人教版必修二第二章第二节《化学能与电能》教案

1、12 / 12最新人教版必修二第二章第二节化学能与电能教案化学能与电能（第1课时）三维目标知识与技能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。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。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 ，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受

2、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。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。教学过程新课导入一、化学能与电能的相互转化化石燃料燃烧蒸汽 发电机电能1 .火力发电： 化学能 一热能一机械育葭（氧化还原反应）化学电池2 .化学电源：化学能 电能一原电池的原理（氧化还原反应）原电池能量化学能一小L能的装置。转换（两极分别发生氧化还原反应，产生电流）实质）名负极正极电称（电子流出的一极）（电子流入的一极）极材较活

3、泼金属（Zn）较小活泼金属（Cu）料金属（Fe）非金属（C）锌铜原电池金属（Pb）金属氧化物（PbO2）电解液通常和电极反应。构 成 条 件两极、一液、一线、一反应两个活泼性/、同 的 01电解质溶液电极用导线相连并插入电解液能自发地进一个氧化还原反应负极（Zn） : Zn - 2e- = Zn2+（氧化反应）正极（Cu） : 2H+ + 2e-= H2 T （还原反应）总反应：Zn+2H（=Zn2+H4该氧化还原反应的化学能 转变为电能。离子迁 移 池内阳离子1可正极作定向移动, 阴离子向负极作定向移动。（池内）电流：由也极到匚极。电子迁 移（池外）电子流动：由负极到正极（池外）电流：由正_

4、极到里极。重要 应用制作电池、防止金属被腐蚀、提高化学反应速 率干电池、铅蓄电池、新型高 能电池、第二节化学能与电能（第2课时）三维目标知识与技能在获得原电池概念和组成条件的基础上，能设计出一些原电池实验，学习实验研究的方法。过程与方法1 .在探究设计原电池实验的过程中，学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工。2 .能对自己的化学学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习化学的能力。情感、态度与价值观1 .有参与化学科技活动的热情，有将原电池知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学有关的社会和生活问题做出合理的判断。2 .赞赏

5、原电池对个人生活和社会发展的贡献 ，关注能源问题，逐步形成可持续发展的思想。教学重点实验探究的基础上认识原电池的组成及应用。教学难点对研究成果以及学习过程和结果的评价与反思教具准备多媒体课件、投影仪教学过程 新课导入 复习师：请一位同学总结原电池的重要知识点生：i 原电池概念：将化学能转化为电能的装置叫做原电池。ii. 原电池的构成条件： 有两种活动性不同的金属（或非金属单质）作电极。 电极材料均插入电解质溶液中。 两极相连形成闭合电路。生 2.iii. 原电池化学反应本质：较活泼的金属发生氧化反应, 电子从较活泼的金属（负极）通过外电路流向较不活泼的金属（正极）二、发展中的化学电源：几种常见

6、电池和新型燃料电池1. 干电池 2. 充电电池 3. 燃料电池归纳如下表：化学反应特点锌一镒电池负极：（锌筒）：Zn-2e-=Zn2+ （氧化反应）正极：（碳棒）：2MnO 2+2NH 4+2e-=Mn 2O3+2NH 3+H2O总反应： Zn+2MnO 2+2NH 4+=Zn2+Mn 2O3+2NH 3+H 2能量大 ,体积小,但有优越的大电池放电性能,放电电压平稳 ,广泛用于电子表、石英钟、计算机CMOS 电池等锌银电池 Zn|KOH|Ag 2O锌 银 电 池 负极： Zn + 2OH - 2e-= ZnO + H2OZn|KOH|Ag 2O正极：Ag2O + H 2O+2e- = 2Ag

7、 + 2OH-(一次电池)总反应：Zn + Ag 2O + H 2O = 2Ag + Zn(OH) 2铅蓄电池 （充电电池）负极：Pb-2e-+SO42-=PbSO4正极：PbO2+4H+2e-+SO42-=PbSO4+2H2O总反应：Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O锂电池负极： Li - e-=Li新型电池（充电电池正极：MnO 2+2e-=MnO 2-总反应： Li+ MnO 2=LiMnO 2温度使用范围广, 放电电压平坦 , 体积小 , 无电解液渗漏 , 并且电压随放电时间缓慢下降 , 可预示电池使用寿命。适做心脏起搏器电源、高性能的手机和笔记本电脑

8、电池等。氢氧碱性电池：电解质溶液为 30%的氢氧化钾溶液:反应物不是贮存在电池内 部，而是由外设装备提供燃 料和氧化剂。产物是水，无 污染。一种高效、环境友 的发电装置。燃料负极：2H2 We- + 4OH-= 4H 2O正极：。2+ 4e- + 2H 2O = 4OH-电池酸性电池：电解质溶液为硫酸溶液：负极：2H 2 We-= 4H +正极：O2+ 4e- + 4H + = 2H 2O池 甲烷燃料电解质溶液为氢氧化钾溶液：小负极：CH4 + 100H-8e- = CO 32 + 7H 2O电池 正极：2O2 + 8e- + 4H 2O = 80H总反应：CH4 + 2O2 + 2OH- =

9、 CO 32+ 3H 2O水果电池原电池铅蓄电池构造示意图锌镒干电池过根FI.O-*电解质All：。锂离子电池氢氧燃料电池构造示意图第3页【随堂练习】1下列烧杯中盛放的都是稀硫酸(A )(共9页),在铜电极上能产生气泡的是 ECD2.A、B、C都是金属：B中混有C时，只有C能被盐酸溶解；A与B组成原电池时，A为电 池的正极。A、B C三种金属的活动性顺序为 -(C )A. A> B>CB . A>C> BC. C> B> AD. B >C> A3.下列说法正确的是(CD)A.原电池是把电能转化为化学能的装置B.原电池中电子流出的一极是正极，发生氧

10、化反应C.原电池的两极发生的反应均为氧化还原反应D,形成原电池后，原电池中的阳离子向正极移动4.氢馍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉馍电池。氢馍1.电池的总反应式是 :H 2 + NiO(OH)玩芭Ni(OH) 2判断，下列叙述中错误的是 -(AB )A.电池放电时，电池负极周围溶液的 pH值不断增大B.电池放电时，馍元素被氧化C.电池充电时，氢元素被还原D,电池放电时，H2是负极5.把a、b、c、d四种金属片浸泡在稀 H2SO4中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c为正极；b、d相连时，b为 正极，则

11、这四种金属活动性顺序由大到小为 (B )A. a > b > c > dB. a > c > d > bC. c > a > b > dD. b > d > c > a6 .随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是-(B )A.利用电池外壳的金属材料B .防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D .回收其中石墨电极7 .下列变化中与原电池反应有关的是 (BD)A.在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护膜8 .白铁(镀锌)表面有划损时，

12、也能阻止铁被氧化C.红热的铁丝与水接触表面形成蓝黑色保护层第4页(共9页)D.铁与稀硫酸反应时，加入少量硫酸铜溶液时，可使反应加速8.下列装置能构成原电池的是 (AC)ABCD9.废电池处理不当不仅造成浪费，还会对环境造成严重污染，对人体健康也存在极大的危害。有同学想变废为宝，他的以下想法你认为不正确的是 A.把锌皮取下洗净用于实验室制取氢气B.碳棒取下洗净用作电极C.把铜帽取下洗净回收利用D .电池内部填有氯化钱等化学物质，将废电池中的黑色糊状物作化肥用10 .实验室中欲制氢气，最好的方法是 (D )纯锌与浓硫酸反应粗专 (含铅、铜杂质)与稀硫酸反应A.纯锌与稀硫酸反应B.C.纯锌与稀盐酸反

13、应D.11 .铁制品上的挪钉应该选用下列哪些材料制成(AC)A.铝挪钉 B. 铜挪钉 C. 锌挪钉 D. 锡娜钉12 .原电池是一种 化学能转变为电能 装置。在原电池中，较活泼的金属发生氧化 反应,是4极；活动性较差的金属上发生还原 反应，是 正 极。13 .电子表所用的某种钮扣电池的电极材料为Zn和Ag2O,电解质溶液为 KOH,其电极反应式为：Zn + 2OH = ZnO + H 2O + 2eAg2O + H2O + 2e = 2Ag + 2OH电池的负极是 Zn ，正极发生的是 还原 反应(反应类型)，总反应式为 Zn + Ag2O + H2O =2Ag + Zn (OH) _?。14

14、 .现有A、B、C、D四种金属，把A、B分别浸入稀硫酸中，产生气泡都很慢；把 C、D分 别浸入稀硫酸中，产生气泡都很快；把 A、B用导线连接浸入稀硫酸中时，A上有气泡析 出；把C浸入D的硝酸盐溶液中，C的表面有D析出。这四种金属的活动性顺序由强到弱为C D B A 。第5页(共9页)第二章 第二节 化学能与电能 练习卷班级 姓名 坐号一、选择题1.随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是( )A.利用电池外壳的金属材料B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D.回收其中石墨电极2.废电池处理不当不仅

15、造成浪费，还会对环境造成严重污染，对人体健康也存在极大的危害。有同学想变废为宝，他的以下想法你认为不正确的是 ( )A.把锌皮取下洗净用于实验室制取氢气B.碳棒取下洗净用作电极C.把铜帽取下洗净回收利用D.电池内部填有氯化钱等化学物质，将废电池中的黑色糊状物作化肥用3 .原电池产生电流的本质原因是()A.原电池中溶液能电离出自由移动的离子B.有两根导线将两个活泼性不同的电极连接C.电极上进行的氧化还原反应的生成物为电子D.电极上进行的氧化还原反应中会有电子的转移4 . X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出,X和Y组成原电池 时，丫为电池的负极。 X、Y、Z三种金属的活

16、动性顺序为 ()A. X>Y>Z B. X >Z>Y C. Y >X>Z D . Y >Z>X5.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，此金属是()A.镁 B.铁 C.铝 D.铜6.某原电池的离子方程式是Zn + Cu2+= Zn2+ + Cu,该原电池正确的组成是 ()正极负极电解质溶液A .CuZnHClB.ZnCuCuS04C.CuZnCuS04D.CuZnZnCl27 .已知空气-锌电池的电极反应为：锌粒： Zn + 20H 2e = ZnO + H 2O 石墨：。2 + H2 + 2e = 20H o根据判断，

17、锌片是A .正极，并被还原B .正极，并被氧化C.负极，并被还原D .负极，并被氧化8 .人造地球卫星用到的一种高能电池一一银锌蓄电池，其电极反应为：Zn +20H 2e = ZnO + H20,Ag 2O+H2O+ 2e = 2Ag + 20H。第6页(共9页)据此判断，氧化银是()A .负极，并被氧化 B .正极，并被还原C.负极，并被还原D.正极，并被氧化9 .右图是氢氧燃料电池构造示意图。关于该电池的说法不正确的 是()A. a极是负极H20B.正极的电极反应是：O2+2H2O+4e=4OH-H2C.电子由b通过灯y流向aD.氢氧燃料电池是环保电池10 .铁在下列情况下腐蚀最快的是 (

18、)A.铁放入海水中B.将铁和锌连接后放入到海水中C.将铁和锌连接后放入到淡水中D.将铁和锡连接后放入到海水中11 .下列叙述中，可以说明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的是 ()A.在氧化还原反应中，甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多B.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强C.甲能跟稀盐酸反应放出氢气而乙不能D.将甲、乙作电极组成原电池时，甲是负极12 .氢氧燃料电池是将多孔馍电极放置在KOH溶液中 然后分别向两极通入 H2和O2,即可产生电流。下列叙述中正确的是 ()A .通入H2的电极为正极B .正极的电极反应式为 O2+2H2O+4e = 4OHC.工作时，负极区溶液pH降低 D.工作时，

19、溶液中的阴离子移向正极13 .以铁片和铜片为两极，以稀硫酸为电解质溶液组成原电池，当导线中通过 电子时，下列说法正确的是()A.铁片溶解1 mol,铜片上析出1 mol H 2 B.两极上溶解和析出的物质的质量相等C.铁片溶解2 g,铜片上析出1 g H2D.铁片溶解1 mol,硫酸消耗1 mol题号12345678910111213答案第7页(共9页)1 .如图所示装置：(1)若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象为 两极反应式为：正极;负极。该装置将 能转化为 能。(2)若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为,总反应方程为。2 .利用Cu + 2FeCl3 = CuCl2 + 2FeCl2反应

20、，设计一个原电池，写出电极反应式。3 .有A、B两种金属分别与盐酸反应，产生氢气的速率相近。怎样设计一个实验证明A、B两种金属的活动性？(画出实验装置图)三、化学与社会1 .目前，有一家著名的清洁公司对废旧电池的回收这项事业迈出了有利的一步。设计了废电池回收程序：(1)放置废电池回收箱；(2)定期专人上门收集；(3)电池分类(普通电池、纽扣电池)(4)市内库房分类储存；(5)集中到一定数量后运至放置地点，依电池种类装入集装箱内封存，直至国内成熟的废电池回收技术出台。但是目前回收渠道不畅，你认为造成这一结果的原因可能是 ()A.电池生产企业星罗密布，规模小，工艺技术落后，污染严重，没有能力组织回收工作B.国内垃圾处理场的处理工艺有待改进C.人们普遍没有意识到废旧电池不当处理对自身的危害及自己在回收环节的重要性D.废电池的环境管理是一项复杂的工程，涉及到收集、分类、运输、处理等，牵扯面广E.电池中所含的金属价值不高，进而可获得的利润有限第8页(共9页)2 .化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。(1)目前常用的馍(Ni)镉(Cd)电池，其电池总反应式可以表示为：放电Cd + 2NiO(。田 + 2距0 -2N1 (0H) 2 + Cd(OH)a充电