高中化学《化学能与电能》学案5 新人教版必修2
新人教版高中化学必修2教案-化学能与电能
化學能與電能第2課時【教學目標】1、通過實驗探究初步認識一些常見的化學電源，進一步學習電極反應式的書寫。
2、能從能量轉化、裝置、電極反應等方面區別充電和放電反應，進一步體驗科學探究的過程，掌握基本的研究方法，提高分析問題、解決問題的能力。
3、初步瞭解化學電源在生產和生活中的應用，感受化學在促進社會發展、提高人們生活品質中的重要作用。
【教學重點、難點】能量轉化、裝置、電極反應等方面區別充電和放電反應。
【教學方法】實物展示和探究相結合【教學過程】[引入] 1號和5號乾電池大家熟悉嗎？它的內部構造大家清楚嗎？它的放電原理是什麼？[觀察] 1號和5號乾電池的外型，說出在日常生活中的用途。
[瞭解乾電池的內部結構]乾電池的構造：石墨棒、MnO2糊、NH4Cl糊、鋅筒。
[板書] 二、發展中的化學電源1、乾電池最早使用的，大家熟悉的乾電池——鋅錳電池。
它是一種一次性電池，放電後不能充電（內部的氧化還原反應是不可逆的）。
電池反應：正極：MnO2 + H2O +2e-→ MnO(OH) + OH-負極：Zn － 2e- → Zn2+Zn + 2NH4Cl － 2e- → Zn(NH3)2Cl2 + H+總反應：Zn + MnO2 + 2NH4Cl →MnO(OH) + Zn(NH3)2Cl2缺點：鋅皮被腐蝕而穿導致電解液外溢。
生活中的1號或5號電池。
改進：外殼套上金屬筒或塑膠筒的方法改成了防漏電池；將糊狀NH4Cl換成濕的KOH，並在構造上作了改進，製成了鹼性鋅錳電池，延長了電池的使用壽命。
廣泛用於卡式答錄機、閃光燈、電動玩具、袖珍電視機等。
[思考與交流] 在購買、保存和使用乾電池方面你有何經驗和建議？[問題] 汽車用的電瓶是一種什麼樣的化學電源？[板書]2、充電電池[展示] 鉛蓄電池（簡稱蓄電池）充電電池又稱為二次電池，它在放電時進行的氧化還原反應，在充電時可以逆向進行（一般通過充電器將交流電轉化為直流電進行充電），使電池恢復到放電前的狀態。
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。
(整理)高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》导学案
人教版第二章第2节化学能与电能（第一课时）教材版本：人教版一、教学目标1．知识与技能：(1)了解原电池装置是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置。
(2)通过制作简易原电池的实验，了解原电池的概念和构成原电池的条件，初步掌握原电池的工作原理，能够正确判断简单原电池的正、负极和电子流向，写出两极上发生的电极反应式。
2．过程与方法：(1)采用独学、对学、群学的学习方法，并通过设计学生分组探究实验，来充分调动学生参与课堂的积极性、主动性、以激发他们的求知欲和学习兴趣。
(2)通过设计方案、分组实验培养学生的观察能力与分析思维能力，提高学生的动手能力及与他人交流、合作的能力。
3．情感态度与价值观：(1) 通过探究实验体会到科学探究的严谨与喜悦，进一步激发学习化学的兴趣和信心。
(2)通过化学能与电能的转化在生活中的实际应用，使学生体会到化学与生活的密切联系及化学的应用价值，使学生明确学习的最终目的是服务于社会、造福于人类。
二、教学重点：1．了解原电池装置的功能及其构成条件。
2．掌握原电池的工作原理。
三、教学难点：根据提供的素材设计原电池装置并分析原电池的工作原理。
四、教学方法：学案导学、启发引导、点拨提升、实验探究、合作学习。
五、教学用具：实验仪器：烧杯、检流计、导线实验药品：锌电极、铜电极、稀硫酸等六、课时安排第1课时七、教学过程【引入】橙子好吃吗？橙子不仅好吃，老师还可以利用橙子作为产生电的装置。
【演示实验】用橙子制作水果电池进行演示实验【讲述】这节课我们一起来学习化学能与电能【板书】第二章第2节化学能与电能【演示实验1】将锌片插入稀硫酸溶液有何现象？【学生】描述现象【导引】该反应属不属于氧化还原反应？氧化还原反应的本质是什么？【学生】思考、回答【演示实验2】将铜片插入稀硫酸又有何现象？为什么？【学生】思考、回答【演示实验3】用导线把锌片和铜片连起来并串联一个检流计，再观察铜片上的现象及检流计是否偏转。
2021年高中化学教案新人教版必修2 化学能与电能5
化学能与电能一、教材剖析1、教材的位置及其效果本节教材是人教版化学必修2第二章第二节的教育内容，是电化学中的重要常识。
初中化学现已从燃料的视点开端学习了“化学与动力”的一些常识，在选修模块“化学反响原理”中，将从科学概念的层面和定量的视点比较体系深化地学习化学反响与能量。
该节内容既是对初中化学相关内容的进步与拓宽，又为选修“化学反响原理”奠定必要的根底。
该节分为两课时教育，本课为榜首课时。
经过本课的学习，能使学生清楚地知道原电池的作业原理和构成条件，开端构成原电池的概念，并能够写出电极反响式和电池反响方程式。
日子在现代社会，学生对“电”有着丰厚而又激烈的感性知道。
当学生了解了化学反响中能量转化的原因，并感触了探求化学能与热能的彼此转化进程之后，会对化学能与电能之间的转化问题发生稠密的爱好。
正是依据学生的这种心理特征，教材开端的几个设问，把学生带进了“化学能与电能之间彼此转化”研讨之中。
从能量转化视点看，本节课程内容是对前一节课中“一种能量转化为另一种能量，能量也是守恒的；化学能是能量的一种办法，它相同能够转化为其他办法的能量，如热能和电能等”论说的弥补和完善。
从反响物之间电子搬运视点看，原电池概念的构成是氧化复原反响实质的拓宽和运用；从思想视点看，“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”思想办法的反思和打破。
本节教材设置了很多的探求教育资料，赋有深入的自主探求教育思想内在。
首要，原电池概念引进的演示试验2-4为探求教育创设了问题情形，当学生调查到“铜片上发生气泡”这一失常的试验现象时，发生认知的抵触，就会情不自禁地提出一系列问题，发生激烈的探求愿望，并提出各式各样的假定，试图用原有的认知结构去“同化”；学生依据试验现象，经过紧密的逻辑推理，得出相关定论，完结认知的“适应”；当学生了解原电池的原理后，教材又设置了一个“科学探求”和“考虑与沟通”栏目，让学生自己探求评论归纳出“组成原电池的条件”，完结认知结构的“开展”；一起，讲义插图“生果电池”，是本课时探求教育内容的“搬迁”，完结常识的运用和延伸。
新人教版高中化学必修2教案-化学能与电能
課題化學能與電能三維目標知識與技能1、理解原電池原理和形成條件。
2、通過學生設計完成原電池形成條件的實驗,學習實驗研究的方法。
過程與方法通過學生經歷假設與猜想、設計方案、進行實驗、總結解釋實驗現象、得出結論、應用結論解決問題的過程，逐步探究出原電池的原理和構成條件，並學習科學探究的方法，提高學生的科學探究能力。
通過小組活動提高學生與他人交流、合作的能力。
情感態度與價值觀通過本課的學習，發展學生學習化學的興趣，樂於探究物質變化的奧秘，通過化學史的介紹，使學生理解科學探究的艱辛。
培養學生勤於思考、探索求實的科學態度。
教學重點原電池的原理和形成的條件教學難點原電池的原理教學方法實驗探究式、討論式教學媒體邊講邊實驗、多媒體輔助教學教學內容修改建議【實驗探究引入課題】實驗步驟現象1、鋅片插入稀硫酸2、銅片插入稀硫酸3、鋅片和銅片上端連接在一起插入稀硫酸【問題探究】1、鋅片和銅片分別插入稀硫酸中有什麼現象發生？2、鋅片和銅片用導線連接後插入稀硫酸中，現象又怎樣？為什麼？3、鋅片的品質有無變化？溶液中c(H+)如何變化？4、鋅片和銅片上變化的反應式怎樣書寫？5、電子流動的方向如何？【引入】電能是現代社會中應用最廣泛，使用最方便、污染最小的一種二次能源，又稱電力。
例如，日常生活中使用的手提電腦、手機、相機、攝像機……這一切都依賴於電池的應用。
那麼，電池是怎樣把化學能轉變為電能的呢？這就讓我們用化學知識揭開電池這個謎。
【板書】第二節化學能與電能【板書】一、化學能與電能的相互轉化【板書】1、燃煤發電的過程【板書】2、燃燒的本質──氧化還原反應【分析】氧化還原反應的本質是氧化劑與還原劑之間發生電子轉移的過程，電子轉移引起化學鍵的重新組合，伴隨著體系能量的變化。
要使氧化還原反應釋放的能量不通過熱能而直接轉化為電能，就要設計一種裝置，使氧化反應和還原反應分別在兩個不同的區域進行。
如果要把可產生的電能以化學能的形式儲存起來，這就是我們這節課要研究的重要知識點──原電池，這種裝置可以將氧化還原反應的能量儲存起來，類似於水庫的蓄能。
高中化学教案新人教版必修2化学能与电能5
化学能与电能一、教材分析1、教材的地位及其作用本节教材是人教版化学必修2第二章第二节的教学内容，是电化学中的重要知识。
初中化学已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源〞的一些知识，在选修模块“化学反响原理〞中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反响与能量。
该节内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又为选修“化学反响原理〞奠定必要的根底。
该节分为两课时教学，本课为第一课时。
通过本课的学习，能使学生清楚地认识原电池的工作原理和构成条件，初步形成原电池的概念，并能够写出电极反响式和电池反响方程式。
生活在现代社会，学生对“电〞有着丰富而又强烈的感性认识。
当学生了解了化学反响中能量转化的原因，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〞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。
从反响物之间电子转移角度看，原电池概念的形成是氧化复原反响本质的拓展和应用；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。
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实验2-4为探究教学创设了问题情景，当学生观察到“铜片上产生气泡〞这一反常的实验现象时，产生认知的冲突，就会情不自禁地提出一系列问题，产生强烈的探索欲望，并提出各种各样的假设，试图用原有的认知结构去“同化〞；学生根据实验现象，经过严密的逻辑推理，得出相关结论，实现认知的“顺应〞；当学生理解原电池的原理后，教材又设置了一个“科学探究〞和“思考与交流〞栏目，让学生自己探究讨论归纳出“组成原电池的条件〞，实现认知结构的“开展〞；同时，课本插图“水果电池〞，是本课时探究教学内容的“迁移〞，实现知识的应用和延伸。
高中化学2.2化学能与电能教案新人教版必修2
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：
2019-2020年高中化学《化学能与电能》教案 新人教版必修2
2019-2020年高中化学《化学能与电能》教案新人教版必修2教材分析：本节内容是属于化学反应原理范畴，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程的入门性知识，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大价值的知识，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，内容清晰：火力发电、原电池实验探究（包括概念、工作原理、组成集创造性应用）和技术产品（各种化学电源的设计、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，可用于学生扩充视野，提高分析问题解决问题能力典型材料。
学情分析：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，对化学能与电能之间的转化问题一定会产生浓厚的兴趣。
一、教学目标（一）知识与技能⑴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及其应用，认识研制新型电池的重要性，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通过实验探究培养主动探索科学规律的精神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。
（三）情感态度与价值观⑴培养学生主动参与意识。
⑵学生经过探究过程，可以提高创新思维能力，勇于探索问题的本质特征，体验科学过程；通过对废旧电池的处理加深环保意识。
二、教学重点初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
三、教学难点从氧化还原反应电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。
四、教学模式：预习、实验探究、讨论、启发、讲解五、教学过程一、化学能与电能的相互转化（化学能电能）1、燃煤发电的过程（间接的转化）2、氧化还原反应（直接的转化）锌片：Zn - 2e- = Zn2+(氧化反应）铜片：2H++ 2e-= H2↑ （还原反应）总反应：Zn＋2H+ = Zn2+ + H2↑3、原电池的定义——将化学能转变为电能的装置叫做原电池4、原电池的电极负极：发生氧化反应，电子流出（流向正极）的一极正极：发生还原反应，电子流入（来自负极）的一极5、组成原电池的条件。
新人教版高中化学必修2教案-化学能与电能
化學能與電能【學習目標】：1、知識與技能目標：(1)．獲得化學能與電能轉化的化學實驗的基礎知識和基本技能，能設計並完成化學能與電能轉化的化學實驗。
(2)．形成原電池的概念，探究構成原電池的條件。
2、過程與方法目標：(1)．經歷對化學能與電能轉化的化學實驗探究的過程，進一步理解探究的意義，學習科學探究的基本方法，提高科學探究的能力。
(2)．能對自己的探究原電池概念及形成條件的學習過程進行計畫、反思、評價、和調控，提高自主學習化學的能力。
3、情感態度價值觀：(1)．發展學習化學的興趣，樂於探究化學能轉化成電能的奧秘。
(2)．關注能源問題，逐步形成正確的能源觀。
【學習重難點】：重點：初步認識原電池概念、原理、構成及應用；認識化學能轉化為電能對現代化的重大意義。
難點：通過對原電池實驗的探究，引導學生從電子轉移角度理解化學能向電能轉化的本質以及這種轉化的綜合利用價值。
【學習過程】【資料卡片】：熱電廠生產的過程利用煤、石油、天然氣等自然界蘊藏量極其豐富的化石燃料發電稱為火力發電。
燃料在鍋爐中燃燒產生蒸汽，用蒸汽衝動汽輪機，再由汽輪機帶動發電機發電。
中國煤炭的44％用來發電。
中國煤炭特點是高硫、高灰分且難洗選煤的比重較大，從1980年到1996年，煙塵排放量基本持平，SO2排放量呈上升的趨勢，氮氧化物排放總量得到一定的控制。
火電廠沖灰水、灰渣排放量現已徹底解決。
【合作探究】火電站中，從開始到結束能量是怎樣轉化的？火力發電利與弊？能否將化學能直接轉化為電能？一、化學能直接轉化為電能的原理與裝置【學生活動】閱讀課本P40內容，思考問題：氧化劑和還原劑之間電子是怎樣轉移的？能量又是怎樣轉化的？【實驗探究】１、探究 Cu-Zn原電池原理實驗：【問題與討論】（1）（2）在上述實驗中，完成化學能直接轉化成電能的實驗有哪幾種？（3）在實驗④和實驗⑤中，用化學反應方程式表示出氧化反應、還原反應。
Zn片：反應Cu片：反應總的離子反應：【思考交流】1、原電池概念：將轉化為的裝置。
人教版高中化学必修二第二章第二节化学能和电能(学案)
第二节化学能与电能第1课时探究目标一、知识技能1.理解化学能与电能之间转化的实质。
2.掌握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。
二、过程与方法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。
三、情感价值观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，形成较为客观、正确的能源观，提高开发高能清洁燃料的意识。
探究重点初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
探究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。
探究过程实验步骤现象1、锌片插入稀硫酸2、铜片插入稀硫酸3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？3、锌片的质量有无变化？溶液中c (H+)如何变化？4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？5、电子流动的方向如何？【引入】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，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。
那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？这就让我们用化学知识揭开电池这个谜。
【板书】第二节化学能与电能【板书】一、化学能与电能的相互转化【板书】1、燃煤发电的过程【板书】2、燃烧的本质──氧化还原反应【分析】氧化还原反应的本质是氧化剂与还原剂之间发生电子转移的过程，电子转移引起化学键的重新组合，伴随着体系能量的变化。
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，就要设计一种装置，使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。
如果要把可产生的电能以化学能的形式储存起来，这就是我们这节课要研究的重要知识点──原电池，这种装置可以将氧化还原反应的能量储存起来，类似于水库的蓄能。
【板书】3、原电池原电池实验探究【学生探究】探究实验，填写下列表格。
人教版高中化学必修2第二章第二节化学能与电能学案(公开课学案设计1、2课时)
《化学能与电能》学案第一课时 化学能与电能的相互转化【学习目标】1．掌握原电池的工作原理、能写出电极反应和电池反应的方程式；2．了解常见化学电源的种类及工作原理。
【学习重点】 原电池的工作原理。
【学习难点】原电池的工作原理。
【预备知识】1．在化学反应中，物质中化学能的变化通常表现为 变化，即 转化为 。
2．金属活动性顺序表3．在氧化还原反应中：氧化剂 电子，发生 反应，还原剂 电子，发生 反应，氧化还原反应的本质是 。
【自主学习】1．直接从自然界取得的能源称为 ，如 、 、 、 、 等。
经过加工、转换得到的能源称为 ，如 、 等。
2．化学能与电能的相互转化（1）间接转化在我国发电总量构成上，火力发电居首位。
燃煤发电过程中的能量转化过程为： 能蒸汽 能 能。
（2）直接转化——原电池原电池是将 能转化为 能的装置。
在原电池中，氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行，使其间电子发生转移，在闭合回路下形成电流，可见原电池反应的本质是氧化还原反应。
【重点学习】一、原电池及其工作原理Cu －Zn 原电池实验的探究实验步骤 现 象铜片插入稀硫酸铜片表面锌片插入稀硫酸锌片表面铜片和锌片连接在一起，插入稀硫酸铜片表面，锌片表面铜片和锌片之间连一电流表铜片表面，锌片表面，，电流表指针以Cu－Zn原电池为例，分析原电池的工作原理电极电极材料电极反应反应类型电子流向电流方向负极正极1．原电池是把转变为的装置。
2．组成原电池的条件：①②③④[思考]（1）以下装置不能形成原电池的是。
（2）在铜、锌和稀硫酸构成的原电池中，溶液的PH值如何变化？硫酸根离子的浓度呢？3．原电池的电极判断（1）负极总是电子，化合价，发生反应；正极总是电子，化合价，发生反应。
（2）电子流出的一极是，电子流入的一极是。
（3）一般活泼的金属为，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为。
4．化学电池的反应本质：【概括整合】【过关测试】1．化学电池可以直接将化学能转化为电能，所以化学电池的本质是（）A．化合价的升降B．电子的转移C．氧化还原反应D．电能的储存2．实验室中制取氢气，最好的方法是（）A．纯锌与稀硫酸反应B．纯锌与浓硫酸反应C．纯锌与稀盐酸反应D．粗锌(含铜、银)与稀硫酸反应3．锌片和碳棒用导线连接后插入稀硫酸中，锌片是（）A．阴极B．正极C．阳极D．负极4．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。
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。
人教版高中化学必修2第二章第二节 化学能与电能导学案
人教版高中化学必修2第二章第二节化学能与电能(1)导学案【使用说明与学法指导】 1．请用10分钟时间将上一课时的学案整理落实好，回顾重要知识点，或订正做错的习题； 2．认真阅读课本，划出重要知识，自主规范完成课前预习学案内容并记熟基础知识．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．，用红色笔做好疑难标记；【学习目标】 1．掌握原电池的工作原理、能写出电极反应和电池反应方程式。
2．了解常见化学电源的种类及工作原理。
【学习重难点】原电池的工作原理。
课前预习案（限时20分钟）【预备知识】1．在化学反应中，物质中化学能的变化通常表现为的变化，即转化为2．金属活动性顺序表3．在氧化还原反应中：氧化剂电子，氧化还原反应本质。
【问题导学】1．直接从自然界取得的能源称为、、、、等。
经过加工、转换得到的能源称为如、等。
2．化学能与电能的相互转化⑴间接转化我国发电总量构成上，火力发电居首位。
燃煤发电过程中的能量转化过程为化学能燃烧________蒸汽________能________能。
⑵直接转化------原电池原电池是将__________能转化为_______能的装置。
在原电池中氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行，使其间电子发生转移，在闭合回路下形成电流，可见原电池反应的本质是氧化还原反应。
（3）原电池及其工作原理 [Cu-Zn原电池实验探究]请各小组认真阅读课本实验的原理，查阅相关资料，自主学习原电池的工作原理，按照下面表格的内容尝试完成实验并讨论结果。
Zn失去电子生成Zn后进入溶液，锌片多余的电子通过导线流向铜片；溶液中带正电荷的Zn和H+在电性作用下移向铜片，比Zn2+得电子能力强的H+从铜片上获得电子生成H原子后又结合成H，氢气从铜片上逸出；溶液中的SO——242和OH在电性作用下移向锌片。
这样，在由稀硫酸、锌片、铜片、导线等组成的闭合电路中有电荷做定向移动，电荷定向移动就形成电流。
有有关化学变化如下：锌片上发生的电极反应：Zn—2e—= Zn2+；铜片上发生的电极反应：H++2e—=H2↑总反应式：Zn + 2H+—= Zn2+ + H2↑在这样的一个原电池装置中，锌片作为负极，失去电子，发生了氧化反应，铜片作为正极，H+在铜片上得到电子，发生了还原反应。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第二章化学反应与能量复习重点：初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
复习难点：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知识梳理一、化学能与电能的相互转化1、原电池：(1)概念：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(2)工作原理：负极：＿＿电子（化合价＿＿＿），发生＿＿反应正极：＿＿电子（化合价＿＿），发生＿＿反应 (3) 原电池的构成条件：关键是能自发进行的氧化还原反应能形成原电池，a. 有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿作电极； b. 电极均插入＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；c. 两电极＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿形成闭合回路。
(4)原电池正、负极的判断：负极：＿＿＿＿＿＿＿的电极（较＿＿＿的金属），金属化合价＿＿；正极：电子＿＿的电极（较＿＿＿的金属、石墨等）：元素化合价＿＿。
2、金属活泼性的判断：(1)金属活动性顺序表;(2)原电池的负极（电子流出的电极，质量减少的电极）的金属更活泼； (3)原电池的正极（电子流入的电极，质量不变或增加的电极，冒气泡的电极）为较不活泼金属3 原电池的电极反应：(1) 负极反应：X－ne＝X n－ (2) 正极反应：溶液中的阳离子得电子的还原反应二、原电池的设计：根据电池反应设计原电池：（三部分＋导线）(1)负极为＿＿＿的金属（即化合价＿＿的物质）；(2)正极为＿＿＿＿＿＿＿的金属或＿＿＿；(3) 电解质溶液含有＿＿＿＿＿＿＿＿离子（即化合价＿＿＿＿的物质）。
三、金属的电化学腐蚀(1)不纯的金属（或合金）在电解质溶液中的腐蚀，关键形成了＿＿＿＿，加速了金属腐蚀。
(2) 金属腐蚀的防护：①改变金属内部组成结构，可以增强金属耐腐蚀的能力。
如：不锈钢。
②在金属表面覆盖一层保护层，以断绝金属与外界物质接触，达到耐腐蚀的效果。
（油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的氧化膜）。
③电化学保护法：牺牲活泼金属保护法，外加电流保护法。
四、发展中的化学电源1、干电池（锌锰电池）负极：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；正极(石墨)：2NH4＋ +2e-====2NH3+H2OH2+2MnO2====Mn2O3+H2O 4NH3+Zn2＋==== [Zn(NH3)4]2＋总反应式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；2. 充电电池(1)铅蓄电池：铅蓄电池充电和放电的总化学方程式放电时电极反应：负极：Pb + SO42-－2e-＝PbSO4正极：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；(2)氢氧燃料电池：它是一种高效、不污染环境的发电装置。
它的电极材料一般为活性电极，具有很强的催化活性，如铂电极，活性炭电极等。
总反应：2H2 + O2＝2H2O电极反应为（电解质溶液为KOH溶液）负极：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；疑难点拨：1、由组成原电池的两极的电极材料判断。
一般是活泼的金属是负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属是正极。
注意：如Mg、Al与NaOH溶液形成原电池；Fe、Cu与浓硝酸形成原电池。
都是相对不活泼金属作负极。
2、根据电流方向或电子流动方向判断。
电流是由正极流向负极，电子流动方向是由负极流向正极。
3、根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向判断。
在原电池的电解质溶液内，阳离子移向的极是正极，阴离子流向的极为负极。
4、根据原电池两极发生的变化来判断。
原电池的负极总是失电子发生氧化反应，正极总是得电子发生还原反应。
二、原电池电极反应的书写方法原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应，书写电极反应的方法归纳如下：1、写出总化学反应方程式（即氧化还原反应方程式）；2、根据总反应方程式从电子得失（或元素化合价升降）的角度，将总反应分成氧化反应和还原反应；3、氧化反应在负极发生，还原反应在正极发生，注意介质可能参与反应；典例剖析a、b、c、d四块金属浸入稀硫酸中，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为A．a>b>c>d B.a>c>d>b C.c>a>b>d D.b>d>c>a解析：根据原电池原理：作为负极的金属活动性比正极的金属活动性强，电子流动方向是由负极流向正极，电流方向与电子流动方向相反，因此依次作出判断：活泼性a>b;c>d;a>c;d>b。
答案为B。
【例2】在用Zn片、Cu片和稀硫酸组成的原电池装置中，经过一段时间工作后，下列说法正确的是A．锌片是正极，铜片上有气泡产生 B．电流方向是从锌片流向铜片C．溶液中硫酸的物质的量浓度减小 D．电解质溶液的pH保持不变解析：活泼金属锌为负极，电流方向由正极到负极，与电子流动方向相反，随着H+消耗，pH逐渐增大。
答案为C【例3】美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源，其构造如图所示：a、b两个电极均由多孔碳制成，通入的气体由孔隙中逸出，并在电极表面放电。
(1)a是__极，b是__极．电极反应式分别是_____________、______________。
(2)飞船上宇航员的生活用水由燃料电池提供．已知这种电池发1度电能生成350g水，试计算能量的转化率。
（已知：2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（1）；＝－572kJ/mol）（3）这种电池的输出电压为1.2V，用它使标有“1.2V 1.5W”的小灯泡发光1h，需要消耗标准状态下的 H2多少升？解析：(1)a中的H2失去电子被氧化，是负极；b中的O2得到电子被还原，是正极．两电极的反应分别是：(2)由方程式：2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（1）；＝－572kJ/mol可知，发生350g 液态水放出的热量为：kJ．这过程中产生的电能是1度，即kJ，因此能量转化率为：．(3)1.5W灯泡连续发光1h，消耗的电能：，产生这些电能需要消耗化学能：．这过程中消耗标准状态下的氢气的体积：L．【例4】1991年我国首创以铝－空气－海水电池作为能源的新型海水标志灯，以海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流，只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光，其总反应方程式为：4Al + 3O2 + 6H2O = 4Al(OH)3,则该电源的负极材料为，正极材料为，负极反应正极反应。
解析：Al 、O2（空气）之间的氧化还原反应为：4Al + 3O2 = Al2O3.将该反应与原电池原理、铝的导电性等知识进行综合分析可知，铝既是负极产物，又是反应材料，O2是正极反应物，正极材料应该选择还原性比铝弱的导电性强的材料，如石墨等铝、O2的氧化反应、还原反应分别为：Al – 3e- = Al3+,O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-答案：铝石墨负极反应：Al – 3e- = Al3+，O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-【例5】（2005年江苏高考化学题）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。
高铁电池的总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH,下列叙述不正确的是A ．放电时负极反应为：Zn-2e —+2OH —=Zn(OH)2B ．充电时阳极反应为：Fe(OH)3 -3e —+ 5OH —=FeO 42－+ 4H 2OC ．放电时每转移3mol 电子，正极有1molK 2FeO 4被氧化D ．放电时正极附近溶液的碱性增强解析：高铁电池放电(原电池)时的负极反应为3Zn+6OH —-6e —=3Zn(OH)2，正极反应为2FeO 42－+8H 2O+6e －==2Fe(OH)3+10OH —；充电(电解池)时的阴极反应为3Zn(OH)2+6e －==3Zn+6OH —，阳极反应为2Fe(OH)3+10OH —-6e －==2FeO 42－+8H 2O 。
从而不难分析出答案为C 。
1．随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是A ．利用电池外壳的金属材料B ．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C ．不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D ．回收其中石墨电极2．废电池处理不当不仅造成浪费，还会对环境造成严重污染，对人体健康也存在极大的危害。
有同学想变废为宝，他的以下想法你认为不正确的是A ．把锌皮取下洗净用于实验室制取氢气B ．碳棒取下洗净用作电极C ．把铜帽取下洗净回收利用D ．电池内部填有氯化铵等化学物质，将废电池中的黑色糊状物作化肥用3、下列变化中属于原电池的是A.在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层B.白铁(镀锌)表面有划损时,也能阻止铁被氧化C.红热的铁丝与水接触表面形成蓝黑色保护层D.铁与稀硫酸反应时,加入少量硫酸铜溶液时,可使反应加速4、实验室中欲制氢气,最好的方法是A.纯锌与稀硫酸反应B.纯锌与浓硫酸反应C.纯锌与稀盐酸反应D.粗锌(含铅、铜杂质)与稀硫酸反应5、铁制品上的铆钉应该选用下列哪些材料制成A.铝铆钉B.铜铆钉C.锌铆钉D.锡铆钉6、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 ．不变 B.先变小后变大 C.逐渐变大 D.逐渐变小7、对铜-锌-稀硫酸构成的原电池中,当导线中有1mol 电子通过时,理论上的两极变化是 ①锌片溶解了32.5g②锌片增重了32.5g③铜片上析出1g H 2④铜片上析出1molH 2A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④8、 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 组成的原电池时，Y 为电池的负极，则X 、Y 、Z 三种金属的活动顺序为A.X > Y > ZB. X > Z > YC. Y > X > ZD. Y > Z > X9、将铜棒和铝棒用导线连接后插入浓硝酸溶液中，下列叙述正确的是A.该装置能形成原电池，其中铝是负极 B ．该装置能形成原电池，其中铜是负极C ．该装置不能形成原电池 D.以上说法均不正确10、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛使用，锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应为：Zn(s)+2MnO 2(s)+H 2O(l)﹦Zn(OH)2(s)+Mn 2O 3(s) 下列说法错误的是A ．电池工作时，锌失去电子B．电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(l)+2e-﹦Mn2O3(s)+2OH-(aq)C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g11、微型锂电池可作植入某些心脏病人体内的心脏起博器所用的电源，这种电池中的电解质是固体电解质LiI，其中的导电离子是I-.下列有关说法正确的是A．正极反应：2Li - 2e- = 2Li＋ B．负极反应：I2 + 2e- = 2I-C．总反应是：2Li + I2 = 2LiI D．金属锂作正极12、某原电池总反应离子方程式为2Fe3＋ + Fe = 3Fe2＋能实现该反应的原电池是A.正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl3溶液B.正极为铜，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3)2溶液C.正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2(SO4)3D.正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO413、锌锰干电池在放电时，电池总反应方程式可以表示为：Zn + 2MnO2 + 2NH4＋ = Zn2＋ + Mn2O3 + 2NH3 + H2O在此电池放电时，正极（碳棒）上发生反应的物质是A. ZnB. 碳棒C. MnO2和NH4＋D. Zn2＋和NH4＋14、氢氧燃料电池用于航天飞船，电极反应产生的水，经过冷凝后可用作航天员的饮用水，其电极反应如下：负极：2H2 + 4OH- - 4e- = 4H2O 正极：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH—，当得到1.8L饮用水时，电池内转移的电子数约为A.1.8molB.3.6molC.100molD.200mol二、填空题15、将锌片和铜片插入某种电解质溶液,锌片和铜片用导线相连,形成原电池装置。