高一化学教学案：化学能与电能1.doc

高一化学教学案 课题：化学能与电能①
[知识与技能]：1、认识化学能与电能之间的相互转化
2、认识原电池概念，理解原电池原理，了解组成原电池的条件
[过程与方法]：学生通过对化学能转化为电能的学习，体验科学探究的过程，理解科学探究的意义，理解科学探究的基本过程和方法，初步养成科学探究的能力。
[情感态度与价值观]：学生通过探究化学能转化为电能的奥秘，提高学习化学的兴趣和热情，体验科学探究的艰辛与喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐
[教学重点]：初步认识原电池概念、原理、组成及应用
[教学难点]：通过对原电池实验的探究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质
[复习提问]：
1、在化学反应中，物质中化学能的变化通常表现为的 变化，即 转化为
2、金属活动性顺序表
3、在氧化还原反应中：氧化剂 电子，发生 反应，还原剂 电子，氧化还原反应本质 的过程， 引起重新组合，同时伴随 的变化。
[实物展示]：图片展示生活中常用电器。以上器材，需要它工作必须提供什么能源？

[学生回答]：化学电池作能源。
[指导阅读]： 阅读课本P39页资料卡片，了解什么叫做一次能源，什么叫做二次能源？
[讲 述]： 电能是使用最广泛、最方便、污染最小的二次能源（见资料卡片）。在化学反应中化学能的变化通常表现为热量的变化，即化学能转化成热能。那么，物质中的化学能在什么条件下直接转化为电能？又是如何转化的呢？
[板 书]：第二节 化学能与电能
一、化学能与电能的相互转化
[问题探讨]：在火力发电的过程中，能量是怎样进行转换的？
[归纳小结]：在火力发电过程中，经历了一系列的能量转换：

发电机
机械能
热能
蒸汽
化学能
燃烧

[过 渡]： 在火力发电过程中，化学能要经过一系列能量转换环节才能转化为电能，由于转换环节多，能源利用率低，造成能源极度浪费。那么能否将化学能直接转化为电能？
[指导阅读]：阅读课本P40第二、三段，了解化学能直接转化为电能的原理。
[板 书]：二、原电池原理
[讲解分析]： 我们已经学习了有关金属的知识，了解了锌和铜的性质。锌是比较活泼的金属，能溶于稀硫酸，铜是不活泼金属，不溶于稀硫酸。如果我们把锌片和铜片连接在一起，同时放到稀硫酸中，会发生什么现象呢？下面我们做这个实验
[实验2 -4]：题写好实验现象，并思考下列问题。

现      象
1、铜  片插入稀硫酸
  铜片表面
2、锌  片插入稀硫酸
  锌片表面
3、铜片和锌片连在一起插入稀硫酸
铜片表面 锌片表面
4、铜片和锌片之间连一电流表
铜片表面 锌片表面 电流表指针
[交流讨论]：1、反应中哪种物质失去电子？哪种物质得到电子？
2、导线在这个过程中起到什么作用？
3、你怎样才能知道导线中有电子流过？怎样才能知道导线中电子流动方向？
4、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？
[教师精讲]： 要将化学能直接转化为电能，必须将氧化反应和还原反应在不同区域进行，同时架设桥梁，使电子从还原剂区域转移到氧化剂区域，形成电流，这样将化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。
[归纳小结]： 归纳总结形成原电池的概念
1、定义: 化学能转变为电能的装置。
Zn
Cu
H+
Zn2＋
G
H2SO4
[思考与交流]: 在Zn－Cu原电池中从氧化还原反应和得失电子的角度来看，锌片和铜片分别发生什么反应？并试着用式子表示出来。
[归纳小结]：（教师引导，学生归纳，共同得出结论）
2、 锌片：Zn－2e－＝Zn2＋ （氧化反应）
铜片：2H+＋2e－＝H2↑（还原反应）
总反应式：Zn＋2H+＝Zn2＋＋H2↑
3、电极反应式：表示正负极得失电子情况的式子。
4、原电池中的电极名称：
负极：电子流出的一极（上述原电池中的锌片）；
正极：电子流入的一极（上述原电池中的铜片）；
[过 渡]： 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？

[科学探究]：讨论、引出组成原电池需要的条件、原电池形成条件的探究：
编号
装置图示
实验内容
现象
解释或说明
1

Zn—Zn与稀硫酸进行实验

2
Cu—石墨与稀硫酸进行实验

3
Zn—石墨与稀硫酸进行实验

4
Fe—Zn与稀硫酸进行实验

5
如上图：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

[归纳小结]：5、组成原电池的条件
　　 ①、有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）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、具有能自发发生的氧化还原反应。
[典型例题]：1、由铝，铁，铜，银和稀硫酸，可以组成原电池的总数为 ( C )
A、3种 B、4种 C、5种 D、6种
2、下列8个装置中，能发生原电池反应的是 (④⑥⑦)；若能构成原电池，请判定出原电池正负极（ ）

[学 与 问]： P41据你所学知识，你知道导线中的电子是怎样流动的吗？你又如何判定装置的正负极？
[归纳小结]：原电池正负极判定的几种方法：
①、 依据原电池两极材料：较活泼的金属作负极(K、Ca、Na太活泼．不能作电极)；较不活泼金属或可导电的非金属(石墨等)作正极。
②、 根据电流方向或电子流向：电流(外电路)，由正极流向负极；电子则由负极经内电路流向原电池的正极。
③、据内电路离子的迁移方向：阳离子流向原电池正极．阴离子流向原电池负极。
3、如图所示，两电极一为碳棒，一为铁片，若电流表的指针发生偏转，且a极上有大量气泡生成，则以下叙述正确的是 （ B ）
a
A、a为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸 G

B、b为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液
C、a为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸
D、b为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液
4、把a、b、c、d四块金属片浸入稀酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、a 相连时，a为负极，c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序为( B )
A、a＞b＞c＞d B、 a＞c＞d＞b C、c＞a＞b＞d D、b＞d＞c＞a
[归纳小结]：金属的活动性顺序判断的方法有
1．单质与水(或酸)反应置换出氢的难易程度
2．金属元素的最高价氧化物的水化物—— 氢氧化物的碱性强弱来比较
3．活泼性较强的金属能把活泼性较弱的金属从其盐溶液中置换出来
4．根据原电池原理，如：原电池中做负极的金属；电子流出的一极的金属等
[课堂小结]：
[知识回顾]：1、燃烧属于氧化还原反应，氧化还原的本质是 与 之间发生电子转移的过程，电子的转移引起 的重新组合，同时伴随着体系 的变化。能否设计一个装置使电子转移在一定条件下形成电流。
2、原电池的电极判断：据你所学的电学知识，电流表的流向判断装置的正负极和电子流向。
锌片： 极 电子流 （流向 极）的一极。发生 反应，
电极反应：Zn - 2e- = Zn2+
铜片： 极 电子流 （来自 极）的一极。发生 反应，
电极反应：2H+ + 2e- = H2↑
电池总反应式：__________________________ 。
3、原电池的定义： 的装置叫做原电池。
4、组成原电池的条件：
[板书设计]：第二节 化学能与电能（第一课时）
一、化学能与电能的相互转化
1、燃煤发电的过程
化学能
燃烧
热能
蒸汽
机械能
发电机
电能

2、燃烧的本质——氧化还原反应
3、原电池
锌片：Zn - 2e— = Zn2+ (氧化反应）
铜片：2H＋ + 2e— = H2↑ （还原反应）
总反应：Zn＋2H+ = Zn2+ + H2↑
(1)原电池的定义——将化学能转变为电能的装置叫做原电池
（2）原电池的电极
负极：发生氧化反应，电子流出（流向正极）的一极
正极：发生还原反应，电子流入（来自负极）的一极
（3）组成原电池的条件
①有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极
②电极材料均插入电解质溶液中（能自发进行氧化还原反应）
③两极相连形成闭合电路
（4）原电池的原理：较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）流向较不活泼的金属（正极）。
高一化学教学案 课题：化学能与电能①
1、能源可分为一级能源和二级能源，自然界中以现成形式提供的能源称一级能源，需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。据此判断，下列叙述正确的是（　　D　）
A、天然气是二级能源 B、石油是二级能源
C、电能是一级能源 D、水力是一级能源
2、下列叙述中，正确的是 （ C ）
A、电能是二次能源 B、水力是二次能源
C、天然气是一次能源 D、管道煤气是一次能源
3、下列说法中正确的是 （ D ）
A、原电池是把电能转为化学能的装置
B、原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应
C、原电池两级均发生氧化还原反应 D、原电池中的阳离子向正极移动
4、某金属能和盐酸生成氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，则该金属可能为( C )
A、铝 B、铜 C、锡 D、硅
5、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，Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为 （ B  ）
A、X＞Y＞Z B、X＞Z＞Y C、Y＞X＞Z D、Y＞Z＞X
6、原电池的总反应的方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu，该反应的原电池的组成正确的是( C )

A
B
C
D
正极
Zn
Ag
Cu
Cu
负极
Cu
Cu
Zn
Zn
电解质溶液
CuCl2
H2S04
CuSO4
FeCl2
7、已知空气-锌电池的电极反应为：锌粒：Zn + 2OH— — 2e— = ZnO + H2O
石墨：O2 + H2 + 2e— = 2OH—。根据判断，锌片是 （ D ）
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、人造卫星用到的一种高能电池——银锌电池，其电极反应Zn＋2OH－—2e—＝ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e—＝2Ag＋2OH－，据此判断，氧化银是 （ B ）
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、如图所示，烧杯中盛的是水，铁圈和银圈直接相连，在接头处银圈用一根绝缘细丝吊住，并使之平衡，小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液，反应一段时间后，看到的现象是 ( D)
A．两圈仍保持平衡 B．有气泡产生，两圈摇摆不定
C．铁圈向下倾斜 D．银圈向下倾斜
10、将铜片和锌片用导线连接后，插入稀硫酸中构成原电池，其中，铜片是电池的 极，发生 反应，反应式为 ；锌片为电池的 极，发生 反应，反应式为 ；电子由 经过导线流向 。

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