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第二节．化学能与电能

（第1课时）

一、知识与技能

1.

掌握化学能与电能转化的化学实验的基础知识和基本技能，学习实验研究的方法，并完成化学能与电能的化学实验。

2.

形成原电池的概念，探究构成原电池的条件。

二、过程与方法

1.

对化学能与电能转化的化学实验进行探究，提高学生探究能力，学习科学探究的基本方法。

2.

能对自己探究原电池概念及形成条件的学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习化学的能力。

三．情感、态度与价值观

1.

激发学生学习化学的兴趣，培养学生的探究能力。

2.

关注能源问题，逐步形成正确的能源观。

四、教学重点：原电池的概念与构成条件。

五、教学难题：用已经学过的有关知识探究化学能转化成电能的条件和装置。

六. 教学准备：多媒体、烧杯、导线、电流表、铁丝、铜丝、锌片、稀硫酸。

教学过程：

【导入新课】：请同学们先看一张电池和两张热电厂的生产过程图片。

1.【多媒体】

热电厂的生产过程

2.【多媒体】火力发电厂的工艺流程图。

【讲述】从火力发电的工艺流程可以看出，火力发电的基本生产过程是,燃料在锅炉中燃烧,将其热量释放出来，传给锅炉中的水，从而产生高温高压蒸汽；蒸汽通过汽轮机又将热能转化为旋转动力，以驱动发电机输出电能。

【提问】请同学们指出火电厂中，从开始到结束能量是怎样转化？（请同学们思考一下）

[生1]

化学能

燃烧

蒸

蒸汽

机械能

发电机

电能

热

能

【讲述】接下来请同学们再思考第二个问题。

【提问】火力发电厂有哪些弊端呢？

【讲述】火力发电虽然是我国的主要供电方式,但从上面分析可知，火力发电机械设备复杂,能效不高，污染较大，且是不可利用的再生能源，很显然不符合“科学发展观”的基本要求。

【讲述】从火力发电的过程可以得出，化学能可转化为电能，这是我们这一节课所要探究的内容。

【板书】

第二节．化学能与电能

一、

化学能与电能的相互转化。

（一）

火力发电

【讲述】火力发电是将化学能转化成了电能，但转化环节太多，能量转化率太低（大约20%）。那么我们能否实现化学能直接转化成电能呢？要解决这个问题，就涉及本节课的内容。那么如何实现直接转化呢？请同学们回忆一下，氧化还原反应的本质是什么？若把电子放在外电路，就能形成电流。

【讲述】请同学们自己动手完成[实验探究1]，并把实验现象填写在下面表格上。

1

[实验探究1]用锌片、铜片、稀硫酸按下列要求做实验：

【

1、锌片插入稀硫酸

提

2、铜片插入稀硫酸

问】

3、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸

经

4、锌片和铜片之间连接电流表

过刚才的实验，锌片和铜片用导线连接后，插入稀硫酸中，电流表指针能否发生偏转？

【生2】能。

【师】这说明化学能可转化成电能。这是我们这一节所要探究的第二个内容。

【板书】（二）化学能直接转化为电能的原理与装置。

【讲述】通过刚才的实验，请同学们讨论思考两个问题。

【提问】锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，锌片和铜片上有什么现象产生？

【生3】锌片溶解，铜片上有气泡产生。

【师】接下来请同学们再看第二个问题。

【提问】电子流动的方向如何？

【多媒体动画】首先请同学们看锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中这个实验的动画过程。

【师】请同学们根据刚才这实验的动画过程来回答第二个问题。

【生4】电子由锌片经导线流向铜片。

【讲述】我们知道，物质发生反应时，常伴有化学能与热能、光能等的相互转化。例如：镁条在空气中燃烧的化学反应，伴有放热、发光等现象。这说明化学能转变为热能和光能，那么，我们做的这个实验是化学能转变为那种能呢？

【生5】化学能转变为电能

【讲述】:这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。

【板书】原电池的定义：化学能转变为电能的装置。

【提问】在初中我们学习了电路，电源的正负极该如何规定呢？

【讲述】我们的原电池就是电源的雏形，它也有正负极且规定一样。

【提问】上面的原电池的正负极分别是什么？它们发生怎样的变化呢？请同学们完成表一

表（一）

电极

负极

正极

电极

负极

正极

电极材料

锌片

铜片

电极材料

电极反应

电极反应

Zn—2e-=Zn2+

—实

验

步

骤

现

象

反应类型

得失电子的粒子

电子流动方向

反应类型

氧化反应

还原反应

得失电子的粒子

Zn H+

电子流动方向

Zn

Cu 2H+

+2e-=H2

—

[多媒体投影]

2

[提问]若把上面实验中的锌片和铜片改为铁丝和铜丝，并按【实验探究2】进行实验，会观察到什么现象？

[实验探究2]

（1）铁丝和铜丝，把它们的上端连接在一起插入稀硫酸中的实验。

（2）铜丝和铜丝，把它们的上端连接在一起插入稀硫酸中的实验。

【讲述】通过这两个对比实验，请同学们思考两个问题。

[提问]下面哪种装置可以形成原电池？

【提问】原电池的电极材料应具备什么条件呢？

【生6】活泼性不同的两种金属或金属与非金属做电极材料。

【提问】原电池的正负极该如何判断？

【生7】由电极材料活泼性强弱、反应类型和电子流动方向决定

正极

电极

负极

还原性较弱的金属

电极材料

还原性较强的金属

还原反应

反应类型

氧化反应

正极从外电路得到电子

电子流动方向

ZnZn负极向外电路提供电子

[多媒体投影]

24CuFe

NaCl溶液

A

B

CuCuZn

Zn

H2SO4H2SO4酒精

C

D

[生8]A、可以形成原电池，

B是同种金属，

C酒精是非电解质，D不能形成闭合回路。

[提问] 回忆上面做过的实验和练习，请同学们再思考一下，构成原电池的条件是什么？原电池的本质是什么？

[多媒体投影] [板书]2.组成原电池的条件

(1)有两种活动性不同的金属（或一种是做非金属导体）作电极

(2)电极材料均插入电解质溶液中。

(3)两极相连形成闭合回路。

3、原电池本质：发生氧化还原反应。

[提问] 若把D烧杯中的稀硫酸分别改为硫酸锌和硫酸铜，再插入一个盐桥，能否构成原电池？

[生9] 能，因为再插入一个盐桥，能形成闭合回路

[课堂总结] 本节课，我们学习了化学能与电能的转化，特别要注意原电池的构成条件以及

3 HSO

电极的判断。

【课堂练习】

1、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组成原电池时，Y为电池负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为（

）

A、X＞Y＞Z

B、X＞Z＞Y

C 、Y＞X＞Z

D、Y＞Z＞X 2、某原电池的离子方程式是：Zn + Cu2+=Zn2+ + Cu，该原电池正确的组成是

（

）

正极

负极

电解质溶液

A Cu Zn HCl [布置

B Zn Cu CuSO4 作

C Cu Zn CuSO4

业]

D Cu Zn

ZnCl2 P45

1、

4、

板书设计

第二节．化学能与电能

一、化学能与电能的相互转化。

（一）火力发电

化学能转化成热能，热能转化成机械能，机械能转化成电能。

（二）

、化学能直接转化为电能的原理与装置

1、原电池概念

化学能转变为电能的装置。

2、组成原电池的条件

(1)有两种活动性不同的金属（或一种是做金属导体）作电极

(2)电极材料均插入电解质溶液中

(3)两级相连形成闭合电路

3、原电池本质：发生氧化还原反应。

4、原电池正负极的判断。

4