專題2化學反應與能量轉化
教案課題：化學能轉化為電能
作者單位：
2023年4月18日
《化學能轉化為電能》教案
[三維目標]：
知識與技能：1、認識化學能與電能之間的相互轉化，知道原電池的概念。
2、理解原電池工作原理，了解原電池的構成條件。
3、學會判斷原電池的正、負極，初步認識電極反應式。
過程與方法：體驗科學**的過程，理解科學**的意義，理解科學**的基本過程和方法，初步養成科學**的能力。
情感態度與價值觀：提高學習化學的興趣和熱情，體驗科學**的艱辛與喜悅，感受化學世界的奇妙與和諧
[教學重點]：原電池工作原理、組成、電極反應
[教學難點]：從電子轉移角度理解化學能向電能轉化的本質
[學習過程]：
[引題] 隨著科學技術的發展，人們的生活水平在不斷的提高，各種電器進入到我們的日常生活中，它們都要依靠電池來工作，比如電動車、照相機、手機。那麼電池是怎樣提供電能的呢？就是這節課我們要**的相關的問題。
首先，我們來看一看相關的實驗。
實驗**（寫好實驗現象，並思考下列問題）
[交流討論]：
1、寫出反應方程式並畫出雙線橋，哪種物質失去電子？哪種物質得到電子？
2、導線在這個過程中起到什麼作用？你怎樣才能知道導線中有電子流過？
3、怎樣才能知道導線中電子流動方向？該裝置的正負極分別是什麼？
4、能量是怎樣轉化的？
[師問](對實驗4提出相關的問題)
1 cu片上的氣泡是什麼？ 怎樣產生的？ 氫氣 ，2 h + +2e-= h2
②電子從**來的呢？zn-2e-= zn2+
③zn如何把電子傳遞給h +呢？導線起到牽線搭橋的作用。
④怎樣驗證有電流產生？電流計
⑤我們怎樣才能知道導線中電子的流動方向？
（現在我們與乾電池比較）指標偏向的一極為正極。
該裝置的正負極材料分別是什麼？zn是負極，cu是正極。
⑥從剛才的實驗中可以看出能量是怎樣轉化的？
把化學能轉化為電能
[歸納小結]：
1、原電池定義: 把化學能轉化為電能裝置。
[過渡]：下面我們結合實驗來**原電池工作原理
2、工作原理：（以銅－鋅－稀硫酸原電池為例）
實質： 氧化和還原反應分開在兩極進行，還原劑在負極所失去的電子
通過導線把電子轉移給氧化劑。
3、電極判斷
負極正極
提示：1 從材料上來判斷：
一般來說活潑金屬作為負極，不活潑金屬或非金屬作為正極
2 從電子流向來判斷：
電子流出的一極為負極，電子流入的一極為正極
從電流的方向來判斷：
電流流入的一極為負極，電流流出的一極為正極
3 從反應型別來判斷：
失電子的一極，發生氧化反應的一極是負極
得電子的一極，發生還原反應的一極是正極
4 從反應現象來判斷：
不斷溶解的一極是負極
有氣泡產生或電極質量增重的一極是正極
5 從離子的移動方向來判斷：
一般陰離子向負極移動，陽離子向正極移動。
4、構成條件：
[科學**]：討論、引出組成原電池需要的條件、原電池形成條件的**：
組一：組二：
組三：可以形成原電池的有
[歸納小結]：構成條件
1、兩個不同電極 2、兩極插入電解質溶液
3、形成閉合迴路 4、自發進行的氧化還原反應
（以上條件同時滿足）
5、原電池原理的應用：設計實用的化學電源
解釋生活中常見現象（鋼鐵腐蝕及防護）
加快某些反應速率（用粗鋅制氫氣）
判斷金屬活動性
[反饋練習]：
一、選擇題
1、能源可分為一級能源和二級能源，自然界中以現成形式提供的能源稱一級能源，需依靠其他能源的能量間接製取的能源稱為二級能源。據此判斷，下列敘述正確的是
a、天然氣是二級能源b、石油是二級能源
c、電能是一級能源d、水力是一級能源
2、下列說法中正確的是
a、原電池是把電能轉為化學能的裝置
b、原電池中電子流出的一極是正極，發生氧化反應
c、原電池兩級均發生氧化還原反應
d、原電池中的陽離子向正極移動
3、某金屬能和鹽酸生成氫氣，該金屬與鋅組成原電池時，鋅為負極，則該金屬可能為
a、鋁b、銅c、鐵d、矽
4、下列各裝置中，不能構成原電池的是（電解質都為稀硫酸
ab bcd、
5、原電池的總反應的方程式是zn+cu2+=zn2++cu，該反應的原電池的組成正確的是
6、把a、b、c、d 4塊金屬片浸泡在稀硫酸中，用導線兩兩相連可以組成各種原電池：若a、b相連時，a為負極；c、d相連時，d極產生大量氣泡；a、c相連時，電流由c經導線流向a；b、d相連時，電子由d經導線流向b。則這4種金屬的活動性順序由大到小為
a、a > b> c> d b、a > c> d > b c、 c > a > b > d d、b > d > c> a
7、如圖所示，兩電極一為碳棒，一為鐵片，若電流錶的指標發生偏轉，且a極上有大量氣泡生成，則以下敘述正確的是
a、a為負極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸g
b、b為負極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液
c、a為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸
d、b為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液
8.由銅鋅和稀硫酸組成的原電池工作時，電解質溶液的 ph( )
a.不變b先變大後變小
c逐漸變大d.逐漸變小
9．隨著人們生活質量的不斷提高，廢電池必須進行集中處理的問題被提到議事日程，其首要原因是
a．利用電池外殼的金屬材料
b．防止電池中汞、鎘和鉛等重金屬離子對土壤和水源的汙染
c．不使電池中滲洩的電解液腐蝕其他物品
d．**其中石墨電極
二、填空
1、在銅鋅稀硫酸原電池中，觀察到的現象為銅片上鋅片電流由經導線流向 ，銅為極，（填氧化或還原），電極反應式為是反應；鋅為極，電極反應式為發生反應；若有0.2摩爾電子轉移，生成氫氣在標準狀況的體積為
2．利用cu ＋2 fecl3＝2fecl2＋cucl2設計乙個原電池。畫出實驗裝置圖並指出：
正極為 ，電極反應
負極為 ，電極反應
電解質為
3．如圖所示裝置：
（1）若燒杯中溶液為稀硫酸，則觀察到的現象為
兩極反應式為：正極
負極總反應
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化學能與電能教學設計
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