归纳与整理教案3

化学能与电能

教案

（第一学时）

山西省大同一中

关文敏

【教学目的】

1．知识目标：

理解原电池原理，掌握构成原电池的条件，会进行简单的原电池设计，实现化学能与电能的转化。

2．情感目标：

培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学态度，培养学生的团队协作精神。

3．能力目标：

培养学生观察能力、实验能力、实验设计能力、语言表达能力，培养学生正向思维、逆向思维、发散思维能力。

【教学过程】

【引入】一张音乐贺卡。打开后可自动响起音乐，因为有电池的支持。

改装：将钮扣电池拆下，换成化学电池。

现象：音乐又响起。

仪器装置：烧杯、Cu片、Zn片、稀硫酸、导线

【问】这种声音的产生说明什么? 【答】有电流产生

【述】今天我们就来学习这种电流产生的原理。

【板书】原电池原理及其应用

【过渡】下面我们做几个实验

【实物投影】

1、将锌片插入稀硫酸中

[现象]锌片上有气泡产生

[原因]Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑

【问】为什么气泡不是在溶液中产生，而是在Zn表面产生？

【答】因为H+在Zn表面得到电子，产生氢气

2、将铜片插入稀硫酸中

[现象]无气泡

[原因]铜不与稀硫酸反应

3、将锌片和铜片同时插入稀硫酸中

[现象]锌片上有气泡，铜片上无气泡

[原因]铜的活泼性小于锌

4、将锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中

[现象]锌片上无气泡，铜片上有气泡

【问】那么实验4中铜片上的气泡是什么气体? 【学生讨论】推测也应是氢气

【追问】氢气中氢元素原来是以什么形式存在的? 【答】H＋

【追问】从电子得失角度分析H+是怎样变成H2的? 【答】H+得e-

【追问】在铜片上H+得e-变成H2，e-从何而来? 【学生讨论】说法一：Cu失电子

说法二：Zn失电子

【分析】铜在稀硫酸环境中能失电子吗?

锌比较活泼，可在稀硫酸中失电子

【推测】应是Zn失e-

【问】Zn失e-为什么H+却在铜片上得e－成氢气呢?若是Zn失e－我们能否用实验来验证呢? 【学生讨论】

【发言】若是Zn失e－，H＋在铜片上得e－，那么可能是Zn失e－，通过导线转移到了铜片上，若是这样，在导线中应用有电流通过，可用电流计测电路中是否有电流通过来验证上述说法

【演示实验】将装置的导线之间连电流表，观察指针是否偏转

【学生得实验结论】电流计指针偏转，说明导线中有电子流过，说明H＋得的e－确实是Zn失去而又通过导线转移到铜片上的。

【同学提问】既然电子是锌失的，为什么H＋不直接在锌片上得e－而去铜片上得e－呢? 【解答】由于Zn失e－后，产生的Zn2＋包围，H＋在靠近锌片时受到同种电荷的Zn2＋的排斥，使H+很难在锌片上得e－，而铜片上则无此作用。

【小结】我们看到由于锌片、铜片上分别得失e－发生化学变化，此装置将化学能转化成电能，我们将这种装置称为原电池。

【板书】1、原电池概念

把化学能转化为电能的装置

【过渡】原电池的工作原理是怎样的呢? 【板书】2、原电池原理

【动画展示】溶液外部有电子的定向移动，溶液内部有离子的定向移动，这样形成了闭合回路。两个电极上分别有电子的得失，把化学能转化成电能。

【板书】锌片：Zn－2e－＝Zn2＋

（负极）(氧化反应)

铜片：2H＋＋2e－＝H2↑（正极）（还原反应）

总方程：

Zn十2H＋＝Zn2＋＋H2↑

Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2

↑

【分析】锌、铜、稀硫酸构成的原电池的总反应与锌与稀硫酸直接反应的方程有何关系？

【答】一样

【问】它们二者有什么不同之处？

【学生讨论得结论】1、H+得电子的位置不同

2、原电池的反应速率快

3、有电流产生

【小结】原电池就是将一个完整的氧化还原反应分置在两电极分别完成的装置

【过渡】构成原电池还需要什么条件？

【探究性实验】选用下列材料试剂，通过电流表是否偏转来验证组装的装置是否能构成原电池，同时讨论得出构成原电池还需要什么条件。

【学生实验用品】分组实验

装置：两片锌片、铜片、稀硫酸、硫酸铜原液、

导线、小烧杯、炭棒、灵敏电流计、实验报告单

【实物展示】学生设计对比(有成功也有失败的例子)。

【小结】3、组成原电池的条件

①自发的氧化还原反应

②有两种活动性不同的导体做电极

③电极材料插入电解质溶液中

④形成闭合回路

【总结】以上就是构成原电池的条件。只要满足以上四个条件就可以构成一个电池，把化学能转化成电能。

【设计性实验】水果是酸性食物，其中也有电解质溶液。现在请大家用西红柿和你手中的电极材料设计一个原电池，使你手中的没有电的音乐贺卡又响起音乐。

【结课总结】本节课我们学习了原电池装置的特点、原电池原理和构成原电池的条件，并且我们利用了学习到的知识自己亲手设计了原电池。

【作业】(1)搜集废旧干电池，将它拆开了解具内部结构

(2)上网查洵有关原电池的知识

【板书设计】

化学能与电能

1、原电池定义

将化学能直接变成电能的装置

2、原电池原理

锌片：Zn－2e－＝Zn2＋

（负极）(氧化反应)

铜片：2H＋＋2e－＝H2↑（正极）（还原反应）

总方程：

Zn十2H＋＝Zn2＋＋H2↑

Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2

↑

3、原电池的构成条件

①自发的氧化还原反应

②有两种活动性不同的导体做电极

③电极材料插入电解质溶液中

④形成闭合回路

公开课

化学能与电能

大同一中

关文敏