化学能与电能教案.pdf
2-22-2化学能与电能第化学能与电能第1 1 课时课时学习目标学习目标1 1、知识与技能、知识与技能 掌握化学能是能量的一种形式,它同样可以转化为其他形式的能量；理解化学能与电能之间转化的实质；掌握原电池原理;2 2、过程与方法过程与方法 通过反应物之间电子转移的探究,理解原电池是氧化还原反应的拓展和运用;3 3、4 4、情感态度与价值观情感态度与价值观 利用课堂内科学探究与课堂外调查相结合的方式,让学生对原电池的技术产品-化学电源的原理、应用有一个理性的认识;教学重点教学重点 原电池的基本概念；原电池的工作原理；原电池的组成条件;5 5、教学难点教学难点 理解化学能转化为电能的本质-电子转移原电池的组成条件;课程类型 新授理论课 教学方法 探究、诱思教学用品 铜片、锌片、铁片、碳棒、稀硫酸、无水乙醇、西红柿、烧杯、导线、电流计或发光二极管教学过程引入新课能源的分类1、按取得方式：一次能源-流水、风力、太阳能、煤、石油、天然气等；二次能源：电力、蒸汽等;2、按能源结构：常规能源-石油、煤、天然气、水力等；新能源-太阳能、风能、海洋能、生物能等;提出问题物质发生化学反应时,常常伴随有发光、发热等能量的变化,这是化学能转化为光能、热能;那么,化学能是否可以转化为电能呢如果能,又是怎样转化为电能的呢板书2-22-2化学能与电能第化学能与电能第 1 1课时课时一、火电 间接转变1、我国目前发电总量构成：火电-81.2%水电-17.6%其他-1.2%今后水电和其他发电量会逐步增加2、火力发电原理：通过化石燃料燃烧,使化学能转变为热能,加热使水汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机,然后带动发电机发电;3、火力发电流程：学生回答 化学能-热能-机械能-电能4、火力发电缺点：转换环节多；发电效率 低；能源浪费 多；环境污染严重等;5、燃烧的氧化还原反应本质：学生回答 氧化剂与还原剂之间发生电子转移,引起化学键重新组合,伴随有 能量变化;提出问题能否将化学能直接转化 为电能呢二、原电池 直接转化1、实验探究实验操作把锌片插入稀硫酸实验装置图实验现象锌片上有气泡产生结论Zn+H2SO4=ZnSO4+H2把铜片插入稀硫酸把锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸把锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸并在锌片和铜片之间连接电流计或发光二极管用干电池判断-电流方向及正、负极铜片无变化铜片与稀硫酸不反应铜片上有气泡产生,锌片-不断溶解铜片上有气泡产生,锌片外电路中有电流通过不断溶解电流计指针发生偏转电流方向是从铜片流向锌片即电子从锌片流向铜片,铜片是正极,锌片是负极2、诱思探究 根据以上实验现象,提出以下问题,师生共同探讨;问题铜片上为什么有气泡产生锌片质量有无变化溶液内氢离子浓度有无变化锌片和铜片各为什么电极,为什么两极各发生什么反应总的反应方程式及离子方程式怎么写从能量变化的观点分析是什么装置结论及解释写化学方程式氢离子从铜片获得电子,被还原成氢气锌被氧化成锌离子进入溶液,故质量减少氢离子浓度减小铜片是正极,锌片是负极负极Zn：Zn2+正极Cu：2H+2e=Zn氧化反应e=H2还原反应-2+Zn+H2SO4=ZnSO4+H2+2+Zn+2H=Zn+H2把化学能直接转变为电能的装置3、对比实验探究 原电池构成条件的对比探究原电池构成条件的对比探究实验操作把锌片和碳棒用导线连接后插入稀硫酸并在中间连接电流计或发光二极管实验装置图实验现象结论碳棒上有气泡,电流表指针发 ZnC稀H2SO4可组成原电生偏转;池把铜片和碳棒用导线连接后插入稀硫酸并在中间连接电流计无现象CuC稀H2SO4不可组成原电池把锌片和铁片用导线连接后插入稀硫酸并在中间连接电流计把锌片和铁片用导线连接后插入乙醇并在中间连接电流计或发光二极管把锌片和锌片用导线连接后插入稀硫酸并在中间连接电流计把锌片和铜片用导线连接后插入一个西红柿并在中间连接电流计铁片上有气泡,电流表指针发 ZnFe稀 H2SO4可组成原生偏转;无现象电池ZnFe 乙醇不可组成原电池锌片上均有气泡,电流表指针 ZnZn稀 H2SO4不可组成不发生偏转;电流表指针发生偏转;原电池ZnCu 西红柿可组成原电池把锌片和铜片用导线连接后插入两个西红柿并在中间连接电流计无现象Zn-Cu两个西红柿没形成闭合回路,不可组成原电池归纳总结 通过以上实验探究、诱思探究、对比实验探究,得出以下结论：板书一、原电池定义把化学能直接转变为电能的装置;二、原电池构成条件“一液两极三连”1、两种活动性不同的材料金属金属、金属非金属导体、金属金属氧化物作电极,负极较活泼金属,正极较不活泼金属非金属导体、金属氧化物；2、两个电极均插入 电解质溶液 中；3、两极 相连形成闭合电路;三、原电池反应原理较活泼金属负极失电子,发生氧化反应,电子从负极流出,通过外电路 电子流向正极,正极上发生 还原反应得电子;电极判断-2+电极反应：负极Zn：Zn2=Zn氧化反应+-正极Cu：2H+2=H2还原反应e+e电池反应：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2Zn+2H=Zn+H2一般来说,凡能自发进行的氧化还原反应均可以设计成原电池;练习加深印象,促进智能发展1、下列装置中能产生电流的有_1、3、5、8、_2、铜片与锌片用导线连接后插入硫酸中,锌片A、DA、发生氧化反应 B、发生还原反应 C、为正极D、为负极3、某金属能跟稀盐酸作用放出氢气,该金属与锌组成原电池时,锌为负极,该金属为B、2+4、将铝片和铜片用导线相连,一组插入浓硝酸,另一组插入氢氧化钠溶液中,分别形成原电池;则在这两个原电池中,正极分别为 A、铝片、铜片、铜片、铝片、铝片、铝片、铜片、铜片布置作业科学探究 原电池构成条件的探究原电池构成条件的探究活动形式 学生分组实验实验类型 对比实验实验目的 使学生学会控制实验条件的方法实验用品 锌片、铜片、碳棒、铁片、稀硫酸、乙醇、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液、导线、西红柿、电流计活动组织1、组织学生自己设计对比实验；2、指导学生设计表格,整理实验信息并解释；3、活动总结、汇报;表一稀硫酸锌片Zn实验现象解释及化学方程式电流计实验现象碳棒C稀硫酸铜片Cu碳棒C小结表二稀硫酸锌片Zn铁片Fe乙醇锌片Zn铁片Fe小结表三稀硫酸锌片Zn锌片Zn稀硫酸锌片Zn铁片Fe解释或写化学方程式电流计实验现象解释或写化学方程式小结表四插在一锌片Zn个西红铜片Cu柿中插在两锌片Zn个西红铜片Cu柿中电流计实验现象解释或写化学方程式
