高中化学必修二教案-2.2化学能与电能 人教版
- 格式：docx
- 大小：21.86 KB
- 文档页数：8
第二单元 课题二第2课时化学能转化为电能
课题 化学能转化为电能 课型 新知识课
教材分析 本节内容位于《普通高中课程标准实验教科书—人教版》化学必修2第二章第二节《化学能与电能》第一部分。本节课内容是学生学习了化学必修1《氧化还原反应》与必修2的《化学能与热能》等内容之后而学习的，学好本节内容能为以后学好化学选修1（化学与生活）中金属腐蚀与防护，以及选修4（化学反应原理）中的电解原理等知识打下基础。
学生分析 在知识方面：本节课是学生在学习了化学能与热能之后所学的内容，学生已经掌握了物质中含有化学能且化学能可以转化为热能等其他形式的能，这为本节课的学习打下了良好的基础。
在能力方面：高一的学生已经具备分析问题、初步解决问题的能力。
教学目标 知识与技能
1、理解化学能与电能之间转化的实质
2、掌握原电池的概念
3、探究原电池的构成要件
过程与方法
1、通过演示实验培养学生观察能力与思维分析能力
2、通过对原电池的分析理解原电池的本质是氧化还原反应
3、通过讨论与探究掌握原电池形成条件
情感态度与价值观
1、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，培养学生的团队协作精神。 教学重点 初步认识原电池的电极反应及原电池构成条件
教学难点 原电池的构成及工作原理，写出简单的电极反应及电池反应
教学策略 实验演示 讨论 讲解 提问 归纳总结
教学过程
教师活动 学生活动 设计意图
新课导入： 在生活中学习化学，学习有用的化学，大家好，我是今天的主讲人杨晓芸，首先让我们一起来了解今天的课堂视点。（播放视频） 谁来帮我们总结一下这段视频的主要内容。
这就是今天我们要探讨的话题“化学能与电能”
【板书】2.2化学能与电能
—化学能转化为电能
新课推进：我国的主要发电方式为火力发电，但火力发电存在一定的缺点，结合视频及预习谁能谈一下火力发电过程中存在的缺点？
针对以上问题作为专家的你们将会提出怎样的改进措施？
那么能否实现化学能到电能的直接转化呢？同学们的猜想是？
谁能来帮我们分析一下你猜想的理由是什么？
但是，该氧化还原反应的发生需要外界给予
A同学：电的重要性及电能的主要来源
B同学，造成环境污染，资源浪费，能量利用率低
C同学，开发新型能源，减少火力发电的过程，最好是有化学能直接转化为电能？
D同学，通过预习可以知道燃料燃烧的原理是C+O2=CO2（化合价的分析）该反应属于氧化还原放应，只要使氧化还【任务一】理解原电池的概念
一定的条件，同学们思考一下在我们学过的氧化还原反应中有没有常温常压下就能够自发进行的？如果有那位同学能举个例子？
分析反应前后锌元素和氢元素的化合价由反应前零价和正一价分别变为正二价和零价，有化合价的变化，该反应的确属于氧化还原反应。如果能使该反应在发生氧化还原反应的同时电子做定向移动那么就会实现同学们的猜想——化学能能直接转化为电能，事实到底是不是这样呢，就让我们一起通过实验2-4来验证同学们的猜想。
请同学们阅读并总结实验中所用到的器材
利用以上实验器材如何进行实验装置的组装？
其他同学和这为同学的意见是否一致？
在同学们所组装的实验装置中将会观察到怎样的实验想象，让我们拭目以待。
有气泡产生说明发生了化学反应，电流表指针发偏转说明电路中有电流产生。由此可见同学们的猜想是成立的，该装置能够实现化学能到电能的转化，将这样的装置叫做原电池。
【板书】一、原电池
1、定义：将化学能转变为电能的装置叫做原电原反应过程中转移的电子做定向移动就能实现化学能到电能的转化。
E同学在板中板上书写
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
学生通过对实验2-4的阅读总结该实验所需实验器材有电流表、导线、盛有稀硫酸的烧杯、锌片、铜片。
学生F，将铜片和锌片平行插入盛有稀硫酸的烧杯中，并用导线将铜片锌片及电流表串联起来
学生观察并回答：电流表指针发生偏转，锌片无明显变化，铜片上有气泡产生。 池
原电池的工作原理是什么呢？请同学们回过头来继续分析原电池的装置。在这里用锌和铜俩种活泼性不同的金属作为原电池的电极，因此该原电池也叫铜-锌原电池。稀硫酸为原电池的电解质溶液，将稀硫酸及锌和铜组成的这一部分叫做原电池的内电路，将由导线连接的这一部分叫做原电池的外电路，请同学们来观察原电池的内电路与外电路又发生着怎样的微观变化？（播放资源）
注意：电子只能在外电路中做定向移动，不能进入电解质溶液中
根据原电池的工作原理可以总结出原电池的电极反应。锌片：Zn-2e-=Zn2+。根据实验现象铜片上有气泡产生得出铜片：2H++2e-=H2↑（注意：得失电子守恒）锌片失去电子发生氧化反应，铜片上的氢离子得到电子发生还原反应，电子由负极流入正极，锌片是电子流出的方向为原电池的负极，铜片是电子流入的方向为原电池的正极，将铜片和锌片上的反应也叫原电池的电极反应。通过之前的学习我们知道化学方程式可以相加，对于电极反应同样成立，当原电池的正极与负极相加时就能得到原电池的总电极反应，据此方法那位同学可以上来书写该原电池的总电极反应。
【板书】2、原电池的电极反应
锌片：Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)电子流出的反向
学生观察：外电路中电子由锌片移向铜片，内电路中氢离子移向铜片，硫酸根离子移向锌片。
学生在导学案上书写并通过展台展示
【任务二】掌握原电池的电极反应 ——负极
铜片：2H++2e-=H2↑（还原反应）电子流入的方向——正极
G同学在板中板书写：
Zn+2H+=Zn2++H2↑
通过以上验探究掌握了一种可以将化学能直接转化为电能的装置，即原电池，那么原电池的形成需要哪些条件呢？接下来让我们通过对比一起来总结原电池形成的条件。
首先来分析该原电池中所自发进行的氧化还原反应，
对比该装置中有无自发进行的氧化还原反应？
那该装置是否属于原电池装置？
因此，原电池形成的第一个条件为能自发地发生氧化还原反应
铜和锌两种活泼性不同的金属分别作为原电池正负电极，锌的主要目的是发生氧化还原反应。而铜是导体能够导电，同学们来分析这个装置是否属于原电池？
那么该装置呢？
所以，原电池形成的第二个条件是：具有活泼性不同的两种金属（或一种金属和非金属）作
学生分析：
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
学生：没有
学生：不属于
学生分析：是有自发进行的氧化还原反应，并且碳能够导电。
学生分析：有自发进行的氧【任务三】探究原电池形成的条件 电极。
硫酸作为电解质溶液，能够电离出氢离子和硫酸根阴离子在内电路中定向移动，从而形成电流，对比该装置有无自发进行的氧化还原反应？
电极材料是否相同？
那他属不属于原电池？
原电池形成的第三个条件两电极必须插在电解质溶液中。
对比该装置属于氧化还原反应吗？
原电池形成条件4形成闭合回路
对该装置进行改进，添加一个离子通道，此时属不属于原电池？
此时溶液中阴阳离子移动方向为？
【板书】二、原电池形成的条件
1能自发地发生氧化还原反应
1、具有活泼性不同的两种金属（或一种金属和非金属）作电极。
2、两电极必须插在电解质溶液中
3、形成闭合回路 化还原放应，但是电极相同
学生分析：有
学生分析：不同
学生回答：不属于，因为溶液不熟与电解质溶液
学生回答：不属于，没有形成闭合回路
学生回答：属于
学生回答：硫酸根移向锌这一极，氢离子移向铜这一极。
通过以上知识的学习我们掌握了一种能够将化学能直接转化为电能的装置——原电池，了解了原电池的形成需要同时具备四个条件： 学生：知识回顾复习
【任务四】水果电池的设根据所学内容请同学们用所给器材四人一小组来组装原电池，计时两分钟
时间到，哪一小组愿意分享你们的劳动成果？
通过同学们的展示可以得出水果在具备了原电池形成四个条件的同时也能够实现化学能到电能的直接转化。
接下来我们一起做一道选词填空，哪位同学愿意上来帮我们选一下
如果正极选的是Mg那么该原电池的电极反应应该是什么？
同学们来尝试书写一下，
首先判断该装置中优先自发进行的氧化还原反应并写出其化学方程式，2将化学方程式改写为离子方程式。即为该原电池的电极反应。
学生动手操作
学生：学生成果分享及改进措施
A同学：选
学生G在板中板演示
计及课堂练习
课堂小结：通过这节课的学习同学们都收获了那些知识？
今天的课到此结束 学生总结： 【任务五】课堂练习巩固知识，加强理解
板书设计 一、 化学能转化为电能
二、 原电池 1.定义
2、Cu——Zn原电池电极反应
三、原电池构成条件
教学反思 本节课通过实验了解化学能与电能的转化关系，让学生通过对化学能能否直接转化为电能做出猜想，提出方案，和对方案的验证掌握原电池的概念及工作原理，通过对比试验理解原电池形成的条件。最后，学生通过水设计果电池使本节课所学的内容得到了进一步的巩固和升华。本节课完成了既定的学习目标和学习内容。也加强的了学生学习化学的兴趣！
