第一篇: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。)
第二篇: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
第三篇:高中化学 第二章 化学反应与能量 第二节 化学能与电能(第3课时)学案 新人教版必修2
第二节 化学能与电能(第3课时)
【学习目标】
1.了解生活中常用的化学电池和新型化学电池;
2.引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化本质以及这种转化的综合利用价值。3.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。
【重点、难点】通过对常用的化学电源和新型化学电池原理的了解,巩固原电池原理。【课堂导学】 一.发展中的化学电源
我们上节课所认识的原电池因其结构简单而不能提供持续、稳定的电流,没有太大的使用价值。但是,人们可以根据原电池的反应原理研制出各种有使用价值的化学电源。1.干电池
锌锰电池(一次性电池,放电之后 充电,内部的氧化还原反应是。)(1)普通锌锰电池
+正极材料:
,电极反应式为:2NH4+2e–=2NH3↑+H2↑ ;
负极材料:,电极反应式为: ; 电解质:。(2)碱性锌锰电池
为了延长电池寿命和提高其性能,人们将电池内的电解质 换成湿的,并在构造上作了改进,制成了 电池。2.充电电池
充电电池又称,它放电时所进行的 反应,在充电时可以,使电池恢复到放电前的状态。这样可以实现 转变为,再由 转变为。最早使用的充电电池是。(1)铅蓄电池
负极反应式: ; 正极反应式:PbO2 +SO4+4H +2e=PbSO4+2H2O 电池总反应式:Pb + PbO2 + 2H2SO4 =2PbSO4 + 2H2O 2-
+
-(2)新型充电电池
①镍镉电池,以 为负极,为正极,以 为电解质,寿命比铅蓄电池,但镉是致癌物质,废弃镍镉电池如不回收,会严重污染环境。② 电池的面世会初步解决镍镉电池的环境污染问题。
③碱金属中的 是最轻的金属,活动性,是制造电池的理想物质。电池是新一代可充电的绿色电池。3 燃料电池
燃料燃烧是一种剧烈的 反应,通过燃料燃烧所释放的 再转化为,其能量转化率。燃料电池是一种、的发电装置。以H2为燃料时,产物为 ;以CH4为燃料时,产物为 和。
氢氧燃料电池:电池反应总式为 2H2 + O2 = 2H2O,写出下列电极反应式 电解质为H2SO4时,正极:,负极:2H2-4e= 4H 电解质为KOH时,正极:,负极:2H2+4OH-4e= 4H2O 【课堂练习】
1.日常所用干电池其电极分别为碳棒和锌皮,以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2氧化吸收H2),电极反应可简化为:Zn-2e=Zn、2NH4+2e=2NH3+H2(NH3再用于结合Zn。)根据上述叙述判断下列说法中正确的是 A.干电池中Zn为正极,碳为负极
B.干电池可以实现化学能向电能的转化和电能向化学能的转化 C.干电池长时间连续使用时内装糊状物可能流出腐蚀电器 D.干电池工作时,电子由碳极经外电路流向Zn极 2.下列关于充电电池叙述,不正确的是 A.充电电池的化学反应原理是氧化还原反应 B.充电电池可以无限制地反复放电、充电 C.充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行
D.较长时间不使用电器时,最好从电器中取出电池,并妥善存放
3.氢氧燃料电池是将H2和O2分别通入电池,穿过浸入20%-40%的KOH溶液的多孔碳电极,其电池反应为2H2 + 4OH― 4e = 4H2O和O2 + 2H2O + 4e= 4OH,则下列叙述正确的()A、通氢气的一极是正极,通氧气的一极是负极 B、通氢气的一极发生的是氧化反应 C、工作一段时间后电解质溶液的pH值增大 D、工作时负极区附近的pH值增大----------2+
+
--2+
------+【知能检测】
1.二次电池又叫可逆电池,下列电池属于二次电池的是 A.酸性锌锰干电池和碱性锌锰干电池 B.铅蓄电池 C.氢气燃料电池和甲烷燃料电池 D.镍镉电池和锂电池
2.锂电池是一代新型高能电池,它以质量轻、能量高而受到了普遍重视,目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应式是Li+MnO2 = LiMnO2。下列说法正确的是()A.Li是负极,电极反应为Li-e=Li B.Li是正极,电极反应为Li+e=Li C.MnO2是负极,电极反应为MnO2+e=MnO2 D.锂电池能量高的原因是它所含电子多
3.人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池,其电池的电极反应式为 Zn+2OH-2e= ZnO+H2↑,Ag2O+H2O +2e=2Ag+2OH。据此判断氧化银是--------
----------+A.负极,被氧化 B.正极,被还原 C.负极,被还原 D.正极,被氧化 4.镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用,它的充放电反应按下式进行:
Cd(OH)2+2Ni(OH)2
Cd+2NiO(OH)+2H2O 由此可知,该电池放电时的负极材料是
A.Cd(OH)2 B.Ni(OH)2 C.Cd D.NiO(OH)5.某原电池反应的离子方程式为:Fe +2H=Fe+H2↑,则下列说法正确的是 A.HNO3为电解质溶液 B.锌为原电池正极 C.铁极质量不变 D.铜为原电池正极
+
2+
第四篇:必修2第二章 第二节化学能与电能教学设计与反思
必修2第二章 第二节《化学能与电能》教学设计与反思
设计思路:
新课程的实施将学生置身于一种动态、开放、个性、多元化的学习环境中,让学生自主探索,主动求知,学会收集、分析和利用各种信息及信息资源,并以此发展学生的实践能力、创新精神,合作与分享意识、社会交往能力和社会责任感。这与诱思探究学科教学论的中心思想不谋而合。因此,在设计《化学能与电能》这节课时,主要是通过分组实验让学生自主探索问题,分析问题,解决问题,强化学生的探究意识;以实验现象激发学生的探究兴趣,引发学生的积极思维活动,使学生的思维始终处于活跃状态,使学生真正成为课堂的主人。教师适时进行点拨,使教与学、诱与思达到和谐统一。而学生通过对实验现象的观察,实验原理的分析,真正理解了原电池的本质(氧化还原反应)。最后学生又根据对“科学探究”中实验的设计以及对实验现象的分析归纳构成原电池的条件。这样,学生不仅掌握了化学知识和规律,而且获得了探求知识的途径与方法。学习目标:
知识目标:通过实验探究和问题的讨论,理解原电池的工作原理,掌握原电池的工作条件。能力目标:
1、培养学生的设计实验的能力及操作能力。
2、培养学生分析问题、解决问题及创造性思维。
过程与方法:
1、充分利用学生的好奇心和求知欲,引导学生通过实验探究得出原电池的工作原理及形成条件。
2、设置问题情景,使学生在积极思考和相互讨论中发现问题,分析问题和解决问题。
3、利用多种教学媒体,使理论通俗化,有利于学生的理解。
情感目标:
1、通过学生对实验的设计及探讨的过程(提出问题→设计方案→交流讨论→分析评价),使学生初步体验科学研究过程,培养学生对化学学习的兴趣。
2、通过小组的相互讨论,培养学生的团对协作精神。
教学重难点
教学重点:原电池原理
突出重点方法:采用实验探究、思考与交流的教学方法。教学难点:思维能力的培养、方法的形成和指导。
突破难点的方法:鼓励学生大胆质疑、探索、假设,给学生创设一种能独立探究的情景,引导学生设计可行的实验方案去验证假设,以此培养学生科学的研究方法和态度。教学流程:
一.实验探索,认识现象
(一)创设情境 导入新课
由一名学生上讲台来,利用我给的材料制作一个水果电池。(设计意图:创设情境,激发学习兴趣,引入新课。)
(二)发现问题 推进新课
阅读课本相关内容,并回答以下问题:
1.在火电站中,从开始到结束能量是怎样转化的? 2.其中,化学能转化为电能的关键,即实质是什么? 3.火力发电有哪些弊端?
(设计意图:通过形象的图示和对火力发电弊端的分析,让学生进一步理解化学能可以转化为电能,其关键在于氧化还原反应的发生,激发思考的冲动.)
(三)实验探索 强化认识
实验内容:分组实验探究一 化学能直接转化为电能的装置; 实验器材:锌片、铜片、导线、电流表、稀硫酸; 实验步骤:1.将锌片、铜片同时插入稀硫酸中,但不接触;2.用导线将锌片和铜片连接起来;3.在导线中接入一个灵敏电流表。
实验意图:化学能能否直接转化为电能。思考要点:电流表指针为什么发生偏转?说明什么问题?
实验要求:组内合作,注意实验规则,记录实验现象(观察时要特别注意金属片上是否有明显现象?电流表指针是否偏转?)完成实验后,要立即整理实验现象,书写步骤1中化学方程式.
(设计意图:让学生直观感受化学能直接转化电能的装置,分步递进,强化感知。)
二、分析反应 把握本质
(一)(课件投影)归纳总结 形成概念
根据实验现象记录,你能得出什么结论?形成什么概念?
(设计意图:以体验为基础,以分析促达成,完成概念,享受成果。)
(简要实录:通过实验发现用导线连接锌片和铜片之后,电流表指针发生偏转,说明电路中有电流通过,得出结论,形成概念。教师利用课件一边投影,一边与学生的结论对照,学生有了享受成果的满足感。教师因势利导:电路中的电流是如何产生的?下面,我们就一起分析原电池的工作原理。进一步激发学生的积极性。)
(课件投影)结论:电路中有电流通过,化学能转化成了电能。
概念:把化学能转化为电能的装置叫做原电池。
(二)(课件投影)分析现象掌握本质
根据实验现象记录,阅读课本有关内容,作出分析,掌握原电池的工作原理和原电池反应的实质。
1、电极反应式及电极名称 锌片 :Zn – 2e-= Zn2+ 电子流出,发生氧化反应,称为负极. 铜片:2H+ +2e-= H2↑
电子流入,发生还原反应,称为正极.
2、原电池原理:负极发生氧化反应,正极发生还原反应,电子从负极经外电路流向正极,从而产生电流,使化学能转变成电能。原电池反应的实质是:氧化还原反应.
(设计意图:透过现象,发现本质,掌握原电池的工作原理,理解原电池反应的实质。)
(三)(课件投影)实验探究 认识规律
实验内容:分组实验探究二 原电池的构成条件
实验器材:铜片、锌片、铁片、石墨棒、导线、电流表、稀硫酸、稀盐酸、氯化钠溶液、酒精、小烧杯。实验步骤:
1、以铜锌原电池为基础,通过更换电极,探究原电池对电极的要求;
提示:可以将铜锌原电池中的铜片(或锌片)换做铁片等其它电极,观察能否继续形成原电池。
2、以铜锌原电池为基础,通过更换溶液,探究原电池对溶液的要求;
提示:可以将铜锌原电池中的稀硫酸换做稀盐酸等溶液,观察能否继续形成原电池。
3、以铜锌原电池为基础,重点探究闭合电路对原电池的影响。提示:可以破坏电池中的闭合电路,观察电流表指针是否偏转。
实验要求:各小组完成实验后,立即组内整理分析实验现象,讨论得出原电池的构成条件。
(设计意图:实验探索,感性认识,分析现象,得出结论,形成规律。)(课件投影)原电池的构成条件
1、两种活泼性不同的金属(或其中一种为能导电的非金属,如“碳棒”)作电极;其中较活泼金属为负极。较不活泼金属(或非金属)为正极(正极一般不参与电极反应,只起导电作用)。
2、电解质溶液(做原电池的内电路,并参与反应)
3、形成闭合回路
4、能自发地发生氧化还原反应 总结为:两极一线——溶液
三、(课件投影)科学探究 拓展深化
(一)(课件投影)认真阅读课本的“科学探究”,利用提供的实验用品,设计一套果汁电池(或水果电池)。(设计意图:进一步深化理解原电池的工作原理和构成条件,为下节课分析各种电池的工作原理做铺垫。)
(二)(课件投影)布置作业,课外延伸
四、总结归纳 提出重点 课后反思
化学是一门以实验为基础的自然科学。在教学实践中,强化实验,可以帮助学生由感性认识进入理性认识,符合学生的一般认知规律。《化学能与电能》就是一节以学生为主体的实验探究式新课。在本节课的教学实践中,让实验成为学生实践体验的一部分,通过自主实验,启发引导,小组合作,讨论分析等方法,让实验成为帮助学生开展探究活动的积极手段,激发他们的探究热情,激活学生的学习内驱力。在实践中学会交流,学会合作,并意识到合作是学习的有效途径,培养集体意识,基本实现化学教学的情感目标。实验探究的目的是让学生透过现象,总结本质,即“通过实践而发现真理”。从本节课整体教学效果来看,通过学生有目的的实验探索,学生对知识点的掌握基本达标。原电池的原理及形成条件,学生都能比较轻松地掌握并应用,为后面的新内容的学习打下坚实的基础。
巧设疑问是创设良好思考情境的关键。问题的设置必须难易适度,便于学生跳一跳能摘到桃子,过难或过易都不利于能力的培养。因此设疑时,应时刻把握学生的心理变化,相机设疑,因势利导,逐步展开。例如,在本节课的讲解过程中,设计了如下问题:
1、铜片上产生的气体是哪一种物质?该气体是如何产生的?写出反应方程式;
2、氢离子在铜片上得到的电子是不是来自于铜片(根据铜片是否溶解判断)?如果不是,电子又是从哪来的(根据锌片是否溶解判断)?根据分析写出锌片溶解的方程式。
3、判断铜片和锌片上发生反应的类型。
4、总体描述电子的转移情况。
学生在逐个解疑过程中,由浅入深地逐渐掌握了原电池的工作原理。这样,不仅突出了学生的主体地位,还使学生的思维能力得到强有力的锻炼,学习积极性极大增强,且对知识的理解更加深刻。
从认知层次角度来说,“探索观察”,“研究思维”最终都要落实到“运用迁移”这一层次要素上。在本节教学实践中,通过实践──认识──再实践的亲身体验的学习过程,加深了学生对知识的理解。更重要的是,也让学生有了充分展示自己的机会,使课堂成为围绕学生为中心的教学活动,大大激发学习积极性。
不足之处:关于诱思探究探究学科教学论,在很多方面,我还没有用好。比如,在本节课的教学实践中,探究过程的完整性、真实性与课堂容量关系以及导向性信息的设置梯度、深度自始至终是困扰我的两大难题。
在今后的教学工作中,我会积极学习《诱思探究学科教学论》的教学思想并运用到教学实践中,努力克服自身的不足,创设一个有利于学生自主学习的信息环境和发展平台,变封闭的、被动的、接受式的学习方式为开放的、主动的、探究式的学习方式,使学生在学习的过程中不仅获得知识,更能获得继续学习的能力和解决问题的策略,培养学生良好的信息素养,为学生的可持续发展奠定坚实的基础。
第五篇:第二节化学能与电能教学设计
第二节 化学能与电能教学设计
一、教学目标
1、了解原电池的概念,掌握原电池的工作原理和形成原电池的条件。
2、体会能源与化学的关系以及化学知识在能源领域的作用。
3、体验实验探究在化学中的作用以及掌握。
二、教学重点和难点:
原电池工作原理和形成条件
三、教学方法:实验探究、交流与分享、表现性评价。
四、教学过程:
引入:我们从电动汽车来讲
师:现在国家为什么大力发展电动汽车?
生:电动汽车的能量来源为电能,传统汽车的能量来源为汽油燃烧产生的热能,汽油的燃烧存在燃烧不完全产生能源浪费,燃烧产生空气污染等缺点,而电能是现代社会应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源。教材第40页图2-7 和 2-8
①目前发电总量构成 ②火力发电站工作原理示意图
引导学生思考火力发电能量转化过程: 师:能否存在一种装置能将化学能直接转化为电能?
学生实验:(实验2-4)将把锌片和铜片用导线连接(导线中间接入一个电流表),平行插入到稀H2SO4的烧杯中,观察现象。
实验现象:锌片溶解,铜片产生气泡,电流表指针发生偏转。师:通过实验现象你能得出什么样的结论
生:实验中电流表指针发生了偏转说明该装置产生了电流。师:像这样的装置我们称之为原电池。板书:
一、原电池
1、定义:将化学能转化为电能的装置。
师:这是怎样实现的呢,下面我们来探讨。首先我们可以将该装置用示意图表示。板书:
2、铜锌原电池装置图:
师:大家请思考教材P41页的学与问:根据你了解的电学知识,你知道电子是怎样流动的吗?你如何判断装置的正负极?
演示:将一节标有正负极的干电池代替内电路接在电流表两头,指针偏转,根据指针偏转的方向可判断原电池装置的正负极。结论:Zn:负极,Cu:正极
师:在电路中电流由正极出发通过导线流向负极,而电子运动的方向与电流方向相反,故而电子由负极流出流向正极。因此规定失去电子一级为负极,用符号“-”表示,得到电子的一级为正极,用“+”表示。
板书:
3、原电池工作原理
(1)电极:负极(―)→失去电子的一级→发生氧化反应 正极(+)→得到电子的一级→发生还原反应(2)方向:电子:负极→正极,电流:正极→负极 师:铜锌电极在一起为什么是锌失电子,铜得电子呢? 生:锌的金属性比铜强,更活泼,更容易失电子。小结:负极一般为活泼的金属,较不活泼的金属做正极。
师:锌片为什么溶解,铜片为什么产生气泡呢?大家可以从得失电子角度思考。生:锌片失去电子变为锌离子从而溶解,金属无负价无法得到电子变为离子,溶液中氢离子得电子变为氢气,从而产生气泡。板书:(3)、电极反应及总反应(―):Zn ―2e-= Zn2+(氧化反应)(+):2H+ + 2e-= H2↑(还原反应)总反应:Zn+ 2H+ = H2↑+ Zn2+ 原电池工作原理
原电池工作时,活泼金属(负极)失去电子,溶液阳离子得到电子,从而实现电子的定向移动产生电流。因此原电池的本质是活泼金属与阳离子发生的自发氧化还原反应。板书:
4、形成原电池的条件(1)自发的氧化还原反应(2)闭合的回路
(3)两不同的金属电极(或一金属电极和石墨)(4)两不同电极需伸入电解质溶液
小结:本节课我们学习化学能与电能之间的转化,我们学习了一种直接将化学转化为电能的装置原电池,认识了其工作原理及形成原电池的必要条件。从理论上讲一切自
发的氧化还原反应均能设计为原电池,实现将化学能直接转化为洁净的电能,从而可以解决日益突出的能源危机,如何设计,我们下节课将继续学习。
巩固这节课的练习题
1.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()(A)X>Y>Z(B)X>Z>Y(C)Y>X>Z(D)Y>Z>X 2.下列装置哪些可以形成原电池? 形成原电池的写出电极反应式,并指出电子流动方向。一课三练P38
同步解析与测评P39
作业:①P44-45页:
1、2、②P42实践活动:自作水果电池。
五、板书设计:
第二节 化学能与电能
一、原电池
1、定义:将化学能转化为电能的装置。
2、铜锌原电池装置图:
(―):Zn ―2e-= Zn2+(氧化反应)(+):2H+ + 2e-= H2↑(还原反应)总反应:Zn+ 2H+ = H2↑+ Zn2+
3、原电池工作原理:
(1)电极:负极(―)→失去电子的一级→发生氧化反应 正极(+)→得到电子的一级→发生还原反应(2)方向:电子:负极→正极,电流:正极→负极
(3)、电极反应及总反应
(4)、实质:自发的氧化还原反应(负极+溶液阳离子)
4、形成原电池的条件(1)自发的氧化还原反应(2)闭合的回路
(3)两不同的金属电极(或一金属电极和石墨)(4)两不同电极需伸入电解质溶液