第2节 化学能与电能(第1课时)

彭湃中学 邱秀秀

教学目标

知识与技能

1. 获得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，能设计并完成化学能与电能转化的化学实验。

2.形成原电池的概念，探究构成原电池的条件。

过程与方法

1.经历对化学能与电能转化的化学实验探究的过程，进一步理解探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。

2.能对自己的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。

情感、态度与价值观

1. 赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献，关注能源问题，形成正确能源观

2. 经历探究过程，勇于探索问题的本质特征，体验科学过程。

教学重点：原电池的概念与形成的条件。

教学难点：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。

教具准备：多媒体、烧杯、导线、电流表、铜片、锌片、石墨棒、稀硫酸、硫酸铜、酒精。

教学过程

【创设情景】【多媒体动画展示：火力发电厂生产的过程】分析火力发电体系中的各种要素1.电力在当今社会的应用和作用。2.火力发电的原理分析。 3.火力发电利与弊分析。 4.燃烧的氧化还原反应本质。（见PPT课件）

【学生讨论得出结论】在火力发电过程中，经历了一系列的能量转换：

【问题探讨】在火力发电过程中，化学能要经过一系列能量转换环节才能转化为电能，由于转换环节多，能源利用率低，造成能源极度浪费。那么能否将化学能直接转化为电能，提高能量的利用率？

【设置阶梯式问题，对学生进行探究思路引导】

问题1：氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能转化为热能，再经过一系列能量转换环节才能转化为电能。那么要使氧化还原反应释放的能量不经过热能，而直接转化为电能，所要解决的第一问题是什么？（电子的定向移动形成电流）

问题2：若将氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，那么，怎样架设桥梁使电子从还原剂区域转移到氧化剂区域，同时形成电流？

问题3：怎样知道所架设的桥梁中有电子流过？如何从电学角度考虑仪器选择和组装问题？

【科学探究】如何将化学能直接转化为电能？

【师生互动】观察实验现象，通过实验总结得出结论：

原电池的概念：将化学能转化为电能的装置叫做原电池

前提：自发的氧化还原反应

【实验探究】构成原电池需要哪些条件呢？

【第一组实验】1. Cu-Zn与稀硫酸进行实验。2. Zn-石墨与稀硫酸进行实验3. Zn-Zn与稀硫酸进行实验。

【学生活动】通过实验得出原电池的形成条件一：有两种活泼性不同的金属（或非金属导体）作电极

【第二组实验】1. Cu-Zn与稀硫酸进行实验。2. Cu-Zn与乙醇进行实验。3. Cu-Zn与CuCl2溶液进行实验。

【学生活动】通过实验得出原电池的形成条件二：电极需插进电解质溶液中

【第三组实验】1. Cu-Zn与稀硫酸进行实验。2. Cu-Zn与不同容器的硫酸中进行实验

【学生活动】通过实验得出原电池的形成条件三：必须形成闭合回路

【教师活动】总结构成原电池的三个条件：1.有两种活泼性不同的金属（或非金属导体）作电极2. 电极需插进电解质溶液中3. 电极需插进电解质溶液中

【教师讲解】引导学生思考原电池的化学反应本质：较活泼的金属（负极）发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）通过外电路流向较不活泼 的金属（正极）

总结出原电池两极的判断方法：活泼金属→发生氧化反应→向外线路提供电子→原电池的负极；不活泼金属（或石墨）→发生还原反应→接受外线路提供的电子→原电池的正极。

【练习】判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称 （见PPT课件）

【思考与交流】根据已具备的氧化还原反应知识和电学知识，利用家里的手电筒小灯泡，水果，果汁，醋等设计原电池，加深对原电池原理的认识。（水果电池）

【课堂小结】

【板书设计】

1.原电池概念：将化学能转化为电能的装置叫做原电池。

2.原电池的构成条件：

① 有两种活动性不同的金属（或非金属单质）作电极。

② 电极材料均插入电解质溶液中。

③ 两极相连形成闭合电路。

3.原电池的化学反应本质：较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）通过外电路流向较不活泼的金属（正极）

4.原电池的电极判断：活泼金属→发生氧化反应→向外线路提供电子→原电池的负极；

不活泼金属（或石墨）→发生还原反应→接受外线路提供的电子→原电池的正极。

第二节 化学能与电能