苏教版高中化学必修2：化学能与电能的转化_课件1

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 第1课时 化学能转化为电能

一、原电池工作原理

1．实验探究

实验步骤

解释或说明 锌与稀硫酸发生置换反应产生氢气，而铜则不能 锌与稀硫酸反应，但氢气在铜片上产生，导线中有电流 锌与稀硫酸反应产生氢气，但导线中无电流 乙醇是非电解质，与锌、铜都不反应

2.原电池的概念

原电池是将化学能转化为电能的装置；

原电池的反应本质是氧化还原反应。

3．原电池的构成条件

理论上，自发的氧化还原反应均可构成原电池。

具体条件是：(1)具有活动性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)。

(2)溶液：两电极均插入电解质溶液中。

(3)导线：两电极用导线相连，形成闭合回路。

4．原电池的工作原理

(1)分析下图并填空

2

原电池总反应式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。

(2)能量转化：化学能转变为电能。

例1 如图所示装置能够组成原电池的是_______________________________________。

其他不能构成原电池的说明理由：_____________________________________________。

考点 原电池工作原理

题点 原电池的形成条件与判断方法

答案 EFG A装置的两个电极的活泼性相同，电子不会流动形成电流；B装置为非电解质溶液，不能发生氧化还原反应；C装置电解质溶液在两个分开的装置中，不成形成闭合回路；D装置无导线连接电极，不能形成闭合回路。它们均不能构成原电池

思维启迪

原电池的判定方法：一看反应原理(能否自发地进行氧化还原反应)；二看构成条件(两极一液成回路：两个活泼性不同的电极，插入电解质溶液中，装置形成闭合回路)。

例2 如图，电流计的指针发生偏转，同时A极的质量减小，B极上有气泡产生，C为电解质溶液，下列说法错误的是( )

3

A．B极为原电池的正极

B．A、B、C分别可以为Zn、Cu和稀盐酸

C．C中阳离子向A极移动

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。

1 课题—— 化学能与电能的转化 姓名：

一：学习目标

1.理解原电池的工作原理，掌握构成原电池的条件；

2.能写出电极反应和电池反应方程式。并能判断电子流向，电解质中的离子移动方向。

3.了解常见化学电源.能写出常见化学电源的电极反应式。

二：课前预习

1.原电池的概念：把______ __能转化为______ __能的装置

2. 根据如图两个装置，分别完成表一和表二的内容。

（1）根据图I完成表一：

（2）根据图II完成表二：

电极名称 负极 正极

电极材料

电极反应式

电池总反应

反应类型

电子流动方向

电流方向

盐桥中离子的移向 盐桥中的Cl-移向 极，K+移向 极。

负极或

正极 电极反应式 反应类型 外电路电

子流动方向 内电路离子

的移动方向

Zn电极

Cu电极

原电池

总反应

小 结 一般情况：负极是活动性______的金属, 电极材料本身______电子,

发生_ ___反应；正极是活动性______的金属, 电极上氧化剂______电子,

发生_____反应。 备

注

2 三、课堂研讨

1.下列装置是否能构成原电池？为什么？构成原电池的条件有哪些？

２.人们利用原电池原理，设计了多种化学电源，请思考以下问题：

（1）以甲醇为燃料的燃料电池，可采用铂(Pt)作电极，电解质可以是稀硫酸，同时向一个电极通入空气。写出电池放电时两极的电极反应式。与直接燃烧燃料产生能量相比，使用燃料电池有那些优点？

⑵铅蓄电池是典型的可充电电池，放电时（相当于原电池）电解质溶液中H2SO4的浓度将如何变化?当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量 （填增加或减少）_____g。

四：学后反思

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