高中化学《2.2.2 化学能与电能2》教案 新人教版必修2

第一篇：高中化学《2.2.2 化学能与电能2》教案 新人教版必修2

北京市房山区实验中学高一化学必修二《2.2.2 化学能与电能2》教案

教学背景分析 教学重点

原电池的概念、原理、组成及应用 教学难点

通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。教学方式

讨论、比较、归纳 教学手段 多媒体

教学设计思路

利用课堂内学习探究与课堂外调查相互结合的方式，让学生在对原电池的技术产品──各种化学电源的原理、应用有一个较为理性的认识之后，感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，初步形成较为客观、正确的能源观。教学目标

了解各种化学电源的设计、工作原理和应用。

感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，初步形成较为客观、正确的能源观。

教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 复习引入

复习提问：

下列装置哪些可以形成原电池?

若能形成原电池写出电极反应式,并指出电子流动方向。

二、发展中的化学电源

1、干电池

常见的化学电池是锌锰电池 负极（锌）：

2＋Zn－2e—＝Zn（氧化反应）正极（石墨）：

＋—2NH4＋2e＝2NH3↑＋H2↑（还原）

【学与问】

锌锰干电池即使不用，放置过久，也可能会漏液失效（作为电解质的NH4Cl的水溶液显酸性）使用和保存时应注意什么？

2、充电电池

充电电池又称二次电池，它在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时又逆向进行，使生成物恢复原状，如此充放电可循环进行，至一定周期后终止。

（1）铅蓄电池

（2）镍－镉碱性蓄电池

（3）新一代可充电的绿色电池——锂离子电池

特点：高能电池，电压高，质量轻，贮存时间长等。用途：电脑、手表、心脏起搏器等。（4）燃料电池 氢氧燃料电池： 负极：

— —2H2＋4OH－4e ＝4H2O（氧化反应）正极：

——O2＋H2O＋4e＝4OH（还原反应）总反应：2H2＋O2＝2H2O

【思考与交流】

如何科学合理地使用充电电池？

完成练习

自己收集废旧干电池将其破开观察干电池

为了延长电池寿命和提高其性能，人们将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH，并在构造上作了改进，制成了碱性锌锰电池。

观察其构造

学生阅读课本P40

废电池中含有汞、镉、铬、铅等等大量毒性很强的重金属，随处丢弃会给土壤、水源等环境造成严重的污染，并通过人类的食物链给人体健康造成威胁和危害。另一方面，废电池中的有色金属是宝贵的自然资源，如果能回收再利用这些废旧电池，不仅可以减少对我们生存环境的破坏，而且也是对资源的节约。小结

本节内容与前面所学过的知识的联系是电解质溶液和氧化还原反应，其次从理论上说，任何一个氧化还原反应都可以设计成原电池。氧化剂和还原剂之间转移电子要通过导线（导体）传递才能实现，这样就形成了电流，将化学能转变为电能。化学电池的反应本质是——氧化还原反应

学习效果评价设计 填写下表： 电极材料 介质 同一容器 现象

能否形成原电池 Zn—Zn 稀硫酸

Zn—石墨

Fe—Zn

Cu—Zn 乙醇

Cu—Zn 一个西红柿

Cu—Zn 两个西红柿

Cu—Zn 橙汁

板书设计

第二节

化学能与电能（第二课时）

二、发展中的化学电源 1.干电池 2.充电电池（1）铅蓄电池

（2）镍－镉碱性蓄电池

（3）新一代可充电的绿色电池——锂离子电池

特点：高能电池，电压高，质量轻，贮存时间长等。（4）燃料电池 作业布置 完成试卷 课后反思

领导签字

日期

第二篇：2 化学能与电能 教学设计 教案

教学准备

1.教学目标

一、知识与技能

1.学生通过实验探究认识原电池的工作原理和构成条件，初步掌握原电池的正、负极的判断方法，形成原电池的概念。

2.通过对原电池组成条件的研究，学习科学研究的方法。3.通过探究性实验，能根据实验现象得出结论的探究能力。

二、过程与方法

1.通过合作探究原电池的原理，理解化学实验研究的一般方法。2.能够在实验中发现问题，从而解决问题。

三、情感、态度与价值观

1.体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。2.学会与他人合作，主动交流。

2.教学重点/难点

重点：初步认识原电池的概念、原理以及构成原电池的条件。

难点：从电子转移的角度理解化学能向电能转化的本质，原电池构成条件的探究。

3.教学用具 4.标签

教学过程

【引入】上课前开、关灯。

【思考】开灯过程中消耗了何种形式的能量？关灯后是否还有电流流过？ 【新课导入】使用电器都需要电能。电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便，污染最小的一种二次能源，又称电力。物质中的化学能在什么条件下能转化为电能呢？又是如何转化的呢？ 【思考】物质中的化学能在什么条件下能转化为电能呢？又是如何转化的呢？ 【分析】火力发电原理

【问题思考】火力发电过程中能量转化方式及存在弊端。

【讨论】火力发电弊端：经多次能量转换，能量损耗大，燃料的利用率低；环境污染严重。【板书】

一、化学能转化为电能

1.火力发电（1）能量转换（2）存在的问题

【问题思考】能否将化学能直接转化为电能？ 【引导】引导分析

【探究1】

把一块锌片和铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯中,观察实验现象(注意两块金属片不要相接触,下同)请记录现象。

铜片：

无明显变化

锌片： 表面产生气泡

【探究2】

首先将两根导线连接在一起，观察铜片表面有无变化；然后在导线中间连接一个灵敏电流计,观察电流计的指针是否发生偏转? 请记录现象。

电流计：指针偏转

铜片：表面有气泡产生

锌片： 溶解

结论：有电流产生

【讲解】原电池的定义

定义：将化学能转化为电能的装置。【板书】 2．原电池

（1）定义：将化学能转化为电能的装置

【多媒体演示】演示铜锌原电池的工作原理，并分析讲解该电池中正、负极的判断方法，各电极的反应类型。

【观察】动画中电子的流向、电流的方向、H+的移动方向、气泡产生的位置。

【板书】

（2)Zn－Cu原电池的工作原理 【听讲】原电池的反应原理并记录。【启发】电能和氧化还原反应之间的关系

【板书】

（3）原电池反应的本质：氧化还原反应

【设问】上述装置能产生电流，其它类似的装置是否也能产生电流？ 【演示探究】

改变电极材料、溶液、连接方式进行演示探究（控制变量），引导学生观察思考。

【对比分析】对比分析，原电池的构成条件

①有两种活泼性不同的金属（或金属与非金属）作电极 ②要有电解质溶液 ③两极要形成闭合电路 要点：两极、一液、要闭合 【板书】

（4）原电池的构成条件：两级、一液、要闭合 【引导】

【探究3】利用桌面上的苹果和其他材料制作一个水果电池。【思考与交流】如何判断电池的正负极，连连看

课堂小结

课后习题

《化学能与电能》第一课时练习【课堂练习】

1.将锌片和铜片用导线连接置于稀硫酸中,下列说法不正确的是（）A.锌片的质量逐渐增大

B.电流方向是从铜片向锌片 C.H+在铜片表面被还原

D.氢离子浓度逐渐变小 2.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与Y组成原电池时，Y是电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为（）Ａ．Ｘ＞Ｙ＞Ｚ

Ｂ．Ｘ＞Ｚ＞Ｙ

Ｃ．Ｙ＞Ｘ＞Ｚ Ｄ．Ｙ＞Ｚ＞Ｘ

3.下列装置中能产生电流的是（）

【课堂练习参考答案】 1.A

2.C

3.C 【课后作业】

1.下列各组材料中，不能组成原电池的是（）

2．由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH怎样变化（）A．逐渐变大

B．先变小后变大

C． 不变

D．逐渐变小 3.下列叙述中正确的是（）A．原电池的负极得电子,发生还原反应

B．原电池中较活泼的金属作正极

C．原电池的电极一定要由两种不同的金属组成 D．原电池中发生氧化反应的电极是负极 4．把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若a、b相连，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。则此四种金属的活泼性由强到弱的顺序为（）

A．a>b>c>d

B．a>c>d>b

C．c>a>b>d

D．b>d>c>a 5．将____能转变为____能的装置叫做原电池。原电池中正极发生_______反应，负极发生_______反应。原电池中，在外电路，电子由____极经过导线流向____极。在内电路，阳离子向____极移动，阴离子向_____极移动，这样就形成了闭合回路。原电池的反应本质是__________反应。【课后作业参考答案】

1.C

2.A

3.D 4.A

5.化学，电，还原，氧化，负，正，正，负，氧化还原。

第三篇：2 化学能与电能 教学设计 教案

教学准备

1.教学目标

1.知识与技能

⑴通过Cu-Zn原电池的原理了解常见的化学能与电能的转化方式 ⑵能举例说明化学能与电能的转化关系

⑶通过不同的组成，理解原电池原理及其形成条件 2.过程与方法

⑴通过预习培养自学能力、独立解决问题、发现问题的能力 ⑵通过实验探究，提高实验操作能力

⑶通过思考与交流学会联系自己已掌握的知识通过比较归纳认识事物的本质特征。3.情感态度与价值观

⑴通过实验探究，培养学生主动参与意识与团队合作意识

⑵经过探究过程，提高创新思维能力，勇于探索问题的思维意识，体验科学探究过程 ⑶通过原电池原理的应用以及了解电池历史，体验学习化学乐趣，拓展知识视野

2.教学重点/难点

【教学重点】 1.原电池的概念与构成的条件

2.原电池的工作原理、正负极判断及简单原电池电极反应的书写 【教学难点】 原电池的工作原理探究以及化学能转化成电能装置设计

3.教学用具

电流计，铜片、铁片、锌片、碳棒、干电池、稀硫酸、无水乙醇、导线（带鳄鱼嘴）、烧杯、西 红柿等水果及教师制作课件、铜锌原电池工作原理的模拟动画、多媒体教学平台。

4.标签

教学过程 【教学环节设计】 环节一

创设教学情境，引入教学探究

环节二

创设问题情境和实验情境，通过合作探究原电池的工作原理 环节三

创设实验情境，探究并总结归纳构成原电池的条件

环节四

知识升华，原电池原理的应用以及电池发明史，拓展知识视野 【教学过程】

环节一

创设教学情境，引入教学探究

【讲述】燃煤发电的一系列能量转换过程：化学能→热能→机械能→电能。分析利用火力发电的利弊

【设问】火力发电的这些缺点催生了新的电能发生装置，能不能找到一种装置能把化学能直接转化成电能？

环节二

创设问题情境和实验情境，通过合作探究原电池的工作原理 【学生实验

教师指导】 实验1

观察记录（你看到了什么？）

结论（小组讨论）

将锌片和铜片平行插入稀硫酸溶液中，观察现象；

再使锌片和铜片接触，观察实验现象。

【提出问题】你的头脑中产生了什么疑问？做一个合理的假设解释你的疑问！【学生假设】假设：电子从锌片跑到铜片上。【追问】如何证明电路中有电子通过？

【学生回答】用电流表检验！将锌片和铜片用导线连接起来，在导线之间接入电流表。平行插入稀硫酸溶液中观察实验现象。

【教师】动手实验 【学生实验教师指导】 实验2：

观察记录（你看到了什么？）

结论（小组讨论）

将锌片和铜片用导线连接起来，在锌片和铜片导线之间接入电流表。

【教师】有电流产生。从能量变化的角度分析这是什么装置? 【学生】化学能直接转化为电能的装置。

【板书】原电池定义：化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。【小组讨论】1．在锌片和铜片表面分别发生了哪些变化？ 2．电子从哪里来，到哪里去？

3.电池的正极和负极分别是什么？判断依据是什么？

4.溶液中有哪些看不见的现象？

【展示图片】

【小组汇报】由于Zn失去的电子经导线转移到Cu片上，故导线上有电流通过，因此电流计指针发生偏转。电子由锌片流向铜片，根据物理学知识，电子移动方向与电流方向相反，电流由铜片流向锌片，铜片为正极，锌片为负极。负极Zn：Zn－2e－＝Zn2+

正极Cu：2H＋＋2e－＝H2↑

Zn失去的电子成Zn2+进入溶液，溶液中的阴离子移向负极Zn，阳离子移向正极Cu。【模拟动画】

【过渡】原电池是化学能直接转化为电能的装置，哪么要构成一个原电池需要哪些条件呢？

环节三

创设实验情境，探究并总结归纳构成原电池的条件

【实验探究】用下列药品：Zn片、Cu片、石墨棒、Fe钉、玻璃棒、稀硫酸、无水乙醇、导线、电流表、烧杯等设计对比实验归纳构成原电池的条件。我设计的原电池

实验现象

电流表是否偏转

能否构成原电池

结

论

【讨论总结】

形成条件一：活泼性不同的两个电极---负极：较活泼的金属；正极：较不活泼的金属或非金属导体石墨等；形成条件二：电极需插在电解质溶液中； 形成条件三：必须形成闭合回路。用一句话可概括为“两极一液成回路” 环节四

知识升华：原电池原理的应用以及电池发明史，拓展知识视野 【课堂练习】请你当医生：格林太太的故事 【阅读材料】伏打电池的发明史

【课后作业】

1、回家搜集下列材料：Fe片（Al片）、Cu片、导线、水果（饮料）、电流计，电流计（去掉电池的音乐卡片、发光二极管或手电筒用小灯泡)，请设计一个装置使电流计指针发生偏转(音乐卡片重新发出响声、发光二极管或小灯泡发光)。并画出设计草图。

2、回家搜集废干电池并拆开，弄清它的构造及原理。

3、习题检测

板书

第二节《化学能与电能》 第二节

化学能与电能

一、化学能与电能的相互转化

1、原电池：原电池是将化学能直接转化为电能的装置。

2、原电池的原理：是氧化还原反应。

二、原电池的构成条件

1、有活泼性不同的两极作为原电池的正负极。

2、要有电解质溶液

3、要形成闭合回路

4、要能自发的进行氧化还原反应

第四篇：2 化学能与电能 教学设计 教案

教学准备

1.教学目标

教学目标

一、知识与技能

1.学生通过实验探究认识原电池的工作原理和构成条件，初步掌握原电池的正、负极的判断方法，形成原电池的概念。

2.通过对原电池组成条件的研究，学习科学研究的方法。3.通过探究性实验，能根据实验现象得出结论的探究能力。

二、过程与方法

1.通过合作探究原电池的原理，理解化学实验研究的一般方法。2.能够在实验中发现问题，从而解决问题。

三、情感、态度与价值观 1.体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。

2.学会与他人合作，主动交流。

2.教学重点/难点

重点：初步认识原电池的概念、原理以及构成原电池的条件。

难点：从电子转移的角度理解化学能向电能转化的本质，原电池构成条件的探究。

3.教学用具 4.标签

教学过程 教学过程

【引入】上课前开、关灯。

【思考】开灯过程中消耗了何种形式的能量？关灯后是否还有电流流过？ 【新课导入】使用电器都需要电能。电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便，污染最小的一种二次能源，又称电力。物质中的化学能在什么条件下能转化为电能呢？又是如何转化的呢？

【思考】物质中的化学能在什么条件下能转化为电能呢？又是如何转化的呢？ 【分析】火力发电原理

【问题思考】火力发电过程中能量转化方式及存在弊端。

【讨论】火力发电弊端：经多次能量转换，能量损耗大，燃料的利用率低；环境污染严重。【板书】

一、化学能转化为电能

1.火力发电（1）能量转换（2）存在的问题

【问题思考】能否将化学能直接转化为电能？ 【引导】引导分析

【探究1】

把一块锌片和铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯中,观察实验现象(注意两块金属片不要相接触,下同)请记录现象。

铜片：

无明显变化

锌片： 表面产生气泡 2．原电池

（1）定义：将化学能转化为电能的装置

【多媒体演示】演示铜锌原电池的工作原理，并分析讲解该电池中正、负极的判断方法，各电极的反应类型。

【观察】动画中电子的流向、电流的方向、H+的移动方向、气泡产生的位置。【板书】

（2)Zn－Cu原电池的工作原理 【听讲】原电池的反应原理并记录。【启发】电能和氧化还原反应之间的关系

【板书】

（3）原电池反应的本质：氧化还原反应

【设问】上述装置能产生电流，其它类似的装置是否也能产生电流？

第五篇：高中化学 第二章 第二节 化学能与电能学案1 新人教版必修2

化学能与电能（学案一）

【学习目标】

1．了解化学能与电能的转化关系。2．初步了解化学电池的工作原理及应用。3．了解研制新型电池的重要性。

4．会书写简单的电极反应式和电池反应式。【目标一】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）

4．火力发电缺点：①转换环节多；②发电效率低；③能源浪费多；④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。

【思考】能否将化学能直接转化为电能呢？ 【目标二】原电池原理

1．概念：将

的装置。

从理论上讲，能自发进行的氧化还原反应（即符合强氧化剂与强还原剂反应生成弱的氧化剂与弱的还原剂的反应），都可设计为原电池。

2．原电池正、负极概念：以Zn|H2SO4|Cu原电池为例，如下图所示：

稀硫酸

负极（Zn）：

（氧化反应）正极（Cu）：

（还原反应）总反应：

（氧化还原反应）

负极：较活泼的一极或电子流出的极，发生氧化反应的极。正极：较不活泼的一极或电子流入的极，发生还原反应的极。

3．构成原电池的条件：

【实验探究】探究原电池构成条件 实验一：

【归纳小结】形成条件一：活泼性不同的两个电极。实验二：

【归纳小结】形成条件二：电极需插进电解质溶液中。实验三：

【归纳小结】形成条件三：必须形成闭合回路。

【归纳总结】原电池构成的条件（1）有一个自发进行的氧化还原反应；

（2）具有不同的两极：较活泼的金属作负极，发生氧化反应，较不活泼的金属或非金属（如石墨）作正极，发生还原反应。

（3）具有电解质溶液

（4）具有导线相连组成闭合回路（或在溶液中接触）【练习】将下列反应设计成原电池：

（1）Zn与CuSO4反应：负极（材料为）：

（反应）正极（材料为）：

（反应）总反应：

（2）Fe与FeCl3反应：负极（材料为）：

（反应）正极（材料为）：

（反应）总反应：

4．原电池正负极的判断：

（1）由组成原电池两极的电极材料判断，如果两极是由活泼性不同的金属作电极时，一般情况下相对活泼的金属是

，活泼性较弱的金属是。

【说明】此判定一定要注意实际情况，如：Mg—Al—NaOH，Al才是负极；Al—Cu—浓硝酸，Cu才是负极；如果是由金属和非金属导体（或金属氧化物导体）作电极，金属是负极，非金属导体（或金属氧化物导体）是正极。

（2）根据氧化反应、还原反应发生的位置判定，发生氧化反应的极（或失电子的极）为

，即（负失氧）；发生还原反应的极（或得电子的极）为

，即（正得还）。

（3）根据电子流出或电流流入的电极为

，相反为。

（4）根据原电池里电解质溶液内离子流动方向判断：阳离子移向的极为

，阴离子移向的极为。

（5）根据原电池的两极发生的现象判断。溶解或质量减轻的电极为

，有气体或金属析出的电极为。

【说明】此规则具有相当的局限性，它对于一些非常常规的原电池的电极判定的确准确。如Al—Cu—稀硫酸，但对目前许多的新型燃料电池的电极的判定却显得是那么的无助。5．原电池的应用：

（1）比较金属的活动性大小。一般来说，原电池的负极金属比正极金属活动性强。（2）判断金属腐蚀的快慢：

①电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防腐措施的腐蚀 例：下图中a为生铁，A、B两个烧杯中为海水，C、D烧杯中为1mol·L的稀硫酸。

－1比较A、B、C、D中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是

。②原电池中的负极金属比正极金属腐蚀的快。

③同种金属，在强电解质溶液中比在弱电解质溶液中腐蚀的快。（3）原电池反应速率大于化学反应速率。

例：用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是（A．加热

B．不用稀硫酸，改用98％浓硫酸 C．滴加少量CuSO4溶液 D．不用铁片，改用铁粉

（4）设计电池。从理论上说，任何氧化还原反应均可设计成原电池。）