人教版化學(xué)必修2《化學(xué)能與電能(原電池)》教學(xué)案

1、 人教版化學(xué)必修 2化學(xué)能與電能（原電池）教學(xué)案第二節(jié)化學(xué)能與電能原電池教學(xué)案【課標(biāo)要求】知識(shí)與技能：1獲得化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，并完成化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。2形成原電池的概念，探究構(gòu)成原電池的條件。過程與方法：1經(jīng)歷對(duì)化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的過程，進(jìn)一步理解探究的意義，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法，提高科學(xué)探究的能力。2能對(duì)自己的探究原電池概念及形成條件的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行計(jì)劃、反思、評(píng)價(jià)、和調(diào)控，提高自主學(xué)習(xí)化學(xué)的能力。情感態(tài)度價(jià)值觀：發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，樂于探究化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的奧秘。【教學(xué)重點(diǎn)】初步認(rèn)識(shí)原電池概念、原理、構(gòu)成及應(yīng)用【教學(xué)難點(diǎn)】通過對(duì)原電池實(shí)驗(yàn)

2、的探究，引導(dǎo)學(xué)生從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)以及這種轉(zhuǎn)化的綜合利用價(jià)值?！窘虒W(xué)過程設(shè)計(jì)】第一課時(shí) 【資料卡片】熱電廠生產(chǎn)的過程利用煤、石油、天然氣等自然界蘊(yùn)藏量極其豐富的化石燃料發(fā)電稱為火力發(fā)電。燃料在鍋爐中燃燒產(chǎn)生蒸汽，用蒸汽沖動(dòng)汽輪機(jī)，再由汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。中國煤炭的 44用來發(fā)電。中國煤炭特點(diǎn)是高硫、高灰分且難洗選煤的比重較大，從1980 年到 1996 年，煙塵排放量基本持平，so 排放量呈上升的趨勢(shì)，氮氧化物排放總量得到一定的控制。2火電廠沖灰水、灰渣排放量現(xiàn)已徹底解決?！締栴}探究】火電站中，從開始到結(jié)束能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？火力發(fā)電利與弊？能否將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能？【

3、歸納小結(jié)】1、火力發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)：我國煤炭資源豐富,廉價(jià)方便.電能清潔安全,又快捷方便.2、火力發(fā)電的缺點(diǎn)：排出大量的溫室效應(yīng)氣體；有廢氣可能導(dǎo)致酸雨；廢料廢水；儲(chǔ)量有限；能量轉(zhuǎn)換效率低。3、火力發(fā)電過程中的能量轉(zhuǎn)化：化學(xué)能熱能機(jī)械能電能【問題探究】能否設(shè)計(jì)一個(gè)裝置，直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能呢？ 可以設(shè)計(jì)一個(gè)裝置使一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別發(fā)生?！景鍟O(shè)計(jì)】一、化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的原理與裝置：【實(shí)驗(yàn)探究】探究 cu-zn 原電池原理實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象將 cu、zn 用導(dǎo)線連接起來在 cu、zn 導(dǎo)線之間接電流表將 cu、zn 導(dǎo)線互換再接電流表【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】將 cu、zn 用導(dǎo)線

4、連接起來同時(shí)插入稀硫酸中，cu 極上會(huì)產(chǎn)生氣泡，電路中有電流通過?！練w納小結(jié)】原電池的定義：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。cu-zn 原電池電極反應(yīng)式的書寫（以銅、鋅和稀硫酸組成的原電池為例）：負(fù)極(鋅片)：zn2e =zn （發(fā)生反應(yīng)） 2 正極(銅片)：2h 2e =h （發(fā)生反應(yīng)）2總的離子反應(yīng)：原電池原理：較活潑的金屬，發(fā)生反應(yīng)，從較活潑的金屬通過外電路流向?！緦?shí)驗(yàn)探究】探究原電池構(gòu)成條件實(shí)驗(yàn)一：可以可以可以不可以【歸納小結(jié)】形成條件一：活潑性不同的兩個(gè)電極。實(shí)驗(yàn)二：可以不可以【歸納小結(jié)】形成條件二：電極需插進(jìn)電解質(zhì)溶液中。實(shí)驗(yàn)三：可 以 不 可 以【歸納小結(jié)】形成條件三：必須形成閉合回路

5、?！緦W(xué)生實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)序 電極材 溶液現(xiàn)象號(hào)1料稀硫酸23zn-c45cuzn2 個(gè)西紅柿【歸納總結(jié)】1、原電池構(gòu)成的條件有一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)；_；_；_。2、判斷原電池正、負(fù)極的方法: 由組成原電池的兩極材料判斷：一般是活潑的金屬為負(fù)極，活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。根據(jù)電流方向或電子流動(dòng)方向判斷：電流是由正極流向負(fù)極；電子流動(dòng)方向是由負(fù)極流向正極。根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷：根據(jù)原電池里電解質(zhì)溶液中離子的定向流動(dòng)方向判斷：原電池里電解質(zhì)溶液中，陽離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)；根據(jù)現(xiàn)象判斷：溶解的一極為負(fù)極，增重或有氣泡產(chǎn)生的一極為正極?！疽徽n一練】1下列說法中正確的是

6、（）a、原電池是把電能轉(zhuǎn)為化學(xué)能的裝置b、原電池中電子流出的一極是正極，發(fā)生氧化反應(yīng)c、原電池兩極均發(fā)生氧化還原反應(yīng)d、原電池中的陽離子向正極移動(dòng)2某金屬能和鹽酸反應(yīng)生成氫氣，該金屬與鋅組成原電池時(shí)，鋅為負(fù)極，則該金屬可能為()a鋁 b銅 c錫 d硅3實(shí)驗(yàn)室中制取氫氣，最好的方法是()a純鋅與稀硫酸反應(yīng) b純鋅與濃硫酸反應(yīng) c純鋅與稀鹽酸反應(yīng) d粗鋅(含銅、銀)與稀硫酸反應(yīng)4某金屬能和鹽酸反應(yīng)生成氫氣，該金屬與鋅組成原電池時(shí)，鋅為負(fù)極，該金屬可能為()a鋁 b銅 c錫 d硅5將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接于同一稀硫酸溶液中。下列敘述正確的是()a正極附近硫酸根離子的濃度逐漸增大 b負(fù)極附近硫酸根離子的

7、濃度逐漸增大c正極、負(fù)極硫酸根離子的濃度基本不變 d正極附近硫酸根離子的濃度逐漸減少6鐵在下列情況下腐蝕最快的是（）a、鐵放入海水中b、將鐵和鋅連接后放入到海水中c、將鐵和鋅連接后放入到淡水中d、將鐵和錫連接后放入到海水中7表明金屬甲的活動(dòng)性比金屬乙的活動(dòng)性強(qiáng)的敘述正確的是()a在氧化還原反應(yīng)中，甲失電子比乙失電子多 b甲比乙同價(jià)態(tài)的陽離子的氧化性強(qiáng)c甲能與稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣而乙不能 d將甲與乙組成原電池時(shí)，甲為正極8x，y，z 都是金屬，把 x 浸 a z 的硝酸溶液中，x 的表面有 z 析出 ，x 與 y 組成原電池時(shí)，y 為負(fù)極。x，y，z 三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)?()axyz bxzy

8、 cyxz dyzx9對(duì)于鋅一銅一稀硫酸組成的原電池裝置中，當(dāng)導(dǎo)線中有 1 mol電子通過時(shí)，理論上的兩極變化是()鋅片溶解了 32.5 g鋅片增重 32.5 g銅片上析出 l g h2銅片上析出 1 mol h2a和b和c和d和10將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接于同一稀硫酸溶液中。下列敘述正確的是（）a.正極附近硫酸根離子的濃度逐漸增大b.負(fù)極附近硫酸根離子的濃度逐漸增大c.正極、負(fù)極硫酸根離子的濃度基本不變d.正極附近硫酸根離子的濃度逐漸減少11有 a，b，c，d 四種金屬。將 a 與 b 用導(dǎo)線連接起來浸入電解質(zhì)溶液中，b 不易腐蝕，將 a，d 分別投入等濃度的鹽酸中，d 比 a 反應(yīng)劇烈，將銅

9、浸入 b 的鹽溶液中，無明顯變化，若將銅浸入 c 的鹽溶液中，有金屬 c 析出。據(jù)此判斷這四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是()adcab bdabc cdbac dbadc12將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時(shí)間，以下敘述正確的是()a兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生 b甲中銅片是正極，乙中銅片是負(fù)極c兩燒杯中溶液的 ph 均增大d產(chǎn)生氣泡的速度甲比乙慢（06 上海高考題）13我國首創(chuàng)的海洋電池以鋁板為負(fù)極，鉑網(wǎng)為正極，海水為電解質(zhì)溶液，空氣中的氧氣與鋁反應(yīng)產(chǎn)生電流。電池總反應(yīng)為：4a1+3o +6h o=4a1（oh）223，下列說法不正確的是（06 年江蘇高考題）()a正極反

10、應(yīng)式為：o +2h o+4e=40h2-2b電池工作時(shí)，電流由鋁電極沿導(dǎo)線流向鉑電極c以網(wǎng)狀的鉑為正極，可增大與氧氣的接觸面積d該電池通常只需更換鋁板就可繼續(xù)使用141958 年世界上第一個(gè)心臟起搏器在瑞典植入人體成功，使用壽命長(zhǎng)達(dá) 10 年之久。這種能源起搏器中安裝壽命最長(zhǎng)、可靠性最高的鋰一碳電池，這種電池容量大，電壓穩(wěn)定，能在-56.771.1溫度范圍內(nèi)正常工作?，F(xiàn)已在火箭、移動(dòng)電話、筆記本電腦中廣泛使用。它采用鋰和石墨作電極，四氯化鋁鋰 (lialcl )溶解在亞硫酰氯中(socl )組成42電解質(zhì)溶液。電池總反應(yīng)為：8 li+3socl =6licl+li2so +2s。32(1)此電

11、池中作負(fù)極，電極反應(yīng)為，作正極；(2)該電池用于心臟起搏器時(shí)，在生理上的作用是。15、根據(jù)下列事實(shí)：xy x y；zh o（冷）z(oh) 2+2+22h ；z 氧化性比 x 弱；由 y、w 電極組成的電池，電極反應(yīng)為 w2+2+2+2 2e w、y2e y ，可知 x、y、z、w 的還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?+-16.如圖所示裝置：該裝置將能轉(zhuǎn)化為能。若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液，則負(fù)極為，總反應(yīng)方程為。17.有 a、b 兩種金屬分別與鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的速率相近。怎樣設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明 a、b 兩種金屬的活動(dòng)性？（畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖）18、（1）下列裝置能否組成原電池？并判斷正負(fù)極。19、在由銅片、

12、鋅片和 200 ml 稀硫酸組成的原電池中，若鋅片只發(fā)生電化學(xué)腐蝕，當(dāng)在銅片上放出 3.36 l（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的 h 時(shí)，硫酸2恰好用完，則：產(chǎn)生這些氣體消耗的鋅的質(zhì)量是多少？通過導(dǎo)線的電子的物質(zhì)的量是多少？原稀硫酸的物質(zhì)的量濃度是多少？【一課一練】參考答案1、d 2、c 3.d 4.c 5.c 6、d 7.c 8.c 9.a 10、bd 11b 12c 13b 14(1)li li-e-=li+石墨(2)起搏器遵循天然心臟的工作原理通過向心臟發(fā)送電脈沖以控制心臟的跳動(dòng)15、zxyw16.（1）鎂逐漸溶解，鋁極上有氣泡冒出，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；正極：2h +2e =h 負(fù)極：mg2e =mg+2+2化學(xué)能、電