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《化学能转化为电能——电池》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是《化学能转化为电能——电池》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析1、教材的地位和作用“化学能转化为电能——电池”这一内容是人教版高中化学必修 2 第二章第二节的内容。
本节内容是在学生已经学习了氧化还原反应、金属的性质等知识的基础上，进一步探究化学能与电能的相互转化。
通过本节课的学习，学生将对化学反应中能量的变化有更深入的理解，为后续学习电解池等知识奠定基础。
同时，电池在日常生活和工业生产中有着广泛的应用，学习本节内容对于培养学生的科学素养和实际应用能力具有重要意义。
2、教材内容的编排教材首先通过“锌铜原电池实验”引入主题，让学生直观地感受到化学能可以转化为电能。
接着，详细介绍了原电池的工作原理、构成条件以及常见的化学电源。
在介绍化学电源时，教材重点讲解了干电池、充电电池和燃料电池的工作原理和特点。
二、学情分析1、知识基础学生已经掌握了氧化还原反应的基本概念和金属的性质，具备了一定的化学基础知识和实验操作能力。
2、认知能力学生具备一定的观察、分析和推理能力，但对于抽象的化学原理理解起来可能存在一定困难。
3、学习兴趣电池在生活中随处可见，学生对电池的工作原理和应用往往充满好奇，这为教学提供了良好的契机。
三、教学目标1、知识与技能目标（1）理解原电池的工作原理，能够写出电极反应式和电池反应方程式。
（2）掌握原电池的构成条件，能够设计简单的原电池。
（3）了解常见化学电源的工作原理和特点。
2、过程与方法目标（1）通过实验探究，培养学生的观察能力、实验操作能力和分析解决问题的能力。
（2）通过对原电池工作原理的分析，培养学生的逻辑思维能力和抽象概括能力。
3、情感态度与价值观目标（1）通过对化学能与电能相互转化的学习，让学生感受化学知识在实际生活中的应用价值，激发学生学习化学的兴趣。
第二节化学能与电能第1课时化学能转化为电能1．下列设备工作时可以将化学能转化为电能的是()解析手机电池工作时可以将化学能转化为电能，A项正确；硅太阳能电池工作时可以将太阳能转化为电能，B项错误；水力发电是将水的机械能转化为电能，C项错误；电烤箱工作时可以将电能转化为热能等，D项错误。
答案A2.等质量的两份锌粉a、b，分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，如图表示产生H2的体积(V)与时间(t)的关系，其中正确的是()解析由于a中Zn还与CuSO4发生置换反应，所以最后生成H2的量小于b，而a中形成ZnCuH2SO4原电池，可加快反应速率。
答案D3.下列有关原电池的说法正确的是()A.铝片和镁片用导线连接后插入NaOH溶液中，Mg较活泼作负极B.铝片和铜片用导线连接后插入浓硝酸中，铜作负极C.锌片和铜片用导线连接后插入CuSO4溶液中，铜片作负极D.只有两种活泼性不同的金属才能构成原电池的两极解析判断原电池的正负极，一方面要看电极材料，另一方面要看电解质溶液。
A中铝与NaOH溶液会自发反应，铝作负极，A错误；B中尽管铝比铜活泼，但只有铜片与浓硝酸自发反应，铜作负极，B正确；锌片和铜片用导线连接后插入CuSO4溶液，锌片作负极，C错误；金属与碳棒也可以构成原电池的两极，因此D错误。
答案B4．用如图所示装置进行实验，若下图中x轴表示流入正极的电子的物质的量，则y轴可以表示：①c(Ag＋)，②c(NO－3)，③a棒的质量，④b棒的质量，⑤溶液的质量中的()A．①③B．②④C．①③⑤D．②④⑥解析NO－3不参加反应，因此c(NO－3)不变，故B、D项错误；根据反应方程式可知，每溶解56 g的铁转移2 mol电子，有216 g银从溶液中析出，故随着反应的进行溶液的质量减小，但溶液质量不会变为0，⑤不符合图像，故C项错误。
答案A5．某研究性学习小组设计了能使LED灯发光的装置，如图所示。
第二节化学能与电能第1课时化学能转化为电能基础巩固1下列说法正确的是( )A.原电池是把电能转变成化学能的装置B.原电池中电子流出的一极是正极,发生氧化反应C.原电池两极均发生氧化反应和还原反应D.原电池内部的阳离子向正极移动:负极→外电路→正极,可见B项错误;阳离子向正极移动,得电子,发生还原反应,D项正确;在原电池中负极金属失去电子,发生氧化反应,而正极可以是溶液中的离子或空气中的氧气发生还原反应,C项错误。
2能源可分为一次能源和二次能源,自然界中以现成形式提供的能源称为一次能源,需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二次能源。
据此判断,下列叙述正确的是( )A.天然气是二次能源B.石油是二次能源C.电能是一次能源D.水流是一次能源,天然气、石油、水流是自然界中存在的,都是一次能源;电能由其他能源转化而来,是二次能源。
3对于原电池的电极名称叙述有错误的是( )A.发生氧化反应的为负极B.正极为电子流入的一极C.比较不活泼的金属为负极D.电流的方向由正极到负极,不活泼的为正极,C项错误;负极发生氧化反应,正极发生还原反应,A 项正确;原电池工作时,外电路中电子由负极流出,由正极流入,电流方向与电子流动方向相反,B、D两项正确。
4下列反应能设计成原电池提供电能的是( )A.Cu与Cl2燃烧反应B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应C.灼热的炭与CO2反应D.氢氧化钠溶液与稀盐酸反应,D项不属于氧化还原反应,没有电子转移;C项属于吸热反应,没有能量释放。
5关于原电池的叙述中正确的是( )A.构成原电池的两个电极必须是两种不同的金属B.原电池是将化学能转变为电能的装置C.原电池工作时总是负极溶解,正极上有物质生成D.原电池的正极是还原剂发生反应,总是溶液中的阳离子在此被还原,A项错误;燃料电池中负极不溶解,C项错误;D项应是氧化剂在原电池的正极上发生还原反应。
6右图为番茄电池,下列说法正确的是( )A.一段时间后,锌片质量会变小B.铜电极附近会出现蓝色C.电子由铜通过导线流向锌D.锌电极是该电池的正极,铜是正极,负极锌会失去电子溶解,质量减小,A项正确、D项错误;铜极是正极,电子由负极锌移向正极铜,C项错误;铜电极附近没有Cu2+生成,不会出现蓝色,B项错误。
7下列装置能形成原电池的是( )项,酒精是非电解质;B项,两电极都是石墨棒,为惰性电极;D项,不能构成闭合回路,所以A、B、D三项都不正确。
C项,符合构成原电池的条件,电极反应式为Fe-2e-Fe2+(负极);Cu2++2e-Cu(正极)。
8某原电池反应的离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑,则下列说法正确的是( )A.硝酸可能为电解质溶液B.锌可能为原电池正极C.铁的质量不变D.铜可能为原电池正极,电池的负极为铁,则正极应是比铁不活泼的金属或能导电的非金属;在反应中负极不断被消耗,由于反应中放出了氢气并生成了Fe2+,故知电解质溶液不是硝酸。
由以上分析可知正确选项为D。
9下图所示装置中,可观察到电流计指针偏转,M棒变粗,N棒变细。
下表所列M、N、P物质中,可以组合成该装置的是( )棒变粗,N棒变细,说明N棒是负极,相对M棒金属活动性更强。
M棒变粗说明M棒上有金属析出。
10在银锌原电池(如右图)中,以硫酸铜溶液为电解质溶液,锌为极,电极上发生的是(填“氧化”或“还原”)反应,电极反应式为,锌片上观察到的现象为;银为极,电极上发生的是(填“氧化”或“还原”)反应,电极反应式是,银片上观察到的现象是。
氧化Zn-2e-Zn2+锌片逐渐溶解正还原Cu2++2e-Cu 有红色物质析出,锌为负极,发生氧化反应,逐渐溶解;Ag为正极,发生还原反应,有红色的铜析出。
能力提升1A、B、C都是金属,把A浸入C的硝酸盐溶液中,A的表面有C析出,A、B和酸溶液组成原电池时,B为电池的负极。
A、B、C三种金属的活动性顺序为( )A.A>B>CB.A>C>BC.B>A>CD.B>C>A能从C的盐溶液中置换出C金属,活动性:A>C。
A与B组成原电池时,B为负极,则金属活动性:B>A。
2下列设备工作时,将化学能转化为热能的是( )、C分别将太阳能转化为电能、热能;B是锂离子电池,将化学能转化为电能;D中燃气燃烧,将化学能转化为热能和光能。
3将纯锌片和纯铜片按图所示方式插入相同浓度的稀硫酸中,以下有关叙述中正确的是( )A.甲装置中铜片表面有气泡生成B.乙装置中电能转化为化学能C.甲装置中电能转化为化学能D.乙装置中铜片表面有气泡生成,化学能转化为电能,C项错误;锌片作负极,溶解,铜片作正极,H+还原生成H2,A项正确;乙装置中铜片和锌片没有用导线相连,不能形成原电池,B、D两项错误。
4等质量的两份锌粉a、b中分别加入过量的稀硫酸,同时向a中加入少量的CuSO4溶液,下列各图表示的是产生H2的体积V与时间t的关系,其中正确的是( ),分别加入过量的稀硫酸,同时向a中加入少量CuSO4溶液,则a中发生的反应有:Zn+Cu2+Zn2++Cu,Zn+2H+Zn2++H2↑,由于置换出来的Cu与Zn在稀硫酸中构成原电池,所以,a中的反应比b中的反应快,即反应完成所需的时间短,但Cu2+消耗了少量的Zn,a中产生的H2比b中产生的H2少。
b 中只发生如下反应:Zn+2H+Zn2++H2↑。
符合这些条件的图像就是A。
5某原电池的离子方程式是Zn+Cu2+Zn2++Cu,该原电池正确的组成是( ),Zn失去电子,化合价升高,发生氧化反应,作负极,排除B项。
正极为Cu2+得电子,所以电解质溶液含Cu2+。
★6锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。
下列有关叙述正确的是( )A.铜电极上发生氧化反应B.电池工作一段时间后,甲池的c(S)减小C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡Zn+CuSO4ZnSO4+Cu。
Cu电极作正极,Cu2+在正极得电子,发生还原反应,A项错误;由于两半池中的阴离子S不能透过半透膜,故c(S)都不变,B项错误;甲池中由于生成Zn2+,而乙池中Cu2++2e-Cu,则乙池中的CuSO4部分变为ZnSO4,导致乙池中溶液总质量变大,C项正确;阴离子不能透过阳离子交换膜,D项错误。
★7把金属A放入盐B(NO3)2的溶液中,发生如下反应:A+B2+A2++B,以下叙述正确的是( )A.常温下金属A一定能与水反应,B一定不能与水反应B.A与B用导线连接后放入酒精中,一定形成原电池C.A与B用导线连接后放入B(NO3)2的溶液中,一定有电流产生D.由A、B和B(NO3)2溶液构成的原电池,A一定是正极,B一定是负极A+B2+A2++B,说明A比B活泼,但在金属活动性顺序中,A与B都有可能排在H之后,因此A、B可能都不与水反应,A项错误;酒精是非电解质,B项不能形成原电池,错误;由A、B和B(NO3)2溶液构成的原电池,A一定是负极,B一定是正极,D项错误。
8利用生活中或实验室中常用的物品,根据氧化还原反应知识和电学知识,自己动手设计一个原电池。
请填写下列空白:(1)实验原理:Fe+2H+Fe2++H2↑。
(2)实验用品:电极(、)、稀硫酸、(填写所缺的实验用品)、耳机(或者电流计)。
(3)实验装置:如下图所示。
(4)原电池设计及注意的问题。
①按如图所示连接好实验仪器,注意观察(耳朵听)耳机是否有声音发出,如果没有,可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极(注意:接触的同时耳机的另一个极是连接在原电池的另一个电极上的),这时可以听见耳机发出“嚓嚓嚓”声音。
其原因是:在原电池中,化学能转化为 。
②如果将装置中的耳机改为电流计,则铁钉应该接电流计的 极,电极反应式是 ;另一极应该接电流计的 极,电极发生了 (填“氧化”或“还原”)反应。
铁钉(或铁条) 铜钉(其他的惰性电极如铅笔芯、石墨等) 烧杯、导线(4)①电能 ②负 Fe-2e -Fe 2+正 还原:Fe+2H +Fe 2++H 2↑,可知组成该原电池的负极应为Fe,正极可选用活动性比Fe 弱的金属或能导电的非金属。
★9有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均用镁片和铝片作电极,但甲同学将电极放入6 mol·L -1的H 2SO 4溶液中,乙同学将电极放入6 mol·L -1的NaOH 溶液中,如图所示。
(1)写出甲中正极的电极反应式: 。
(2)乙中负极为 ,总反应的离子方程式:。
(3)若甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属,则负极材料的金属应比正极材料的金属活泼”,则甲会判断出 金属活动性更强,而乙会判断出 金属活动性更强。
(填写元素符号)(4)由此实验得出的下列结论中,正确的有 。
A.利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质 B.镁的金属性不一定比铝的金属性强C.该实验说明金属活动性顺序已过时,没有实用价值了D.该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大,因此应具体问题具体分析++2e-H 2↑ (2)Al 2Al+2OH -+2H 2O2Al +3H 2↑ (3)Mg Al (4)AD同学依据的化学反应原理是Mg+H 2SO 4MgSO 4+H 2↑,乙同学依据的化学反应原理是2Al+2NaOH+2H 2O2NaAlO 2+3H 2↑。
但是由于Al 与碱的反应是一特例,不可作为判断金属性强弱的依据。
所以判断原电池的正负极应具体问题具体分析。
