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原电池教案

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第二章 第二节 化学能与电能

一、教案背景: 1.面向学生:高中 2.学科:化学

3.版本:新人教版必修2 4.课时:1课时

5.学生课前准备:预习教材39—42页

二、教学课题:第二章 第二节 化学能与电能 三、教学目标

[知识与技能目标]

掌握原电池的构成条件,理解原电池的工作原理,能正确判断原电池的正负极,正确书写电极反应式、电池反应式。 [过程与方法目标] .

1、通过对原电池实验的研究,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。

2、.通过实验探究学习,体验科学探究的方法,学会分析典型的原电池,提高搜索信息、分析现象、发现本质和总结规律的能力。 [情感态度与价值观目标] 1、在自主探究中感受学习的快乐和成功的喜悦,激发科学探索兴趣,培养科学态度和创新精神。

2、强化环境保护意识以及事物间普遍联系、辨证统一的哲学观念。 四、教学重点、难点:

1、重点:原电池原理

2、难点:原电池原理的理解;电极反应式的书写 五、教学方法:引导--探究,分析—推理—归纳 六、教材分析:

本节内容位于《普通高中课程标准实验教科书》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,以及化学选修4《化学反应原理》中的电解原理等知识打下基础。

化学能与其他形式的能量可以互相转换,而且严格地遵循着能量守恒定律。化学能与热能通过化学反应可以直接转换,化学能与电能地相互转换则必须通过一定的装置。电化学是研究化学能与电能相互转化的装置、过程和效率的科学。电化学的应用十分广泛,在分析、合成等领域应用很广,由此形成的工业也很多,如电解、电镀、电冶金、电池制造等。通过向学生提供大量体现化学反应原理对社会发展贡献的实例,加深学生对电化学反应所遵循规律的了解;本节设计了一些实验和科学探究活动,有利于学生增强探索化学反应原理的兴趣,提高学习的社会责任感,同时树立学习和研究化学的远大理想。

七、教学过程

1

【引入】

电能是现代社会最清洁、也是最重要的二次能源,人类生产、生活的各个方面都离不开它。而火力发电又在电能生产中占有相当大的比重,是电能最主要的来源。

【提问】

燃烧的本质是什么?火力发电中能量的转化方式是怎样的?火力发电又有哪些优点和缺点呢? 【学生讨论、分析】 【激疑】

针对火力发电的缺点,能否通过某些方式将化学能直接转化为电能呢? 【板书】§2-2化学能与电能

依次演示实验1、2、3、4,学生观察实验现象并回答问题 实验1、锌片插入稀硫酸 实验2、铜片插入稀硫酸

实验3、锌片和铜片上端连接电流表插入稀硫酸 实验4、干电池连接电流表 【问题探究】

1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生?写出反应离子方程式。

2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么? 3、锌片的质量有无变化?溶液中c (H+)如何变化? 4、根据实验4判断电子流动的方向如何?

5、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写?与实验1的方程式有什么关系? 讲:我们发现电流表指针偏转,说明产生了电流,这样的能把化学能转化为电能的装置就是原电池。 【板书】 一、原电池

1、原电池概念:学能转化为电能的装置叫做原电池。 【提问】:在原电池装置中发生了怎样的化学变化? 【学生回答] 【追问】:为什么会产生电流呢? 【学生回答】

【总结】在原电池中活泼金属锌失电子变成锌离子,电子经过导线到达铜片,溶液里的氢离子在铜片上得到电子,放出氢气。 【板书】

2、原电池原理:间接氧化还原反应 3、电极及电极反应式: 负极(Zn):Zn-2e=Zn2+ (氧化) 正极(Cu):2H++2e=H2↑(还原)

总反应是:Zn+2H+=Zn2++H2↑

注意:电极方程式要①注明正负极和电极材料

②满足质量守衡和电荷守恒

2

【过渡】:构成原电池要具备怎样的条件? 【演示实验】

实验4、两铜片上端连接电流表插入稀硫酸 实验、锌片和铜片上端连接电流表插入酒精 【学生观察、归纳、回答】 【板书】

4、原电池的构成条件 (1)、活泼性不同的两电极 (2)、电解质溶液 (3)、形成闭合回路(导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液

【提问】:锌铜原电池中硫酸能换成硫酸铜吗?写出反应式。 【练习】判断下列组合是否构成原电池,是的写出反应式。 (1)镁铝/硫酸;; (2)锌碳/银 ; (3)铁铜在硫酸中短路; (4)锌铜/水; (5)锌铁/乙醇;

【过渡】通过以上练习,判断能形成原电池后,如何判断两极? 5、原电池中的几个判断 (1).正极负极的判断:

正极:不活泼的一极 负极:活泼的一极

【思考】:这方法一定正确吗? 例如: 镁铝/氢氧化钠

【注意】两极的活泼性依据特定的电解质溶液而判断 (2).电流方向与电子流向的判断

电流方向:正→负 电子流向:负→正 电解质溶液中离子运动方向的判断

阳离子:向正极区移动 阴离子:向负极区移动

【教学目标巩固】

1、下列哪些装置能构成原电池?

3

2、不能实现该反应的原电池组成是( )

A、正极为铜,负极为铁,电解质溶液为FeCl3溶液 B、正极为碳,负极为铁,电解质溶液为Fe(NO3)3溶液 C、正极为铁,负极为锌,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液 D、正极为银,负极为铁,电解质溶液为CuSO4溶液 3、下列关于原电池的叙述正确的是( )

A、构成原电池的正极和负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、原电池中电子流出的一极是负极,该极被还原 D、原电池放电时,电流的方向是从负极到正极

4、根据Zn+Cu2+=Zn2++Cu的反应原理设计一个原电池,当Zn为负极时,正极可以选用的金属材料是:

A 镁 B 石墨 C 铝 D 铅

5、X、Y、Z都是金属,把X投入Z的盐溶液中,X的表面有Z析出, X 与Y

组成原电池时,Y为电池的负极,X、Y、Z三种金属的活泼性顺序为: ( )

A X>Y>Z B X>Z>Y C Y>X>Z D Y>Z>X 【板书设计】

第二节 化学能与电能

一、 原电池

1、 原电池概念 2、 原电池原理

3、电极及电极反应式 4、原电池的构成条件 5、原电池中的几个判断 【教学设计反思】

本节内容承接了上节课内容——化学能与热能,利用学生已有的氧化还原知识,学习化学能与电能。本节课主要利用实验探究的方法,通过对实验现象的观察、分析、归纳、总结,理解原电池的概念、原理、构成条件。在教学中,以讨论法、启发式、谈话法为主,在探究、合作的过程中完成知识的构建,力争将新课标的理念落实到教学实践中来。 【教师个人简介】 省份:辽宁省大连市

学校:瓦房店市第二高级中学 姓名:张丽华 职称:中学高级

4

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