高中化学 《化学能与电能(第一课时)》课堂实录

《化学能与电能》（第一课时）课堂实录
通渭一中崔领斌
师：随着科学技术的发展和社会的进步，各种各样的电器不断进入现代社会，它大大丰富了我们的生活，提高了我们学习工作的效率。

使用电器都需要电能。

今天，我们共同探讨化学能与电能的关系，大家有没有兴趣。

生：有！
师：那么，什么是一次能源和二次能源？
生郭志颖：直接从自然界取得的能源称为一次能源，如流水和风力。

师：你回答的很好，看来课前预习做的不错，继续努力，请坐。

除了流水和风力，原煤、石油、天然气、天然铀矿等都是一次能源。

生陈旭华：一次能源经过加工、转换得到的能源称为二次能源，如电力、蒸汽等。

师：表现很好，请坐。

师：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。

我们首先来了解火力发电，同学们请看投影。

2001年我们国家发电总量如图所示。

估计在2050年前后，水力和其他能源的发电量会逐步增加，相对比率会有所变化，但火力发电仍将居于首位。

我们首先我们来看火电站工作原理示意图。

（学生活动，用时1分钟）看投影或课本P40图2-8。

师：从示意图上我们可以看出，燃煤发电是从煤中的化学能开始的一系列能量转换过程，既火电是通过化石燃料的燃烧，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，然后带动发电机发电。

那么，火力发电有哪些有好处和弊端呢？请同学们思考、交流后自由发言。

（学
生相互交流，1分钟）
生王少华：优点是集中燃烧，污染小，热能利用高。

弊端是煤是不可再生资源，随着时间的推移，它的贮存量会减少。

生牛雄雄：煤的使用历史悠久，技术成熟。

生冉辽：能量转换过程多，损耗大，且对环境污染大。

生陈琪：火力发电会产生废气、废水、废渣，污染环境。

师：各位同学的想法都很好，其他同学估计还有许多观点，由于时间关系，我们不能一一介绍，现将火力发电的利弊归纳总结如下。

【投影】
2、利弊分析
利：产量丰富，经济实惠。

化学能转化为电能，社会应用最广泛、使用最方便。

弊：温室效应；导致酸雨；废料废水；煤储量有限，不可再生；能量转换效率低。

师：同学们，燃烧的本质是什么？
生：氧化还原反应。

师：那么氧化还原反应的本质又是什么？
生：氧化剂和还原剂之间的电子转移。

师：很好，氧化剂和还原剂之间在转移电子的同时，伴随着化学键的重组，肯定发生了能量的转换，我们能否将化学能直接转化为电能呢！很早以前，人们就已进行了探索和研究。

请看投影。

（投影展示化学能转化为电能的化学史）师：我们今天着重学习1800年伏特发现的铜锌原电池。

请一位同学给大家演示一个实验。

（投影展示实验步骤）
生许文杰按照实验步骤演示实验并观察实验现象，给大家叙述了实验现象：当
把锌片和铜片插入到稀硫酸中时，锌片上有气泡产生，铜片上没有；用导线将铜片和锌片连接起来后，铜片上有气泡产生;导线中连接电流表后指针发生偏转。

师：许文杰同学实验做得很棒，现象描述准确。

请回到自己的座位上。

同学们根据刚才的实验现象思考，我们能得出怎样的结论呢？
生：有电流产生。

师：同学们回答的很好。

像这样将化学能转化为电能的装置就叫做原电池。

它的本质是发生了氧化还原反应。

（投影展示原电池的定义）
师：刚才的实验为什么出现了上述现象呢？原因是锌片与希硫酸反应失去电子，发生了氧化反应，失去的电子沿着导线流动到了铜片上，溶液中的氢离子在铜片上得到了电子生成了氢气，发生了还原反应，所以在铜片上有气泡产生;电子在导线中定向运动，从而产生了电流。

我们把失电子的一极称作负极，得点子的一极称作正极。

电极方程式这样写。

（板书演示了电极反应式，分析了原电池的正负极。

再次投影展示原电池的电极反应式）
【投影】
师：我们现在将前后相邻的两排同学分为一个小组，共分6个小组。

每个小组都利用自己桌上的实验器材和药品按照刚才演示实验的方法，组装成原电池，观察有怎样的现象，得出什么结论。

然后各组派一个组员发言。

（学生相互讨论、
交流、进行实验操作，教师在各组巡视指导，用时5分钟）
组1张鹏：我们组的电极材料是锌片和铜片，溶液是氯化铜溶液，连接电流表后指针偏转，证明有电流产生。

原因不知道。

师：很好，请坐。

如果同学们在再仔细观察，还会发现，当不用导线连接时，锌片上会有红色物质生成，当用导线连接后，锌片不断溶解，铜片表面会变新。

观察的时候要仔细。

原因是锌和氯化铜溶液能发生氧化还原反应。

组2王少华：我们组的电极材料是锌片和铜片，溶液是酒精溶液，连接电流表后指针没有发生偏转，证明没有电流产生。

师：不错，为什么?
组2王少华：原因是酒精溶液不导电。

师：很好，请坐。

继续思考。

我们发现溶液不导电，既不是电解质溶液时不能形成原电池。

组3马小栋：我们组的电极材料都是锌片，溶液是稀硫酸溶液，将电极插入稀硫酸后都产生气泡，连接电流表后指针不发生偏转，证明没有电流产生。

我们认为原因是两极失电子的能力相同，电子没有定向移动。

师：回答的很好，请坐。

我们发现电极相同时没有产生电流，既电极相同时不能形成原电池。

组4张旭：我们组的电极材料是铁片和铜片，溶液是氢氧化钠溶液，将电极插入该溶液后无明显现象，连接电流表后指针不发生偏转，证明没有电流产生。

不知道原因。

师：回答的不错，请坐。

我们发现虽然电极不相同，也是电解质溶液，但它们之间没有发生氧化还原反应，也就没有电子的转移，既不发生氧化还原反应时不能形成原电池。

组5魏龑杰：我们组的电极材料是锌片和铜片，溶液是稀硫酸溶液，将电极插入该溶液后，锌片上产生气泡，连接电流表后指针偏转，铜片上有气泡产生，证明有电流产生。

和演示实验一样。

师：回答的很好，请坐。

组6段瑞强：我们组的电极材料都是铝片，溶液是氢氧化钠溶液，将电极插入该溶液后都产生气泡，连接电流表后指针没有不发生偏转，证明没有电流产生。

我们认为原因是两极失电子的能力相同，电子没有定向移动。

师：回答的很好，请坐。

我们发现电极相同时没有产生电流，既电极相同时不能形成原电池。

师：通过刚才的实验、讨论发现，原电池的构成是有条件的，我们用“极、液、路、自”四个方面总结如下，请看投影。

（学生看投影，并做记录。

用时2分钟）【投影】
3、原电池的构成条件：
极——两种活动性不同的金属（或一种非金属导体）作电极
液——电极材料均插入电解质溶液中
路——两极相连形成闭合电路
自——一个自发进行的氧化还原反应
师：学以致用。

我们通过练习题进一步掌握学习的知识。

【投影】
练习1：把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。

若a、b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为：( )
A．a > b > c > d B．a > c > d > b
C．c > a > b > d D．b > d > c > a
（用时2分钟）
师：完成的同学举手回答，说出选项并解释原因。

生王少华：选B。

因为a、b相连时，a为负极，活泼金属做负极，说明a > b；
c、d相连时，电流由d到c，电子流向与电流流向相反，故c > d；a、c相连时，c极上产生大量气泡，故c > a；b、d相连时，b上有大量气泡产生，b > d；所以选B。

师：回答的不错，有不同意见的吗？
生杨阳：选C。

因为a、b相连时，a为负极，活泼金属做负极，说明a > b；c、d相连时，电流由d到c，电子流向与电流流向相反，故c > d；a、c相连时，c 极上产生大量气泡，故a > c；b、d相连时，b上有大量气泡产生，d> b；所以选C。

师：回答的很好，同学们请说，到底是C还是B呢？
（有的学生说C有的说B）
师：看来同学们争论的焦点在产生气泡的电极是正极或负极不确定。

我们共同来讨论，请思考，当活泼的金属失去电子以后，电子沿着导线聚集在了正极上，电解质溶液中的氢离子在正极上得到了电子，从而会发生怎样的现象？
生：正极上有气泡产生。

师：很好，那么这道题应该选什么？
生：B。

师：再做一道。

【投影】
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。

（学生交流、讨论，教师巡视并指导。

用时3分钟）
师：A、B、C中能构成原电池的是…
生：A和B。

师：掌握的很好。

它们的电极反应如何写？我们选哪一道分析讲解？
生：A。

师：好的，哪位同学口述一下你做的。

生何龙祥：Zn做负极，失去2e-成为Zn2+，Cu做正极，H+得电子生成H2。

师：请坐。

同学们，正确吗？
生：不正确。

师：为什么？
生孙润月：因为电解质溶液是硫酸铜溶液，该溶液中既有氢离子又有铜离子，铜离子得电子的能力比氢离子的强，所以正极上不会有氢气放出。

而是铜离子得电子生成铜。

师：解释的很好，请坐。

大家理解了吗？
生：理解了！
师：我们把原电池做一小结，请看投影，通过动画演示，加深对原电池的理解。

【投影】（用时4分钟）
（学生看投影，交流、讨论）
（下课铃声响了）
师：下课，同学们再见！
生：老师再见！。