第三单元　人类对原子结构的认识教学创新设计

第3单元

课时1 化学能转化为电能

教学设计

一、学习目标

1.了解常见的化学能与电能的转化方式。

2.通过实验探究，认识化学能可以转化为电能；理解科学探究的意义、过程与方法。

3.理解原电池的工作原理，掌握原电池的构成条件，正确书写简单原电池的电极反应和总反应。

4．了解常见的化学电源及其应用。认识研制新型电池的重要性，形成科学技术的发展观；感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，形成较为客观、正确的能源观，提高开发高能清洁燃料的意识。

二、教学重点及难点

教学重点：原电池的概念、原理、组成及应用。

教学难点：从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质、原电池的构成条件。

三、教学过程

【创设情景】展示图片：2010年5月1日，上海世博会即将开幕，“低碳世博”是上海世博会的重要理念之一，为了实现“零排放”，园区公交系统采用的是电动汽车、超级电容车和清洁能源车。电动汽车多采用化学电源做为动力，这些电池是怎样产生电流的呢？ 【板书】一、化学能转化为电能

[讲述]现代生活中，电池发挥着越来越重要的作用，大到人造卫星、飞机、轮船，小到电脑、电话、手机，电池释放的电能来自哪里？

【活动与探究】同学以小组为单位完成实验，分析原因。

[实验1] 分别把一块锌片、一块铜片插入稀硫酸中

[实验2] 把一块锌片和一块铜片同时平行插入稀硫酸（锌片与铜片不接触)。

[实验3] 用导线把实验2中的锌片和铜片连接起来，然后将锌片与铜片平行插入稀硫酸中。

[实验4] 在导线中间连接一个灵敏电流计。

[学生交流、讨论] 1.实验1中的现象有何不同？

2.实验2中有什么现象？

3.实验3中铜片上有什么现象，你认为这种气体可能是什么？

4.实验4中灵敏电流计的指针有什么现象？说明什么问题？能量发生了怎样的转化？

[讲述]象实验3这样能将化学能转化为电能的装置我们就称为原电池。

【板书】1、原电池

把化学能转化为电能的装置叫做原电池

[设问]为什么氢气会在铜片产生呢？

[讨论并回答]溶液中的氢离子在铜片上得到电子。

[设问]为什么氢离子会在铜片上得电子？

[讲述]原电池的工作原理：锌片上锌失去电子形成锌离子进入溶液，发生氧化反应；电子经导线流向铜片；铜片上氢离子发生还原反应得到电子形成氢气；溶液中的阳离子向铜片移动，阴离子向锌片移动形成电流回路。原电池就是这样实现了化学能向电能的转化。

锌片和铜片上分别发生了什么变化？

[板书]2、锌电极（负极）：Zn - 2e-= Zn2+

铜电极（正极）：2H++2e -=H2↑

总方程式：Zn+2H+=Zn2++H2↑

电子流动方向：从负极经导线流向正极（而电流从正极经导线流向负极）。

．．从氧化还原反应的角度来看，锌失电子发生氧化反应，氢离子在铜片上得电子发生还原反应，

[设疑]化学能在原电池装置中可以转化为电能，符合什么条件的装置才能构成原电池呢？从刚才的装置图中我们可以看出原电池由两个电极、溶液和导线构成，分别探究。

[分组实验探究]原电池的构成条件。

Cu

[交流讨论、归纳总结]

[板书]3、原电池的构成条件：

（1）.两个电极（一般为两个活动性不同的金属材料或一个金属材料一个碳棒）。

（2）.电解质溶液。

（3）.构成闭合回路。

（4）.有自发进行的氧化还原反应。

[讲述]两个电极材料一般活泼金属作负极，不活泼金属或碳棒作正极。

[过渡]我们能利用所学知识来帮助我们解释生活中常见的一些现象，例如熟悉的钢铁腐蚀。

[板书]4、原电池的应用

[讨论]钢铁发生电化学腐蚀的原因。

介绍析氢腐蚀和吸氧腐蚀。

[过渡]还可利用原电池原理来制备各种各样的化学电源，极大地方便了我们的生活，也有力地促进了科学的发展包括常见的干电池、蓄电池，以及我们手机中使用的锂离子电池。

[简单介绍]二、常见电池

[小结]原电池是将化学能转化为电能的装置。需要有两个相连的电极和电解质溶液形成闭合回路。一般来说，相对活泼的金属作为负极，不活泼的金属（或非金属）作为正极。利用自发进行的氧化还原反应，电子由负极流向正极，从而产生电流，将化学能转化为电能。

[作业] 实践活动：水果电池的制作