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1、第二节 化学能与电能教学目标知识目标：1、了解燃煤发电的流程及关键步骤2、掌握锌铜原电池的基础知识3、记住化学电池的本质4、了解常见电源能力目标：分析解决问题的能力情感、态度和价值观目标：培养化学兴趣及严谨的化学治学态度教学重点难点重点：锌铜原电池的基础知识难点：锌铜原电池的基础知识学情分析我们的学生没有平行分班，有实验班，学生已有的知识和实验水平有较大差距。学生对于原电池的了解限于普通原电池的外表结构，因此在教学中应该结合课本实例反复深入的讲解和练习。教学方法引出课题对比实验得出结论练习巩固联系生活教学准备 图片 彩色粉笔课时安排1课时课程类型 新授型教学过程导课 在日常生活中我们会使用各种
2、各样的用电器,而使用电器则需要电能。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。在化学反应中，物质中化学能的变化通常表现为能量的变化，即化学能转变为热能。那么，物质中的化学能在什么条件下能转化为电能呢？又是如何转化的呢？下面先来介绍一下一次能源和二次能源。副板书 一次能源：直接从自然界取得的能源称为一次能源，如流水、风力、原煤、石油、天然气、天然铀矿等。二次能源：一次能源经过加工、转换得到能源称为二次能源，如电力、蒸汽等。问 在你的生活和学习中，或你了解的范围内，有哪些需要使用电池的产品或器具？请同学们跟我一起看这些图片(南孚电池-干电池、汽车蓄电池、液氢燃料电池
3、汽车、太阳能电池、电动车中的锂电池)板书 一、化学能转化为电能 1.火力发电的原理及过程指导阅读 看课本的第40页的图2-7的2001年我国发电总量构成图讲解 从图中可以知道，在我国的发电总量中，相对水力和其他能源提供的发电量，火力发电的发电量仍居于首位。指导阅读 看课本的图2-8火电站工作原理示意图讲解 从图可以看出，燃煤发电是从煤中的化学能开始的一系列能量转换过程。火力发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。板书 过渡 其中，燃烧（氧化还原反应）是使化学能转换为电能的关键。要想使氧化还原反应所释放的能量直接转变为电能，就需要一种
4、装置，使氧化反应和还原反应在两个不同的区域进行，并使其间的电子转移，在一定条件下，形成电流。为了使用方便。需要把产生的电能以化学能的方式储存起来。化学电池就是这样一种装置。我们一起来看一下以下对比实验实验一：分别将锌片和铜片插入到稀硫酸中，观察现象实验二：把锌片和铜片用导线连接（导线中间插入一个电流计），平行插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象问实验一和实验二的现象分别是什么？评价这位同学回答的很好。板书实验一 现象：锌片上有气泡产生；铜片上没有气泡实验二 现象：锌片不断溶解，没有气泡产生；铜片上有气泡产生；电流表的指针发生偏转问 为什么实验一和实验二中产生的气泡的位置不同？现在我们一起来研究下。
5、问 首先我们看一下第一个实验，锌片和铜片同时插入稀硫酸溶液中，大家根据所学知识解释下为什么会出现上述实验现象？过渡 再来看一下第二个实验，与上一个实验不同的是，锌片与铜片之间通过导线连在了一起，而实验现象却与前一个不同。这是为什么呢？讲解 内电路中电子由负极流向正极，假设左侧金属为电子留出的方向，那么它就是负极。问 电子流出去也就是失去了电子，失电子表现的是什么性质？问 锌与铜哪个活泼？（根据金属活动性顺序表我们可以清楚的知道）板书 活泼性：ZnCu问 锌失去电子发生的什么反应？小结 锌片（负极）：Zn + 2e- = Zn2+ (氧化反应)讲解 电子经过导线流向铜片，铜片得到电子带了负电荷，
6、会吸引溶液中的氢离子，从而放出氢气，氢离子得到电子发生的是什么反应？板书 铜片（正极）：2H+ + 2e- = H2 (还原反应)总离子反应式：Zn + 2H+ = H2 + Zn2+小结 溶液中的硫酸根离子会偏向负极，与生成的锌离子生成硫酸锌，整个过程呈现出的是一个闭合的回路。通过以上的讲解，我们清楚了两个实验现象不同的本质原因，第一种是我们常见的就不用多说了，而第二种正是我们今天所学的新内容：primary battery。板书 原电池：化学能化学电池氧化还原反应（本质）电能（装置）问 原电池既然是一种装置，根据我们刚刚学习的过程，大家试着总结一下构成原电池的条件有哪些。若学生思考不到，可
7、以通过提示的方法让学生总结出该条件。板书 构成条件：1.有自发的氧化还原反应；2.闭合回路；3.电解质溶液；4.不同金属（或一种金属一种非金属）作电极。过渡 一种事物的产生必然有其用途，原电池也不例外，让我们走进生活，看看生活中有哪些化学电池。板书发展中的化学电源讲解人们总说化学是一门与生活密切相关的科学，在人类生活中，化学可说无处不在，今天我们学习的化学电源就是我们生活中无处不在的，密切相关的。问大家看看我手中的图片是什么？（展示干电池图片）讲解对的 他就是锌锰电池，也就是大家说的干电池。它是由碳棒、MnO2糊、NH4Cl电解质、锌筒构造而成的。问在使用干电池的过程中，同学们发现电池外观有什
8、么变化？讲解干电池外壳会变薄，电池会鼓，最后内部电解质会露出，而且不能充电，大家不禁会问一句为什么。接下来我们学习干电池的反应原理，同学就会明白其中的奥秘。板书干电池： 负极：Zn - 2e- Zn2+ 正极：2NH4+ + 2e- 2NH3 + H2 总反应：Zn + 2NH4+ Zn2+ + 2NH3 + H2 讲解不难发现，负极锌反应生成锌离子，锌不断减少，外壳变薄，正极铵根离子发生反应，生成氨气、氢气，电池内部有气体生成，所以电池用久后会鼓，看总反应方程式，是不可逆反应，所以是一次性电池。豁然开朗。板书特点：一次性电池讲解电池鼓破后，电解质外漏，会腐蚀电器，人类将干电池外壳套上防腐金属
9、或塑料筒。为了延长其寿命，又将电解质NH4Cl换成KOH,，并且在结构上做了改进，改进成现在用大家常用的碱性锌锰电池。（展示南孚图片）南孚，玩具车用完，遥控器还可以用，很好，很耐用。过度随着人类科技的发展，化学电源也不断进步，人们发现锌锰电池没电之后就扔掉了，浪费，不环保，充电电池就诞生了。问最早使用的充电电池是什么？（铅蓄电池）大家看一下铅蓄电池的构造。讲解铅蓄电池是由二氧化铅板、铅板、硫酸构成。它是怎样充放电的呢？接下来学习铅蓄电池的反应原理。板书充电电池： (+) PbO2 + Pb + H2SO4 2PbSO4 + 2H2O (-)讲解一目了然，放电时正极PbO2发生反应，正四价铅离子
10、得到两个电子生成正二价铅离子，负极Pb发生反应，铅失两个电子生成正二价铅离子。充电时，反应方程式发生逆反应。小结充电电池真正体现了化学能转变为电能，电能转变为化学能的循环。铅蓄电池经济、方便、好用，就被大力推广，现在路上跑的汽车大多数都是使用铅蓄电池。问我们大家使用的笔记本电脑，mp3都是铅蓄电池吗？（不是）指导阅读 阅读43页倒数第二段讲解 由于人们对耗电量高，便携式电器需求越来越大等原因，人们发现了镍镉电池，大家都知道镉是致癌物，会污染环境，镍氢电池的面世初步解决了这个问题。后来人们又发明了锂离子电池，锂是最轻的金属，活动性极强，是制造电池的理想物质。过渡 下面我们介绍一下燃料电池。请同学
11、们看下课本，了解下这部分内容。问 燃料的燃烧时什么反应？讲解 剧烈的氧化反应。问 燃料电池是在什么思想下研发出来的呢？讲解 燃料燃烧释放的能量转化为电能板书 燃料燃烧电能问 通过看课本燃料电池有什么优点？板书 优点：1.高效；2.无污染，环境友好问 与其它电池有什么区别？讲解 反应物不是储存在电池内部，而是由外部设备提供燃料和氧化剂。课后小结通过本节课的学习我们知道了化学能是如何转化为电能，学习了原电池的主要内容，这部分是本节的重点，必须熟练掌握，此外我们了解了生活中常见的化学电池，此部分内容作为了解。布置作业 课后习题全部做完板书设计第二节 化学能与电能一、化学能转化为电能1.火力发电原理及
12、过程2.对比实验 实验一 现象：锌片上有气泡产生；铜片上没有气泡实验二 现象：锌片不断溶解，没有气泡产生；铜片上有气泡产生；电流表的指针发生偏转活泼性：ZnCu锌片（负极）：Zn + 2e- = Zn2+ (氧化反应)铜片（正极）：2H+ + 2e- = H2 (还原反应)总离子反应式：Zn + 2H+ = H2 + Zn2+原电池：化学能化学电池氧化还原反应（本质）电能（装置）构成条件：1.有自发的氧化还原反应；2.闭合回路；3.电解质溶液；4.不同金属（或一种金属一种非金属）作电极。二、发展中的化学电源1.干电池： 负极：Zn - 2e- Zn2+ 正极：2NH4+ + 2e- 2NH3 + H2 总反应：Zn + 2NH4+ Zn2+ + 2NH3 + H2 特点：一次性电池2.充电电池：(+) PbO2 + Pb + H2SO4 2PbSO4 + 2H2O (-)3.燃料电池：燃料燃烧电能优点：1.高效；2.无污染，环境友好教学反思1.讲解知识的同时需要想好怎样才能化难为简，易于大多数人接受。2.板书设计需要讲求技巧。3.口头语需要改正。4.抓住重难点，争取在课上能够有时间找些对应习题让学生做一做，这样可以巩固所学知识。
