高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第二節(jié) 化學(xué)能與電能教案2 新人教版必修2

1、第二節(jié)化學(xué)能與電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能師：同學(xué)們，你知道地球一小時(shí)嗎？有誰參與了這次全球性的活動(dòng)嗎？那你知道地球一小時(shí)的目的嗎？生：為了應(yīng)對(duì)全球氣候變化、節(jié)能減排。師：環(huán)保意識(shí)很強(qiáng)現(xiàn)代社會(huì)常常是星光璀璨、燈火輝煌，這都離不開電。如果地球現(xiàn)在沒有電了，我們要怎么辦呢？我的一位學(xué)生曾經(jīng)說，他可以用生活中的桔子、檸檬等等做成水果電池，提供電能。你覺得可行嗎？我們來試一試。怎么檢驗(yàn)電流呢？生：電流表教師演示 電流表指針偏轉(zhuǎn)師：看來還真是能夠提供電能。我們將這種化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置就稱為原電池。板書：第二節(jié) 化學(xué)能與電能1、 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能1、 原電池定義：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。師：要將化學(xué)能轉(zhuǎn)化

2、為電能，就得存在電子轉(zhuǎn)移，那一定得是什么反應(yīng)？（氧化還原反應(yīng)），并且沒有外界做功，所以必須是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。板書：2.原電池的形成條件（1） 自發(fā)的氧化還原反應(yīng)師：我們這節(jié)課就是要自己動(dòng)手做原電池的裝置。首先請(qǐng)各組派一名代表來觀察這套裝置由哪幾部分組成生：電流表、導(dǎo)線、金屬片、檸檬師：好。觀察的非常全面、仔細(xì)。那這兩個(gè)金屬片材料是否相同呢？這檸檬汁又起了什么左用呢？帶著這樣兩個(gè)問題，下面請(qǐng)同學(xué)們利用老師提供的實(shí)驗(yàn)儀器和用品來組內(nèi)先討論實(shí)驗(yàn)方案、再組裝電池，做好實(shí)驗(yàn)記錄。組裝過程中，如果有什么疑問，歡迎與老師交流。學(xué)案中 二：實(shí)驗(yàn)探究：原電池的形成條件實(shí)驗(yàn)儀器和用品：鋅片、銅片、碳棒、一次性

3、筷子 稀硫酸、硫酸銅溶液、無水乙醇、浸有食鹽水的濕布 電流表 、導(dǎo)線、燒杯、洗瓶、濾紙溫馨提示：a.進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)時(shí)，一般遵循控制單一變量的原則。 b.改變液體時(shí)，用洗瓶清洗電極，用濾紙擦干后，再浸入另一種液體中。實(shí)驗(yàn)記錄實(shí)驗(yàn)序號(hào)電極材料液體電流表指針是否偏轉(zhuǎn)結(jié)論師：好，我們做到這里。哪組同學(xué)來說說你們的設(shè)計(jì)思路、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論。生：師：其他組，你們和這位同學(xué)思路、現(xiàn)象一樣嗎？再請(qǐng)一組同學(xué)來匯報(bào)一下。 師：非常好，既科學(xué)又嚴(yán)謹(jǐn)。下面我們以鋅-銅-稀硫酸這套裝置為例來研究一下原電池的工作原理在剛才的實(shí)驗(yàn)中，除了觀察到電流表指針偏轉(zhuǎn)，你還觀察到了什么現(xiàn)象？生：鋅片、銅片上產(chǎn)生氣泡師：為什么銅片上產(chǎn)生

4、氣泡了呢？是哪種金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體？生：應(yīng)該為鋅片，因?yàn)殇\片比銅活潑；因?yàn)槿绻倾~電子，產(chǎn)生銅離子，溶液會(huì)變藍(lán)，但實(shí)驗(yàn)中溶液沒變藍(lán)，反過來說明不是銅，而是鋅失電子師：回答的非常清晰、非常棒。好，產(chǎn)生的氣體可能是什么呢？又要如何判斷呢？生：氫氣、氧氣、二氧化硫、硫化氫等沒有聞到刺激性氣味，說明不是二氧化硫和硫化氫從氧化還原反應(yīng)化合價(jià)升降規(guī)律的角度。鋅失電子，化合價(jià)升高，那另一種元素化合價(jià)要降低，所以是氫離子得電子。從正一價(jià)降為0價(jià)，即生成了氫氣師：我們確定了鋅失電子，可電子卻到了銅片上，那電子是從溶液傳遞還是導(dǎo)線傳遞的呢？怎么判斷的？生：導(dǎo)線傳遞，因?yàn)殡娏鞅碇羔槹l(fā)生了偏轉(zhuǎn)師：銅片不參加反應(yīng)，

5、起了什么作用呢？生：導(dǎo)體、電極師：那到底原電池是如何將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的呢?我們來觀看一段視頻，重點(diǎn)觀察銅片和鋅片上的反應(yīng)、電子的流向以及陰陽離子的移動(dòng)方向。師：通過觀看視頻，你看到了什么？生：師：根據(jù)物理中電子的流向，你能確定鋅片和銅片的名稱嗎？生：電子流出的為負(fù)極，所以鋅片為負(fù)極；電子流入的為正極，所以銅片為正極。師：鋅片和銅片上的反應(yīng)稱為電極反應(yīng)，從電子得失的角度，鋅片和銅片上分別是什么類型的反應(yīng)呢？生：師：電極反應(yīng)相加，即為總反應(yīng)方程式，是什么呢？ 生：師：通過原電池裝置將氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分開進(jìn)行，在此過程中，電子沿導(dǎo)線由負(fù)極流向正極，而溶液中陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極，這樣，帶

6、電粒子定向移動(dòng)，形成電流，實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。師：如果將硫酸換成硫酸銅溶液，是否形成原電池？試著判斷正負(fù)極、寫出電極反應(yīng)以及總反應(yīng)，預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。請(qǐng)獨(dú)立完成，答案就寫在學(xué)案上。生：師：誰能來試著敘述一下工作原理呢？勇敢一些生：師：如果將溶液換成硫酸和硫酸銅的混合溶液，首先會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢？生：師：下面我們來回顧一下這節(jié)課你有哪些收獲生：原電池的定義、構(gòu)成條件和工作原理師：同學(xué)們，你們不僅學(xué)習(xí)了知識(shí)，你們還自己動(dòng)手做了原電池裝置。還有的同學(xué)用不同金屬做電極，與浸有食鹽水的濕抹布相連，構(gòu)成了伏打電池。知道伏打電池嗎？200年前，伏打受到青蛙抽搐實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)，經(jīng)過20年的潛心研究，發(fā)明的世界上第一塊電池。結(jié)果今天你們?cè)谡n堂上做出來了，你們太了不起、太偉大啦！（此處應(yīng)有掌聲）師：不過，我們做的這些原電池裝置能用來聽MP3，去給手機(jī)充電嗎？為什么呢？生：不能，應(yīng)用不方便師：包括當(dāng)年的伏打電池在內(nèi)，也無法直接使用。于是一代代科學(xué)家反復(fù)研究、改進(jìn)，又經(jīng)過了80多年，便于攜帶的干電池才廣泛使用。這樣，足足經(jīng)歷了100多年。近些年，各種實(shí)用電池問世，小至鋅錳電池、紐扣電池、鋰電池，大至瑞士館的太陽能電池、神舟飛天號(hào)的能源燃料電池，上海