配套K12高中化学 2.2化学能与电能(第1课时)原电池学案新人教版必修2

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高中化学 2.2《化学能与电能》教案新人教版必修2

第二节化学能与电能（第1课时）一、化学能与电能的相互转化化石燃料燃烧蒸汽发电机1.火力发电：化学能热能机械能电能（氧化还原反应）化学电池2.化学电源：化学能电能第1页（共9页）第二节化学能与电能（第2课时）二、发展中的化学电源：几种常见电池和新型燃料电池1.干电池2.充电电池3.燃料电池第2页（共9页）水果电池原电池锌锰干电池铅蓄电池构造示意图氢氧燃料电池构造示意图锂离子电池第3页（共9页）【随堂练习】1下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气泡的是 ------------------（ A ）2.A 、B 、C 都是金属：B 中混有C 时，只有C 能被盐酸溶解；A 与B 组成原电池时，A 为电池的正极。

A 、B 、C 三种金属的活动性顺序为 ---------------------------------（ C ） A ．A ＞B ＞C B ．A ＞C ＞BC ．C ＞B ＞AD ．B ＞C ＞A3.下列说法正确的是------------------------------------------------------------------------------------（CD ） A ．原电池是把电能转化为化学能的装置 B ．原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应 C ．原电池的两极发生的反应均为氧化还原反应 D ．形成原电池后，原电池中的阳离子向正极移动4. 氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。

氢镍电池的总反应式是NiO(OH)H 212 2Ni(OH) 判断，下列叙述中错误的是------------(AB )A ．电池放电时，电池负极周围溶液的pH 值不断增大B ．电池放电时，镍元素被氧化C ．电池充电时，氢元素被还原D ．电池放电时，H 2是负极5. 把a 、b 、c 、d 四种金属片浸泡在稀H 2SO 4中，用导线两两相连可以组成各种原电池。

高中化学《2.2.1 化学能与电能1》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《2.2.1 化学能与电能1》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基于自主学习理论的指导，结合新课程标准，高中化学教学理应促进学生自主学习，使全体学生积极参与教学过程，乐于探究实验，勤于思考。

本教学设计利用教材、图片、动画模拟、课外资料等教育资源，调动学生已有的生活经验，以及电学、化学反应中能量变化和氧化还原反应等知识，对“火力发电”进行剖析，为学生创设问题情景，使学生有机会去研究和总结“火力发电”的利与弊，实现从“化学能→热能→机械能→电能”的思维模式向“将化学能直接转化为电能”新思维模式的转换，并且形成高效利用燃料、不浪费能源、积极开发高能清洁燃料的意识。

一方面，通过课堂内的实验探究，使学生认识和体会化学能与电能相互转化的研究过程，理解氧化还原反应中的电子转移是化学电池的反应基础。

另一方面，利用课堂外水果电池的制作和上网搜索发展中的化学电源等实践活动为学生提供应用知识的空间和拓展课堂知识的机会，从而培养学生的科学探究能力，逐步形成科学态度和科学精神。

教学目标1、理解化学能与电能之间转化的实质。

理解化学能是能量的一种形式，它可以转化为其他形式的能量。

2、通过反应物之间电子的转移的探究，理解原电池的形成是氧化还原反应的本质的拓展和运用。

3、通过原电池的发明、发展史，培养学生实事求是勇于创新的科学态度。

体验科学探究的艰辛与愉悦，增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。

同时激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。

教学过程教学环节教师活动学生活动引入新课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。

例如，小到日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……大到火箭上天、神州六号宇宙飞船遨游太空，这一切都依赖于电池的应用。

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6．表明金属甲的金属活动性比金属乙的活动性强的叙述正确的是（）
A．在氧化还原反应中，甲失去的电子数比乙失去的电子多
B．甲比乙同价态的阳离子的氧化性强
C．甲能与稀盐酸反应生成氢气而乙不能
D．将甲与乙组成原电池时，甲为正极
【板书设计】
【课后反思】
本课的设计采用了学生预习本节内容，找出自己迷惑的地方，教师答疑解惑。对于重点知识主要采取实验突破、探究原理的形式，然后自己设计实验装置对本课内容进行理解和升华。最后进行课堂检测，课后进行延伸拓展，以达到提高课堂效率的目的。
C．正极、负极硫酸根离子的浓度基本不变 D．正极附近硫酸根离子浓度逐渐减少
5、对于Zn—Cu—稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中1mol电子通过时，理论上的两极变化是（）
①锌片溶解了32.5g②片增重32.5g③铜片上析出1gH2④ 铜片上析出1molH2
A．①和③ B．①和④ C．②和③ D．②和④
第二节化学能与电能（第一课时）
一、火力发电——火力发电居发电总量首位。
（1）火力发电原理：
（2）能量转换：
（3）存在的问题：
（4）燃烧的本质是氧化还原反应，而氧化还原反应的本质是电子转移；燃烧是使化学能转化为电能的关键。
（实验2-4：Cu-Zn-H2SO4组成原电池）
二、原电池原理及其应用
实验
金属
实验现象
解释或疑问(有关方程式)
①Zn、Cu单独插入稀H2SO4溶液
Zn片
Cu片
②Zn、Cu导线连接后插入稀H2SO4
Zn片
Cu片
电流表
结论
1、原电池（定义）：
注：原电池不需要通过燃烧直接把化学能转化为电能。
2、电极名称：

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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。
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
化学能与电能
三
维
目
标
知识与
技能
通过实验探究认识电解和电镀的基本原理，进一步学习电极反应式的书写。
过程与
方法
能从能量转化、装置、电极反应等方面原电池反应，进一步体验科学探究的过程，掌握基本的研究方法，提高分析问题、解决问题的能力。
情感态度与价值观
初步了解原电池在生产和生活中的应用，感受化学在促进社会发展、提高人们生活质量中的重要作用。
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。
化学电池的反应本质是——氧化还原反应
在碱性条件下的电极反应
Hale Waihona Puke 在酸性条件下的电极反应布置作业
P16 6，7，9
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
常见的化学电池是锌锰电池
负极（锌）：Zn－2e—＝Zn2＋（氧化反应）

高中化学必修二教案-2.2化学能与电能1-人教版

化学能与电能的教学设计一、概述这节课是新课程化学2第二章的第二节《化学能与电能》第一课时的内容。

生活在现代社会，学生对“电” 有着丰富而又强烈的感性认识。

当学生们了解了化学反应中能量转化的原因，并感受了探究化学能与热能的相互转化过程之后，会对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。

正是基于学生的这种心理特征，教材开始的几个设问，把学生带进了“化学能与电能之间相互转化”的研究之中。

从能量转换角度看，本节课程内容是对前一节课中“一种能量可以转化为另一种能量，能量也是守恒的；化学能是能量的一种形式，它同样可以转化为其他形式的能量，如热能和电能等”论述的补充和完善。

从反应物之间电子转移角度看，原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用；从思维角度看，“将化学能直接转化为电能”的思想，是对“化学能→热能→机械能→电能”思维方式的反思和突破。

二、教学目标分析（1）知识与技能①初步掌握原电池的概念和形成条件，理解原电池的原理。

②训练学生的实验操作技能。

（2）过程与方法：①通过教师创设问题情境、学生进行实验探究，帮助学生自主建构原电池的概念，理解和掌握原电池的原理。

②通过化学史实引导学生以问题为中心发现问题、解决问题的学习方法。

（3）情感态度①通过对原电池工作原理及条件的探究，培养浓厚的学习兴趣，养成严谨求实的科学态度。

②利用实验进行探究，树立绿色化学理念，培养科学发展观，增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。

三、学习者特征分析学生在必修1中已经学习了钢铁的腐蚀，在日常生活中也见到各种类型的电池，认识到生活中处处有化学。

也已经习惯了新教材的学习思路和学习方法，同时已具备一定的化学思维基础和基础实验技能，这些都将提高学生学习本课的积极性，也为提高学生的课堂解决问题能力和实践动手能力创造了条件。

【推荐】人教版高中化学必修二 2.2化学能与电能第1课时(教案1)

【回答】Zn + 2H+= Zn2+ + H2↑【提问】现在我将锌片和铜片接触一起放入硫酸溶液中，大家再观察锌片和铜片表面的变【回答】铜片表面产生了气泡【讲述】我们一起看一下四组实验现象：大家看一下我们做的四个实验，锌片放入硫酸溶液中是因为锌与氢发生了置换反应，第二个实验是将铜片放入硫酸溶液中不产生气泡，第三个实验锌片和铜片平行插入硫酸溶液中，很显然是锌反应铜片不反应;第四个实验是将锌片和铜片接触放入硫酸溶液中却是铜片表面有气泡。

【提问】产生的气体是什么?【回答】:氢气【提问】氢元素原来以什么形式存在？【回答】来源于硫酸电离出的H+副板书：我们再从从电子得失角度分析2H＋→H2【提问】：硫酸电离出的H+如何转化为H2,?是得到电子还是失去电子？【回答】得到电子【提问】既然是得电子，那么得到的电子是谁提供的呢？是锌还是铜呢？【回答】锌提供的可能锌表面的电子流到了铜片上被溶液中的H+得到后产生H2。

【提问】大家思考一下有没有可能是铜提供的？如果不是铜，理由如何？【回答】如果可能是铜与硫酸反应,Cu失去电子给了H+;（实验中溶液没有变成蓝色）【提问】:电子从何而来？电子是从溶液传递还是锌片与铜片的接触点传递的呢？【回答】:是接触点传递的，如果是溶液传递的，电子应该可以传递到铜的表面的，如果是通过溶液传递的，第三个实验应该同片表面会气泡产生。

【讲述】如果有电子的移动就应该会有电流，那电流时如何产生的呢？【过渡】：下面我们通过实验来验证：将锌片和铜片用导线连接起来，在导线之间接入灯泡。

平行插入稀硫酸溶液中观察实验现象。

(注意观察铜片表面的变化)我们一起来分析一下电流的产生原理。

【多媒体展示】Cu –Zn原电池闭合状态下微观粒子运动的动画模拟与实验4相似，并展示Cu片.Zn片上得失电子的反应式.【讲述】在这个装置中锌片失去电子、失去的电子通过导线传递给铜片，溶液中的H+在铜片的表面得到电子变成氢气，该装置发生了化学反应在外电路产生了电流，电子由Zn片流出，产生了电能讲述：这是两个电极反应我们称之为半反应，大家想一下在氧化还原反应中，我们将的电子的反应称之为什么反应啊？失去电子的反应称之为什么反应啊？原电池的巧妙之处就在于将氧化反应和还原反应这两个半反应在不同的区域进行。

高中化学 2.2 化学能与电能——原电池教案新人教版必修2(2021年整理)

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化学能与电能-—原电池一、教材分析本节教学内容选自人教版普通高中课程标准实验教科书必修《化学2》第二章《化学反应与能量》第二节《化学能与电能》中的“化学能转化为电能"片段.本节的内容是原电池,包括原电池装置的设计原理、设计意图、本质及构成条件。

关于化学能与电能在必修模块和选修模块中均有安排,在必修模块中只要求举例说明化学能与电能的转化关系及其应用，认识研制新型电池的重要性。

从学科知识体系角度来看,节课内容是学生学习了化学必修1《氧化还原反应》与必修2的《化学能与热能》等内容之后而学习的，所以本节课是对氧化还原反应的本质再探究和延伸，同时也是对化学能与其他能量之间转化的补充，是建立电化学基本概念的基础；在化学选修1(化学与生活)中金属腐蚀与防护，以及选修化学的学生学好化学选修4（化学反应原理）中还将进一步对电化学知识进行深入讨论，所以本节课为后面知识的学习提供了理论基础.综上所述，在知识结构上原电池起到了承上启下的作用。

从生活和社会角度来看，电能在现代社会生活中起着无可取代的作用，电池也广泛应用于社会生活的方方面面.了解电池工作的原理,掌握基本的电化学知识对生活生产都有非常重要的意义。

二、学情分析学生在以前的学习中已经学习过了氧化还原反应，能量之间转换，电解质溶液，金属活泼性等化学知识及物理电学的相关知识，已为本节课的学习做好了一定知识储备;具备了一定的实验探究能力。

高中化学化学能与电能教案新人教版必修2

《化学能与电能》第一课时教学设计[教学目的] （1）通过实验和实例了解化学能与电能的转化关系。

（2）初步认识原电池概念、原理、组成及应用。

[教学重点] 认识原电池概念、原理、组成及应用。

[教学难点]通过对实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。

[教学方法] 实验探究法——通过实验，分析、讨论、思考、交流、归纳、小结。

[教具准备] 1.铁丝、铜丝、锌片、铜片、石墨棒、稀硫酸、CuSO4溶液、ZnSO4溶液，乙醇、西红柿（或其他水果），灵敏电流计、烧杯、导线 2.多媒体课件第一课时[承上启下]1．练习（1）能源可分为一级能源和二级能源，自然界中以现成形式提供的能源称一级能源，需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。

据此判断，下列叙述正确的是 A．天然气是二级能源 B．石油是二级能源C．电能是一级能源 D．水力是一级能源（2）下列说法不正确的是( )。

A．化石燃料在任何条件下都能充分燃烧B．化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体C．直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好D．固体煤变为气体燃料后，燃烧效率更低2．化学反应与能量[引入新课]下面我们在前人研究的基础上来探究化学能与电能之间是如何转化的?火电站工作原理示意图分析思考与交流化学能要经过一系列能量转换才能转化为电能。

要使氧化还原反应释放的能量不通过热能而直接转化为电能，把可产生的电能以化学能的形式储存起来，就要设计一种装置。

将化学能直接转化为电能，高效利用燃料、不浪费能源、开发出高能清洁燃料？[讲授新课]实验探究[实验2-4]实验1：把一块锌片和铜片分别插入盛有稀硫酸的烧杯里。

实验2：用导线将锌片和铜片连接起来。

实验3：在导线中接入一个灵敏电流计。

交流与讨论（组织学生小组讨论并回答）1、锌和稀H2SO4直接反应的实质是什么？2、什么原因造成实验1和实验2中的现象的不同？3、铜片与稀硫酸不反应，锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，为什么在铜片表面有气泡产生？你认为这种气体可能是什么？锌片和铜片上可能分别发生什么反应？如何证明？4、灵敏电流计的指针发生偏转，偏向何方？你如何解释这一现象？分析灵敏电流计指针偏转→有电流产生→产生电能→化学能转化为电能的装置→原电池。

高中化学 2.2 第二节化学能与电能（第1课时）教案新人教版必修2

其次节化学能与电能（第一课时）（一）教材分析学校化学已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些学问，在选修模块“化学反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深化地学习化学反应与能量。

人教版高中化学必修2其次章其次节《化学能与电能》部分既是对学校化学相关内容的提升与拓展，又为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。

由于同学之前没有电化学的基础，理解原电池原理有肯定的难度。

第一课时的主要内容有：原电池的概念、原理、组成原电池的条件。

原电池原理和组成条件是本节课的重点，原电池原理是本节课的难点。

其次课时的主要内容是：介绍几种常见的化学电源在社会生产中的应用。

通过原电池和传统干电池(锌锰电池)初步生疏化学电池的化学原理和结构，并不要求上升为规律性的学问；通过介绍新型电池(如锂离子电池、燃料电池等)体现化学电池的改进与创新，初步形成科学技术的进展观。

激发同学科学学问的求知欲。

本节教材设置了大量的探究教学素材，富有深刻的自主探究教学思想内涵。

首先，原电池概念引入的演示试验2-4为探究教学创设了问题情景，当同学观看到“铜片上产生气泡”这一反常的试验现象（即同学遇到新的问题——冲突），就会情不自禁地提出一系列问题，产生猛烈的探究欲望，并提出各种各样的假设（试图用原有的认知结构去同化——解惑）；同学依据试验现象，经过严密的规律推理，得出相关结论（达到认知上的新平衡——感悟）；当同学理解原电池的原理后，教材又设置了一个“科学探究”和“思考与沟通”栏目，让同学自己探究争辩归纳出“组成原电池的条件”（促进学习者认知结构的不断进展——升华）；同时，课本插图“水果电池”，是本课时探究教学内容的应用和延长（迁移和拓展———进展）。

（二）教学设计思路（1）老师创设情景，通过介绍材料（利用化学史实——伏打电池的创造创设教学情景，提出关于化学能如何转化为电能的问题，沿着伏打创造电池的历程开头自主探究）。

得到启发，沿着伏打创造电池的历程，设计、动手试验探讨原电池原理。

高中化学：2.2《化学能和电能》教学案-1(新人教版必修2)

化学能与电能（第1课时）【教学目标】1、通过实验探究原电池中发生的反应，认识化学能转化为电能的基本原理。

2、学会分析、推理、归纳和总结的逻辑思维方法，提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。

3、通过实验和小组合作学习，体验科学探究过程。

4、了解各类电池在生产、生活实际中的应用，认识化学的价值。

增强环保意识。

【重点难点】1、初步了解原电池的概念、原理、组成及应用。

2、通过实验探究从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质及原电池的构成条件。

【教学过程】[创设问题情景]电能是现代社会最清洁、也是最重要的二次能源，人类生产、生活的各个方面都离不开它。

而火力发电又在电能生产中占有相当大的比重，是电能最主要的来源。

[播放录像或展示图片][提问]燃烧的本质是什么？火力发电中能量的转化方式是怎样的？火力发电又有哪些优点和缺点呢？[学生讨论、分析][激疑]针对火力发电的缺点，能否通过某些方式将化学能直接转化为电能呢？[分组实验探究]锌铜原电池原理实验1：把一块锌片和铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯里。

实验2：用导线将锌片和铜片连起来。

实验3：在导线中接入一个灵敏电流计。

将实验中观察到的现象和自己的结论记录下来。

[学生交流、讨论]1、实验1和实验2中的现象有何不同？是什么原因造成的？2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，铜片表面有气泡产生，你认为这种气体可能是什么？锌片和铜片上可能分别发生什么反应？如何证明？灵敏电流计的指针发生偏转，说明有电流通过，你如何解释这一现象？该装置的正负极分别是什么？请你再设计一个实验证明之。

[教师补充讲解]原电池的定义:锌铜原电池的工作原理:电极反应式及电池总反应式的书写:[思考]如何判断正负极？[设疑]通过刚才的实验我们可以体会到，化学能在原电池装置中可以直接转化为电能，那么，符合什么条件的装置才能构成原电池呢？[分组实验探究]原电池的构成条件。

[交流讨论、归纳总结]原电池的构成条件：1、2、3、4、[课堂练习]1、下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生大量气泡的是2、下列装置中能组成原电池并产生电流的是选项 A B C D电极Cu-Cu Zn-Cu Zn-Cu Zn-Cu 电解质溶液稀硫酸硫酸铜溶液硫酸锌溶液酒精溶液3、把铁和氯化铁、铜和硝酸银这两个氧化还原反应设计成原电池。

高中化学必修二教案-2.2化学能与电能4-人教版

高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》第1课时——原电池教学设计一、教学说明：教学内容：高一化学《必修2》第二章第二节第1课时教学时间：40分钟二、教学设计：1、教学目标（1）知识与技能分析火力发电构造原理, 掌握原电池的构成条件，会判断原电池的电极，会判断电子的流向，电流的流向，会设计简单的原电池。

（2）过程与方法图片展示火力发电构造原理；通过实验探究原电池的构成条件，培养学生设计实验、讨论与交流等技能及科学研究方法。

（3）情感态度与价值观通过合作学习，培养合作技巧与意识；让学生感到化学与我们生活生产的密切联系；让学生体验科学探究的艰辛与喜悦，感悟科学研究对人类文明的推动作用。

2、教学重难点：原电池的原理和原电池的构成条件。

3、教材内容分析：本节是电化学的基础知识，也是本章的重点内容。

融合了氧化还原反应、能量的转换、原电池原理的应用、电解质溶液、金属的活泼性以及物理中的电学等知识等，综合性较强。

学好本节内容有助于学生形成一个将氧化还原反应、能量转换、元素化合物知识、电解质溶液，金属腐蚀和防护、电解原理和有关计算等知识联系起来的知识网络；对培养学生从实践到理论，又从理论到实践的认知规律的提高有很大的作用; 原电池在实际生活、工农业生产、科学研究中应用十分广泛，因此学好本节知识，具有比较重要的理论意义和现实意义。

4、学情分析：学生在必修一中学习了氧化还原反应、电解质的基础等知识，在初中物理中也学习了电学最基础的知识，在知识层次上达到了可以学习电化学的基础，在知识的理解掌握上应该较容易掌握。

5、设计思路：提供材料、提出任务——组织学习活动、引导发现、探索——内化、概括和抽象6、教学方法：图片展示、探究实验、分组讨论法、多媒体教学。

从实验出发，通过实验引导学生讨论、类比分析，从而归纳出原电池的概念和组成条件，并通过多媒体课件帮助学生理解两极的氧化还原反应原理。

7、教具准备：多媒体、烧杯、导线、电流表、铜片、锌片、稀硫酸。

高中化学人教版必修2 2.2化学能与电能(第一课时)教案

《化学能与电能》(第1课时)探究式教学是以自主探究为主的教学。

它是指教学过程是在教师的启发诱导下，以学生独立自主探究或合作讨论为前提，以现行教材为基本探究内容，以学生周围世界和生活实际为参照对象，为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的一种教学形式。

学生对当前教学内容中的主要知识点进行自主学习、深入探究并进行小组合作交流，以自我获取，自我求证的方式深化知识的理解和运用。

从而较好地达到课程标准中关于认知目标与情感目标要求的一种教学模式。

其中认知目标涉及与学科相关知识、概念、原理与能力的掌握；情感目标注重科学素养与道德品质的培养。

◆教材分析教材从学生熟悉的电引入，在学生了解了化学反应中能量转化的原因，并感受了探究化学能与热能的相互转化过程之后，提出化学能转化为电能的研究。

从能量转换角度看，本节内容是对前一节内容中“一种能量可以转化为另一种能量，能量也是守恒的；化学能是能量的一种形式，它同样可以转化为其他形式的能量，如热能和电能等”论述的补充和完善；从反应物之间电子转移角度看，原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用；从思维角度看，“将化学能直接转化为电能”的思想，是对“化学能→热能→机械能→电能”思维方式的反思和突破。

◆思路分析由于原电池的概念、反应原理和构成是本节书的教学重点，原电池的原理是本节书的难点之一，让学生在对化学电源一无所知的情况下理解它的原理有一定的困难，如果让学生知道怎样的装置能产生电流，再来研究它的原理，这样更符合学生的认知规律，因此，对教学内容做出如下安排：第一课时：通过实验探究，初步认识原电池的结构和组成；第二课时：通过练习，初步掌握原电池原理，进一步认识原电池原理的综合利用价值，了解化学电源的应用和发展。

实验探究是让学生在具体实验事实的基础上分析问题得出结论，符合学生的思维特点，有利于在形象思维的基础上发展学生的抽象思维。

但学生的抽象思维和探索能力毕竟还处于初级阶段，尚不成熟，这就决定了他们还不能成为完全独立的探索主体，探索活动需要在教师的组织引导下，有目的有计划地进行。

高中化学《化学能与电能》教案新人教版必修2

《化学能与电能》授课方案（第一课时）教材剖析：本节内容是属于化学反应原理范围，化学学科重要的原理性知识之一，也是深入认识和理解化学反应特点和进度的入门性知识，同时本节内容又是在社会生产、生活和科学研究中有广泛应用的知识，是对人类文明进步和现代化发展有重要价值的知识，与我们每个人息息相关，知识的重要性决定了本节学习的重要性。

本节内容主要分为三部分，内容清楚：火力发电、原电池实验研究（包括看法、工作原理、组成集创立性应用）和技术产品（各样化学电源的设计、工作原理和应用），其中第二部分是重点也是难点，是本节内容的核心部分，应当重点介绍，第三部分中的燃料电池是生活中的新产品，可用于学生扩大视野，提高剖析问题解决问题能力典型资料。

学情剖析：生活在现代社会，学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识。

当学生们刚认识了化学反应中能量转变的原因，并感觉了研究化学能与热能的相互转变过程此后，对化学能与电能之间的转变问题必然会产生浓厚的兴趣。

一、授课目的（一）知识与技术⑴认识常有的化学能与电能的转变方式⑵能举例说明化学能与电能的转变关系及其应用，认识研制新式电池的重要性，形成科学技术的发展观。

⑶理解原电池原理及其形成条件（二）过程与方法⑴经过预习培养自学能力、独立解决问题、发现问题的能力。

⑵经过实验研究培养主动研究科学规律的精神⑶经过思虑与交流学会联系自己已掌握的知识经过比较归纳认识事物的实质特点。

（三）感神态度与价值观⑴培养学生主动参加意识。

⑵学生经过研究过程，可以提高创新思想能力，勇于研究问题的实质特点，体验科学过程；经过对废旧电池的办理加深环保意识。

二、授课重点初步认识原电池看法、原理、组成及应用。

三、授课难点从氧化还原反应电子转移角度理解化学能向电能转变的实质。

四、授课模式：预习、实验研究、议论、启示、讲解五、授课过程授课学生活动设计目的老师活动内容【引入】随着科学技术的发展和社会的进步，和各样各样的电器不断进入现代社会，大大丰富和方便了我们的生活、学习和工作。

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原电池
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．掌握原电池的构成要素以及电池正负极的判断。

4．会书写简单的电极反应式。

化学能转化为电能
1．一次能源和二次能源。

(1)一次能源。

直接从自然界取得的能源，包括风力、流水、潮汐、地热、原煤、石油、天然气、天然铀矿等。

(2)二次能源。

一次能源经过加工、转换得到的能源，如电力、蒸汽等。

2．化学能与电能的相互转化。

(1)燃煤发电的能量转换过程。

化学能――→燃烧热能――→蒸汽机械能――→发电机电能。

(2)原电池。

①定义：把化学能直接转化为电能的装置。

②构成条件：具有活泼性不同的两个电极；具有电解质溶液；电极间构成闭合回路。

③反应本质：化学电池的反应本质是自发进行的氧化还原反应。

(3)电极。

负极：失电子，发生氧化反应的电极。

正极：得电子，发生还原反应的电极。

(4)电极方程式。

表示正、负极发生反应的方程式。

【应用思考】
从上述火力发电和原电池的工作原理，阐述原电池的优点。

提示：火力发电需要经过较多的能量转化过程，每次转化都会有能量的消耗，所以能量利用率不高，而原电池是把化学能直接转化为电能，所以能量利用率较高。

1．以下装置不能形成原电池的是________。

答案：④⑥
2．根据Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑的反应原理设计一个原电池，当Zn为负极时，正极可以选用的金属材料是(D)
A．镁B．石墨C．铝D．铅
3．有关原电池的下列说法中正确的是(C)
A．在外电路中电子由正极流向负极
B．在原电池中，只有金属能作负极
C．原电池工作时，阳离子向正极方向移动
D．原电池工作时，阳离子向负极方向移动
基础训练
1．下列有关燃煤发电的一系列能量转换的过程，正确的是(A )
A ．化学能→热能→机械能→电能
B ．热能→化学能→机械能→电能
C ．机械能→化学能→热能→电能
D ．热能→机械能→化学能→电能
解析：燃煤发电原理——从煤中的化学能开始的一系列能量转化过程：化学能――→燃烧热能――→蒸汽机械能――→发电机电能
故答案为A 。

2．下列关于原电池的叙述中正确的是(A )
A ．原电池能将化学能转变为电能
B ．原电池负极发生的电极反应是还原反应
C ．原电池在工作时其正极不断产生电子并经外电路流向负极
D ．原电池的电极只能由两种不同的金属构成
解析：原电池能将化学能转变为电能，A 正确；原电池负极发生的电极反应是氧化反应，B 错；原电池工作时电子从负极经外电路流向正极，C 错；原电池的电极可用石墨构成，D 错；答案为A 。

3．下面是四个化学反应，你认为理论上不可用于设计原电池的化学反应是(D )
A ．Zn ＋Ag 2O ＋H 2O===Zn(OH)2＋2Ag
B ．Pb ＋PbO 2＋2H 2SO 4===2PbSO 4＋2H 2O
C ．Zn ＋CuSO 4===Cu ＋ZnSO 4
D ．C ＋CO 2===2CO
解析：D 项是吸热的氧化还原反应，反应过程中吸收能量，不能设计为原电池。

4．对于原电池的电极名称，下列叙述有错误的是(C )
A ．发生氧化反应的为负极
B ．正极为电子流入的一极
C ．比较不活泼的金属为负极
D ．电流的方向由正极到负极
解析：原电池中相对活泼的金属为负极，不活泼的为正极，C 项错误；负极发生氧化反应，正极发生还原反应，A 项正确；原电池工作时，外电路中电子由负极流出，由正极流入，电流方向与电子流动方向相反，B 、D 两项正确。

5．在盛有稀H 2SO 4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是(D )
A ．正极附近的SO 2－4离子浓度逐渐增大
B ．正极有O 2逸出
C ．电子通过导线由铜片流向锌片
D ．铜片上有H 2逸出
解析：A.该原电池放电时，溶液中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，故A 错误；
B.正极上氢离子得电子被还原生成氢气，故B 错误；
C.电子由负极经导线流向正极，即由锌片流向铜片，故C 错误；
D.Cu 电极上氢离子得到电子生成氢气，有氢气逸出，故D 正确；故选D 。

6．如图所示装置中，观察到电流计指针偏转，X棒变重，Y棒变轻，由此判断下表中所列X、Y、Z物质，其中可以成立的是(D)
解析：电流计指针偏转，X棒变重，Y棒变轻，说明该装置为原电池，X棒有固体析出，Y棒失去电子进入溶液。

A.锌比铜活泼，所以锌失去电子，生成锌离子进入溶液，X棒变轻，Y上有氢气放出，错误；B.Y为Fe极，则Fe失去电子，生成亚铁离子进入溶液，Y 棒变轻，而X生成氢气，错误；C.锌失去电子进入溶液，则X变轻，Y上有银形成， Y变重，错误；D.Y为Zn，则Zn失去电子进入溶液，Y棒变轻，碳棒上有Cu析出，则碳棒增重，形成电流，正确；答案选D。

能力提升
7．①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。

①②相连时，外电路电流从②流向①；
①③相连时，③为正极；
②④相连时，②上有气泡逸出；
③④相连时，③的质量减少。

据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是(B)
A．①③②④ B．①③④②
C．③④②① D．③①②④
解析：①②相连时，外电路电流从②流向①，说明电子从①流向②，则①比较活泼；①③相连时，③为正极，①为负极，①比较活泼；②④相连时，②上有气泡逸出，氢离子放电生成氢气，则②为正极，④比较活泼；③④相连时，③的质量减少，③作负极，③比较活泼。

据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是①③④②；答案选B。

8．等质量的两份锌粉a、b，分别加入两支相同的试管中，然后加入等体积等物质的量
浓度且均过量的稀硫酸，同时向a中加入少量CuSO4溶液，则产生氢气的体积(V)与时间(t)的关系用图象表示如下，其中正确的是(D)
解析：等质量的两份锌粉中，加入等体积等物质的量浓度且均过量的稀硫酸，同时向a 中加入少量CuSO4溶液，则a中发生的反应有：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，由于置换出来的Cu与Zn在稀硫酸中构成原电池，所以，a中的反应速率比b中的反应速率大，即反应完成所需的时间短，但Cu2＋消耗了少量的Zn，a中产生的H2比b中产生的H2少。

b中只发生反应：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。

符合这些条件的图象就是D项。

9．有甲、乙两位学生均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6 mol/L H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6 mol/L的NaOH 溶液中，如下图所示。

(1)写出甲池中正极的电极反应式。

正极：_______________________________________。

(2)写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式。

负极：________________________________________。

总反应的离子方程式：__________________________________。

(3)如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的
金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出________活动性更强，而乙会判断出________活动性更强(填写元素符号)。

(4)由此实验，可得到如下哪些结论正确( )
A．利用原电池反应判断金属活动顺序时应注意选择合适的介质
B．镁的金属性不一定比铝的金属性强
C．该实验说明金属活动顺序已过时，已没有实用价值
D．该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析
(5)上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动顺序判断原电池中的正负极”这种做法________(可靠或不可靠)。

如不可靠，请你提出另一个判断原电池正负极的可行实验方案________________(如可靠，此空可不填)。

解析：甲同学依据的化学反应原理是Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑，乙同学依据的化学反应原理是2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。

但是由于Al与碱的反应是一个特例，不可作为判断金属性强弱的依据。

故判断一个原电池的正负极应依据实验事实。

答案：(1)2H＋＋2e－===H2↑
(2)2Al＋8OH－－6e－===2AlO－2＋4H2O
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑
(3)Mg Al (4)AD
(5)不可靠将两种金属作电极连上电流计后插入电解质溶液，构成原电池，利用电流计测定电流的方向，从而判断电子流动方向，再确定原电池正负极
10．铜片、锌片和200 mL稀硫酸组成的原电池中，若锌片被腐蚀，当铜片上放出3.36 L(标准状况下)气体时，硫酸恰好全部作用完。

试回答：
(1)写出正极、负极反应式。

(2)产生这些气体消耗了多少克锌？
(3)有多少个电子通过了导线？
(4)原稀硫酸的物质的量浓度是多少？
答案：(1)正极：2H＋＋2e－===H2↑负极：Zn－2e－===Zn2＋(2)9.75 g (3)1.806×1023
(4)0.75 mol/L。

配套K12高中化学 2.2化学能与电能(第1课时)原电池学案 新人教版必修2

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