高中化學(xué)蘇教版化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第三單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化 說課一等獎

課題化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能1課型新授課編縞教師授課教師授課時間授課班級教學(xué)目標(biāo)知識與技能目標(biāo)通過實驗探究,使學(xué)生認(rèn)識化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為電能,初步認(rèn)識原電池的結(jié)構(gòu)和工作原理。學(xué)會判斷原電池的正、負(fù)極，初步認(rèn)識電極反應(yīng)式及原電池反應(yīng)方程式的書寫。能力與方法目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和依據(jù)實驗事實得出結(jié)論的科學(xué)態(tài)度，訓(xùn)練科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，滲透環(huán)境保護(hù)意識情感態(tài)度價值觀目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生探究式的思維能力、自學(xué)能力和動手能力及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。教學(xué)重點認(rèn)識原電池概念、原理、組成及應(yīng)用。教學(xué)難點通過對實驗的研究，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)教學(xué)方法實驗探究法——通過實驗，分析、討論、思考、交流、歸納、小結(jié)教學(xué)過程[引入新課]下面我們在前人研究的基礎(chǔ)上來探究化學(xué)能與電能之間是如何轉(zhuǎn)化的?火電站工作原理示意圖分析思考與交流化學(xué)能要經(jīng)過一系列能量轉(zhuǎn)換才能轉(zhuǎn)化為電能。要使氧化還原反應(yīng)釋放的能量不通過熱能而直接轉(zhuǎn)化為電能，把可產(chǎn)生的電能以化學(xué)能的形式儲存起來，就要設(shè)計一種裝置。將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，高效利用燃料、不浪費能源、開發(fā)出高能清潔燃料？[講授新課]實驗探究[實驗2-4]實驗1：把一塊鋅片和銅片分別插入盛有稀硫酸的燒杯里。實驗2：用導(dǎo)線將鋅片和銅片連接起來。實驗3：在導(dǎo)線中接入一個靈敏電流計。交流與討論（組織學(xué)生小組討論并回答）1、鋅和稀H2SO4直接反應(yīng)的實質(zhì)是什么？2、什么原因造成實驗1和實驗2中的現(xiàn)象的不同？3、銅片與稀硫酸不反應(yīng)，鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中，為什么在銅片表面有氣泡產(chǎn)生？你認(rèn)為這種氣體可能是什么？鋅片和銅片上可能分別發(fā)生什么反應(yīng)？如何證明？4、靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，偏向何方？你如何解釋這一現(xiàn)象？分析靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)→有電流產(chǎn)生→產(chǎn)生電能→化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置→原電池。給出原電池定義分析原電池的微觀原理給出判斷原電池正負(fù)極的方法啟發(fā)歸納在原電池中，從不同角度判定電極名稱1.指針偏向哪一極，該極為正極，另外一極為負(fù)極。2.從電極材料，金屬活潑性判斷。3．相對活潑金屬為負(fù)極，相對不活潑金屬為正極。電極反應(yīng)式的書寫負(fù)極（鋅片）Zn+2e-=Zn2+(氧化反應(yīng))正極（銅片）2H++2e-=H2↑（還原反應(yīng)）電池總反應(yīng)式：Zn＋2H+=Zn2++H2↑實驗探究將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置需要什么組成條件？下面請同學(xué)們自己動手進(jìn)行探究實驗設(shè)計,看誰組裝的原電池最多？請歸納原電池的組成條件？[課堂小結(jié)]依據(jù)板書[課堂練習(xí)]Fe-石墨與稀硫酸進(jìn)行實驗。Fe是極，發(fā)生反應(yīng)，電極反應(yīng)是石墨是極，發(fā)生反應(yīng)，電極反應(yīng)是[板書]第三節(jié)化學(xué)能與電能一、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化（一）火力發(fā)電工作原理（二）原電池1.概念：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫原電池2.原電池的工作原理3.原電池的電極名稱負(fù)極：電子流出（電流流入）的一極（較活潑金屬），發(fā)生氧化反應(yīng)。正極：電子流入（電流流出）的一極（較不活潑金屬），發(fā)生還原反應(yīng)。4.電極反應(yīng)式與電池總反應(yīng)式負(fù)極（鋅片）Zn+2e-=Zn2+(氧化反應(yīng))正極（銅片）2H++2e-=H2↑（還原反應(yīng)）電池總反應(yīng)式：Zn＋2H+=Zn2++H2↑5.組成原電池的條件（兩極一液一連線）①電極：有兩種活動性不同的金屬（或一種是非金屬導(dǎo)體）材料作電極。②溶液：兩電極均同時插入電解質(zhì)溶液中。③導(dǎo)線：兩電極用導(dǎo)線相連，形成閉合電路。原電池化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)：能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)。二次備課教學(xué)后記課后習(xí)題基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)一、單項選擇題1．銅片和鋅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中，鋅片是()。A．陰極B．正極C．陽極D．負(fù)極2．下列關(guān)于原電池的敘述中，正確的是()。A．原電池是能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置B．原電池負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)是還原反應(yīng)C．原電池工作時其正極不斷產(chǎn)生電子經(jīng)外電路流向負(fù)極D．原電池的電極只能由兩種不同的金屬構(gòu)成3．鋼鐵在潮濕的空氣中與碳組成原電池，其正極上的反應(yīng)是()。A．O2＋2H2O＋4e－=4OH－B．2H＋＋2e－=H2↑C．Fe3＋＋e－=Fe2＋D．4OH－＋4e－=O2↑＋2H2O4．下列有關(guān)電池的說法不正確的是()。A．手機上用的鋰離子電池屬于二次電池B．銅鋅原電池工作時，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極C．甲醇燃料電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D．鋅錳干電池中，鋅電極是負(fù)極5．在圖2－3－1所示的原電池中，下列說法正確的是()。圖2－3－1A．Zn為負(fù)極，Cu為正極B．正極反應(yīng)為Zn－2e－=Zn2＋C．負(fù)極反應(yīng)為Cu－2e－=Cu2＋D．該裝置能將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能6．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4Al＋3O2＋6H2O=4Al(OH)3。下列說法不正確的是()。A．正極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－B．電池工作時，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7．某電池的總離子反應(yīng)方程式為Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，能實現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是()。正極負(fù)極電解質(zhì)溶液ACuFeFeCl3溶液BCFeFe(NO3)2溶液CFeZnFe2(SO4)3溶液DAgFeCuSO4溶液二、雙項選擇題8．將純鋅片和純銅片按圖2－3－2所示的方式插入相同濃度的稀硫酸中一段時間，以下敘述正確的是()。圖2－3－2A．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快9．從“嫦娥奔月”到“神七問天”，中國航天事業(yè)一次又一次取得了驕人戰(zhàn)績。這些人造衛(wèi)星在宇宙中運行的能量來源于太陽的光能，其原理是：一定條件下光解水得到H2、O2，然后H2、O2在一定條件下形成氫氧燃料電池，兩個過程循環(huán)往復(fù)。下列關(guān)于該氫氧燃料電池的說法中正確的是()。A．其總反應(yīng)為2H2＋O2=2H2OB．通入O2的一極為負(fù)極C．若電解質(zhì)溶液為稀H2SO4，電池工作時，SOeq\o\al(2－,4)向通入H2的一極移動D．該原電池是將氫氧燃燒的熱能轉(zhuǎn)化為電能的一種裝置三、非選擇題10．氯鋁電池是一種新型的燃料電池。試回答下列問題：(1)通入氯氣的電極是________極。(2)連接鋁的電極是________極。(3)電子從________(填“Al”或“Cl2”，下同)極流向________極。(4)負(fù)極反應(yīng)式為：______________________________________________。電池的總反應(yīng)式為：__________________________________________________。能力提高11．有A、B、C、D四塊金屬片，進(jìn)行如下實驗：①A、B用導(dǎo)線相連后，同時浸入稀H2SO4溶液中，A極為負(fù)極；②C、D用導(dǎo)線相連后，同時浸入稀H2SO4溶液中，電流由D經(jīng)導(dǎo)線流向C；③A、C相連后，同時浸入稀H2SO4溶液中，C極產(chǎn)生大量氣泡；④B、D相連后，同時浸入稀H2SO4溶液中，D極發(fā)生氧化反應(yīng)。據(jù)此，判斷四種金屬的活動性順序是()。A．A＞B＞C＞DB．A＞C＞D＞BC．C＞A＞B＞DD．B＞D＞C＞A12．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13．(雙選)最新研制出一種由甲醇和氧氣以及用強堿作電解質(zhì)溶液組成的新型手機電池。下列有關(guān)該電池的敘述不正確的是()。A．正極電極反應(yīng)：O2＋2H2O＋4e－=4OH－B．負(fù)極電極反應(yīng)：CH3OH＋8OH－－6e－=COeq\o\al(2－,3)＋6H2OC．電池在使用過程中電解質(zhì)溶液的pH升高D．當(dāng)外電路通過mol電子時，理論上消耗甲醇g14．如圖2－3－3所示，燒杯中都盛有稀硫酸。圖2－3－3(1)Ⅰ中反應(yīng)的離子方程式為：________________________________________________。(2)Ⅱ中的電極反應(yīng)：Fe：_____________________________________________________；Sn：____________________。(3)Ⅲ中被腐蝕的金屬是________，其電極反應(yīng)式為：______________________。(4)比較Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中純鐵被腐蝕的速率由快到慢的順序：____________________。15．根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，請將它設(shè)計成一個原電池。(1)電池的負(fù)極是________。(2)可用________作正極。(3)正極發(fā)生的電極反應(yīng)式是：______________________________________。(4)請畫出原電池的裝置圖，并標(biāo)出正負(fù)極。16．如圖2－3－4所示的裝置，在盛有水的燒杯中，鐵圈和銀圈的連接處，吊著一根絕緣的細(xì)絲，使之平衡，但鐵圈與銀圈仍接觸。小心地從燒杯中央滴入CuSO4溶液。圖2－3－4(1)片刻后觀察到的現(xiàn)象是(指金屬圈)__________(填字母)。A．鐵圈和銀圈左右搖擺不定B．保持平衡狀態(tài)不變C．鐵圈向下傾斜D．銀圈向下傾斜(2)上述現(xiàn)象的原因：___________________________________________________________________________________________________________________。答案1．D2．A解析：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)，電子從負(fù)極流出，經(jīng)外電路流向正極，故B、C均錯誤；原電池的兩極可以是活潑性不同的兩種金屬，也可以是金屬跟非金屬(碳棒)，還可以是兩極都用非金屬(碳棒)，故D錯誤。3．A4．B解析：鋰離子電池可以反復(fù)充放電，多次使用，屬于二次電池，A項正確；銅鋅原電池中銅為正極，故電流從銅流向鋅，而電子是由鋅流向銅，B項錯；電池的實質(zhì)是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，C項正確；Zn失去電子生成Zn2＋，故作負(fù)極，D項正確。5．A7．A解析：選項A中的電極材料及電解質(zhì)溶液都符合題意；選項B中的電解質(zhì)溶液不是鐵鹽溶液；選項C中的正、負(fù)極材料選錯了；選項D中的電解質(zhì)溶液不含F(xiàn)e3＋。8．CD解析：原電池的形成條件之一是要形成閉合回路，乙裝置不形成原電池，故無正負(fù)極之分，B錯誤；但乙燒杯中鋅和稀硫酸能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故鋅片表面產(chǎn)生氣泡，甲裝置形成原電池，銅片表面產(chǎn)生氣泡，A錯誤；鋅比銅活潑，兩燒杯中都發(fā)生氧化還原反應(yīng)，溶液中的H＋被還原成H2，H＋濃度減小，故pH均增大，C正確；利用原電池原理，可以加快鋅與稀硫酸的反應(yīng)，故產(chǎn)生氣泡的速度甲比乙快，D正確。9．AC解析：氫氧燃料電池就是H2跟O2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，A正確，D錯誤；O2得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，應(yīng)是電池的正極，B錯誤；通入H2的一極為負(fù)極，H2在負(fù)極失電子形成H＋，吸引SOeq\o\al(2－,4)，故C正確。10．(1)正(2)負(fù)(3)AlCl2(4)2Al－6e－=2Al3＋2Al＋3Cl2=2AlCl311．B解析：金屬與稀H2SO4溶液組成原電池，活潑金屬為負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，較不活潑的金屬為正極，H＋在正極表面得到電子生成H2，電子運動方向由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極，電流方向相反。在題述原電池中，A－B原電池，A為負(fù)極；C－D原電池，C為負(fù)極；A－C原電池，A為負(fù)極；B－D原電池，D為負(fù)極。綜上可知，金屬的活動性：A＞C＞D＞B。12．B13．CD解析：該電池在工作過程中