化学能与电能 第一课时.doc

第2节 化学能与电能 授课人：李昕瑶三维目标（1）知识与技能 1. 获得化学能与电能转化的化学实验的基础知识和基本技能，学习实验研究的方法，能设计并完成化学能与电能转化的化学实验。2.形成原电池的概念，探究构成原电池的条件；初步认识原电池概念；掌握原电池的工作原理； 能正确判断简单原电池的正负极； 初步掌握形成原电池的基本条件。(2)过程与方法 1.经历对化学能与电能转化的化学实验探究的过程，进一步理解探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。2.能对自己的探究原电池概念及形成条件的学习过程进行计划、反思、评价、和调控，提高自主学习化学的能力。3.通过实验不断总结、发现、归纳知识的要点，使学生的思维能力和创造能力都得到充分的锻炼。（3）情感、态度与价值观 1.发展学习化学的兴趣，乐于探究化学能转化成电能的奥秘，体验科学探的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。 2.赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献，关注能源问题，逐步形成正确的能源观。教学重点原电池的概念与构成的条件；实验探究的基础上认识原电池的组成及应用。教学难点用已经学过的有关知识探究化学能转化成电能的条件和装置。教具准备多媒体、烧杯、导线、电流表、铜片、锌片、石墨棒、稀硫酸、多媒体课件、投影仪教学过程 第一课时新课导入导入新课【多媒体动画展示：热电厂的生产过程】利用煤、石油、天然气等自然界蕴藏量极其丰富的化石燃料发电称为火力发电。汽轮机发电又称蒸汽发电，它利用燃料在锅炉中燃烧产生蒸汽，用蒸汽冲动汽轮机，再由汽轮机带动发电机发电。这种发电方式在火力发电中居主要地位，占世界火力发电总装机的95以上。中国煤炭的主要特点及燃煤发电对环境的影响：中国煤炭资源丰富，是世界上最大的煤炭生产国和消费国，也是世界上少数几个以煤炭为主要一次能源的国家之一。系列能量转换过程：推进新课【师】：请同学们指出火电站中，从开始到结束能量是怎样转化的？合作探究板书一、化学能转化成热能、热能转化成机械能、机械能转化成电能【生1】： 【生2】： 【生3】： 【师】：回答得很好。请大家继续讨论火力发电利与弊。存在的优点：【生1】：我们国家煤炭资源丰富，廉价方便。【生2】：电能清洁安全，又快捷方便，节省时间。存在的缺点：【生1】：排出大量的温室效应气体【生2】：有废气【生3】：可能导致酸雨【生4】：废料： 煤灰炭渣里面也少不了有毒金属和致癌化合物【生5】：废水【生6】：能量转化效率低【师】：那么能否将化学能直接转化为电能？【板书】化学能直接转化为电能的原理与装置学生自学阅读课本P39-40。思考问题：（教师播放投影片）1.当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能要经过一系列能量转换才能转化为电能。2.把氧化剂和还原剂分开，使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。3.需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从氧化剂区域流向还原剂区域。4.考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境，化学物质的选择。5.从电学角度考虑仪器选择和组装问题实验探究【师】：从每组中遇到的探究情况中，筛选出不同条件下的问题继续讨论。（老师用演示实验或者把学生可能遇到的所有问题做成动画）实验探究1：1. Cu-Zn原电池实验： Cu、Zn分别插入稀硫酸中。 Cu、Zn同时插入稀硫酸中，但不接触。 将Cu、Zn用导线连接起来。 在Cu、Zn导线之间接电流表。 将Cu、Zn导线互换再接电流表。【师】： Cu、Zn分别插入稀硫酸中实验现象如何，为什么？【生】：铜的表面无明显现象，锌的表面有气泡冒出，因为铜与稀硫酸不反应。【师】： Cu、Zn同时插入稀硫酸中，但不接触。实验现象如何，为什么？【生】：铜的表面无明显现象，锌的表面有气泡冒出，因为铜与稀硫酸不反应。【师】： 将Cu、Zn用导线连接起来实验现象与实验、实验有什么不同？ 【生】：大量气泡从铜片上逸出。锌片部分溶解。【师】：实验 在Cu、Zn导线之间接电流表。电流表指针是否偏转？将Cu、Zn导线互换电流表指针偏转方向是否与实验相同？【生】：实验与实验的电流表指针偏转方向相反。【师】：在上述实验中，完成化学能直接转化成电能的实验有哪几种？【生】：实验和实验【师】：在实验和实验中，用化学反应方程式表示出氧化反应、还原反应。【生】：Zn片发生氧化反应 Zn：Zn2eZn H+在Cu片上发生还原反应 Cu：2H+2e H2 【师】在上述实验中，通过化学能生成了电能。我们把这种将化学能转变为电能的装置叫做原电池，最早的化学电池就是根据原电池原理制成的。【板书】将化学能转变为电能的装置叫做原电池。【师】而原电池工作原理如图所示，锌片上Zn失去电子生成了Zn 2+ 后进入溶液，锌片多余的电子通过导线流向铜片；溶液中带正电荷的Zn 2+ 和H+ 在电场的作用下移向铜片，比 Zn 2+ 得电子能力强的H+ 从铜片上获得电子生成氢原子后又结合生成H2 ，氢气从铜片上逸出；溶液中的硫酸根离子和氢氧根离子在电性作用下移向锌片。这样，在由稀硫酸、锌片、铜片、导线等组成的闭合电路中有电荷做定向移动，电荷定向移动就形成了电流，上述的化学方程式也就是由此得来的。而原电池电极的名称一般根据电子流向确定，电子流出的电极叫做负极，发生氧化反应；电子流入的电极叫做正极，发生还原反应。电池的总反应式就是电池中的整个氧化还原反应，是两个电极反应式之和。在外电路中电子由负极流向正极。【板书】Zn片发生氧化反应 Zn：Zn2eZn 2+ 负极 H+在Cu片上发生还原反应 Cu：2H+2e H2 正极 总离子反应 Zn 2+ + 2H+ Zn2+ H2【师】那么，接下来我们运用所学的原电池知识，设计原电池装置。实验探究2：1. Zn-Zn与稀硫酸进行实验。2. Cu-石墨与稀硫酸进行实验。（在短时间内，不考虑氧气的作用）3. Zn-石墨与稀硫酸进行实验。4. Fe-Zn与稀硫酸进行实验。5. Cu-Zn与乙醇进行实验。6. Cu-Zn与一个西红柿进行实验。7. Cu-Zn与两个西红柿进行实验上述实验及现象以表格对比的形式呈现出来。 两极材料不同的各种现象。 不同溶液的各种现象。 电极在同一容器和不同容器中的现象。 同一容器实验序号电极材料溶液现象氧化反应还原反应总反应1Zn-Zn稀硫酸2Cu-C3Zn-C4Fe-Zn5CuZn6【师】 大家看到上述几个实验中其中3、4、6可产生电流，即可形成原电池，而其余则不能，那么，在什么条件下，可形成原电池呢？【生】 1、有两种活动性不同的金属（或非金属单质）作电极。 2、电极材料均插入电解质溶液中。 3、两极相连形成闭合电路。 4、能自发发生氧化还原反应。【师】回答的非常好！要形成原电池就必须具备三个条件：1、有两种活动性不同的金属（或非金属单质）作电极。2、电极材料均插入电解质溶液中。3、 两极相连形成闭合电路。4、能自发发生氧化还原反应。课堂总结【师】本节课我们学习了化学能与电能的转化，特别要注意原电池的构成条件，及电极的判断。请同学们及时复习本节内容！板书设计 第二节化学能与电能 第一课时 化学能与电能的相互转化(一)火力发电化学能转化成热能、热能转化成机械能、机械能转化成电能(二)化学能直接转化为电能的原理与装置1、（1） Zn片发生氧化反应 Zn：Zn2eZn 负极 H+在C