初中化學(xué)人教九年級上冊（2023年新編）燃料及其利用化學(xué)能與電能

人教版高中化學(xué)新教材必修2第二章第二節(jié)

化學(xué)能與電能（第1課時）

教師：羊檳鋒

一、教材分析：

本節(jié)選自高中化學(xué)人教版必修2的第二章第二節(jié)，是電化學(xué)的重要知識。其教學(xué)內(nèi)容分成四

個部分：①能源的簡單分類；②化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的方式；③原電池的概念及構(gòu)成條件；④原電池

原理的實驗探究。本節(jié)課既是對初中“化學(xué)與能源”知識的提升和拓展，又是為選修4“化學(xué)反應(yīng)

原理”奠定基礎(chǔ)。

從能量轉(zhuǎn)換的角度看，本課是對前一節(jié)課中“一種能量轉(zhuǎn)化為另一種能量，能量也是守恒的;

化學(xué)能是能量的一種形式，它同樣可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，如熱能和電能等”論述的補充和完

善。從反應(yīng)物之間電子轉(zhuǎn)移的角度看，原電池概念的形成是氧化還原反應(yīng)本質(zhì)的拓展和應(yīng)用。

從思維角度看，“將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能”的思想，是對“化學(xué)能一熱能一機械能f電能”

思維方式的反思和突破。

二、學(xué)情分析：

在學(xué)習(xí)原電池之前，學(xué)生己經(jīng)學(xué)習(xí)了氧化還原反應(yīng)，并且對帶電粒子定向移動也非常了解。這

為學(xué)生學(xué)習(xí)原電池兩極變化和外電路電子流向，理解原電池原理提供了理論依據(jù)。學(xué)生通過對原電

池的學(xué)習(xí)增加學(xué)生對原電池的感性認(rèn)識，對原電池的探究，掌握邏輯推理方法，學(xué)會歸納化學(xué)反應(yīng)

原理的過程和運用相關(guān)原理解決實際問題的演繹過程。但在學(xué)習(xí)過程中由于學(xué)生缺乏知識連貫性,

學(xué)生可能不會判斷氧化還原反應(yīng)，對原電池中正負(fù)極判斷及電極方程式書寫會存在問題。

三、教學(xué)目標(biāo)：

1、知識與能力：

（1）使學(xué)生了解原電池的概念，理解原電池的化學(xué)原理。

（2）初步掌握形成原電池的基本條件。能正確規(guī)范書寫電極反應(yīng)方程式。

2、過程與方法：

（1）通過實驗培養(yǎng)學(xué)生觀察能力與分析思維能力。

（2）通過化學(xué)實驗引導(dǎo)學(xué)生以問題為中心的學(xué)習(xí)方法。學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的方法。加深理

解實踐f認(rèn)識一再實踐一再認(rèn)識的辨證唯物主義的思維方法。

3情感態(tài)度與價值觀：

（1）通過原電池的課堂實驗，培養(yǎng)學(xué)生實事求是勇于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度。

（2）激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與投身科學(xué)追求真理的積極情感。

四、教學(xué)重點、難點

1、教學(xué)重點：

（1）原電池的工作原理。

（2）原電池的形成條件。

2、教學(xué)難點：

原電池的工作原理

五、教學(xué)方法

實驗探究法、討論法、講授法

六、教學(xué)過程

【引入】回顧上一節(jié)化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化，得到的熱能可用于那些方面？

【學(xué)生】討論并歸納可將其用于衣食住行；分享生活中的電器，并討論我們生活中電是怎么來的。

【講解】2023年與2023年全國發(fā)電量總量構(gòu)成圖，從中得知占比最大的發(fā)電方法為火力發(fā)電，簡

單介紹火力發(fā)電的原理：化學(xué)能熱能機械能有三次的能量轉(zhuǎn)換造成了能量

的浪費。

【提問】有沒有一種方法，能使化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能呢？

【探究實驗1】將一鋅片、銅片平行插入同一燒杯中（燒杯中裝有稀硫酸）。

【學(xué)生】動手進(jìn)行實驗，聯(lián)系之前學(xué)過金屬活動順序表，排在氫前面的金屬可以從酸中置換出氫氣,

排在氫后面的則不能從酸中置換氫氣。所以鋅片會與稀硫酸反應(yīng)放出氫氣，銅片不會與稀硫酸反應(yīng)。

【問題1］我們可觀察到什么現(xiàn)象？說明了什么問題？

【學(xué)生】觀察并回答：鋅片溶解且有氣泡產(chǎn)生。

【講解】發(fā)生反應(yīng)的方程式是2門+2日=2產(chǎn)+++個，銅片處沒有現(xiàn)象。

【探究實驗2】在實驗1的基礎(chǔ)上用導(dǎo)線將電流表、銅片和鋅片連接起來。

【問題2］我們又觀察到什么現(xiàn)象？

【學(xué)生】觀察思考并回答：電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，鋅片溶解無氣泡冒出，銅片上有大量氣泡冒出。

【講解】電流表指針偏轉(zhuǎn)是因為有電流產(chǎn)生;而這種能將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置稱作原電池。

【板書】原電池

一、概念：把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置是原電池

【講解】通過銅鋅原電池原理示意動畫演示講解原電池的原理得知:

【板書】二、原電池工作原理：發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。

原電池的

電極材料電極反應(yīng)式反應(yīng)的類型

電極

Zn片負(fù)極Zn-2e'=Zn2+氧化反應(yīng)

片正極+還原反應(yīng)

Cu2H+2e=H2t

總離子反應(yīng)方程式+2+

Zn+2H=Zn+H2t

【教師】分析了解了原電池的原理，還需要對電子、電流和離子移動方向進(jìn)行認(rèn)識：

（1）電子：從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極（電子不下水）；

（2）電流：與電子方向相反，在外電路從正極流向負(fù)極，電池內(nèi)部溶液中從負(fù)極流向正極；

（3）離子：陽離子向正極（帶負(fù)電）移動，陰離子向負(fù)極（帶正電）移動（離子不上岸）。

【過渡】通過剛才的介紹，我想同學(xué)們對原電池的工作原理應(yīng)該有了更深一步的理解，但是還有一

個問題：如何才能形成原電池？即形成原電池的條件是什么？

【板書】三、形成原電池的條件：

【實驗探究3】請大家做下列這幾個實驗：

iSj

匚，MK*I

?A

【學(xué)生】分組進(jìn)行實驗探究，觀察電流表的指針偏轉(zhuǎn)情況。

【實驗現(xiàn)象］a、b、

c、d^

【問題討論】這幾個實驗的現(xiàn)象分別說明了什么？形成原電池的條件是什么？

【學(xué)生】思考記錄并回答。

【講解】（1）由實驗A知有兩種活動性不同的導(dǎo)體做電極；

（2）由實驗B、C知兩個電極插入電解質(zhì)溶液中；

（3）由實驗D知形成原電池要形成閉合回路。

【教師】原電池的形成條件可以總結(jié)成四點:

1、兩極金屬活潑性要有差異；

2、有電解質(zhì)溶液，并能與負(fù)極發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)；

3、形成閉和回路；

4、能自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)。

總結(jié)為“兩級、一液、要閉合”；

【講解】簡單判斷原電池正、負(fù)極的方法：

1.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

2.根據(jù)電流方向或電子流動方向判斷：電流是由正極流向負(fù)極；電子流動方向是由負(fù)極流向正極。

3.根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷：原電池的負(fù)極總是失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極總是得電子

發(fā)生還原反應(yīng)。

【練習(xí)】判斷下列原電池的正負(fù)極或?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式：

【講解】在判斷原電池正負(fù)極時需要對電池所處環(huán)境進(jìn)行判斷，不同物質(zhì)之間發(fā)生反應(yīng)不同。

【應(yīng)用】格林太太,漂亮、開朗、樂觀，身體健康，臉上有著“永恒的微笑”。只是她在開懷大笑的

時候，人們才可以發(fā)現(xiàn)她一口整齊而潔白的牙齒中鑲有兩顆假牙：其中一顆是黃金的一這是格林太

太富有的標(biāo)志；另一顆是不銹鋼做的一這是一次車禍后留下的痕跡。令人百思不解的是，打從車禍

以后，格林太太經(jīng)常頭痛，夜間失眠，心情煩躁。

【問題】格林太太的病因是什么？怎樣去治療呢？

【學(xué)生】重原電池的形成條件去找出病因及治療方案。

【教師】同學(xué)們，都總結(jié)得很好，我們在設(shè)計原電池時一定要注意這幾點。那同學(xué)們，我們經(jīng)常強

調(diào)要學(xué)以致用，因此下面我們來做幾個練習(xí)。

【練習(xí)】

1、判斷下列電池是否為原電池:

稀H2s

E

2、如圖裝置，電流表G發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時A極逐漸變粗，B極逐漸變細(xì)，C為電解質(zhì)溶液，則A、B、

C應(yīng)是下列各組中的哪一組（）B

A、A是鋅，B是銅，C為稀H2s。4!I

B、A是銅，B是鋅，C為稀硫酸

C、A是鐵，B是銀，C為AgNCh溶液

D、A是Ag,B是鐵，C為AgNCh溶液

3、把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時，a為

負(fù)極；c、d相連時，電流由d到c；a、c相連時，c極上產(chǎn)生大量氣泡，b、d相連時，b上有大量

氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動性順序由強到弱的（）

A.a>b>