高中化学第二章 化学能与电能教案新人教版必修2

第二章 化学能与电能 第二节 化学能与电能
（第一课时）
教学目标
1．初步认识原电池概念、原理、组成及应用。

2．引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质
3．使学生形成高效利用燃料、不浪费能源、积极开发高能清洁燃料的意识。

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
教学方法: 实验探究法
教学用品: 铁丝、铜丝、锌片、钢片、稀硫酸、导线、烧杯、电流计等。

教学过程
[实物展示]与电池有关的各种产品：
[设问]以上器材都以什么作能源？ [回答]化学电池作能源。

[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
[投影]长江三峡水利枢纽工程是我国具有防洪、发电、航运等综合效益的特大型工程，枢纽主要建筑物由大坝、电站、通航等建筑物三大部分组成，泄洪坝段位于河床中部，两侧为发电站。

三峡工程位于中国湖北省宜昌市三斗坪,是世界最大的水利枢纽工程，大坝为混凝土重力坝，坝轴线全长约为2309米，水库正常蓄水位175米,总库容393亿立方米。

[设问]为什么我国要建设三峡水电站？长江三峡水电站建设具有什么重要意义？
[回答]长江三峡工程是当今世界上最大的水利枢纽工程，它具有防洪、发电、航运等巨大的综合效益，提供大量的清洁能源。

[探究·分析] 火力发电利与弊分析。

要素：(1)电力在当今社会的应用和作用。

(2)我国目前和未来发电总量构成。

(3)火力发电的原理分析。

（4）火力发电对环境的污染(5)燃烧的氧化还原反应本质。

[投影]1．2001年我国发电量构成图
2．资料：若用火力发电每年可向空气中排放二氧化碳1亿吨，二氧化硫200万吨，一氧化碳1万吨，氮氧化合物37万吨，工业废渣约1200万吨以上。

3．火力发电厂能量转化：化学能→热能→机械能→电能。

4．火力发电厂工作原理：
[设问]燃烧反应是否是氧化还原反应？氧化还原反应的本质又是什么？
[回答]（阅读课本后）氧化剂与还原剂之间发生电子转移，引起化学键的重新结合，伴随体系能量的变化。

如煤燃烧、铝与盐酸反应放热等。

[反问]能否将化学能直接转化为电能？
[实验]我们已经学习了有关金属的一些知识，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。

[学生实验]见教材实验2－4。

[提问]大家看到了什么现象？
[回答]电流计指针发生偏转，说明导线中产生了电流。

[讲述]把锌片和铜片的上端连接在一起，放入稀硫酸中，在导线中有电子流动，构成一个小电池，我们叫它原电池。

下面我们就来研究原电池的原理及其应用。

[讲述]若在以上实验中，按如下要求进行实验，你又会看到什么现象？[实验过程]
[
组内讨论交流和小组之间汇报总结]
[练习] 写出③④中锌片和铜片上变化的离子方程式、反应类型及电子流向。

[提问并板书]1、
锌片： Zn－2e－＝Zn2+（氧化反应）
铜片： 2H++2e－＝H2↑（还原反应）电子由锌片经导线流向铜片
[讲述]我们知道，物质发生反应时，常伴有化学能与热能、光能等的相互转化。

例如，镁条在空气中燃烧的化学反应，伴有放热、发光等现象。

这说明化学能转变为热能和光能。

那么，我们做的以上实验是化学能转变为哪种能呢？（学生回答）
[教师总结]这种化学能转变为电能的装置叫做原电池。

[板书]原电池的定义：化学能转变为电能的装置。

[讲述]这一现象早在1799年被意大利的物理学家伏打
捕捉到并加以研究，发明了世界上第一个电池------伏打电池，即原电池。

[观看投影及flash]模拟原电池两极的氧化还原反应
[投影]（学生填写下表）
[引导思考]原电池的两极材料如何选择呢？
[科学探究]原电池的构成条件探究。

实验目的：使学生学会控制实验条件的方法。

活动形式：学生分组实验。

实验类型：对比实验。

探究要求：
1.组织学生根据实验用品，如Zn、Cu、石墨棒、Fe、稀硫酸、乙醇、CuSO4溶液、ZnSO4溶液，导线、西红柿（或其他水果）、电流计等自己设计对比实验。

2.让学生设计表格整理实验信息，然后将化学事实用化学式表达出来。

实验过程：
[活动总结汇报]经过对几种原电池的研究后，总结出原电池两极的判断方法：活泼金属→发生氧化反应→向外线路提供电子→原电池的负极；不活泼金属（或石墨）→发生还原反应→接受外线路提供的电子→原电池的正极。

[板书]2．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
[练习]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
[小结]按板书的内容，归纳本书的内容和要点
[作业]课本习题p39 1、3
家庭实验：用橘汁作电解液也可以组成原电池,回家可以用其他金属、水果、液体再试一试，把两个极板的另一端通过导线接触耳机的两极，仔细听听有什么声音，并想想说明什么问题？
[板书计划]第二节化学能与电能
一、化学能与电能的相互转化
1．锌片：Zn－2e－＝Zn2+（氧化反应）
铜片： 2H++2e－＝H2↑（还原反应）
电子由锌片经导线流向铜片
原电池的定义：化学能转变为电能的装置。

2．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。