化学能与电能教学案.doc

化学能与电能教学案
学习环节
学生思考和探究活动
学生课堂反馈
（一）
体会情境
导入：不知同学们想没想过：假如我们的生活中没有了“电”，所有的电器不再运转，那样的生活我们都不敢去想象，也就是说我们对电能的需要不亚于我们的衣食住行，可是，同学们了解电吗？了解我国的发电总量构成吗，了解火电站的工作原理吗？这又和我们的化学有什么样的关系呢？
投影：这是01年我国发电总量的构成图，可见火力发电居于首位。那么我们结合火电站工作原理图可以看出：火电是通过煤这种化石燃料的燃烧这种氧化还原反应的过程使化学能转变为热能，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机（即又完成了热能向机械能的转化），最后带动发电机转化成电能。但是火力发电有利有弊，请同学们一同分析一下。利：煤炭资源丰富，廉价方便；电能清洁安全，快捷方便。缺点：1有废气可能导致温室效应和酸雨2.废料、废水 3.煤是非可再生资源4能量转换效率低
那么，请同学们思考；①我们能不能将化学能直接转变成电能呢？②我们生活中哪些物品实现了化学能向电能的转化？
是的，投影上的各种电池正是化学能转化为电能的验证，那么我们就以我们最熟悉的干电池来了解一下他的③工作原理
（二）
探究活动的实践
1、首先我们根据干电池剖面图来了解其内部结构， 由生活经验我们知道：C棒为正极、Zn为负极、NH4Cl起到电解质作用。那么2、同学们能否抽象出一个简易装置，模拟干电池工作原理呢。如果老师提供Zn片、C棒、稀硫酸、导线、烧杯、电流计 3、请同学思考如何检验此装置能否产生电流。画出改进装置，同时4、补充知识：NH4Cl溶液的作用提供酸性条件，为了便于实验可用稀H2SO4代替NH4Cl溶液。
接下来呢我们进入我们第一个探究环节—原电池工作原理的探究，在这个环节中希望同学们带着5个问题去思考。便于我们总结原电池原理：①原电池装置实现了何种形式间的能量转化？
②何种类型的反应才能设计成原电池？③电池两极上各发生了什么反应？④电子流向和溶液中阴阳离子的移动方向如何？⑤一个完整的原电池装置由几部分组成？
学生画出模拟干电池工作原理的简易装置图：

探究
一：原电池原理
为了利于同学的理解，我将该装置分解成三个阶段来探究，请同学们，结合投影展示和学案思考并分析记录实验现象和原理。
观察角度
现象现象观察点：
质疑
原理反思
Zn、C同时插入稀硫酸中，但不接触
① Zn片
② C棒
1.反应中，物质 失电子，物质 得电子
２.什么方法可使Zn与H+分开，不让H+直接在Zn表面得电子？
方程式:
阶段1：首先我们将Zn、C同时插入稀硫酸中，但不接触，根据我们学过的知识同学们就可以预测出实验现象为 。即锌与稀硫酸发生了置换反映，
.反应中，物质 失电子，物质 得电子，可以看出氢气是在锌版上析出的，那么能否让氢气是在碳棒上析出呢即不让H+直接在Zn表面得电子
Zn、C同时插入稀硫酸中，用导线连接
① Zn片
② C棒
③ 电流计
④ 电子移向
电流
⑤ H+移向
SO42—-移向

1．从理论分析C棒上的气体成分是什么？（氢气）
2：H+转变为H2所需的电子由谁提供？．是由Zn片失去还是C棒？ H2为何会在C棒上生成？
3．什么现象证明电子是由Zn片失去流到C棒上的？

阶段2：装置改进后的现象与前者发生了一些变化，气体会在C棒上析出，锌片只是发生了部分溶解，仍然体现了锌与稀硫酸发生了置换，请思考：
2说明了由于两极板通过导线连接发生了电子的转移。
投影
通过以上的探究，我们对原电池有了一个感性的认识，我们在通过一个小动画从本质上再来分析一下他的原理。注意结合学案给的5点（ ）去分析和记录。 提问； 请同学们以表格的形式再次将原电池的相关知识点整理一下。投影回顾
我将形象的动画概括成这样一个原理图：即；1从电子得失角度 负失氧 正得还 2 电子 离子 3能量

探究二：
原电池构成条件
下面，我们结合对原电池工作原理的理解，进行原电池构成条件的探究：
提供材料：Zn片、Cu片、C棒、稀硫酸、HCl溶液、酒精、导线、烧杯等。同学们根据原理试着设计几套装置，并讨论分析每组装置有无电流产生及其原因。
投影上展示了一些典型装置。有些装置可以构成原电池，有些不行，我们还是以我们熟悉的锌--碳（硫酸）作为参照，分四种情况，来结合装置的异同分析原电池构成条件。
小组讨论探究，分析现象，并汇报实验结果

原电池形成的条件
①有两种活泼性不同的电极
②电解质溶液并且至少能够和一个电极发生氧化还原反应。
③两极相连形成闭合电路
（三）
学习效果的监测与评价
本节课我们从化学能向电能的间接转化迁移到直接转化，引出了原电池的概念，并完成了原电池工作原理和构成条件的探究活动，希望同学们能够学以致用，如：趣味实验：提供番茄、去掉电池的音乐贺卡、电极、导线若干。
作业
习题一：

判断此装置能否构成原电池？并判断正负极，写出电极反应式和总反应式。

习题二：判断下列反应在理论上能否设计成原电池，并指出电极材料、电解质溶液、以及书写电极反应式。
1．NaOH + HCl == NaCl + H2O；
2．Cu + 2Ag+ == Cu2+ + 2Ag
积极思考、动手制作

负极：Fe， Fe - 2e- = Fe2+
正极：Cu， Cu2+ + 2e- = Cu
总反应式：Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu

反应2可设计成原电池：
Cu做负极；C棒做正极
电解质溶液为AgNO3溶液。
负极：Cu-2e-=Cu2+
正极：2Ag++2e-=2Ag
布置作业：
布置作业：
1．完成质量监测中相应习题。
2．查资料来了解各种电池的生产、各种新型电池的发展、电池污染的防治等，写一篇小论文或调查报告。
认真完成作业