氧化还原反应的本质的拓展和运用。 （三）情感价值观 感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，形成较为客观、正确的能源观，提高开发高能清洁燃料的意识。 二、探究重点 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、探究难点 通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。 四、探究过程 【实验探究引入课题】 【问题探究】 1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？ 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？ 3、锌片的质量有无变化？溶液中c (H+)如何变化？
4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？ 5、电子流动的方向如何？ 【引入】 电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？这就让我们用化学知识揭开电池这个谜。 【板书】第二节化学能与电能 【板书】一、化学能与电能的相互转化 【板书】1、燃煤发电的过程 【板书】2、燃烧的本质──氧化还原反应 【分析】氧化还原反应的本质是氧化剂与还原剂之间发生电子转移的过程，电子转移引起化学键的重新组合，伴随着体系能量的变化。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，就要设计一种装置，使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。如果要把可产生的电能以化学能的形式储存起来，这就是我们这节课要研究的重要知识点──原电池，这种装置可以将氧化还原反应的能量储存起来，类似于水库的蓄能。 【板书】3、原电池 原电池实验探究
第2节电能转化为化学能——电解 知识与能力： 1.通过对熔融氯化钠电解体系的分析，使学生掌握电解、电解池概念，清晰地建立起电极 反应的概念并能够正确地判断阴极和阳极； 2.通过运用电解的原理分析食盐水的电解、铜的电解精练，了解这些较复杂体系中所发生 的反应以及电解的实用价值； 3.通过学习电镀的内容，使学生了解具有一定特殊性的、另一种电解原理的应用方法，并 进一步体会电解对人类社会的重要贡献； 4.通过活动探究，提高学生的实验能力和分析能力； 5.从能量的角度理解化学科学的重要性。 过程与方法： 采用问题驱动的方法，经联想质疑中熟知的反应切入提出问题，将学生引入本节学习；以已知离子在电场中的定向移动为起点，从而分析具体反应中阴阳离子的移向，在渐进的学习中明白电解、电解池，并学会书写电极反应式；在电解原理的应用中，要让学生明白规律是有条件限制的。 情感、态度与价值观： 进一步体会化学的魅力，激发对学习的兴趣；了解方法的重要意义，明白将来实现的重要价值。 教学重点：电解原理、电极反应 教学难点：阴极和阳极以及电极反应的概念、正确书写电极反应式 课时安排：共5课时（新课3课时，复习练习2课时） 教学过程： （第一课时） 【联想?质疑】已知金属钠与氯气反应的热化学方程式： 2Na(s)+Cl2=2NaCl(s) △H= —822.3kJ?mol—1如果要真个反应反方向进行，则需 要外界提供能量，那么大家想一想我们可以采用什么样的外界能量。 【学生】电能。 【提问】那么这样的反应是什么能转化为什么能？ 【学生】电能转化为化学能 【教师】对，电能转化为化学能的一中重要方法就是电解，下面我们就来学习电解。首先我们来以电解熔融NaCl了解一下电解的原理 【板书】一、电解的原理 【阅读交流】 1）、通电前，熔融氯化钠中存在哪些离子？这些离子的运动情况怎样？ 2）、通电后，外电路上的电流方向怎样？ 3）、接通电源后，熔融氯化钠中Na+、Cl-各向那个方向运动？
2017/2 化学能转化为电能 【学考要求】 1、通过实验探究认识化学能可以转化为电能； 2、从电子转移的角度理解化学能向电能转化的本质及原电池的构成条件； 3、会书写简单的原电池的电极反应式及电池总反应方程式（离子方程式）。 【典型例题】 1．（2015年10月浙江，T16）如图所示进行实验，下列说法不正确的是 A ．装置甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生 B ．甲、乙装置中的能量变化均为化学能转化为电能 C ．装置乙中的锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计 指针发生偏转 D ．装置乙中负极的电极反应式：Zn －2eˉ＝Zn 2+ 2．现有如下两个反应：(A)Na 2CO 3＋2HCl===2NaCl ＋CO 2+H 2O (B)Zn ＋CuSO 4===ZnSO 4＋Cu (1)根据两反应本质，判断能否设计成原电池_____________________________________。 (2)如果不能，说明其原因 。 (3)如果可以，则写出正、负极材料及其电极反应式、电解质溶液名称： 负极：______，___________________；正极：______，___________________。电解质溶液：__________。 【限时训练】 1.(2015年4月浙江，T12)右图是铜锌原电池示意图。当该原电池工作时， 下列描述不正确．．． 的是 A ．溶液逐渐变蓝 B ．锌片逐渐溶解 C ．铜片上有气泡产生 D ．电流计指针发生偏转 2. 某实验兴趣小组用如图所示装置做完实验后，在读书卡片上记下 了如下6条记录，其中正确的是 A ．①②③ B ．③④⑤ C ．④⑤⑥ D ．②③④ 3．(2016年4月浙江，T17)Mg-H 2O 2电池是一种化学电源，以Mg 和石墨为电极，海水为电解质溶液，示意图如下。下列说法不正确的是 A ．石墨电极是该电池的正极 B ．石墨电极上发生还原反应 C ．Mg 电极的电极反应式：Mg-2e -＝Mg 2+ D ．电池工作时，电子从Mg 电极经导线流向石墨电极，再出石墨电 极经电解质溶液流向Mg 电极 G Cu Zn 稀硫酸
第3单元化学能与电能的转化 课时1化学能转化为电能 一、学习目标 1.通过实验探究，认识化学能转化为电能的装置。 2.理解原电池的工作原理，掌握原电池的构成条件，正确书写简单原电池的电极反应和总反应。 3.了解原电池在生产、生活中的应用。 二、教学重点及难点 教学重点：原电池的概念、原理、组成及应用。 教学难点：从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质、原电池的构成条件。 三、设计思路 学生对“电”有着较丰富的感性认识。充分利用学生已有的经验，以及电学、化学反应中能量变化和氧化还原反应等知识，调动学生主动探索科学规律的积极性。通过实验探究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质以及这种转化的综合利用价值。 本课从日常生活中常见的电池入手，通过各种电池的展示，提出疑问：这些电池是如何产生电流的？学生根据物理对电流的认识，提出假设：有电子的流动，因此可能在电池里发生了有电子转移的氧化还原反应。引导学生通过简单的氧化还原反应验证这一假设。通过锌、铜与硫酸的简单组合，体验电流的产生。引出原电池的概念。再利用分组实验的方式探究原电池的工作原理、构成条件。同时从电子转移的方向确定原电池正极、负极，电极上发生的反应，并写出电极反应式、电池总反应。认识到可以利用自发进行的氧化还原反应中的电子转移设计原电池，将化学能转化为电能，为人类的生产、生活所用。在此基础上介绍一些常见的化学电源，以拓宽学生的知识面。 四、教学过程 【创设情景】展示图片：生产、生活都离不开电。我们平时所用的手电筒、计算器、手机、笔记本电脑、电子表等都需要用到电池。这些电池是怎样产生电流的呢？ 【板书】一、化学能转化为电能
第3单元课时2 电能转变为化学能 教学设计 一、学习目标 1．了解电解原理；能正确区分原电池和电解池，能从能量转化、装置、电极反应等方面区别电解反应和原电池反应。 2．了解电解池的形成条件，能正确书写简单电解池的电极反应式； 3．初步了解电解在生产和生活中的应用，感受化学在促进社会发展、提高人们生活质量中的重要作用。 二、教学重点及难点 教学重点：电解原理，电极反应式。 教学难点：原电池与电解池的区分，电解池电极反应式。 三、设计思路 在上一节了解了化学能转化为电能的形式——原电池的工作原理及形成条件之后，学生对自发进行的氧化还原反应的应用已有所了解，知道可以将氧化还原反应中电子转移的化学能转化为电能为人类所用。因此在本节提出能否将电能转化为化学能的疑问，利用已有知识，生产实例，引出对电解工作原理的分析讨论。通过电解氯化铜溶液的实验现象，得出电解的概念，理解电解池的工作原理和电极反应。同时把化学能与电能相互转化的两种装置——原电池和电解池进行比较，进一步巩固对有关原理的认识。最后介绍电解原理在实际工业生产中的应用，促使学生感受化学在促进社会发展、提高人们生活质量中的作用。 四、教学过程 [引入] 在生产和生活中我们不但要利用化学反应，使化学能转化为电能，有时还要利用电能，使电能转化为化学能。电能转化为化学能一般通过电解的方法来完成。你了解哪些利用电解反应来制取新物质的例子？
[讨论与交流]电解水能够制得氢气和氧气，电解食盐水能够制取烧碱、氢气和氯气，用于制造日常生活中各种铝制品的铝，是通过电解熔融氧化铝获得的。 [设问]电流怎样使水、食盐水、氧化铝发生反应，转化为各种产物的？ [演示实验]电解氯化铜溶液。 [实验现象观察和记录]（PPT3） [分析]（PPT4）（利用动画模拟）在氯化铜溶液中，存在Cu2+和Cl—，接通电源后，Cu2+和Cl-定向移动，阴极周围的Cu2+得电子发生还原反应：Cu2++2e=Cu；在阳极Cl-失电子发生氧化反应：2Cl--2e-=Cl 2 ↑。在这一电解过程中，水中电离的H+和OH-。都没有被氧化或还原。 所以电解的化学方程式为：CuCl 2电解 Cu+ Cl 2 ↑阴极产物阳极产物 [归纳与小结] 电解原理（PPT5） 1.电解：使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程，叫做电解。 2.电解池：电能转变为化学能的装置。 3.电解池的形成条件 ①直流电源； ②阴、阳电极； ③电解质溶液或熔融电解质。 [课堂练习]原电池、电解池的区分（PPT6、7） [观看投影资料]电解原理的应用：电解饱和食盐水（氯碱工业）；电解制金属钠、镁、铝；铜的电解精炼。 [交流与讨论]工业上铜电解精练的基本原理 [介绍]电解反应的应用（PPT8、9） 1.氯碱工业 2.电冶金 3.铜的电解精炼 4.电镀 利用电解的方法把一层薄金属覆盖在一件物品表面的过程叫做电镀电镀的作用是防止物品受侵蚀或使物品外表更美观。(在电镀过程中，把清洁后的待镀物品作为阴极，拟镀金属作为阳极，以含有拟镀金属阳离子的溶液作为电解质)
高一化学教学案(11) 专题2 化学反应与能量转化 第三单元化学能与电能的转化 化学能转化为电能 班级：学号：姓名： 【学习目标】 1、初步认识原电池的原理和一般构成条件； 2、培养学生的实验操作能力、观察能力、科学的学习方法和创造性思维和探究能力，以及提出问题、分析问题和解决问题的能力； 【知识梳理】 一、化学能转化为电能 （一）原电池原理探究（进行下列实验记录在下表中）： 1、将一块锌片和一块铜片分别插入装有稀硫酸溶液的烧杯中，观察实验现象。 2、将一块锌片和一块铜片同时插入装有稀硫酸溶液的烧杯中，观察实验现象。 3、用导线把锌片和铜片连接，再同时插入装有稀硫酸溶液的烧杯中，观察实验现 象。 4、在锌片和铜片之间连接一个电流计后，再同时插入装有稀硫酸溶液的烧杯中， ①电流表指针为何会发生偏转？ ②电子从何而来？ ③铜片上产生的气泡是如何形成的呢？ 原电池的定义：我们称_____________________________________的装置为原电池。（二）原电池工作原理 以Zn、Cu原电池为例
项目Zn Cu 电极反应 电子得失 反应类型 电极性质 总反应 能量转化 （三）原电池的构成条件 1、能自发地发生_____________反应。 2、两个电极，其中一个相对较___________的金属为负极，另一个相对较__________的金属或非金属导体为正极。两个电极直接或间接地连接在一起，并插入电解质溶液中去。 3、必须是____________________溶液。 4、形成闭合回路。 说明： ①构成原电池的四个基本条件是相互联系的，不能孤立、片面地理解，在四个基本条件当中，氧化还原反应是核心； ②判断某装置是否为原电池，要以构成原电池的基本条件为判断标准，不能仅凭装置的外形下结论； ③构成原电池的基本条件是进行原电池设计的基本依据。 （四）原电池原理的应用 1、设计各种实用电池,使其具有节约能源、方便、环保等优点以满足人类需要及可持续发展的要求。 讨论：在一块表面无锈的铁片上滴上一大滴含酚酞的 食盐水后可以看到液滴逐渐呈现红色，并慢慢形成褐色的 锈斑。这是为什么？试说明产生此现象的原因？ 2、金属的腐蚀及防护 吸氧腐蚀析氢腐蚀 负极反应 正极反应 总反应 铁锈的形成： F e(O H)2 F e(O H)3F e2O3·x H2O 【典例分析】 例1.在用Zn片、Cu片和稀硫酸组成的电池装置中，经过一段时间工作后，下列说法中正确的是（）
《化学能与电能的转化》教案 第三课时电能转化为化学能 教学目标： 1. 通过实验使学生了解电解的基本原理、电解池形成的基本条件。 2. 能正确判断电解池的阴极和阳极，能正确书写电极反应式和电解化学方程式。 3. 培养和发展学生的自学能力、观察能力、探究能力。 教学重点：电解装置的特点和工作原理 教学难点：电解时电极反应式的书写 教具准备：幻灯片、两个石墨电极、导线若干、直流电源一个，烧杯两个，氯化铜溶液一瓶、淀粉碘化钾试纸、蒸馏水一瓶、镊子一个。 教学方法： 1. 通过实验，提高分析、探讨、总结和语言表达能力 2. 体验问题解决的过程 教学过程 引言：我们知道化学能和电能可以相互转化，前面我们学习了化学能转化为电能，那么电能如何转化为化学能呢？ 首先请大家回忆已经学过的有关电解的反应，完成教材“你知道吗？”中的表格。 推进新课程：这上面涉及的都是电解的反应，那电解是怎么发生的呢？ 讲述：这首先需要一个装置——电解池 板书：一、电解装置——电解池 1. 定义：电能转化为化学能的装置 2. 组成：
（1）外加直流电源，形成闭合回路 阴极：与电源负极相连的电极 （2）电极 阳极：与电源正极相连的电极 （3）电解质：水溶液或者熔融电解质 过渡：具体这种电解池是怎么工作的呢？我们一起看书本44页 观察与思考 演示：44页观察与思考 补充：播放电解氯化铜的微观模拟。 问题：根据实验现象回答下列问题： 1. 阴极的现象是什么？发生的电极反应为？ 2. 阳极的现象是什么？发生的电极反应为什么？ 3. 电解反应的方程式？ 4. 在上述电解反应中，被氧化的物质是什么？被还原的物质呢？ 5. 电解过程中能量发生什么变化？ 讲解： 1. 与电源的负极相连的石墨棒上有一层红色的固体析出，说明有铜生成。 Cu2+ + 2e━＝Cu 2. 与电源的正极相连的石墨棒上有气体生成，呈黄绿色，这气体使淀粉碘化钾试纸变蓝，说明生成氯气。 2Cl━－2e━＝Cl2↑ 通电 3. 总反应：CuCl2 Cu +Cl2↑ 4. 被氧化和被还原的物质都是氯化铜 5. 电解过程中电能转化为化学能 讲述：以氯化铜为例我们一起分析电解的原理是什么？在原电池中我们把与电源正极相连的一极称为阳极，与电源负极相连的称为阴极 板书：二、电解池的原理 阴极：Cu2+ + 2e━＝Cu 阳极：2Cl━－2e━＝Cl2↑
C C 硫酸铜溶液 化学导学案 化学能转化为电能 编号25 班级组别姓名 【学习目标】1、掌握原电池的工作原理，熟练书写电极反应式和电池反应方程式。 2、小组合作讨论探究原电池的设计条件及有关简单的计算 3、以极度的热情，全力以赴投入学习，体验学习的快乐。 【使用说明】利用一节课，认真阅读课本完成学案，下课收齐。下节课修改10 分钟后结合错题统计讨论10分钟，师生探究、学生展示20分钟，巩固落实5分钟。标有★★的B层可不做，标有★ 或★★的C层可不做。 【课前导学】 一、原电池 例1、右图原电池装置中，Zn是______极，Cu是______极（填电极的名称）， 外电路电子由________通过导线流向_______；溶液中_______离子向 Cu极移动，________离子向Zn极移动。写出电极反应式和总反应方程式： Zn极：_____________________ Cu极：____________________ 总反应方程式：_____________________ ______ _____ __ 例2、正极：______________________ 负极：_____________________ 总反应方程式：__________________________ 例3、正极：______________________ 负极：_____________________ 总反应方程式：___________________________ 【小结】 （1）原电池的构成条件：①_________________②________________③____________________。 （2）原电池的工作原理：原电池是把一个自发的氧化还原反应在这样的一个装置中实现：即把________能转化为__________能，还原剂在_______极上失电子，发生______反应，电子通过导线流向________极；氧化剂在______极上得到电子，发生_______反应。 练习1、下列装置中属于原电池的是( ) Zn C 2 4
高中《化学反应原理》（选修）第1 章化学反应与能量变化 第3 节化学能转化为电能—电池 第1 课时原电池的工作原理 教学设计 1.教学目标 【知识与技能】 对锌铜原电池再研究，加深对原电池工作原理的认识。通过实验与分析，了解单液原电池的缺点 和改进方法。掌握盐桥双液原电池的工作原理。 【过程与方法】 采用实验研究的方法，设计并完成一些基本的原电池实验。并能写出原电池的电极反应式和电池反应式。采用实验—问题探究法贯穿全局，充分尊重学生的认知结构，从对单液原电池的优化引出双液原电池的装置，再由双液原电池的优化引出离子交换膜电池装置，在解决问题的过程中不断发现问题，继而解决问题。 【情感态度与价值观】 从能量的角度，体会化学学科对个人生活和社会发展的贡献，并关注环保问题，形成正确的环保观。在学习中体验并享受实验探究带来的快乐，养成良好的化学学科素养。增强理论联系实际的能力，体会化学学科源于生活，而又用于生活的学科价值。 2.教学重点 原电池的工作原理；电极反应式的书写 3.教学难点 原电池的工作原理 4.教学方法 小组合作学习法，重难点指导法，实验探究法。 5.教学用品 药品：锌片、铜片、硫酸铜等；仪器：电流表、导线、原电池槽、烧杯等。 6.教学过程 【引入新课】多媒体展示图片，航天航空的高能电池以及生产生活中常见的电池，并简单介绍应用广泛的锂离子电池；了解电池的最新发展学生认真观看体会化学学科源于生活，而又用于生活的学科价值；激发学生的学习热情。 【学习目标】多媒体展示，给学生解读，让学生了解，使学生的学习有方向性。 【预习评价】多媒体展示预习案做的比较好的同学，给予鼓励，对于错的比较多的地方，给予指出改正。 【复习回顾】多媒体展示预习案和预习检测的答案，原电池定义、工作原理和构成条件等基础知识。学生核对答案。加深对形成原电池原理、构成条件等知识的认识。
《电能转化为化学能——电解》教案 府谷中学杜勤创 教学目标 课程标准要求，本课的教学目标设定为三个维度： 1、知识与技能 ①通过实验探究，掌握电解池的工作原理和形成条件，从而能够区分电解池与原电池 ②能够正确判断电解池的阴、阳极，并与原电池的正负极区分 ③能够正确判断电解产物，并能正确书写电极反应、电解方程式 2、过程与方法 通过对电解原理的实验探究，培养学生观察、分析、推理、归纳、总结、探究等能力，巩固实验探究的一般方法。 3、情感态度与价值观 ①通过分组实验和讨论，体会小组合作学习的乐趣，从而激发学习化学的兴趣 ②对学生进行环境保护的教育 教学重、难点 （1）根据以上对教材的分析可知：本节课的重点 ．．是电解池的工作原理和形成条件，而电解池的工作原 理则是本节的难点 ．．即①电极反应的书写②电解产物的判断③电解(离子)方程式的书写。 （2）重、难点的突破：通过实验探究、动画模拟、以旧带新、合理演绎等方式突破难点。 教学方法 启发式教学法和实验探究教具准备 氯化铜溶液、铜丝、石墨电极、学生电源、淀粉碘化钾试纸、氢氧化钠溶液、棉花、镊子、实物投影仪、动画 教学过程 教师活动学生活动设计意图 情景导入【展示上海天原化工厂电解车间的离子交换膜电解槽】 【呈现课题】 认真观看，仔细思考，小 声议论 观看 创设情景，引入课题，激 发学生的好奇心和求知 欲，感受化学与生产的关 系
电解的基本原理【板书】一、电解原理 第一部分：采用“启发——探究”的方式，要 求学生通过实验探究电流的作用及引起的结果 ★增加教材没有的开放性探究实验（即给定多 种实验用品：1、电极：石墨棒若干2、药品： 氯化铜3、仪器：灵敏电流计，导线若干，U型 管若干），探究电流的作用及引起的结果 第二部分：启发、引导学生设计实验方案，指 导学生理解电解池的工作原理 【学生分组探究实验】 探究1：无直流电源，不连接两石墨棒 把两根石墨棒插 入U形管里的 CuCl2溶液中，观 察现象； 探究2：无直流电源，连接两石墨棒 把用导线连接在 一起的两根石墨 插入U形管里的 CuCl2溶液中，观 察现象； 探究3：直流电源，连接两石墨棒 将两根石墨 棒、一只电流 表和低压直 流电源串联 起来，将石墨 棒插入U形管 里的CuCl2溶液中，把湿润的碘化钾淀粉试纸 放在与电源正极相连的电极附近。接通电源， 观察现象。 第三部分：分工合作，交流讨论，整合完善， 得出结论。 【投影】 1、电流作用：①概括说提供电能； 2、引起结果：发生了氧化还原反应，当然遵循 认真思考，小组讨论 按照下列三种方式设计 实验方案： 探究1：无直流电源，不 连接两石墨棒 探究2：无直流电源，连 接两石墨棒 探究3：直流电源，连接 两石墨棒 完成表一（附录二） 探究1有什么现象？ 探究2有什么现象？ 探究3有什么现象？ 从装置看，探究2和探究 3的显著区别是什么？得 出什么结论？ 实验完成后，小组交流讨 论，由每组代表总结发 言。探究电解池的工作原 理电流作用：①提供电能 ②外电路电子定向运动 ③内电路离子定向移动 引起结果：发生了氧化还 原反应，必然遵循氧化还 原反应一般规律 认真思考，小组讨论 通过探究实验，进一步培 养学生的实验操作能力、 观察及分析、归纳、总结 等主动学习的能力，充分 发挥学生在学习过程中 的主体作用。
2.3 化学能与电能的转化 学案（苏教版必修2） 知识?巧学 一、化学能转变为电能 1.原电池 (1)定义：把化学能转化为电能的装置叫做原电池。 (2)构成条件：活泼性不同的金属或导体；电解质溶液；具有闭合回路；电极之一能与电解质溶液发生自发的氧化还原反应。 (3)电极反应(以Cu-Zn-H 2SO 4原电池为例)如右图所示。 负极(锌)：Zn-2e -====Zn 2+ 发生氧化反应，锌不断溶解 正极(铜)：2H ++2e -====H 2↑ 发生还原反应，有气泡逸出，铜不参与反应 总反应：Zn+H 2SO 4====ZnSO 4+H 2↑ Zn+2H +====Zn 2++H 2↑ (4)电子流向 较活泼金属材料作负极，失去电子，经外电路流向较不活泼金属或导体，电解质溶液内阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，形成闭合回路。 Cu-Zn 原电池发生的总反应跟锌和酸的反应是一致的，但电子却经外接导线发生迁移，形成持续的电流，使化学能转化为电能。 (5)正、负极判断 负极：电子流出的电极，较活泼金属，发生氧化反应； 正极：电子流入的电极，较不活泼金属或导体，正极或正极上发生还原反应。 知识拓展 在物理中，电源中电子的流出极为负极，在原电池中同样如此，因为原电池就是一种电源。 ①在原电池中，溶解的电极是负极材料，较活泼。 ②若用酸作电解质，放出氢气的电极为正极。 ③若将铜锌原电池中的Cu 电极换成石墨，也可以，因为Cu 在该原电池中起到的是传递电子的作用，其本身并未参与电极反应。所以，若把Cu 电极换成可以导电的材料也可以。 ④电极材料不仅可以是金属，也可以是非金属，如石墨。 2.原电池原理的应用 (1)发明制造化学电源： ? ? ? ??? ???????新型燃料电池锂电池新型电池蓄电池 二次电池干电池一次电池常用电池:: (2)金属的腐蚀和防护：如铁的腐蚀。 (3)原电池反应可加快化学反应速率：比如用粗锌代替纯锌制取H 2，反应速率快。 (4)判断原电池中两电极的活动性：负极＞正极。 知识拓展 化学电源可分为三类：一次电池、二次电池、燃料电池。其中一次电池又称为一次性电池，其特点是用过之后不能复原；二次电池充电后可重复多次使用；燃料电池装置可
第3单元课时1 化学能转化为电能 教学设计 一、学习目标 1.了解常见的化学能与电能的转化方式。 2.通过实验探究，认识化学能可以转化为电能；理解科学探究的意义、过程与方法。 3.理解原电池的工作原理，掌握原电池的构成条件，正确书写简单原电池的电极反应和总反应。 4．了解常见的化学电源及其应用。认识研制新型电池的重要性，形成科学技术的发展观；感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，形成较为客观、正确的能源观，提高开发高能清洁燃料的意识。 二、教学重点及难点 教学重点：原电池的概念、原理、组成及应用。 教学难点：从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质、原电池的构成条件。 三、设计思路 学生对“电”有着较丰富的感性认识。充分利用学生已有的经验，以及电学、化学反应中能量变化和氧化还原反应等知识，调动学生主动探索科学规律的积极性。通过实验探究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质以及这种转化的综合利用价值。 本课从日常生活中常见的电池入手，通过各种电池的展示，提出疑问：这些电池是如何产生电流的？学生根据物理对电流的认识，提出假设：有电子的流动，因此可能在电池里发生了有电子转移的氧化还原反应。引导学生通过简单的氧化还原反应验证这一假设。通过锌、铜与硫酸的简单组合，体验电流的
产生。引出原电池的概念。再利用分组实验的方式探究原电池的工作原理、构成条件。同时从电子转移的方向确定原电池正极、负极，电极上发生的反应，并写出电极反应式、电池总反应。认识到可以利用自发进行的氧化还原反应中的电子转移设计原电池，将化学能转化为电能，为人类的生产、生活所用。在此基础上介绍一些常见的化学电源，以拓宽学生的知识面。 四、教学过程 【创设情景】展示图片：生产、生活都离不开电。我们平时所用的手电筒、计算器、手机、笔记本电脑、电子表等都需要用到电池。这些电池是怎样产生电流的呢？（见PPT2） 【板书】一、化学能转化为电能 1.电池是怎样工作的 【活动与探究】同学以小组为单位完成实验，分析原因。（见PPT3、4、5）[实验1]把一块锌片插入稀硫酸中 [实验2]把一块铜片插入稀硫酸里 [实验3]把一块锌片和一块铜片同时平行插入稀硫酸（锌片与铜片不接触)。 [实验4]用导线把实验2中的锌片和铜片连接起来，然后将锌片与铜片平行插入稀硫酸中。 [实验5]在导线中间连接一个灵敏电流计。 [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？请你再设计实验加以证明。 【板书】（1）什么是原电池（见PPT6）