归纳与整理教学内容

《化学能与电能》（第一课时）教案

昆明市实验中学

陈婷

【教学目标】

1.知识与技能

⑴了解火力发电的流程及关键步骤；掌握锌铜原电池的工作原理；掌握原电池的概念，知道化学电池的本质。

⑵训练学生的实验操作技能。

⑶通过不同的组成，理解原电池原理及够成原电池的条件。

2.过程与方法

⑴通过预习培养自学能力、独立解决问题、发现问题的能力。

⑵通过实验探究，提高实验操作能力。

⑶通过思考与交流学会联系自己已掌握的知识通过比较归纳认识事物的本质特征。

3.情感态度与价值观

⑴通过实验探究，培养学生主动参与意识与团队合作意识。

⑵经过探究过程，提高创新思维能力，勇于探索问题的思维意识，体验科学探究过程。

⑶通过原电池原理的应用，体验学习化学乐趣，拓展知识视野。

【教学重点】

1.原电池的概念与构成的条件

2.原电池的工作原理、正负极判断

【教学难点】

原电池的工作原理探究以及化学能转化成电能装置设计

【教学方法】

1、实验探究法——通过实验、分析、讨论、总结应用等过程，诱导学生观察、思考、推理、探究。

2、教学中以教师为主导，学生为主体，教材为主线，思维为中心。

3、利用计算机辅助教学,化微观、抽象为具体、直观、形象。

【教学准备】电流计，铜片、铁片、锌片、碳棒、稀硫酸、无水乙醇、导线、烧杯等。

【教学过程】

环节一 创设教学情境，引入教学探究

【讲述】随着社会经济的发展，人们对能源的需求量越来越大，现在我国大力推广使用电能，电能的优势什么？

【回答】电能是使用最广泛、最方便、污染最小的二次能源

【投影】多媒体呈现2014年我国发电总量构成图和火力发电的相关图片

【讲述】火力发电的一系列能量转换过程：化学能→热能→机械能→电能。分析利用火力发电的原理及关键

【设问】能否发明一种装置能把化学能直接转化成电能？

【讲述】化学能如何转化为电能：

⑴当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能要经过一系列能量转换才能转换为电能。

⑵把氧化剂和还原剂分开，使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。

⑶需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从还原剂区域流向氧化剂区域。

环节二 创设问题情境和实验情境，通过合作探究原电池的工作原理

【学生实验 教师指导】

观察记录（你看到了什实验1 么？）

将锌片和铜片平行插入稀

硫酸溶液中，观察现象；

再使锌片和铜片上端接

触，观察实验现象。

【观察并分析】Zn片和Cu片上现象有何差别，Cu片上有何现象?哪种物质失去电子？哪种物质得到电子？ 【提出问题】你的头脑中产生了什么疑问？做一个合理的假设解释你的疑问！

【学生假设】假设：电子从锌片跑到铜片上。

【追问】如何证明电路中有电子通过？

【学生回答】用电流表检验！将锌片和铜片用导线连接起来，在导线之间接入电流表。平行插入稀硫酸溶液中观察实验现象。 【教师】动手实验

【学生实验教师指导】

观察记录（你看到了什实验2：

么？）

将锌片和铜片用导线连接起来，在锌片和铜片导线之间接入电流表。

结论或解释（小组讨论）

结论或解释（小组讨论）

【教师】有电流产生。从能量变化的角度分析这是什么装置? 【学生】化学能直接转化为电能的装置。

【教师】原电池定义：化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。

【小组讨论】1．在锌片和铜片表面分别发生了哪些变化？

2．电子从哪里来，到哪里去？

3. 电池的正极和负极分别是什么？判断依据是什么？ 4.溶液中阴阳离子移动方向？

【小组汇报】由于Zn失去的电子经导线转移到Cu片上，故导线上有电流通过，因此电流计指针发生偏转。电子由锌片流向铜片，根据物理学知识，电子移动方向与电流方向相反，电流由铜片流向锌片，铜片为正极，锌片为负极。负极Zn：Zn－2e＝Zn－2+－2+ 正极Cu：2H＋＋2e＝H2↑ Zn失去的电子成Zn进入溶液，溶液中的阴离子移向负极Zn，阳离子移向正极Cu。

【动画模拟】铜锌电池的工作原理

通过具体生动的动画，将学生看不见的微观世界宏观化，从而帮助学生明确原电池的化学原理，学生归纳，共同完成：

负极(锌)： Zn－2e＝Zn+－－2＋

（氧化反应）

2＋正极(铜)： 2H＋2e＝H2↑（还原反应）

总反应式： Zn＋2H＝Zn＋H2↑

环节三 创设实验情境，探究并总结归纳构成原电池的条件

【思考与交流1】下列装置能否形成原电池

+

① ② ③

④ ⑤ ⑥

【讨论总结】

形成条件一：活泼性不同的两个电极---负极：较活泼的金属；正极：较不活泼的金属或非金属导体石墨等；

形成条件二：两个电极需插在电解质溶液中；

形成条件三：必须形成闭合回路。

【强调】必须有一个自发进行的氧化还原反应

用一句话可概括为“两极一液成回路”

【思考与交流2】

1、在原电池工作时，电流方向？电子移动方向？阴阳离子流动方向？

【讨论总结】电流是由正极流向负极；电子是由负极流向正极；

阳离子移向正极，阴离子移向负极

2、原电池中如何判断正负极？

【讨论总结】①由组成原电池的两极材料判断：一般是活泼的金属为负极；活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。

②根据电流方向或电子流动方向判断：电流是由正极流向负极；电子是由负极流向正极。

③根据原电池两极发生的变化来判断：失电子发生氧化反应为原电池的负极，

得电子发生还原反应为正极。

④电极反应现象：不断溶解，质量减少为负极；有气体产生,或质量增加或不变为正极

环节四 知识升华：原电池原理及构成条件的应用

【科学探究】请学生用下列物质设计一个原电池，并实验并画出装置图。

H2SO4溶液、Fe片、Cu片、镁条、果汁、导线、小电流表、小烧杯、

【板书设计】

第二节

化学能与电能（第1课时）

一、化学能与电能的相互转化

1、火力发电的原理及过程

关键：燃烧

燃烧本质：是氧化还原反应。

2、原电池：化学能直接转化为电能的装置。

Cu-Zn原电池：

负极锌片：Zn - 2e- = Zn2+ (氧化反应）

正极铜片：2H+ + 2e- = H2↑ （还原反应）

总反应：Zn＋2H+ = Zn2+ + H2↑

二、原电池的构成条件

“两极一液成回路”自发进行的氧化还原反应

【小结】

化学电池的反应本质是──氧化还原反应