高中化学必修二课件-2.3 化学能与电能的转化12-苏教版

化学能转化为电能

课时1

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响和总反响。

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，形成科学技术的开展观；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、化学反响中能量变化和氧化复原反响等知识，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复原反响。引导学生通过简单的氧化复原反响验证这一假设。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，电极上发生的反响，并写出电极反响式、电池总反响。认识到可以利用自发进行的氧化复原反响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。在此根底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、 、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 化学能与电能

❖ 教学目标

1．理解原电池的原理及其应用

2．电极反应和电池反应的书写

3．了解钢铁的电化学腐蚀

4．电解池中两极电极反应的书写

5．电解池、原电池的区别

6．电解饱和食盐水、电镀、电解法冶炼金属的原理

❖ 知识梳理

知识点一．原电池原理

1.实验探究

实验装置 实验现象 结论或反应式

锌片：不断溶解

铜片：有气泡产生

电流计：指针发生偏转 锌片上的反应：Zn－2e－===Zn2＋

铜片上的反应：2H＋＋2e－===H2↑

反应过程中有电流产生

2.原电池

(1)定义：将化学能转变为电能的装置。

(2)工作原理：(以锌—铜—稀硫酸原电池为例)

Zn电极 Cu电极

现象 锌片逐渐溶解 铜片上产生气泡

得失电子 失电子 得电子

正负极判断 负极 正极

电子流向 流出 流入

反应类型 氧化反应 还原反应

电极反应式 Zn－2e－===Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2↑

总反应式 Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ 2

(3)构成条件：

①能进行自发的氧化还原反应；

②两个活泼性不同的金属(或金属与非金属)；

③电极插入电解质溶液中；

④构成闭合回路。

3．钢铁的电化学腐蚀

(1)电化学腐蚀：

金属跟电解质溶液接触――→发生 原电池反应――→结果 比较活泼的金属失去电子而被氧化。

(2)钢铁的腐蚀：

①构成条件：

电极-铁与少量的碳形成两电极

电解质溶液-钢铁表面水膜中溶有少量H＋和OH－，还溶解了氧气等气体。

②电极反应：

负极(铁)- 2Fe－4e－===2Fe2＋

正极(碳)-O2＋4e－＋2H2O===4OH－

总反应- 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2

后续反应：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，Fe(OH)3易分解生成铁锈(Fe2O3·xH2O)。

4．正负极的判断

判断依据 负极 正极

电极材料 活泼性较强的金属(一般情况) 活泼性较弱的金属或能导电的非金属

2.2 化学能与电能同步练习

一、选择题（每题只有1-2个正确答案）

1．下列各组成金属和溶液，能组成原电池的是

A Cu、Cu、稀硫酸 B Zn、Cu、稀硫酸 C Cu、Zn、酒精 D Zn、Cu、CuSO4溶液

2．废电池的污染引起人们的广泛重视，废电池中对环境形成污染的主要物质是

A．锌 B．汞 C．石墨 D．二氧化锰

3．实验室中制取氢气，最好的方法是

A．纯锌与稀硫酸反应 B．纯锌与浓硫酸反应

C．纯锌与稀盐酸反应 D．粗锌(含铜、银)与稀硫酸反应

4．某金属能和盐酸反应生成氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，该金属可能为

A．铝 B．铜 C．锡 D．硅

5．关于如图所示装置的叙述，正确的是

A． 铜是阳极，铜片上有气泡产生 B． 铜片质量逐渐减少

C． 电流从锌片经导线流向铜片 D．氢离子在铜片表面被还原

6．下列关于原电池的说法正确的是

A、把电能转化成化学能，使溶液发生氧化还原反应

B、电子从活泼金属流向不活泼金属，不活泼金属为负极

C、外电路中电子从负极流向正极 D、正极发生氧化反应

7．已知空气-锌电池的电极反应为： 锌片：Zn+20H--2e-=ZnO+H20石墨：02+2H20+4e-=40H-根据此判断，锌片是

A．负极，并被氧化 B．负极，并被还原 C．正极，并被氧化 D．正极，并被还原

8．根据能源的分类，下列说法中不正确的是

A、火电是二级能源 B、风能是一级能源 C、天然气是一级能源 D、水电是一级能源

第1页/共8页 化学能转化为电能教学设计

一、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。

在课的引入时，我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

知识与技能：

1.通过实验探究，认识化学能可以转化为电能，初步认识原电池第2页/共8页 反应的原理。

2.了解常见的化学电源及其应用。

过程与方法：

1.通过电能转化为化学能的实例——电解和电镀的教学活动，了解电解和电镀的重要应用。

2.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。

情感态度与价值观：

1.利用伏打电池发明的事例，激发学生学习和发明创造的欲望。

2.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。

三、重点难点

教学重点：原电池的概念、原理、组成及应用。