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1、第六章 化学反响与能量6.1 化学反响与能量变化第 2 课时 化学反响与电能教学设计一、教学目标1. 学问与技能（1） 通过试验探究生疏原电池的工作原理和原电池的构成条件，初步形成原电池的概念。（2） 通过设计科学探究试验方案和试验装置，初步了解试验争论的方法。（3） 了解化学电池的种类和特点，能够书写电极反响方程式。（4） 把握原电池的原理及应用。2. 过程与方法（1） 培育学生觉察问题、分析问题、解决问题的综合力气。（2） 通过对化学能转化为电能的学习，体验到科学探究的过程，理解科学探究的意义， 生疏科学探究的根本过程与方法，初步养成科学探究的力气。3. 情感态度与价值观（1） 逐步培育勤
2、于思考，勇于探究的科学品质，严谨求实的科学态度。（2） 通过对化学能转化为电能的微妙，进展学习化学的兴趣，体验科学探究的艰辛与喜悦，感受化学世界的奇异与和谐。教学重难点1.教学重点理解氧化复原反响与原电池之间的联系，了解原电池形成的条件，分析简洁原电池的原理。2.教学难点化学反响中能量变化的本质二、教学过程教学环节教学内容【师】现代社会，人们的生活都离不开电能，想一想，我们用的电都是从哪来呢？【生】发电站。【师】没错，中国电力主要来源是火力发电、水力发电、风力发电和核电。我们可以看到 2023，火力发电占比 74%。火力发电是通过化合燃料燃烧时发生1. 课导入的氧化复原反响，使化学能转化为热能
3、，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，带动发电机发电。火力发电有哪些缺点？【生】煤炭是不行再生资源、排解大量温室气体、可能导致酸雨、能量转化率低。【师】火力发电过程中，化学能经过一系列能量间接转化为电能，能量损失大， 能量利用率不高。能否实现化学能到电能的转化？【板书】化学反响与电能【多媒体播放】装置设计锌铜硫酸原电池【学生】设计意图设问激发求知欲2. 探究知现象：当锌片与铜片插入稀硫酸时，锌片上有气泡产生，铜片外表无气泡产生，当用导线将锌片和铜片相连后，铜片上有气泡产生；串联电流表后，电流表指针偏转。结论：导线中有电流通过，形成了电池，实现由化学能到电能的转化。【师】观看的很认真，答复也正确
4、，我们用微观视角观看电解过程。【思考与争论】1、溶液中的锌离子怎么来的？【生】当插入稀硫酸的锌片和铜片用导线连接时，由于锌比铜活泼，与稀硫酸作用简洁失去电子，被氧化成锌离子。锌片：Zn 2e Zn2+2、铜不与稀硫酸反响，为什么产生气泡？是什么气体？【生】溶液中的氢离子从铜片获得电子，被复原为氢原子，氢原子结合成氢分子从铜片上放出。2铜片：2H+ 2e H 244【师】结合在锌片和铜片上的反响我们能得出总反响：Zn H SO ZnSOH 。依据氧化复原反响，2锌片上：锌失电子，化合价上升，作复原剂，被氧化，发生氧化反响。铜片上：溶液中的氢离子得电子，化合价降低，作氧化剂，被复原，发生复原反响。
5、3、导线上电子和电流的移动方向是什么？【生】锌片失去的电子经导电流向铜片；电流则由铜片流向锌片。由此可知，铜为正极，锌为负极。【师】把化学能转化成电能的装置叫做原电池。【板书】1、原电池：把化学能转化成电能的装置叫做原电池。【师】认真观看：原电池是由什么构成的？【生】有两个电极、溶液、导线【师】这位同学提到了很多关键点，但是任何电极、任何溶液就可以吗？答案是 否认的，首先，负极与电解质溶液能自发的发生氧化复原反响，并且有两个活泼通过探讨沟通培育学生的合作意识和表达力气， 激发学生对事物的探究，培育严谨的科学思维方法性不同的电极，电解质溶液，形成闭合回路。【板书】构成条件负极与电解质溶液能自发的
6、发生氧化复原反响前提 两个活泼性不同的电极电解质溶液形成闭合回路【师】在锌铜原电池中，锌做负极，铜做负极。哪位同学能说出正、负极的特点 吗？【生】正极：电子流入的一极得电子，发生复原反响 负极：电子流出的一极失电子，发生氧化反响【板书】正极：电子流入的一极得电子，发生复原反响 负极：电子流出的一极失电子，发生氧化反响 导线：电子由负极移向正极溶液中：阴离子移向负极，阳离子移向正极。【师】信任大家对原电池有了初步的了解，原电池实质是使氧化反响和复原反响 在两个不同的区域发生，通过电子的定向移动形成电池，化学能转化为电能。老 师有个口诀要教给大家：原电池分两级，负极氧化正极还，电子由负流向正，离
7、子阳正阴向负。记住这个口诀，原电池的问题根本能解决！【师】我们学习了原电池原理，我们利用这个原理还可以推断金属活动性强弱、 加快氧化复原反响速率。我们具体说一下，认真听。1、加快氧化复原反响的速率原理：原电池中，氧化反响和复原反响分别在两极进展，使反响速率增大。实例：试验室用锌和稀硫酸反响制取氢气时，可滴入几滴硫酸铜溶液，形成原电 池，加快反响速率。2、比较金属活动性强弱培育学生总结归纳、辩证思维的力气原理：一般原电池中，活泼金属作负极，发生氧化反响，不活泼金属作正极，发 生复原反响。实例：有两种金属A 和 B，用导线连接后插入稀硫酸中，观看到A 溶解，B 上有气泡产生，可知 A 做负极，B
8、作正极，A 比 B 活泼。【师】大家生活中都接触过哪些电池呢？【生】1 号电池、5 号电池、7 号电池、手机电池【师】我们常见的 1 号电池、5 号电池、7 号电池这些电池都是干电池，也就是一次电池，不行充电；我们手机现在用的锂电池属于二次电池，可以充电后在使用的。还有一种电池是燃料电池，大家没有见过，使气体参与反响的电池，一般应用在军事，航空方面，电动机车等的交通领域。我们具体学习各种电池的原理。一、干电池一般锌锰电池负极：锌正极：石墨电极反响负极：Zn 2eZn2+(氧化反响4正极：2MnO22NH+2eMn O 2NHH O(复原反响423322332总反响：2MnO22NH +Zn M
9、n O 2NH H OZn2+缺点：在使用过程中，锌会渐渐溶解，使锌外壳渐渐变薄，内部作为电解质的糊状NH4Cl显酸性会泄漏出来，腐蚀电池，即使不使用放置过久也会失 效。【师】还有一种碱性锌锰电池，比照一般锌锰电池，依据碱性锌锰电池的构造，推断正、负极是什么？写出电极反响。【学生书写】负极：锌正极：碳棒负极：Zn 2OH-2e-Zn(OH)2正极：2MnO2 H O 2e2MnO(OH) 2OH-2总反响：Zn 2MnO H O Zn(OH) 2MnO(OH)222【总结】1、原电池电极推断2、电极反响的书写（1） 先确定原电池的正、负极，列出正、负极上的反响物，并使得失电子数目相 同。（2）
10、 留意负极反响生成的阳离子是否与电解质溶液中的阴离子反响。 假设反响，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反响式中。假设正极上的反响物是 O ，且电解质溶液呈中性或碱性，则 H O 必需写入正极反响22式中，且生成 OH;假设电解质溶液呈酸性，则 H+必需写入正极反响式中，且生成 H O2（3） 正、负极反响相加得到电池的总反响。假设知道总反响，也可以较易写出一极 的电极反响式，利用电子守恒法，用总反响减去一极的电极反响式得到另一极电极反响式。【师】放电时所进展的氧化复原反响，在充电时可以逆向进展从而实现充电与放 电的循环。常见的二次电池：铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等。铅蓄电池两极是 Pb
11、负极和 PbO 正极，电解质溶液是 H SO ,224总的电池反响：Pb+PbO +2H SO =2PbSO +2H O22442负极：PbSO 22e PbSO44正极：PbO 4HSO 22ePbSO 2H O2442镍镉电池以 Cd 为负极，NiO(OH)为正极，以 KOH 为电解质。负极：Cd + 2OH 2eCd(OH)2正极：2NiO(OH) + 2H O + 2e2Ni(OH)22+ 2OH-总反响：Cd +2NiO(OH) + 2H2O 2Ni(OH)2+ Cd(OH)2【师】最终我们再来说说燃料电池，燃料电池(Fuel Cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为
12、电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池， 电就被奇异地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。燃料电池的供电量易于调整，能适应电器负载的变化，而且不需要很长时间的充 电，在航天、军事、交通领域有宽阔的应用前景。氢氧燃料电池：负极惰性电极通入氢气正极惰性电极通入氧气原理：利用原电池的工作原理将氢气和氧气反响所放出的化学能直接转化为电能。 酸性电解质：负极：2H24e4H+正极：O 4H+4e2H O22碱性电解质：负极：2H24e4OH4H O2正极：O 2H O4e4OH22总反响：2H O 2H O222【师】以 Fe CuSO
13、FeSO44Cu 为例，如何设计原电池？设计方法：1、依据总反响，找到氧化剂、复原剂，一般复原剂为负极材料，氧化剂在正极被 复原。2、电极材料选择：电极材料必需导电，一般选择较活泼的金属材料，或在该氧化复原反响中易失去电子的材料。电解质溶液一般与负极反响。负极：Fe正极:碳棒负极反响：Fe 2eFe2正极反响:Cu22eCu3.小结作业完成同步练习四板书设计6.1 化学反响与能量变化第 1 节 化学反响与电能一、原电池原理1、原电池：把化学能转化成电能的装置叫做原电池。2、构成条件负极与电解质溶液能自发的发生氧化复原反响前提、两个活泼性不同的电极、电解质溶液、形成闭合回路3、正极：电子流入的一极得电子，发生复原反响负极：电子流出的一极失电子，发生氧化反响4、导线：电子由负极移向正极溶液中：阴离子移向负极，阳离子移向正极。5、实质：使氧化反响和复原反响在两个不同的区域发生，通过电子的定向移动形成电池， 化学能转化为电能。二、应用1、加快氧化复原反响的速率2、比较金属活动性强弱三、化学电源1、干电池一次性电池2、二次电池3、燃料电池
