高中化学 化学能与电能的转化教案 苏教版必修2-苏教版高一必修2化学教案.doc

第三单元化学能与电能的转化[教学目标]1.通过实验探究，认识化学能可以转化为电能，初步认识原电池反应的原理。2.了解常见的化学电源及其应用。3.通过电能转化为化学能的实例——电解和电镀的教学活动，了解电解和电镀的重要应用。4.通过反应物之间电子的转移的探究，理解原电池的形成是氧化还原反应的本质的拓展和运用。5.利用伏打电池发明的事例，激发学生学习和发明创造的欲望。6.感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，形成较为客观、正确的能源观，提高开发高能清洁燃料的意识。[重点难点]1.初步了解原电池的概念、原理、组成及应用。2.通过实验探究从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质及原电池的构成条件。[课时分配]3课时[教学过程][第一课时化学能转化为电能][创设问题情景]电能是现代社会最清洁、也是最重要的二次能源，人类生产、生活的各个方面都离不开它。而火力发电又在电能生产中占有相当大的比重，是电能最主要的来源。[播放录像或展示图片][提问]燃烧的本质是什么？火力发电中能量的转化方式是怎样的？火力发电又有哪些优点和缺点呢？[学生讨论、分析][激疑]针对火力发电的缺点，能否通过某些方式将化学能直接转化为电能呢？[分组实验探究]锌铜原电池原理实验1：把一块锌片和铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯里。实验2：用导线将锌片和铜片连起来。实验3：在导线中接入一个灵敏电流计。将实验中观察到的现象和自己的结论记录下来。[学生交流、讨论]1.实验1和实验2中的现象有何不同？是什么原因造成的？2.锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，铜片表面有气泡产生，你认为这种气体可能是什么？锌片和铜片上可能分别发生什么反应？如何证明？灵敏电流计的指针发生偏转，说明有电流通过，你如何解释这一现象？该装置的正负极分别是什么？请你再设计一个实验证明之。[教师补充讲解]原电池的定义；锌铜原电池的工作原理；电极反应式及电池总反应式的书写。在原电池中，较活泼的金属极板发生氧化反应，电子经导线从较活泼的金属一极流向较不活泼的金属极板，溶液中易得电子的阳离子在不活泼的金属极板发生还原反应。在原电池中，相对活泼金属为负极，相对不活泼金属(或石墨电极)为正极。上述原电池发生的反应是：在锌电极（负极）：Zn-2e→Zn2+在铜电极（正极）：Zn-2e→Zn2+反应总方程式Zn+2H+=Zn2++H2↑电子流动方向：电子流从原电池的负极经导线流向正极（而电流从原电池的正极经导线流向负极）［讲述］这一现象早在1799年被意大利的物理学家伏打捕捉到并加以研究，发明了世界上第一个电池──伏打电池，即原电池。［观看计算机软件］模拟原电池两极的氧化还原反应。[设疑]通过刚才的实验我们可以体会到，化学能在原电池装置中可以直接转化为电能，那么，符合什么条件的装置才能构成原电池呢？[分组实验探究]原电池的构成条件。[交流讨论、归纳总结]原电池的构成条件：1.两种活泼性不同的金属（或一种金属和另一种非金属导体）构成电极。2.电解质溶液。3.构成闭合回路。4.能发生自发的氧化还原反应。[反思与评价]在刚才的分组实验中，同伴或其他组的同学的哪些做法对你有启发？你又提出了哪些好的思路？根据提供的仪器、药品，你现在还能设计出其它的原电池装置吗？[实践活动]设计其它的原电池装置[小结]通过前面的两组分组实验，我们了解了原电池的工作原理和构成条件，同学们对于通过实验来进行化学研究的思路、方法也一定有了更深的体会。为了满足生产、生活、科学研究等各方面的需要，科学家尤其是化学家根据原电池原理设计出了许许多多形状各异、用途不同的实用电池，极大地方便了我们的生活，也有力地促进了科学的发展。那么，你所知道的电池有哪些呢？[学生举例][教师引导学生分析]常见电池的组成和工作原理。[第二课时化学电源][实践活动]水果电池的制作1.实验准备：水果样品（柠檬、番茄、桔子、葡萄或其它水果）、金属（铁丝、铜丝、锌片或铝片）、石墨电极、电铃、灯泡、微安电流计、导线若干、小刀、pH试纸2.学生分小组活动鼓励学生利用各种自备的水果、金属片制作电池，用微安电流计或耳机测试是否能产生电流，比较电流的大小。若用小刀切开水果，使两个极板分离，观察电流是否消失，将水果重新合拢是否又产生电流？探究其原因。学生设计实验方案，教师参与活动并适时点拨、鼓励、引导。[讨论与交流]小组代表汇报说明实验结果，交流发现的问题与解决方法。[总结与评价]说明水果电池的构成，为什么可以产生电流。[教师补充讲解]电池在生活、工农业生产和科学技术等方面有广泛的用途，人们利用原电池原理，制作了多种电池，制作了多种电池，如干电池、蓄电池、充电电池、高能电池等，以满足不同的需要。二、化学电源依据原电池的反应原理，人们发明并制造了多种多样的化学电源。化学电源有一次电池与二次电池之