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1、高一化学教案：化学能与电能教学设计高一化学教案：化学能与电能探究式复习课教学设计 高一化学教案：化学能与电能探究式复习课教学设计 授课题目 化学能 与电能 课 型 复习课 课时 第一课时 教 学 设 计 思 路 本课程以化学电源在生活生产中的应用视频作为引入，引起学生对化学能与电能相关学问点复习的热忱，并以此为线索，设计层层试验和问题情境，在问题试验视察探讨推想验证的过程中，学习和理解原电池的概念和原理。在此基础上，通过试验探究和探讨组成原电池的条件。然后，让学生自己设计一个原电池以检验学生对所学学问的实际应用实力，最终，适当拓展课本学问，以学生探究试验形式探究原电池的简洁应用，增加学生的探讨
2、性思维实力。整个过程根据从易到难，从实践到理论再到实践的依次，依据学生的学问结构、心理特点和教学内容的实际须要，实行了启发、探讨、试验探究等教学方法，并结合多媒体进行教学。让学生在自主试验、主动思索和相互探讨中自己发觉问题、分析问题和解决问题。 教学环节 老师活动 学生活动 设计意图 环节1 创设 情景 引入 【多媒体】化学电源在生活生产中的详细应用与工作原理。 【引入】化学电源的应用在我们生活中特别普遍，有很多优点。 【倾听】 了解化学与生活的紧密联系，形成自主评价能源优缺点的观点。 环节2 激发学生 思索 寻求探究思路 【设疑】如何实现化学能与电能的转化？须要哪些必要条件？ 【推动】现在带
3、这这个问题，我们今日试验入手，同学们利用桌面上供应的仪器与药品，自己动手探究化学能与电能的转化须要哪些必要条件？ 【同学间探讨】 通过自己的分析形成概念，自主的依据已有学问进行试验的设想。 环节3 探究原电池的原理 【探究试验1】以铁片、锌片、铜片、石墨棒、稀硫酸、无水乙醇、电流计等为材料，探究构建原电池的条件。 【老师巡察】从电极的选择，电路 的连接，电流的检测等角度引导学 生自主组装装置。引导学生自主归 纳构成原电池必备的条件。 【小结】 试验胜利可能的组合有 试验装置 试验 现象 能否构成原电池 Fe-Zn Cu-Fe Cu-Zn C-Fe C-Zn +H2SO4+ 电流计 电流 计发
4、生偏 转 能 电流表指针偏转有电流产生产生电能化学能转化为电能的装置原电池。 如何实现化学能与电能的转化？须要哪些必要条件？ 【提问】大家总牢固现化学能与电能的转化须要哪些必要条件？ 【思索、动手试验、视察、思索、记录】 以学习小组为单位，自主进行探讨、设计、构建试验装置。 【组内沟通、探讨、分析原电池的原理】 【总结、回答】 构成原电池须要4个条件： （1）必需有能够自发的氧化还原反应发生； （2）有活动依次不同的金属或者金属与非金属作为电极材料； （3）电解质溶液 （4）电极、电解质溶液、导线共同构成一个闭合电路。 培育学生大胆推想猜想和理论结合实践的实力，以及动手试验和视察实力。层层深化
5、，体会科学探究的过程 建立全新的思维模型。 从试验现象抽象出现象的本质的实力，从而理解原电池的概念。 从微观角度进一步相识原电池的原理，使学生丢原电池有完整的理解 环节4 学问应用 【过渡】上面我们通过试验探究了原电池的工作原理，初步形成了原电池的概念，下面我们看一道练习？ 【例题1】以下装置能形成原电池的是 。 【拓展】 （1）在以上的原电池中电子的流向如何？ （2）你能否写出这些原电池的电极方程式（学生活动），有什么规律可循吗？ 【动画模拟】原电池中外电路电子移动方向与内电路离子移动方向。 【指导书写】 负极（锌片） Zn+2e-=Zn2+(氧化反应) 正极（铜片） 2H+2e-=H2（还
6、原反应） 电池总反应式：Zn2H+=Zn2+H2 【设疑】原电池正负极如何推断？ 【自主思索后，组 内沟通、探讨】 【学生活动】 1.各学习小组独立完成练习，派代表到黑板上书写。 2在老师引导下，学生集体推断学生代表书写的正误，指出典型错误，进行指正。 【思索、沟通、讨 论得出结论】 【结论1】原电池的电极方程式书写的一般规律为：负极干脆失去电子，溶液中的阳离子在正极上获得电子 【结论2】原电池正负极的推断方法 （1）以电流计推断：指针偏向的一极为 极，指针偏离的一极为负极。 （2）以电极材料推断：一般活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。 （3）以反应类型推断：发生氧化反
7、应的为负极，发生还原反应的为正极。 培育学生处理化学事实的实力。初步学会限制试验条件的方法。进一步理解原电池的原理 环节5 理论与实践联系 【过渡】那么如何依据原电池现象来推断金属活动依次呢？ 【探究试验2】有标号为（1）（2）（3）的三种未知金属，利用稀硫酸、导线、电流计等原材料你能否推断这几种金属的活动依次？ 【老师巡察】 从装置的构建，原材料的选择等 角度引导学生自主组装装置。引导 学生依据原电池反应现象来推断 金属活动依次。 【小结】 试验装置 试验现象 结论 将金属两两相连与稀硫酸构成原电池 电流计发生偏转 通过电流计发生偏转方向, 可判定 活动性(1) 【展示习题】 【例题2】 X
8、、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，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三种金属的活动性依次为（ ）。 AXYZ BXZY CYXZ DYZX 【思索、动手试验、视察、思索、记录】 以学习小组为单位，自主进行探讨、设计、构建试验装置。 【组内沟通、探讨】 【一个小组代表给出结论】 通过将未知金属两两构成原电池装置，依据装置中电流计偏转方向了来推断金属正负极。电流计偏向的为正极，偏离的为负极，作为负极的是活泼金属，作为正极的为不活泼金 【独立思索，学生代表回答】 本题须要将金属两两比对，X能把Z置换出来说明活动性：XZ，X与Y组成原电池时，Y为电池的负极，说明
9、活动性：YX，所以C正确。 将习题册上理论化的学问改变为试验的形式，通过学生自主的探究去将已有学问应用的实际中去，提高学生学习化学的爱好，加强动手操作实力，以及理论联系实际的实力。 【过渡】那么原电池反应速率与一般反应速率有什么区分呢？ 【探究试验3】小明和小勇两位同学打算在试验室收集肯定量的H2 。小明采纳的是纯锌与稀硫酸反应的方案，小勇的方案与小明类似，只是试验的过程中他却向溶液中滴加了几滴硫酸铜溶液，称这样反应速率更快，他的做法和结论是否正确呢？试用试验来证明。 【老师巡察】 【小结】 试验装置 试验现象 结论 Zn+稀H2SO4 Zn+稀H2SO4 +几滴CuSO4 中产生气泡的速率比
10、更快 Fe, Cu构成原电池可以加快负极反应的速率 【例题3】如图所示，各烧杯中均盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的依次为 ( ) A. B. C. D. 【重复试验】 【一个小组代表给出结论】 小勇的试验方案中，锌将铜置换出来，构成铜锌原电池，本反应放出气体的速率更快，说明原电池反应的确能加快反应的速率。 学生一般会对这个试验提出质疑，通过自己动手验证，原电池反应的确能加快反应速率，加深学生做题的印象。 【介绍】化学电池的发觉史 【倾听、思索、体会】 了解学问与生活联系的紧密性 【课堂小结】 通过本节课，你学到了什么？你印象最深的是什么？你还想知道什么？ 【课堂自我评价】 内容 原电池 定义
11、 形成条件 如何推断两极 电子流向 【反思与沟通】 【独立完成课堂自我评价】 激发化学学习爱好，回顾学问的能进一步加深对学问的理解，达到娴熟应用的目的。 【反馈练习】 完成课堂练习 促进学生的提升 【作业】完成学案练习 独立完成 巩固提高 板 书 设 计 化学能与电能复习 高一必修2化学能与电能教学设计 高一必修2化学能与电能教学设计 【课程目标】 1、举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。 2、会应用生活中的材料制作简易原电池。 【教材分析】 生活在现代社会，学生对“电”有着丰富而剧烈的感性相识。当学生了解了化学反应中的能量转化的缘由，并感受了探究化学能与热能的相互转化过程后，会对化学能与
12、电能之间的转化问题产生深厚的爱好。从能量转换角度看，本节课程内容是对前一节课中“一种能量可以转化为另一种能量，能量是守恒的；化学能是能量的一种形式，它同样可以转化为其他形式的能量，如热能和电能等”论述的补充和完善。从反应物之间电子转移角度看，原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用。从思维角度看，“将化学能干脆转化为电能”的思想，是对“化学能热能机械能电能”思维方式的反思和突破。 【学情分析】 中学生对“电”的内容的相识不仅来源于生活阅历，而且来源于学科学习。在生活阅历方面，不仅接触了火力发电(或水利发电)，而且接触了干电池等化学电源；在学科学习方面，学生不仅接触了摩擦起电，而且还从能量
13、转化的角度相识了电能，此外还学习了关于电的初步学问(如电源的正负极、电压和电流等内容)，因此对电并不生疏。此外，中学化学1已较为系统的学习了氧化还原反应的本质，也学习了钠、镁、铝、铁等有关的金属学问，以及电解质溶液的内容。这些阅历基础为本课的教学供应了必要的基础。为本节的学习做了学问、实力上的打算。 同时原电池是中学化学学科体系的核心学问之一，它的教学是氧化还原反应原理的延长与应用，也是后续电化学学问的基础。原电池的教学是体现学科交叉，科学理论联系实际，培育学生思维实力和探究实力的好素材。学生在第一节学习了化学能与热能的转化关系，本节课则学习化学能转化为另外一种能量即电能，由于电化学学问是学生
14、首次接触的新领域，存在着剧烈的新奇心和生疏感，因此一个好的开端非常重要。 【教学目标】 1、学问与技能 （1）理解原电池的概念、工作原理和构成条件，同时驾驭原电池正负极的推断方法。 （2）通过学生设计完成原电池构成条件的试验，学习试验探讨的方法。 （3）能举例说明化学能与电能的转化关系及其运用。 2、过程与方法 （1）分析火力发电的原理及利弊，建立“将化学能干脆转化为电能”的新思路，通过对氧 化还原反应的本质的分析，提出实现新思路的各种推想和猜想等，培育创新思维实力。 （2）通过试验和科学探究，对比、归纳，培育学生科学探究精神和分析、归纳的实力。 3、情感、看法与价值观 （1）通过化学能与电能
15、转化的学习，使学生相识化学能转化为电能对现代化的重大意义， 发展学生学习化学的爱好，乐于探究物质改变的奇妙。 （2）通过原电池形成条件的探究，培育学生自主探究的科学看法和方法，体会试验在化学 探讨中的重要作用。 【教学重难点】 教学重点初步相识原电池的概念、工作原理及形成条件 教学难点通过对原电池试验的探讨，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。 【教学方法】 利用试验探究、问题探讨、启发、对比、归纳等教学方法，采纳多媒体手段，调动学生多种感官一起参加学习，充分调动学生学习的主动性和主动性，发挥学生的主体作用。 【教学过程】 教学环节 老师活动 学生活
16、动 设计意图 导入新课 PPT展示火力发电示意图。 情境引发的系列问题： 【问题1】燃煤发电过程中伴随着怎样的能量转换关系？ 【问题2】火力发电有哪些优缺点？ 在火力发电的过程中，化学能要经过一系列能量转换环节才能转化为电能。由于转换环节多，能源利用率低，造成能源的极度奢侈。那么，能否将化学能干脆转化为电能，提高能量的利用率？ 提出问题：能否将化学能干脆转化为电 能？ 分组探讨，沟通发言。 创设情景 引发思索 原电池概念引入 【过渡】 问题：在导线中产生电流的本质是么？ 问题：有电子转移的反应是什么反应？ 只有氧化还原反应才能够实现化学能转化为电能。 【板书】原电池概念 分析探讨得出： 电子的
17、定向移动产生电流，而氧化还原反应中有电子的转移。 可以利用氧化还原反应实现化学能到电能的转化。 复习氧化还原反应的相关理论，初步让学生相识到原电池是实现化学能转化为电能的装置。 原电池工作原理探究 【过渡】只有氧化还原反应才能够实现化学能转化为电能，那么，氧化还原反应如何实现化学能干脆转化为电能呢？ 学生分组试验，完成试验内容，并总结原电池的工作原理 【试验一】 问题：试验现象是什么？ 问题：发生的离子反应方程式是什么？ 问题：分析电子的转移状况，谁失电子？谁得电子？ 问题：依据已有的阅历，化学能转化成什么形式的能量？ 问题：要使氧化还原反应释放的能量不通过热能而干脆转化为电能，所要解决的第一
18、个问题是什么？ 【试验二】探究原电池的工作原理： 问题：锌片上有什么现象？ 问题：铜片上有什么现象？ 问题：使铜片表面产生氢气的电子是谁供应的？ 问题：怎样知道所架设的桥梁中有电子流过？ 【试验三】将锌片和铜片用导线相连并接上电流计，插入稀硫酸。 问题：电流计转动说明什么问题？ 问题：电子如何流淌？ 问题：导线中电子定向移动产生电流，溶液中的电流怎么产生的？ 【板书】原电池的工作原理。 【动画展示】铜锌原电池工作原理。 【小结】 1、将化学能干脆转化为电能，必需将氧化反应和还原反应放在不同的区域进行，同时架设桥梁，让电子从氧化反应区域转移到还原反应区域，形成原电池。 2、铜锌原电池的工作原理本
19、质上是氧化还原反应，得电子和失电子是同时进行的，距离不但可以产生美，还可以产生电。 学生分组试验，完成试验报告单的内容 【试验一】 锌片渐渐溶解，锌片四周有气泡产生； Zn+2H+=Zn2+H2 锌失电子，H+得电子； 化学能转化为热能。 必需使氧化反应（失电子）和还原反应（得电子）在两个不同区域进行。 【试验二】 锌片：锌片渐渐溶解 铜片：铜片上有气泡产生 锌供应给溶液中H+的电子 电流计 【试验三】 导线中有电流产生；锌片负极，铜片正极。 外电路电子流淌方向： 锌铜 内电路：阳离子正极 阴离子负极 锌片（负极）：氧化反应 Zn2e=Zn2+ 铜片（正极）：还原反应 2H+2e=H2 学生观
20、看视频 加深学生对原电池工作原理的理解 学生通过试验得出锌与稀硫酸反应，铜不与稀硫酸反应，；认清氧化还原反应中电子的转移方向，为下一步试验做铺垫。 通过指针的偏转，结合试验二，得出电子的流淌方向。同时让学生意识到如何利用电流计推断电极的正负。 原电池构成条件探究 老师引导过渡，提出以下问题，引导学生完成试验探究。 问题：假如两极的材料相同和不同时，将会产生什么现象？ 问题：假如溶液的导电性强弱不同时，将会产生什么现象？ 问题：假如两个电极在同一容器和在不同容器中，将会产生什么现象？ 【试验探究】学生分组试验，探究原电池的构成条件，并完成试验报告单的内容。 老师引导，学生总结原电池的构成条件？
21、学生分组试验，并完成试验报告单的内容。 学生归纳构成原电池的构成条件： 必需有两个活泼性不同的电极； 两电极必需插入电解质溶液中； 必需形成闭合回路； 必需发生自发的氧化还原反应。 通过学生分组试验探究原电池的构成条件，熬炼学生的动手操作、合作学习、归纳总结的实力。 原电池正负极的推断 【师】依据原电池的构成条件，请同学们思索推断原电池正负极的方法都有哪些？ 学生尝试着总结推断原电池正负极的方法 学生思索总结，更深化的理解原电池 课堂小结 老师：请同学们思索本节课重点学习了哪些内容？ 学生思索，总结 本节课的重点。 评价反馈 课堂练习 思索并回答 刚好巩固 学以致用 依据本节课内容查阅相关资料
22、， 自制水果电池。 学生课后完成 熬炼动手操作实力 【板书设计】 其次节化学能与电能 一、原电池概念：将化学能转化为电能的装置。 二、原电池的工作原理： 锌片（负极）：Zn2e=Zn2+氧化反应 铜片（正极）：2H+2e=H2还原反应 三、原电池的构成条件 （1）必需有两个活泼性不同的电极； （2）两电极必需插入电解质溶液中； （3）必需形成闭合回路； （4）必需发生自发的氧化还原反应。 四、原电池正负极的推断方法 化学能与电能 必修2其次章化学反应与能量其次节化学能与电能一教材分析原电池原理是中学化学重要基本理论之一，从能量转换角度看，本节课程内容是对前一节课中“一种形式的能量可以转化为另一
23、种形式的能量能量也是守恒的；化学能是能量的一种形式，可以转化为其他形式的能量，如热能和电能等”论述的丰富和完善。从反应物之间电子转移的角度看，原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用；从思维角度看，“将化学能干脆转化为电能”的思想，是对火力发电的原理“化学能热能机械能电能”思维方式的反思和突破。二教学目标1学问与技能目标：（1）知道原电池是一种化学能转化为电能的装置，知道原电池的本质是氧化还原反应。（2）驾驭原电池的组成条件，会推断正负极，会推断电流、电子、溶液中离子流淌的方向。会书写铜锌原电池的电极反应式。（3）能用日常生活中的材料制作简易水果电池。（4）能举例说明化学能与电能的转化关
24、系及其应用。初步相识传统干电池、二次电池及常见的新型电池。2过程与方法目标：（1）通过分析火力发电的原理及利弊，建立“将化学能干脆转化为电能”的新思路，通过对氧化还原反应的本质的分析，提出实现新思路的各种推想和猜想等，培育创新思维实力。（2）通过试验2-4（改进）的层层推动，培育学生在试验中视察现象、分析现象解决问题的实力，从而自己归纳、概括形成“原电池”的概念，并依据已有电学学问生成跟原电池相关的概念（正负极、离子移动方向推断等）。（3）通过科学探究，让学生依据试验2-4的已有学问设计试验，并初步学会限制试验条件的方法。（4）通过思索与沟通，让学生学会联系试验和已有学问，学会用比较归纳的方法
25、相识事物的本质特征。（5）利用氧化还原反应的学问分析常见化学电源，学会用基本理论指导实际应用。3情感看法与价值观目标（1）通过科学探究和实践活动水果电池的制作，体验科学探究的乐趣。（2）通过化学电源的发展和新型化学电源开发利用的介绍，让学生体会化学的好用性和创建性，通过相识化学电源可能会引起的环境问题，初步形成较为客观、正确的能源观。三教学重点：初步相识原电池概念、原理、构成及应用。相识化学能转化为电能对现代化的重要意义。四教学难点：通过对原电池试验的探究、引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。五教学主线：（第一课时） 六教学流程：【引导】经过上节课的学习，我们知道了化学反应的能量
26、改变通常表现为热量的改变，同时了解了化学能与热能的相互转化。而电能是现代社会中应用最广泛、运用最便利、污染最小的二次能源，化学能在什么条件下能转化为电能，又是如何转化，这是我们今日要学习的主要内容。【过渡】通过图2-7，我们可以了解到我国目前发电总量构成中，火电仍居榜首。结合图2-8燃煤发电过程中能量是如何转化的？【学生回答】化学能热能机械能电能【提问】上述能量转化过程有何弊端？【小结】环境污染，转化步骤多、损失大。【提问】要将化学能干脆转化成电能，必需要选择合适类型的化学反应。电流是电子的定向移动引起的，在前面学过的哪种反应类型有电子的转移？【学生回答】氧化还原反应。【过渡】要想使氧化还原反
27、应释放的能量不通过热能干脆转变为电能，就要设计一种装置，使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行，并使其间的电子转移，在肯定条件下形成电流。【学生活动】分组试验（试验2-4改进）试验操作试验现象老师引导将铜片插入稀硫酸中，视察铜片表面有何改变。Cu和稀硫酸能反应吗？将锌片与铜片并排插入稀硫酸中，视察铜片、锌片表面有何改变。写出相应离子方程式将铜片和锌片用导线连接起来，再次视察铜片、锌片表面有何改变。以下问题依次绽开：铜片表面的气泡可能是什么？该气体是如何产生的？电子从何而来，如何流淌？该过程有电流产生吗？如何证明？在铜片和锌片之间连接电流表（或小灯泡）以下问题依次绽开：这个过程实现了哪些能
28、量之间的转化？（引出原电池的概念）如何推断该原电池的正负极？如何用式子表示正负极表面的改变过程？在内电路中，溶液离子的流淌方向如何？试验改进：学生分组试验可以改成“小试管+锌粒+铜棒+稀硫酸”原电池，现象更明显，而且能明显视察到铜片表面产生气泡速率的变快。【过渡】原电池的独创实现了化学能和电能的干脆转化，怎么推断一个类似的装置能否组成原电池？（能否有电流产生或运用电器能够运行）【学生活动】P41“科学探究”，学生自行从给定的用品中选择组成原电池，画出电池装置示意图。依据小组画出的示意图进行试验，探讨哪些装置可以形成原电池。（使学生学会限制试验条件的方法，探究原电池的组成条件）试验用品：锌片、铜
29、片、铁片、石墨电极各两套，导线、金属夹、灵敏电流表、果汁、酒精、250mL烧杯。【讲解】依据学生试验结果Cu-Zn、Cu-Fe、Cu-C、Cu-Cu、Zn-Fe、Zn-C、Zn-Zn、Fe-C、Fe-Fe、C-C等可能组合进行分析，得出可形成原电池的装置。【思索与沟通】通过以上试验，原电池应由哪几部分构成，各起什么作用？构成一个原电池须要哪些条件？【小结】原电池应由有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极；电解质溶液作反应介质，供应离子移动；导线，使两极相连形成闭合电路。【课外作业】1制作水果电池，并画出水果电池的构造示意图，下节课作沟通展示。2从课本、商场、网上等了解化学电源的发展
30、，了解干电池、充电电池、燃料电池的组成、工作原理，运用中应留意的问题。下载相关图片、录像、制作简洁的演示文稿。以备下节课沟通。 其次课时：教学流程：【引导】将上节课介绍的原电池真正应用到生活中是很不便利的，但是真刚要改造成化学电源赐予应用也经验了漫长的时间。今日我们一起来了解一下几种有代表性的化学电源。【展示】一粒锌锰电池【投影】图2-11（省去电子转移方向）【提问】图片中几种物质的作用；电子移动方向；负极电极方程式【学生回答】【思索与沟通】P42“思索与沟通”，分析锌锰电池为何失效，如何改进？【过渡】锌锰电池、碱性锌锰电池的最大弊端是什么？（一次电池，电池垃圾，引出二次电池）【投影】图2-1
31、2（略去正负极的标注）【提问】图片中几种物质的作用；电子移动方向【学生回答】【过渡】现代社会对耗电量高的便携式电器需求量越来越大，因此对封闭式体积小的充电电池更加青睐。【投影】展示一系列新型充电电池，包括镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池【讲解】每种电池优势【过渡】燃料燃烧的本质也是氧化还原反应，但是干脆燃烧转化成的热能再转化成电能时转化率不高，燃料电池的面世正是解决了这个问题。【投影】图2-15（略去电子移动方向、正负极标注和H+移动方向）【提问】推断正负极；电子移动方向；负极电极方程式；H+移动方向；该电池总反应；与干电池或蓄电池的不同之处【小结】化学电源的发展历程和发展趋势。 其次课时：发展
32、中的化学电源【老师】请同学们展示你们制作的水果电池，并分组探讨，推出最优秀的作品。【学生】沟通与展示自己作品，并讲解制作过程。【老师】原电池转化成技术产品就是化学电源，最早运用的化学电池是干电池。下面请我们的同学展示有关三种化学电源工作原理的演示文稿。并讲解。【学生】沟通与展示。（干电池：锌锰电池的组成、工作原理，运用过程中应留意的问题。充电电池：铅蓄电池、镍镉电池、锂电池的组成、工作原理，运用过程中应留意的问题。燃料电池：氢氧燃料电池的组成、工作原理，运用过程中应留意的问题。）【老师】组织学生探讨：1为什么要回收废电池？废电池如何处理？2为什么说燃料电池是绿色能源？ 高二化学教案：化学能与电
33、能的转化学案教学设计 本文题目：高二化学教案：化学能与电能的转化学案 其次单元 化学能与电能的转化 第1课时原电池的工作原理 目标要求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.了解半反应、盐桥、内电路、外电路等概念。3.会推断原电池的正、负极，能够利用氧化还原反应设计简洁的原电池。 一、原电池 1.原电池定义：将化学能转变为电能的装置。 2.实质：将氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。即将化学能转化成电能。 3.简洁原电池的构成条件： 活泼性不同的两个电极，电解质溶液，形成闭合回路，能自发进行的氧化还原反应。 二、原电池的工作原理 工作原理：利用氧化还原反应在不同
34、区域内进行，以适当方式连接起来，获得电流。 以铜锌原电池为例： 1.在ZnSO4溶液中，锌片渐渐溶解，即Zn被氧化，锌原子失电子，形成Zn2+进入溶液，从锌片上释放的电子，经过导线流向铜片; CuSO4溶液中，Cu2+从铜片上得电子，还原成为金属铜并沉积在铜片上。 锌为负极，发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+; 铜为正极，发生还原反应，电极反应式为Cu2+2e-=Cu。 总反应式为Zn+Cu2+=Zn2+Cu，反应是自发进行的。 2.闭合回路的构成： 外电路：电子从负极到正极，电流从正极到负极， 内电路：溶液中的阴离子移向ZnSO4溶液，阳离子移向CuSO4溶液。 3.盐桥 盐桥
35、中通常装有含琼胶的KCl饱和溶液。当其存在时，随着反应的进行，Zn棒中的Zn原子失去电子成为Zn2+进入溶液中，使ZnSO4溶液中Zn2+过多，带正电荷。Cu2+获得电子沉积为Cu，溶液中Cu2+过少，SO2-4过多，溶液带负电荷。当溶液不能保持电中性时，将阻挡放电作用的接着进行。盐桥的存在就避开了这种状况的发生，其中Cl-向ZnSO4溶液迁移，K+向CuSO4溶液迁移，分别中和过剩的电荷，使溶液保持电中性，反应可以接着进行。 学问点一原电池 1.下列装置中能构成原电池产生电流的是() 答案B 解析A、D项中电极与电解质溶液之间不发生反应，不能构成原电池;B项符合原电池的构成条件，两电极发生的
36、反应分别是Zn-2e-=Zn2+，2H+2e-=H2;C项中酒精不是电解质，故不能构成原电池。 2.在图中的8个装置中，属于原电池的是() A. B. C. D. 答案D 学问点二原电池的原理 3.用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KNO3的U型管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是() 在外电路中，电流由铜电极流向银电极 正极反应为Ag+e-=Ag 试验过程中取出盐桥，原电池仍能接着工作 将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同 A. B. C. D. 答案C 解析该原电池中Cu作负极，Ag作正极，负极反应式为Cu-2e-
37、=Cu2+，正极反应式为Ag+e-=Ag，因此对;在外电路中，电子由Cu电极流向Ag电极，而电流方向与电子流向相反，所以错;没有盐桥，原电池不能接着工作，所以错;无论是否为原电池，反应实质相同，均为氧化还原反应，所以对。 4.下图是Zn和Cu形成的原电池，某试验爱好小组做完试验后，在读书卡片上记录如下：在卡片上，描述合理的是() NO.28Date：2022.11.8 试验后的记录： Zn为正极，Cu为负极。 H+向负极移动。 电子流淌方向ZnCu。 Cu极上有H2产生。 若有1 mol电子流过导线，则产生H2为0.5 mol。 正极的电子反应式为：ZnZn+2e-。 A. B. C. D.
38、答案B 解析本题考查了锌、铜和稀H2SO4构成的原电池的基本工作原理。Zn比Cu活泼，Zn为负极，电极反应为：Zn-2e-=Zn2+，Cu为正极，电极反应为2H+2e-=H2，每转移1 mol电子，产生H2 0.5 mol，电子由Zn流出，经导线流向铜片，溶液中H+向正极移动，SO2-4向负极移动，故选B。 5.把A、B、C、D四块金属泡在稀H2SO4中，用导线两两相连可以组成各种原电池。A、B相连时，A为负极;C、D相连时，D上有气泡逸出;A、C相连时，A极减轻;B、D相连时，B为正极。则四种金属的活动性依次由大到小排列为() A.ABCD B.ACBD C.ACDB D.BDCA 答案C
39、解析金属组成原电池，相对活泼的金属失去电子作负极，相对不活泼的金属作正极。负极被氧化，质量减轻，正极发生还原反应，有物质析出，由题意得活动性AB、AC、CD、DB，故正确答案为C。 学问点三原电池的应用 6.已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝;电解质溶液：CuCl2溶液、Fe2(SO4)3溶液、硫酸。按要求回答下列问题： (1)电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起运用。请说明缘由 _。 (2)若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选硫酸铁溶液，外加导线，能否构成原电池?_。若能，请写出电极反应式，负极：_，正极：_。(若不能，后两空不填) (3)设计一种以铁和稀硫酸反应为原理的原电池，
40、要求画出装置图(需标明电极材料及电池的正、负极)。 答案(1)二者连接在一起时，接头处在潮湿的空气中形成原电池而被腐蚀 (2)能Cu-2e-=Cu2+2Fe3+2e-=2Fe2+ (3) 解析(1)当Cu、Al导线连接时，接触到潮湿的空气就易形成原电池而被腐蚀。 (2)因为FeCl3能与Cu发生反应：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，因此依据给出的条件可以设计成原电池，其负极为Cu，反应为Cu-2e-=Cu2+，正极为石墨，电极反应式为2Fe3+2e-=2Fe2+。 (3)因为总反应式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2，所以负极为Fe，正极可为Cu、Ag或石墨，电解质为稀硫酸，即可画出装置图。 7.利用反应Fe3+Zn=Fe2+Zn2+设计一个带盐桥的原电池，并在下面方框内画出试验装置图，并指出正极为_，电极反应式为_。 负极为_，电极反应式为_