（名師課堂）高中化學 第二章第2節(jié) 化學能與電能教案1 新人教版必修2 (1).docVIP

第二章 化學反應與能量第二節(jié) 化學能與電能【教學過程】【引入新課】 能源的分類1、按取得方式：一次能源-流水、風力、太陽能、煤、石油、天然氣等；二次能源：電力、蒸汽等。2、按能源結(jié)構(gòu)：常規(guī)能源-石油、煤、天然氣、水力等；新能源-太陽能、風能、海洋能、生物能等。提出問題物質(zhì)發(fā)生化學反應時，常常伴隨有發(fā)光、發(fā)熱等能量的變化，這是化學能轉(zhuǎn)化為光能、熱能。那么，化學能是否可以轉(zhuǎn)化為電能呢？如果能，又是怎樣轉(zhuǎn)化為電能的呢？板書 2-2化學能與電能（第1課時）一、火電（間接轉(zhuǎn)變）1、我國目前發(fā)電總量構(gòu)成：火電-81.2% 水電-17.6% 其他-1.2%（今后水電和其他發(fā)電量會逐步增加）2、火力發(fā)電原理：通過化石燃料燃燒，使化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，加熱使水汽化為蒸汽以推動蒸汽輪機，然后帶動發(fā)電機發(fā)電。3、火力發(fā)電流程：（學生回答）化學能-熱能-機械能-電能4、火力發(fā)電缺點：轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)多；發(fā)電效率低；能源浪費多；環(huán)境污染嚴重等。5、燃燒的氧化還原反應本質(zhì)：（學生回答）氧化劑與還原劑之間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，引起化學鍵重新組合，伴隨有能量變化。提出問題能否將化學能直接轉(zhuǎn)化為電能呢？二、原電池（直接轉(zhuǎn)化）1、實驗探究實驗操作實驗裝置圖實驗現(xiàn)象結(jié)論把鋅片插入稀硫酸鋅片上有氣泡產(chǎn)生zn+h2so4=znso4+h2把銅片插入稀硫酸銅片無變化銅片與稀硫酸不反應把鋅片和銅片用導線連接后插入稀硫酸銅片上有氣泡產(chǎn)生，鋅片不斷溶解-把鋅片和銅片用導線連接后插入稀硫酸并在鋅片和銅片之間連接電流計（或發(fā)光二極管）銅片上有氣泡產(chǎn)生，鋅片不斷溶解電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)外電路中有電流通過用干電池判斷電流方向及正、負極-電流方向是從銅片流向鋅片（即電子從鋅片流向銅片），銅片是正極，鋅片是負極2、誘思探究根據(jù)以上實驗現(xiàn)象，提出以下問題，師生共同探討。問題結(jié)論及解釋（寫化學方程式）銅片上為什么有氣泡產(chǎn)生？氫離子從銅片獲得電子，被還原成氫氣鋅片質(zhì)量有無變化？鋅被氧化成鋅離子進入溶液，故質(zhì)量減少溶液內(nèi)氫離子濃度有無變化？氫離子濃度減小鋅片和銅片各為什么電極，為什么？銅片是正極，鋅片是負極兩極各發(fā)生什么反應？負極（zn）：zn 2e-= zn2+ （氧化反應）正極（cu）：2h+ + 2e-= h2（還原反應）總的反應方程式及離子方程式怎么寫？zn + h2so4 = znso4 + h2zn + 2h+ = zn2+ h2從能量變化的觀點分析是什么裝置？把化學能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置3、【對比實驗探究】原電池構(gòu)成條件的對比探究實驗操作實驗裝置圖實驗現(xiàn)象結(jié)論把鋅片和碳棒用導線連接后插入稀硫酸并在中間連接電流計（或發(fā)光二極管）碳棒上有氣泡，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。znc（稀h2so4）可組成原電池把銅片和碳棒用導線連接后插入稀硫酸并在中間連接電流計無現(xiàn)象cuc（稀h2so4）不可組成原電池把鋅片和鐵片用導線連接后插入稀硫酸并在中間連接電流計鐵片上有氣泡，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。znfe（稀h2so4）可組成原電池把鋅片和鐵片用導線連接后插入乙醇并在中間連接電流計（或發(fā)光二極管）無現(xiàn)象znfe（乙醇）不可組成原電池把鋅片和鋅片用導線連接后插入稀硫酸并在中間連接電流計鋅片上均有氣泡，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。znzn（稀h2so4）不可組成原電池把鋅片和銅片用導線連接后插入一個西紅柿并在中間連接電流計電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。zncu（西紅柿）可組成原電池把鋅片和銅片用導線連接后插入兩個西紅柿并在中間連接電流計無現(xiàn)象zn-cu（兩個西紅柿沒形成閉合回路），不可組成原電池歸納總結(jié)通過以上實驗探究、誘思探究、對比實驗探究，得出以下結(jié)論：板書一、原電池定義把化學能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。二、原電池構(gòu)成條件“一液兩極三連”兩種活動性不同的材料（金屬金屬、金屬非金屬導體、金屬金屬氧化物）作電極，負極較活潑金屬， 正極較不活潑金屬（非金屬導體、金屬氧化物）；2、兩個電極均插入電解質(zhì)溶液中；3、兩極相連形成閉合電路。三、原電池反應原理較活潑金屬（負極）失電子 ，發(fā)生氧化反應，電子從負極流出，通過外電路 電子流向正極，正極上發(fā)生還原反應 得電子。（電極判斷）電極反應： 負極（zn）：zn 2e- = zn2+ （氧化反應）正極（cu）：2h+ + 2e- = h2（還原反應）電池反應： zn + h2so4 = znso4 + h2zn + 2h+ = zn2+ + h2一般來說，凡能自發(fā)進行的氧化還原反應均可以設(shè)計成原電池。練習（加深印象，促進智能發(fā)展）1、下列裝置中能產(chǎn)生電流的有_1、3、5、8、_ 2、銅片與鋅片用導線連接后插入硫酸中，鋅片（ a、d ）a、發(fā)生氧化反應 b、發(fā)生還原反應 c、為正極 d、為負極3、某金屬能跟稀鹽酸作用放出氫氣，該金屬與鋅組成原電池時，鋅為負極，該金屬為（ b ）、 、 、 、 4、將鋁片和銅片用導線相連，一組插入濃硝酸，另一組插入氫氧化鈉溶液中，分別形成原電池。則在這兩個原電池中，正極分別為（ a ）、鋁片、銅片 、銅片、鋁片 、鋁片、鋁片 、銅片、銅片布置作業(yè)【科學探究】原電池構(gòu)成條件的探究活動形式學生分組實驗實驗類型對比實驗實驗目的使學生學會控制實驗條件的方法實驗用品鋅片、銅片、碳棒、鐵片、稀硫酸、乙醇、硫酸銅溶液、硫酸鋅溶液、導線、西紅柿、電流計活動組織組織學生自己設(shè)計對比實驗；指導學生設(shè)計表格，整理實驗信息并解釋；活動總結(jié)、匯報。表一實驗現(xiàn)象解釋或?qū)懟瘜W方程式稀硫酸鋅片(zn)碳棒(c)稀硫酸銅片(cu)碳棒(c)電流計表二實驗現(xiàn)象解釋或?qū)懟瘜W方程式稀硫酸鋅片(zn)鐵片(fe)乙醇鋅