2021-2022学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册6.1.2 化学反应与电能（教案）

人教版（2019）必修第二册 第六章 化学反应与能量
第一节课时2 化学反应与电能
教学设计
教学目标
1.通过实验探究，认识化学能可以转化为电能，从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理。培养自主探索创新精神。
2.会判断原电池的正负极，能正确书写电极反应式。
3.了解常见的化学电源。树立绿色化学理念，培养科学发展观。
教学重难点
重点：原电池原理及应用、原电池设计
难点：原电池原理及应用
教学过程
一、导入新课
1780年意大利著名生物学家伽伐尼做了如下实验：用一根铜钩插入死青蛙的脊髓中，再挂在铁栏杆上，当青蛙腿碰到铁栏杆时，就发生颤抖。善于质疑的意大利物理学家伏打，提出了疑问：为什么只有青蛙腿与铜器和铁器接触时才发生抽搐？伏打用实验证明，两种活泼性不同的金属同时接触蛙腿，蛙腿才会抽搐，其原因是构成了原电池。
二、新课讲授
1．燃煤发电的能量转化
(1)过程：化学能热能机械能电能。
(2)燃烧是使化学能转化为电能的关键。
【实验6-3】
实验步骤 步骤1:将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中 步骤2:用导线连接锌片和铜片 步骤3:用导线在锌片和 铜片之间串联个电流表
实验装置
实验现象 锌片逐渐溶解，周 围有气泡产生;铜片无任何变化 锌片逐渐溶解，铜片表面有气泡产生 锌片逐渐溶解;铜片表 面上产生气泡;电流表 指针发生偏转
实验结论 锌与稀硫酸反应，铜与稀硫酸不反应 产生氢气的位置发生改变 有电流产生，该装置将 化学能转化为电能
【学生活动】分析原电池的工作原理。
2.原电池
①概念:将化学能转化为电能的装置。
②工作原理(以铜-锌-稀硫酸为例)
【师】
【提问】通过以上实验想想原电池是由哪几部分组成的，构成原电池的条件又有哪些
【学生活动】小组讨论，表述原电池构成的条件。
【总结】“两极”——“一液”——“一线”——“一反应”
两极：两种活泼性不同的金属作电极 （或其中一种为能导电的非金属，如“碳棒”）其中较活泼金属为负极；较不活泼金属（或非金属）为正极。
一液：电解质溶液（或熔融的电解质）
一线：形成闭合回路
一反应：能够自发的氧化还原反应
【学生活动】认真聆听老师讲解，填空，巧记口诀。
【师】通过学习原电池的原理，给出一个电池，我们如何判断正、负极？
【学生活动】小组沟通，比一比哪个小组提出的方法多。
【总结】判断电极的方法
【设计】以Fe+ CuSO4＝FeSO4 + Cu为例，设计原电池。
【师】生活我们常见的电池有干电池、二次电池、氢氧燃料电池。讲解各类电池的原理及特点。
一．锌锰干电池
(1)结构：锌锰干电池是以锌筒作负极，石墨棒作正极，氯化铵糊作电解质溶液。
(2)原理：锌锰干电池属于一次电池，放电之后不能充电(内部的氧化还原反应无法逆向进行)。负极发生的电极反应为Zn-2e-=Zn2+，正极发生的电极反应为2MnO2＋2NH4＋＋2e－===Mn2O3＋2NH3↑＋H2O。
【提问】若碱性锌锰电池总反应式为Zn+2MnO2+2H2O====2MnOOH+Zn(OH)2，则其正极反应式是什么
【学生】完成反应式书写。
【师】MnO2+H2O+e-====MnOOH+OH-。分析负极变化，写出负极电极反应式，总反应方程式减去负极反应式即得正极反应式。
二．二次电池
【提问】已知铅酸蓄电池的原理为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，该铅酸蓄电池的负极材料是________，发生反应的类型为________________，电极反应式为_____________。
【学生】完成填空。【师】负极材料为Pb，发生氧化反应，Pb－2e－＋SO42-===PbSO4
三．发展中的燃料电池
板书设计
化学反应与电能
一、火力发电
二、原电池
1、原电池原理
2、设计原电池
3、一次电池、二次电池、氢氧燃料电池