化学能转化为电能片断教学

1、出版社：江苏教育出版社 版本：2009年6月第4版式 2010年6月第3次印刷书名：普通高中课程标准实验教科书·化学2（必修）·苏教版·高一化学·专题2 化学反应及其能量变化第三单元 化学能与电能的转化§2.3.1 化学能转化为电能(第1课时)设计者：福建省泉州市安溪县龙门中学 黄长华一、设计思路高一学生思维比较活跃，能积极主动地学习，同时已具备一定的化学思维基础和基础实验技能，但对实验的现象和结果的分析能力还有欠缺。此外，其年龄特点决定了他们对于较抽象的概念仍存在理解模糊或概念不清晰的问题。因此，在教学过程中，学生结合学案事先预习，培养学生自

2、主学习的能力。从实际出发，创设情境激发学生对本节课知识的学习兴趣。注重问题的设计，认真分析原电池的工作原理，以及构成原电池的条件，通过教师的演示实验，激发学生的求知欲；通过学生的探究活动，培养了学生的实验技能和应用知识的能力。充分利用多媒体辅助教学，提高课堂效率。二、教学目标1、知识与技能（1）使学生认识到化学能可以转化为电能。（2）初步认识原电池的反应原理及形成条件，并能利用生活中的常见物品制作简易原电池。2、过程与方法通过对原电池形成条件进行探究的过程，进一步理解科学探究的意义，了解科学探究的一般过程，提高科学探究的能力。3、情感态度与价值观通过小组实验，培养学生分工合作的团队精神。三、教

3、学重点初步认识原电池的概念、反应原理及形成条件。四、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以及原电池形成的条件。五、教学方法和手段实验发现法、引导探究法、实践巩固法六、教学用品：烧杯、铜电极、锌电极、铁电极、石墨电极、导线、电流计、音乐贺卡；苹果、西红柿、水、稀盐酸、稀硫酸、硫酸铜溶液、氢氧化钠溶液、氯化钠溶液等。七、教学过程【创设情境】演示“水果生电”实验。【设问】你发现了什么？想知道什么问题？（师生交流）【分析】苹果等水果中含有大量的水果酸，它是一种很好的电解质。如果在水果中插入两个电极，就会象化学电池一样能产生出电流！【引入】生活中的电器都需要电

4、能，目前主要是利用煤来发电，这属于火力发电。那么，能否直接将化学能转化成电能呢？【板书】 化学能转化为电能【学生实验探究1】实验1：把一块锌片和一块铜片分别插入稀硫酸中，观察实验现象。实验2：把一块锌片和一块铜片同时插入稀硫酸中，观察实验现象。实验3：用导线把实验2中的锌片和铜片连接起来，观察实验现象。实验4：在导线中间连接一个灵敏电流计，观察实验现象。实验现象结论实验1实验2实验3实验4结论（学生探究活动，教师适时引导）【分析】实验1和实验2中，锌片表面出现气泡，而铜片表面无明显现象；实验3中，铜片表面有气泡产生，而锌片表面无明显现象；实验4中，电流计的指针发生偏转，说明导线中有电流通过。因

5、此，像这样能将化学反应中的化学能转化为电能的装置，我们称之为原电池。【板书】一、原电池：将化学能转化为电能的装置【引导】 请同学们注意观察一下，连接电流计后，电流计的偏转方向是向顺时针方向偏转。根据物理学的知识，电流是从电流计的红色接线柱进入，从黑色接线柱流出的，这也说明在这个反应中锌片是原电池的负极，铜片是原电池的正极。【设问】 那么，原电池装置是如何把化学能转化为电能的呢？我们一起来分析它的工作原理。【分析】实验4中，锌铜用导线相连后，在锌片上，锌失去电子形成锌离子进入溶液，失去的电子经过导线流入铜片，铜片周围的氢离子得电子被还原成氢气。铜片附近溶液中的氢离子减少了，锌片附近溶液中增加的锌

6、离子就会向铜片附近移动，从而使电极和溶液形成了一个闭合回路。【板书】二、反应原理（举例）负极（Zn）：Zn - 2e- = Zn2+ (氧化反应）正极（Cu）：2H+ 2e- = H2 （还原反应）总反应：Zn+2H+=Zn2+H2【动画模拟】原电池反应的微观原理【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。【展示多媒体】趣味小问题“请你当医生”（学生交流）【分析】由于金与铁（钢的主要成分）是活动性不同的两种金属，唾液中含有电解质，故构成了原电池，产生了微小的电流，使得格林太太头痛，因此必须换掉其中的一颗假牙。【设疑】形成原电池

7、需要什么条件？【学生实验探究2】有以下电极：C、Fe、Cu、Zn等 ; 有以下液体：H2O、H2SO4溶液、酒精溶液、蔗糖溶液、NaOH溶液、NaCl溶液等。自选任意两种材料和一种液体组成一套原电池装置。选择的电极材料液体结论负极正极（学生探究活动，教师适时引导）【分组讨论】原电池的形成条件【板书】三、形成条件（1）有两种活泼性不同的金属（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，形成闭合回路。硫酸铜AAZnCu稀硫酸BAZnC酒精DAZnCu稀硫酸EAZnZn稀硫酸CZnCuA【牛刀小试】判断以下装置能否构成原电池【讲述】学习原电池的工作原理和构成条件，我们来看看它有什么

8、应用。一方面，我们利用原电池原理来制备各种各样的化学电源，包括常见的干电池、蓄电池，以及我们手机中使用的锂电池。【多媒体展示】常见的电池【设疑】初中阶段大家已经探究过，铁在潮湿的空气中容易生锈，那么，生锈的主要原因是什么呢？【实验探究3】在一块表面无锈的铁片上滴上一大滴含酚酞的食盐水，放置一段时间后可以看到液滴周围逐渐呈现红色，并慢慢形成褐色的锈斑。试说明产生此现象的原因。【分析】钢铁的主要成分是铁，但还有杂质碳。下雨或者空气潮湿，钢铁表面都有一层水膜，且溶解了一定量的气体，这就形成了无数个微小的原电池。这样，铁失去电子生成亚铁离子；碳表面则是将由铁失去的电子提供给溶液中的氧气和水，形成氢氧根

9、离子。Fe2+和OH会反应生成Fe(OH)2。Fe(OH)2在空气中被氧化后失水形成了铁锈。钢铁的这种腐蚀，我们称之为吸氧腐蚀。可见，钢铁在潮湿的空气中容易生锈，主要是因为发生了吸氧腐蚀。钢铁的腐蚀你对它的认识备注 【动画模拟】钢铁的吸氧腐蚀。【设疑】通过这节课的分析，我们不难发现，电能的存在，必须有电子的定向移动，因此只有发生电子转移的化学反应所具有的化学能才能转化为电能。可见，化学电池的反应本质是氧化还原反应。【反思评价】这节课你的最大收获是什么？【课堂总结】本节课我们通过实验了解了原电池的工作原理，并总结了它的构成条件。了解原电池的工作原理不仅可以用来制备各种化学电池，还可以帮助我们解释钢铁腐蚀等常见的实际问题。同学们进一步认识到探究实验在化学学习中的重要作用，希望同学们勇于思考，积极探索，在实践中发挥自己的聪明才智，在学习过程中发现问题，解决问题，体验成功的喜悦！【我的课外思考题】1、用日常生活中的材料制作简易电池，并测试是否能产生电流。 2、P43 第2题。【教学反思】本堂课教学目标明确、设计新颖、思路清晰,课堂衔接连贯紧凑，内容饱满丰富、多媒体课件运用得当，充分调动学生学习的积极性，学生主体地位突出，学习热情高涨，课堂气氛活跃，较好地体现了科学版新教材的精神，教学效果明显。但也