第二节　化学能与电能（第一课时）教学设计

 

一、探究目标

（一）知识技能

1、理解化学能与电能之间转化的实质。

2、掌握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。

（二）过程与方法

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。

（三）情感价值观

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、探究重点

初步认识原电池概念、原理、组成及应用。

三、探究难点

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。

四、探究过程

【实验探究引入课题】

实  验  步  骤	现         象
1、锌片插入稀硫酸
2、铜片插入稀硫酸
3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸

【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？

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、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？

5、电子流动的方向如何？

【引入】

电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？这就让我们用化学知识揭开电池这个谜。

【板书】 第二节 化学能与电能

【板书】一、化学能与电能的相互转化

【板书】1、燃煤发电的过程

【板书】2、燃烧的本质──氧化还原反应

【分析】氧化还原反应的本质是氧化剂与还原剂之间发生电子转移的过程，电子转移引起化学键的重新组合，伴随着体系能量的变化。要使氧化还原反应释放的能量不通过热能而直接转化为电能，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。如果要把可产生的电能以化学能的形式储存起来，这就是我们这节课要研究的重要知识点──原电池，这种装置可以将氧化还原反应的能量储存起来，类似于水库的蓄能。

【板书】3、原电池

原电池实验探究

【学生探究】探究实验，填写下列表格。

	现      象
铜  片
锌  片
电流表

【学与问】根据你所了解的电学知识，你知道电子是怎样流动的吗？你如何判定装置的正、负极？

【动画模拟】原电池的微观原理

【分析】当把用导线连接的锌片和铜片一同浸入稀硫酸中时，由于锌比铜活泼，容易失去电子，锌被氧化成Zn²⁺而进入溶液，电子由锌片通过导线流向铜片，溶液中的H⁺从铜片获得电子被还原成氢原子，氢原子再结合成氢分子从铜片上逸出。这一变化过程可以表示如下：

锌片：Zn - 2e^- = Zn²⁺ (氧化反应）

铜片：2H⁺ + 2e^- = H₂↑ （还原反应）

总反应：Zn＋2H⁺ = Zn²⁺ + H₂↑

【板书】(1)原电池的定义──将化学能转变为电能的装置叫做原电池。

【板书】（2）原电池的电极

负极：发生氧化反应，电子流出（流向正极）的一极。

正极：发生还原反应，电子流入（来自负极）的一极。

【学生探究活动】根据铜锌原电池，填写下表：

电极	电极材料	电极反应	反应类型	得失电子的粒子	电子流动方向
负极
正极

总反应：________________________________________________________

【学生探究练习】动画模拟

引出组成原电池需要的条件

【板书】（3）组成原电池的条件

①有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极。

②电极材料均插入电解质溶液中（能自发进行氧化还原反应）。

③两极相连形成闭合电路。

【板书】（4）原电池的原理：

较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）流向较不活泼的金属（正极）。

【实践活动】课本P.37根据构成原电池的条件可知：利用水果如苹果、柑橘、柠檬或番茄等都可以制作原电池。

【练习巩固】

1．X、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和Y组成原电池时，Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为（  ）

（A）X＞Y＞Z （B）X＞Z＞Y （C）Y＞X＞Z （D）Y＞Z＞X

2．下列装置哪些可以形成原电池? 形成原电池的写出电极反应式,并指出电子流动方向。

【小结】

化学电池的反应本质是──氧化还原反应

【作业】

1、课本P.36 “科学探究”

2、完成“课课测评” 卷5 P.9～10