人教版高一化學(xué)必修二第二章第二節(jié)化學(xué)能與電能教案設(shè)計(jì)

1、課題：第二章第二節(jié)化學(xué)能與電能(一)授課班級(jí)課時(shí)教學(xué)目的知識(shí)與技能過(guò)程與方法情感態(tài)度價(jià)值觀重點(diǎn)難點(diǎn)知識(shí)結(jié)構(gòu)與板書(shū)設(shè)計(jì)1、了解原電池原理，能寫(xiě)出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式，初步了解原電池的裝置1、通過(guò)對(duì)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的學(xué)習(xí)，體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程，理解科學(xué)探究的意義，基本過(guò)程和方法，初步養(yǎng)成科學(xué)探究的能力。2、自己探究原電池概念及形成條件的學(xué)習(xí)過(guò)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。關(guān)注化學(xué)科學(xué)對(duì)個(gè)人生活和社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)，關(guān)注能源問(wèn)題，逐步形成正確的能源觀。認(rèn)識(shí)原電池的工作原理；形成原電池的概念；用已經(jīng)學(xué)過(guò)的有關(guān)知識(shí)探究化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的條件和裝置第二章第二節(jié)化學(xué)能與電能(一)板書(shū)設(shè)

2、計(jì)：一、原電池概念：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。二、原電池工作原理1、反應(yīng)現(xiàn)象2、電子的流出極負(fù)極：Zn-2e-=Zn2+(氧化反應(yīng))3、失電子極4、發(fā)生氧化反應(yīng)的極電子電流(化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能)正極：2H+2e-=H2(還原反應(yīng))三、形成原電池條件:(1)有兩種活性性不同的兩極(金屬或非金屬單質(zhì))(2)電解質(zhì)溶液，(3)形成閉合電路(4)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)教學(xué)過(guò)程教學(xué)步驟、內(nèi)容教學(xué)方法【視頻】播放水果電池充電【提問(wèn)1】這個(gè)視頻你看到了什么？【過(guò)渡】：我們知道化學(xué)反應(yīng)一般都伴隨著能量的產(chǎn)生有的轉(zhuǎn)化為熱能，有的轉(zhuǎn)化為光能【提問(wèn)2】這個(gè)過(guò)程是能量石如何進(jìn)行轉(zhuǎn)換的呢？【板書(shū)】：一、原電池的定義：將化學(xué)能

3、轉(zhuǎn)化為電能的裝置.【講述】：像這樣講化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置稱為原電池，為什么稱之為原電池？因?yàn)樗亲畛踝钤嫉碾姵??！具^(guò)渡】原電池究竟是如何將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的呢？今天讓我們走上科學(xué)的探索之路，首先我們來(lái)看一組實(shí)驗(yàn)ZnCuZnCu稀硫酸稀硫酸ZnCu稀硫酸【實(shí)驗(yàn)1、2】：把鋅片和銅片片分別放入硫酸溶液中，同學(xué)們注意并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象并將記錄在你的學(xué)案上。【提問(wèn)】你觀察到了什么現(xiàn)象？【回答】銅片上沒(méi)有明顯現(xiàn)象，鋅片上有氣泡冒出?！咎釂?wèn)】為什么鋅片表面有氣泡產(chǎn)生而銅片的表面卻沒(méi)有氣泡產(chǎn)生呢？【回答】因?yàn)殂~不活潑，在金屬活動(dòng)性順序表中氫在銅之前，因此不能置換出硫酸中的氫?！局v述】下面我們將鋅片、銅

4、片同時(shí)平行插入硫酸溶液中大家仔細(xì)觀察鋅片和銅片表面的變化并做好相應(yīng)的記錄?！咎釂?wèn)】第三組實(shí)驗(yàn)?zāi)阌^察到了什么現(xiàn)象？【回答】答：鋅片表面有氣泡、銅片表面無(wú)氣泡【提問(wèn)】這與剛才實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)二的現(xiàn)象基本吻合的，誰(shuí)能寫(xiě)出這個(gè)反應(yīng)的離子方程式？【回答】Zn+2H+=Zn2+H2【提問(wèn)】現(xiàn)在我將鋅片和銅片接觸一起放入硫酸溶液中，大家再觀察鋅片和銅片表面的變【回答】銅片表面產(chǎn)生了氣泡【講述】我們一起看一下四組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：大家看一下我們做的四個(gè)實(shí)驗(yàn)，鋅片放入硫酸溶液中是因?yàn)殇\與氫發(fā)生了置換反應(yīng)，第二個(gè)實(shí)驗(yàn)是將銅片放入硫酸溶液中不產(chǎn)生氣泡，第三個(gè)實(shí)驗(yàn)鋅片和銅片平行插入硫酸溶液中，很顯然是鋅反應(yīng)銅片不反應(yīng);第四個(gè)實(shí)驗(yàn)

5、是將鋅片和銅片接觸放入硫酸溶液中卻是銅片表面有氣泡?！咎釂?wèn)】產(chǎn)生的氣體是什么?【回答】:氫氣【提問(wèn)】氫元素原來(lái)以什么形式存在？【回答】來(lái)源于硫酸電離出的H+副板書(shū)：我們?cè)購(gòu)膹碾娮拥檬Ы嵌确治?HH2【提問(wèn)】：硫酸電離出的H+如何轉(zhuǎn)化為H2,?是得到電子還是失去電子？【回答】得到電子【提問(wèn)】既然是得電子，那么得到的電子是誰(shuí)提供的呢？是鋅還是銅呢？【回答】鋅提供的可能鋅表面的電子流到了銅片上被溶液中的H+得到后產(chǎn)生H2?！咎釂?wèn)】大家思考一下有沒(méi)有可能是銅提供的？如果不是銅，理由如何？【回答】如果可能是銅與硫酸反應(yīng),Cu失去電子給了H+;（實(shí)驗(yàn)中溶液沒(méi)有變成藍(lán)色）【提問(wèn)】:電子從何而來(lái)？電子是從溶液

6、傳遞還是鋅片與銅片的接觸點(diǎn)傳遞的呢？【回答】:是接觸點(diǎn)傳遞的，如果是溶液傳遞的，電子應(yīng)該可以傳遞到銅的表面的，如果是通過(guò)溶液傳遞的，第三個(gè)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該同片表面會(huì)氣泡產(chǎn)生?！局v述】如果有電子的移動(dòng)就應(yīng)該會(huì)有電流，那電流時(shí)如何產(chǎn)生的呢？(【過(guò)渡】：下面我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證：將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接起來(lái)，在導(dǎo)線之間接入燈泡。平行插入稀硫酸溶液中觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。注意觀察銅片表面的變化)我們一起來(lái)分析一下電流的產(chǎn)生原理?！径嗝襟w展示】CuZn原電池閉合狀態(tài)下微觀粒子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)畫(huà)模擬與實(shí)驗(yàn)4相似，并展示Cu片.Zn片上得失電子的反應(yīng)式.【講述】在這個(gè)裝置中鋅片失去電子、失去的電子通過(guò)導(dǎo)線傳遞給銅片，溶液中的H+在銅片

7、的表面得到電子變成氫氣，該裝置發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)在外電路產(chǎn)生了電流，電子由Zn片流出，產(chǎn)生了電能講述：這是兩個(gè)電極反應(yīng)我們稱之為半反應(yīng)，大家想一下在氧化還原反應(yīng)中，我們將的電子的反應(yīng)稱之為什么反應(yīng)??？失去電子的反應(yīng)稱之為什么反應(yīng)??？原電池的巧妙之處就在于將氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)這兩個(gè)半反應(yīng)在不同的區(qū)域進(jìn)行?！局v述】：一個(gè)完整的反應(yīng)應(yīng)該包括氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個(gè)過(guò)程，我們只要將氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩半反應(yīng)加和起來(lái)就能得到一個(gè)完整的電極反應(yīng)。【板書(shū)】2、原電池的工作原理銅片上:2H+2e-=H2(還原反應(yīng))鋅片上:Zn-2e-=Zn2+(氧化反應(yīng))氧化還原反應(yīng)：Zn+2H+=Zn2+H2【板書(shū)】:該電極反應(yīng)

8、就是Zn+2H+=Zn2+H2【板書(shū)】：原電池正負(fù)極的判別：板書(shū)設(shè)計(jì)Zn-2e-=Zn2+(氧化反應(yīng))負(fù)極1、從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可判別正極。2、電子的流出極是負(fù)極。3、失電子極是負(fù)極。電子電流正極4、發(fā)生氧化反應(yīng)的一極。(化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能)2H+2e-=H2(還原反應(yīng))正極【講述】：大家看一下這個(gè)反應(yīng)的電極反應(yīng)和剛才我們寫(xiě)的第三個(gè)實(shí)驗(yàn)寫(xiě)的離子反應(yīng)方程式是不是一樣??？那我們對(duì)比一下實(shí)驗(yàn)三、實(shí)驗(yàn)四兩個(gè)過(guò)程，原電池是將氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)放在兩個(gè)不同??？【講述】我們?cè)倏匆幌聦?shí)驗(yàn)3這個(gè)過(guò)程：Zn片失去的電子不能通過(guò)外電路傳遞而是直接傳遞給溶液中的氫離子從而在鋅片的表面產(chǎn)生氫氣，這個(gè)過(guò)程是金屬與酸直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

9、，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。【過(guò)渡】：既然電池電池形成了，而我們都知道的電池都有正負(fù)極之分。那么我們的這個(gè)原電池的正負(fù)極分別是哪一極呢？【回答】根據(jù)物理學(xué)中的定義，在外電路中電流的方向與正電荷的移動(dòng)方向相同，與負(fù)電荷的移動(dòng)方向相反，因此Zn片為電池的負(fù)極，銅片作為正極【提問(wèn)】我們只要知道原電池的負(fù)極就可以了，剩下的一極就是原電池的正極，還可以根據(jù)那些特征確定原電池的負(fù)極呢？【板書(shū)】1、從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可判別正極2、電子的流出極是負(fù)極。3、失電子極是負(fù)極。4、發(fā)生氧化反應(yīng)的一極;【過(guò)渡】原電池的組成部分有哪些？那么原電池的形成條件是怎樣的呢？改變?cè)囼?yàn)的一個(gè)因子【引導(dǎo)】讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)中三個(gè)變量之間的關(guān)系：電

10、機(jī)材料：同種電極;不同種電極；電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)與非電解質(zhì)；通絡(luò)：閉合回路的形成。暗示以此確定設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的探究方向?！局v解】上面，我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究了解了原電池的工作原理，初步形成原電池的概念，那么，原電池是由哪些部分組成的？也即原電池的構(gòu)成條件是什么？【探究一】電極的探究AAAAAZnCuZnZnCuCuZnFeZnCSOH2SO4H2SO4H2SO4H24H2SO4原電池電流表指針偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)區(qū)別結(jié)論兩極材料不同有兩種活潑性不同的金屬（或非金屬）作電極【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】：【探究二】溶液的探究AAA24ZnCuZnHSOCuZnHCl酒精Cu電流表指針原電池偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)區(qū)別結(jié)論溶液不同電

11、極材料均插入電解質(zhì)溶液中【探究三】電路的探究AA4HSOZnCuZnHSO24HSO224Cu電流表指針區(qū)別結(jié)論-組偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)容器不同兩極相連形成閉合電路【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生分組總結(jié)匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)論，師生共同交流探討，得出結(jié)論【板書(shū)】1、活潑性不同的兩極。2、電解質(zhì)溶液。3、形成閉合回路?！疽龑?dǎo)】引導(dǎo)學(xué)生從原電池的定義角度分析原電池的另外一個(gè)形成條件：自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。4、自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，教學(xué)回顧：本節(jié)課通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解了化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系，通過(guò)學(xué)生方進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、總結(jié)解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、得出結(jié)論、應(yīng)用結(jié)論解決問(wèn)題的過(guò)程，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，通過(guò)小組活動(dòng)提高學(xué)生與他人交流、合作的能

12、力，教學(xué)效果較好，基本達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的要求。課后習(xí)題基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)一、單項(xiàng)選擇題1能源可分為一次能源和二次能源，自然界中以現(xiàn)成形式提供的能源稱為一次能源，需依靠其他能源的能量間接制取的能源稱為二次能源。據(jù)此判斷，下列敘述正確的是()。A天然氣是二次能源B石油是二次能源C電能是一次能源D水力是一次能源2下列說(shuō)法正確的是()。A需要加熱的化學(xué)反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)B中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng)3下列敘述不正確的是()。C原電池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的一種裝置D水力發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程A根據(jù)一次能源和二次能源的劃分，氫氣為二次能源B電能是現(xiàn)代社會(huì)中應(yīng)用最廣泛、使用最方便、污染最小的一種二次能源C火電是將燃料中的化

13、學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程D在火電過(guò)程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的過(guò)程實(shí)際上是氧化還原反應(yīng)發(fā)生的過(guò)程，伴隨著能量的變化4關(guān)于原電池的敘述中正確的是()。A構(gòu)成原電池的電極是兩種不同的金屬B原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置C原電池負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)是還原反應(yīng)D原電池的正極是還原劑，總是溶液中的陽(yáng)離子在此被還原5某原電池總反應(yīng)離子方程式為Mg2H=Mg2H2，能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是()。A正極為銅，負(fù)極為鎂，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸B正極為銅，負(fù)極為鐵，電解質(zhì)溶液為稀硫酸C正極為石墨，負(fù)極為鎂，電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液D正極為銀，負(fù)極為鎂，電解質(zhì)溶液為NaCl溶液6下列變化是因?yàn)樵姵胤磻?yīng)而引起的是()。A在

14、空氣中金屬鋁表面迅速氧化形成保護(hù)膜B常溫下，鐵被濃硫酸鈍化形成保護(hù)膜C在潮濕的空氣中鋼鐵易生銹D在潮濕的空氣中過(guò)氧化鈉易變質(zhì)7在圖221所示的原電池中，下列說(shuō)法正確的是()。圖221AZn為負(fù)極，Cu為正極22B正極反應(yīng)為Zn2e=ZnC負(fù)極反應(yīng)為Cu2e=CuD該裝置能將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能8某實(shí)驗(yàn)興趣小組用如圖222所示裝置做完實(shí)驗(yàn)后，在讀書(shū)卡片上記下了如下6條記錄，其中合理的是()。圖222卡片No.28Date：2010.9.12實(shí)驗(yàn)后的記錄：Zn為正極，Cu為負(fù)極H向負(fù)極移動(dòng)電子流動(dòng)方向?yàn)閆n導(dǎo)線CuCu極有H2產(chǎn)生若有1mol電子流過(guò)導(dǎo)線，則產(chǎn)生05molH22正極的電極反應(yīng)式：Zn2

15、e=ZnABCD二、雙項(xiàng)選擇題9將純鋅片和純銅片按圖223所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()。圖223A兩燒杯中銅片表面均無(wú)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快10關(guān)于圖224所示的原電池，下列說(shuō)法正確的是()。圖224A電子從鋅電極通過(guò)電流表流向銅電極B鋅電極發(fā)生還原反應(yīng)，銅電極發(fā)生氧化反應(yīng)C當(dāng)有13gZn溶解時(shí)，電路中就有0.4mol電子通過(guò)D銅電極作正極，發(fā)生的電極反應(yīng)為2H2e=H2三、非選擇題11用銅片、鋅片和稀硫酸及若干其他器材組合成一個(gè)原電池，如圖225?；卮鹣铝袉?wèn)題：圖225(1)從理論上講，預(yù)期看到

16、的現(xiàn)象是_。(2)此電池的負(fù)極是_，正極的電極反應(yīng)是_。(3)該電池工作一段時(shí)間，將兩個(gè)電極小心取出洗滌并晾干，經(jīng)稱量發(fā)現(xiàn)鋅片比原來(lái)減少3.25g。請(qǐng)計(jì)算理論上導(dǎo)線中共通過(guò)了_mol電子。能力提高12有a、b、c、d四種金屬。將a與b用導(dǎo)線連接起來(lái)，浸入電解質(zhì)溶液中，外電路電流從b流向a。將a、d分別投入到等濃度鹽酸中，d比a反應(yīng)劇烈。將銅浸入b的鹽溶液中，無(wú)明顯變化。如果把銅浸入c的鹽溶液中，有金屬c析出。據(jù)此判斷它們的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是()。AdcabBdabcCdbacDbadc13將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后，平行插入到同一稀硫酸溶液中。下列敘述正確的是()。A正極附近硫酸根離子的濃度

17、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)極附近硫酸根離子的濃度基本不變D正極、負(fù)極附近硫酸根離子的濃度逐漸減少14如圖226所示的原電池，一段時(shí)間后某極析出1.28克的固體?；卮鹣铝袉?wèn)題：圖226(1)正極是_(填“鋅”或“銀”)，發(fā)生_反應(yīng)。(2)正極的電極反應(yīng)為_(kāi)。(3)上述過(guò)程中共轉(zhuǎn)移電子_mol。(4)鋅片的質(zhì)量_(填“增加”或“減少”)_克。115取長(zhǎng)約6cm、寬約2cm的銅片和鋁片各一片，分別用接線柱平行地固定在一塊塑料板上(間隔2cm)。將銅片和鋁片分別和電流表的“”、“”端相連接，電流表指針調(diào)到中間位置(指針向電池負(fù)極方向偏轉(zhuǎn))。取兩個(gè)50mL的小燒杯，在一個(gè)燒杯中

18、注入約40mL的0.5molL的硫酸溶液，在另一個(gè)燒杯中注入40mL的濃硝酸。試回答下列問(wèn)題：(1)兩電極同時(shí)插入稀硫酸中，電流表指針偏向_(填“鋁”或“銅”)極，鋁片上發(fā)生的電極反應(yīng)式為_(kāi)。(2)兩電極同時(shí)插入濃硝酸中，電流表指針偏向_(填“鋁”或“銅”)極，此時(shí)鋁是_(填“正”或“負(fù)”)極，鋁片上發(fā)生的電極反應(yīng)式為_(kāi)。16圖227是某化學(xué)興趣小組探究不同條件下化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。圖227請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)當(dāng)電極a為Al、電極b為Cu、電解質(zhì)溶液為稀硫酸時(shí)，寫(xiě)出該原電池總的離子反應(yīng)方程式：_。正極的電極反應(yīng)式為_(kāi)。當(dāng)a極溶解的質(zhì)量為5.4g時(shí)，有_mol電子通過(guò)導(dǎo)線。(2)當(dāng)電極a為

19、Al、電極b為Mg、電解質(zhì)溶液為氫氧化鈉溶液時(shí)，該裝置_(填“能”或“不能”)形成原電池，若不能，請(qǐng)說(shuō)明理由_(若能，該空不作答)；若能，該原電池的正極為_(kāi)；該原電池總的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)。答案1D2.B3C解析：電是燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，機(jī)械能再轉(zhuǎn)化為電能，而不是燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。4B解析：原電池的兩極可以是一種金屬和石墨；原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，而正極不是還原劑，是氧化劑在此被還原。5A6.C7.A8B解析：銅鋅(稀硫酸)原電池，鋅為負(fù)極，失電子，銅為正極，氫離子在正極上得電子被還原，電極反應(yīng)式為2H2e=H2，所以正確。9CD10.AC1

20、1(1)銅片表面產(chǎn)生大量氣泡，鋅片不斷溶解(2)鋅2H2e=H2(3)0.1解析：鋅片減少3.25g，即0.05mol，每減少1molZn，轉(zhuǎn)移2mol電子，則電路中轉(zhuǎn)移了0.1mol電子。12B解析：原電池電流方向是正極流向負(fù)極，活潑性：ab；金屬與酸反應(yīng)越劇烈，活潑性越強(qiáng)，活潑性：da；銅浸入b的鹽溶液，無(wú)明顯變化，說(shuō)明銅不如b活潑，而銅浸入c的鹽溶液有c析出，說(shuō)明銅比c活潑，由此得活潑性：bc，綜上活潑性順序：dabc。13B解析：由銅、鋅、稀硫酸構(gòu)成原電池，銅作正極，鋅作負(fù)極。在電解質(zhì)溶液中，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，所以硫酸根離子向負(fù)極移動(dòng)，正極區(qū)硫酸根離子濃度下降，負(fù)極區(qū)硫酸根離子濃度增大。14(1)銀還原(2)Cu22e=Cu(3)0.04(4)減少1.30315(1)鋁Al3e=Al3(2)銅正NO2He=NO2H2O解析：電極的確定依賴于具體的電極反應(yīng)，在濃硝酸中，Al表面發(fā)生了鈍化，發(fā)生反應(yīng)的是銅。當(dāng)Al、Cu同時(shí)插