化学能与电能教案

设计科目：人教版高中化学必修2第二章第二节 课题名称： 原电池

授课人: 梁梦君

联系方式：

院系班级： 化学化工学院

指导老师： 王冬明老师

授课时间： 15—20分钟 化学能与电能教案

作者：梁梦君 单位：湖北师范学院化学与化工学院

一、教材分析

1、教材地位和作用

本节内容位于人教版高中化学必修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，以及选修化学的学生学好化学选修4（化学反应原理）中的电解原理等知识打下基础。

2、教学内容分析

这节课主要讲了燃煤发电的一些原理进而引出原电池的定义，进一步探究原电池的原理及形成条件，最后讲解原电池反应的本质。

二、学情分析

高中一年级学生经过初中及高中一学期的学习已经知道了氧化还原反应、电解质、电离及相关的物理学知识，为学习原电池奠定了基础，从已有经验出发，学生容易接受；将理论应用于实际，学生能够加深理解。学生已初步具备了理论分析和探究能力，在教师引导下，可以自主分析问题。

三、教学目标

【知识与技能】

1、了解燃煤发电的流程及关键步骤

2、掌握锌铜原电池的原理及形成条件

3、记住化学电池的本质

【过程与方法】

1、通过图片展示的方法使同学了解燃煤发电的流程及关键步骤；

2、实验探究原电池反应的原理及形成条件并解析反应本质，使学生初步形成自主探究的能力及兴趣

【情感态度与价值观】

通过这节课的学习，学生的实验探究能力有所增强，也提升了学生学习化学的兴趣，并知道化学的广泛用途。

四、教学重难点

【教学重点】原电池反应的原理及形成条件

【教学难点】原电池反应的本质

五、教学策略

【课程类型】新授理论课

【教学课时】15—20分钟

【教学方法】观察法、实验探究法、讲述法

【学习方法】学生通过倾听教师的讲诉理解知识，并通过自主提出探索实验方法观察实验现象，验证实验假设

【教学思路】 地球一小时导入 总结 实验探讨原电池形成条件

讲解燃煤发电流程 实验探讨原电池原理 讲解其本质

六、课前准备

【教师准备】：烧杯、导线、电流表、Fe片、Cu 片、Zn片、石墨棒、酒精、稀硫酸、多媒体、板书

【学生准备】：预习本节课内容、复习上节课内容

七、教学过程

教学环节 教师活动 学生活动 设计意图

情

境

创

设 【导入】：同学们有没有听过“地球一小时”呀！通过PPT展示地球一小时的相关资料后问：大家看了这则资料后能告诉我“地球一小时”的目的是什么吗？ 同学有回答听过有回答没听过的，然后阅读完资料后

【答】省电 吸引学生注意力，激发学习兴趣

【讲诉】对，省电。

【提问】那么你们预习了能告诉我，我们平时所用的电的主要来源是什么吗？ 【答】火力发电 激起同学们预习的意识

定

义

分

析 （很好，看来你们都预习了）

【讲解】我们一起来分析一下火力发电装置示意图，首先煤堆通过管道输送到锅炉中燃烧产生蒸汽进而带动涡轮机发电。经历了从化学能到热能再到机械能最后才到电能的过程。但是有同学会问到，老师，我们平时用的干电池就没有看到煤炭，也没有看到水蒸气，也没有看到燃烧啊！现在老师要告诉大家对于我们刚刚说的火力发电是强电，而干电池锂电池等则是弱电。他没有经过那么繁琐的步骤。他直接将化学能转化成了电能。我们把它起个名字叫原电池。 倾听，思考，质疑 培养学生读图分析问题的能力

【板书】原电池

一、定义：化学能转化为电能的装置

下面我们就一起来探究一下原电池的工作原理 思考，质疑 提出本节课的课题

实

验

探

究 【探究一】首先，我把铜片插入到稀硫酸中，同学们可以看到什么现象？ 【答】 没有现象 学生自主观察说出现象，加深印象

【探究二】接着，锌片插入到稀硫酸中又有什么现象呢？

让学生自己到黑板上写出产生气泡的反应式 【答】锌片上有大量的气泡产生

【学生板书】

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 学生自主观察说出现象，加深印象

并回顾化学方程式书写方式

【探究三】把锌片和铜片接触之后放入到稀硫酸中，同学们观察铜片上有什么现象？ 【答1】:铜片上也有气泡产生 对比实验激起学生的好奇心，引导学生铜片上的气泡是从哪来的呢？

我们怎么来证明呢？ 【答2】：锌给电子给氢离子从而产生氢气

【答3】：在锌和铜之间连一根导线 自己分析问题，启发学生的思维

【质疑】刚刚有同学说在锌片和铜片间连根导线，下面我们来试试可不可行 质疑，思考 激起学生的好奇心

【探究四】我把锌片和铜片用导线连接起来放入到稀硫酸中，同学们可以看到什么现象！ 【答】铜片上依然有气泡 验证猜想是对的，学生找到成就感

【提问】是不是证明我们的猜想是正确的呀，现在老师还有一个疑问，既然是锌片通过导线把电子给了氢离子使其在铜片上产生气泡。我们又怎么证明有电子的转移呢？ 【有同学答道】在导线上连接一个电流表 激发学生思考，锻炼学生思维能力

【探究五】好，那我就再连一个电流表，你们看到了什么？ 【答】电流表发生偏转 验证实验假设，提升学习兴趣

【讲述】对，电流表偏转了，并且电流表指针偏向锌片。说明确实有电子通过。下面我用一个图来表示电子的走向。 聆听，期待 引出本质

本

质

解

析 【设问】刚刚做实验电流表指针偏向锌片，说明电流从铜片经过导线再到锌片，而电子与电流流向相反，所以电子是从锌片经过导线流向铜片，同学们能通过这个图告诉老师哪一边是正极哪一边是负极吗？ 【答】锌片是负极铜片是正极 学生运用学过的知识解决问题，回答问题，找到学以致用的成就感

【讲解】回答正确，同学们拿出手中的笔和纸写一下正负极的半反应式，我找一位同学到黑板上来写一下。 【书写电极反应】

负极：

Zn -?2e-=?Zn2+

正极：?

2H+?+?2e-=?H2↑ 找学生到黑板上练习锻炼学生的心理素质

【板书】

二：电极反应式

负极：Zn -?2e-=?Zn2+

正极：2H+?+?2e-=?H2↑

条

件

总

结 【探究原电池形成条件】师生一起探究组成原电池的条件。首先用两个锌片插入稀硫酸中，再用一个锌片一个碳棒插入稀硫酸中总结第一个条件，再将锌片和铜片分别插入到两个装有稀硫酸的烧杯中总结第二个条件，然后将锌片和铜片插入到酒精中总结第三个条件，最后用铜片和碳棒插入到稀硫酸中总结第四个条件 同学们参与到老师的实验中一起总结组成原电池的条件 学生通过自己观察到的实验现象总结条件，提升学生组织语言的能力 【板书】

三：形成电解池的条件

1、活波性不同的金属（或一个金属一个非金属）作电极

2、闭合回路

3、电解质溶液

4、自发的氧化还原反应

结

课

习

题 【结课】先回顾这节课的内容然后布置课后习题让学生用日常生活中的东西自己组装原电池。最后说明下节课我们即将探索生活中的原电池。

【课后习题】

利用家中常见生活用品，组装一个原电池 聆听，期待 让学生在生活中学习化学，激发学生学习化学的兴趣，并对下节课产生期待

八、板书设计

第二节??原电池???????????

一、定义：化学能转化为电能的装置???????????

二、电极反应????????????????????????????

负极：氧化反应 Zn-?2e-=?Zn2+ ?? ??

正极：还原反应 H+?+?2e-=?H2↑

三、原电池构成条件

1、活波性不同的金属做电极（或者一个金属一个非金属）

2、闭合回路

3、电解质溶液

4、自发的氧化还原反应

九、教学反思

1.以地球一小时引入，从一开始就极大地激发学生兴趣，把他们紧紧吸引到课堂中。

2.通过参考别人的教案，学习到了新课改怎样实际应用到教学中。教学过程中提升学生思维能力，学生是主体，教师引导学生学习

3.经过试讲，我明白师生互动及提问的必要性。课堂应该具有活力，没有学生参与的课堂可谓是死课堂。教学过程中要善于激发学生的兴趣，让学生真正参与到课堂中来。

4.由于我课堂中实验探索比较多能够吸引学生的兴趣，但实验多内容也多讲了18分钟，但讲课比较赶，实验中缺乏引导性。我将改进我的课堂，一步一步通过实验引导学生思考，回答问题。达到情感态度与价值观目标。

十、学案

1. 火力发电

火力发电是指通过化石燃料的燃烧，使 化学 能最终转化为 电能 的过程。在火力发电过程中，经历了一系列的能量转换：

化学能 → 热能 → 机械能 → 电能

对于干电池等弱电，能否将化学能直接转化为电能？ 2. 实验探究原电池原理

（1）分别将铜片、锌片放到盛有稀硫酸的烧杯里，观察到 无现象 、 有大量气泡 ，写出有关反应的化学方程式 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 。在此反应中有无能量的转化？若有，是 化学能 能转化成了 热 能。

（2）把铜片和锌片用导线连接起来，再放到盛有稀硫酸的烧杯里，观察到的现象是 铜片上也有气泡产生 ，根据 溶液颜色 可以断定铜片 否 （是或否）参加反应.

（3）在导线中间串联一电流表，可以观察到 电流表发生偏转 ，这说明导线里面有 电子 通过。在此过程中， 化学 能转化成了 电 能。

得出结论：

要将化学能直接转化为电能，必须将氧化反应和还原反应在不同区域进行，同时架设桥梁，

使电子从还原剂区域转移到氧化剂区域而形成电流，这样将 化学 能直接转化为

电能的装置叫做原电池。负极：电子 流出 的一极， 失去 电子，发生 氧化 反应（如上述原电池中的 锌 片）；正极：电子 流进 的一极， 得到 电子，发生 还原 反应（如上述原电池中的 铜片 片）；

3. 原电池的构成条件

【探究】

①把上述【研究五】中的铜片换成锌片，使两个电极材料相同，实验现象为 电流表不偏转 ；

②把上述【研究五】中烧杯里的硫酸换成75%酒精，实验现象是 电流表不偏转 ；

③把上述【研究五】中烧杯里的硫酸换成NaCl溶液，实验现象 电流表偏转 ；

④把串联着电流表的锌片与铜片分别放到两支盛有稀硫酸的烧杯，现象为 电流表不偏转 。

总结原电池的构成条件：

1. 金属活波性不同的金属