课件17张PPT。第二节 化学能与电能化学电源空气电池锂电池 电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称为电力。估计在2050年火电仍居首位 火电，又称为火力发电。那么，火究竟是如何转化为电？1.火力发电的原理2.火力发电的利弊分析思考1：火力发电有何利与弊？燃料燃烧转化为电能后，社会中应用最广泛、使用最方便。利弊产生二氧化硫和氮的氧化物，导致空气污染，也会造成酸雨，破坏生态环境；会产生二氧化碳，会使地球的温室效应恶化。思考2：假设你是电力工程师，面对这些利与弊，你会如何应对呢？a、改进火力发电 方式之一就是尝试将化学能直接转化为电能。就像电池。其好处就是减少中间环节能损，高效、清洁利用燃料，不浪费能源，更方便。3.原电池把化学能转变为电能的装置.动画
模拟化学能 电能失得Zn－2e-＝ Zn2+2H++ 2e-＝ H2↑负极正极Zn+ 2H+ ＝ Zn2+ + H2↑有气体产生Zn片溶解原电池“负极失电子，电子得正极”
失电子
氧化反应
得电子
还原反应⑴原 电 池 原 理探究讨论:下列装置能否作为原电池
Zn—石墨与稀硫酸进行实验.
Cu—Zn与酒精（乙醇）进行实验.
Cu—Zn分别放在两份稀硫酸进行实验.
Zn—Zn与稀硫酸进行实验.CH2SO4（不可以）（不可以）（可以）（不可以）⑵原电池的构成条件 1、两种活泼性不同的金属（或一种金属和另一种非金属导体）构成电极。
2、电解质溶液。
3、电极用导线相联构成闭合回路。负极：电子流出的电极(较活泼的金属)
正极：电子流入的电极(较不活泼的金属、
石墨等)⑶原电池设计思路：１．能自发进行的氧化还原反应２．通常须两个活性不同的电极３．电解质溶液４．还原剂在负极失电子，发生氧化反应，氧化剂在正极得电子,发生还原反应．化学电池的本质---氧化还原反应1-2.火力发电的原理及火力发电的利弊
3.原电池：⑴原 电 池 原 理
⑵原电池的构成条件
构成电极：两种活泼性不同的金属（或一种金属和另一种非金属导体）；电解质溶液；电极用导线相联构成闭合回路；如何判断正负极
⑶原电池设计思路
4.化学电池的本质---氧化还原反应小结思 考 题1请根据反应
Fe + Cu2+ = Fe 2++ Cu
设计原电池，你有哪些可行方案?
连接延续练习
请同学们根据原电池的原理，指出下列原电池的正极与负极分别是什么？写出电极反应式和总反应方程式。 相同条件下，纯锌粒和粗锌粒与同浓度的稀硫酸反应的速率一样吗？为什么？
假如要求你设计实验来证明你的观点，你的实验方案是怎样的？证据和结论又是什么？思 考 题2课件35张PPT。第二节 化学能与电能第二节 化学能与电能第二课时：
发展中的电源复习：原电池的构成条件 1、两种活泼性不同的金属（或一种金属和另一种非金属导体）构成电极。
2、电解质溶液。
3、电极用导线相联构成闭合回路。负极：电子流出的电极(较活泼的金属)
正极：电子流入的电极(较不活泼的金属、
石墨等)原电池总结电极反应式的书写总反应方程式的书写(电池反应)化学电池的反应本质：氧化还原反应原电池电极名称的确定方法①根据电极材料的性质确定。通常是活泼金属是负极，不活泼金属、碳棒、化合物是正极。②根据电极反应的本身确定。失电子的反应→氧化反应→负极
得电子的反应→还原反应→正极二、发展中的电源铅蓄电池负极(Pb)：
Pb+SO42--2e-=PbSO4
正极(PbO2)：
PbO2+4H++SO42-+2e-
=PbSO4+2H2O
KOH(aq)负极：
2H2+4OH--4e-=4H2O正极：
O2+2H2O+4e- =4OH-氢氧燃料电池KOH(aq)负极：
2H2+4OH--4e-=4H2O正极：
O2+2H2O+4e- =4OH-氢氧燃料电池日本产海水电池
以海水电池为能源的航海标志灯UltraCell?XX25燃料电池
笔记本电脑可连续工作
三个工作日。 西门子发电(PG)集团
燃料电池发电机组
使用燃料电池的德国212型u31.
使用燃料电池的
德国212型潜水艇笔记本燃料电池 铃木ionis
燃料电池概念车燃料电池机器人1．如图所示的原电池装置，下列说法不正确的是：
A．该装置的能量转化形式为：
化学能转化为电能
B．电子由Zn片经过导线流向铜片
C．Zn为负极发生还原反应
D．Cu为正极，在Cu片上有气泡产生⑷高温分解石灰石制生石灰：CaCO3 CaO+CO2↑ 3.电极反应式及总反应方程式的书写
Zn—石墨与稀硫酸进行实验.
Zn—Cu与稀硫酸进行实验.
Fe—Cu与硫酸铜进行实验
干电池
氢氧燃料电池
蓄电池化学学案14 第二章第二节 化学能与电能（第一课时）
班级 姓名
学习目标
? 1学生通过实验探究认识原电池的工作原理和构成条件，初步形成原电池概念。
?2会判断某装置是否能形成原电池
学习重难点
原电池的概念、原理、组成原电池的条件。
学习过程
?[导入] 实物展示：干电池、手机电池等。这是生活中常见的电池，电池做为能源的一种，它利用了什么原理？这节课我们共同探讨这个问题。
【自主学习、合作互动】
请大家阅读课本39-40页的相关内容，完成下列问题：
1.直接从自然界取得的能源称为 ????? ??，如???? 、??? ?? 、???? ? ?、 ??? ???等。经过加工、转换得到的能源称为???? ?如??? ? ?、??? ??等。
2.化学能是怎样转化成电能的呢？2001年我国发电总量表明，火电比率仍占首位。燃煤发电是一个由?????? ?? 转化为????? ? 的过程。
3.在火力发电的过程中，能量是怎样进行转换的？
燃煤发电的能量转换过程：???? ?? →???? ?? →??????? ? →????
一. 化学能转化为电能
【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？
问题1：燃烧属于氧化还原反应，氧化还原反应的本质是什么？
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？
实验探究
实验现象
问题探讨
结论或解释
(1)将Zn片插入稀H2SO4溶液
锌片上为何有气泡？哪种物质失去电子，哪种物质得到电子？
（2） 将Cu片插入稀H2SO4溶液中。
铜片上为何无气泡？
（3）将一个Zn片,Cu片平行插入稀H2SO4溶液中，用导线相连。
两者用导线相连后为何铜片上有气泡？铜片上的电子是从哪里来的？(
(4)将（3）的导线间连一电流计。
导线中有无电流？如何知道导线中有电流？（接入电流计）
【实验探究1】组成课题学习小组进行讨论，交流，设计实验方案探究
【交流讨论】
1、? 原电池概念：原电池是把 转变为 的装置。
2、 以Cu-Zn原电池为例，分析原电池的工作原理：
锌电极 ： （ 反应 ）
铜电极： （ 反应 ）
3.原电池的电极判断
(1)负极_______电子，化合价______，发生______反应；电子流出的一极
?? 正极_______电子，化合价______，发生______反应。电子流入的一极
(2) 一般活泼的金属为________，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为 。
[实验探究2]探究原电池的构成条件
对比实验1：电解质溶液均为稀硫酸
对比实验2：电解质溶液均为稀硫酸
对比实验3：
讨论总结：原电池的构成条件
①?????????????????????????????????????????????????????????
②?????????????????????????????????????????????????????????
③?????????????????????????????????????????????????????????
思考：若对比实验3中的NaCl固体换成NaCl溶液会出现什么现象？
【知识巩固】
分别判断下列装置是否组成了原电池? Zn||H2SO4||Zn??????? Cu||H2SO4||Cu?????? Zn||H2SO4||Ag??????
Zn||H2SO4||C? ????????Zn||CuSO4||Ag???? ????Zn||乙醇||Ag ??????
设计实验：制作一个水果电池
实验用品：铝片、铜片、西红柿、PH试纸、灵敏电流表、导线、烧杯等。
请利用上述仪器和用品亲手设计一个原电池。
课堂小结：
1原电池的定义：化学能转变为电能的装置。
2．组成原电池的条件
①有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）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
课后练习
1.某金属能跟稀盐酸作用放出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是( )
A.Mg B.Fe C.Al D.Cu
2.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的 pH( )
A.不变 B先变大后变小
C逐渐变大 D.逐渐变小
3.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电子由c到d；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为( )
A．a > b > c > d B．a > c > d > b
C．c > a > b > d D．b > d > c > a
课后反思：
第二章 化学反应与能量
第二节 化学能与电能
第一课时
教材分析
教材从学生熟悉的电引入，在学生了解了化学反应中能量转化的原因，并感受了探究化学能与热能的相互转化过程之后，提出化学能转化为电能的研究。从能量转换角度看，本节内容是对前一节内容中“一种能量可以转化为另一种能量，能量也是守恒的；化学能是能量的一种形式，它同样可以转化为其他形式的能量，如热能和电能等”论述的补充和完善；从反应物之间电子转移角度看，原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用；从思维角度看，“将化学能直接转化为电能”的思想，是对“化学能→热能→机械能→电能”思维方式的反思和突破。
二、教学设计思路：
由于原电池的概念、反应原理和构成是本节书的教学重点，原电池的原理是本节书的难点之一，让学生在对化学电源一无所知的情况下理解它的原理有一定的困难，如果让学生知道怎样的装置能产生电流，再来研究它的原理，这样更符合学生的认知规律，因此，对教学内容做出如下安排：第一课时：通过实验探究，初步认识原电池的结构和组成；第二课时：通过练习，初步掌握原电池原理，进一步认识原电池原理的综合利用价值，了解化学电源的应用和发展。实验探究是让学生在具体实验事实的基础上分析问题得出结论，符合学生的思维特点，有利于在形象思维的基础上发展学生的抽象思维。但学生的抽象思维和探索能力毕竟还处于初级阶段，尚不成熟，这就决定了他们还不能成为完全独立的探索主体，探索活动需要在教师的组织引导下，有目的有计划地进行。教师的作用是“引导和启发”，即引导学生独立思考，主动探索，当学生的思考和探索遇到困难时，及时给予启发、提示、点拨，以帮助学生顺利地开展实验探索活动，因此，本节课的部分实验是由教师预先设计的，但同样起到了实验探究应有的作用。
本节采用的教学策略设计有：
（1）问题创设：火力发电的原理及利弊分析→引出→能否将化学能直接转化为电能
（2）内容呈现：原电池实验探究
（3）方法手段：启发、讨论、实验探究等教学方法，并结合多媒体进行教学
三、教案
课题
化学能与电能
教学目标
知识目标：初步认识原电池的概念、反应原理、构成及应用
能力目标：培养学生的实验操作能力、观察能力，培养学生创造性思维与探究能力、以及提出问题、分析问题、解决问题的能力。
情感目标：通过小组探究实验活动，培养学生自主探索创新精神和同学间的交流合作学习的协作精神。
重点
初步认识原电池的概念、反应原理、构成及应用。
2、 认识化学能转化为电能对现代化的重大意义。
难点
通过对原电池实验的探究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质以及这种转化的综合利用价值。
教学方法
启发、讨论、实验探究等教学方法，并结合多媒体进行教学。
仪器、用品
多媒体 实验仪器略
教师活动
学生活动
设计
意图
［创设情景］火力发电的原理及利弊分析
采用图片、图表、录像等直观材料和相关数据来分析火力发电的原理及利弊分析
燃烧 蒸汽 发电机
分析：火力发电的原理 化学能→热能→机械能→电能
利：投资少，建厂快，技术成熟，安全性能高，原料较充分。
弊：对环境污染较严重，所需材料是有限的、不可再生的化石燃料，能源利用率低。
［思考］能否找到一种装置将化学能直接转化为电能呢？鼓励学生画出装置图并与同学交流。
[课题引入] 将一音乐卡的纽扣电池拆除，再将锌片与铜片分别连接其正极、负极，平行插入稀硫酸中，优美的音乐声缓缓响起。
［思考］有音乐声响起，说明有电流产生，化学能直接转化成电能，其工作原理是什么？
演示实验2-4 Cu –Zn 原电池实验
①锌片插入稀硫酸中
②将铜片插入稀硫酸中
③将锌片与铜片平行插入稀硫酸中，观察现象
④将锌片与铜片用导线连接，平行插入稀硫酸中，观察现象
⑤将锌片与铜片用导线连接，在导线中接入电流计，平行插入稀硫酸中，观察现象。将导线反接电流计再做实验，观察现象。
[板书] 一．化学能转化为电能
[问题]①锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，为什么铜片上有气泡产生？②锌片的质量有无变化？溶液中c(H＋)如何变化？③电子的流动方向如何？④写出锌片和铜片上变化的离子方程式。导入原电池的概念。
[板书]1．原电池：将化学能转变为电能的装置。
铜锌原电池的工作原理：
沿导线流向
Zn→Zn2+ 失去的电子－→铜片←－H+得电子
锌片： Zn－2e-== Zn2+（氧化反应）
铜片：2H++ 2e-== H2↑（还原反应）
[思考]
铜和锌通过导线连接在稀硫酸中能构成化学电池，其它金属与溶液组合是否也能构成原电池？要构成原电池需要哪些条件？
［实验探究形成电流的条件］ 学生分组实验
用所给电极材料和介质（包括自带果汁及水果）任意组合，用电流计测定是否有电流产生。 注意：设计对比实验进行探究，将上述实验及现象以表格对比的形式进行整理。
实验探究——化学电池的构成及组成条件
编号
电极材料
介质
电流计是否偏转
(是：√；否：×)
电极判断
正极（指针指向的一极）
负极
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
（7）
（8）
（9）
结论：
分组实验
（1）将锌片与铁片用导线连接，在导线中接入电流计，平行插入稀硫酸中
（2）将锌片与碳棒用导线连接，在导线中接入电流计，平行插入稀硫酸中
（3）将铁片与铜片用导线连接，在导线中接入电流计，平行插入稀硫酸中
（4）将锌片与锌片用导线连接，在导线中接入电流计，平行插入稀硫酸中
结论一：
形成条件1—— 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、石墨等
分组实验
（5）将锌片与铜片用导线连接，在导线中接入电流计，平行插入硫酸铜溶液中
（6）将锌片与铜片用导线连接，在导线中接入电流计，平行插入酒精中
结论二：
形成条件2—— 电极需插进电解质溶液中
分组实验
（7）将锌片与铜片用导线连接，在导线中接入电流计，分别插入两杯稀硫酸中
结论三：
形成条件3—— 必须形成闭合回路
分组实验
（8）将铜片与银片用导线连接，在导线中接入电流计，平行插入稀硫酸中
（9）将铜片与银片用导线连接，在导线中接入电流计，平行插入硝酸银溶液中
结论四：
形成条件4——具备能自发发生的氧化还原反应（通常为原电池的负极与电解质溶液之间的氧化还原反应）。
小结：原电池的构成及组成条件
（1）原电池的构成： 电极、介质、导线
（2）原电池的组成条件：
两种活泼性不同的电极
电极插入电解质溶液中
两极相连形成闭合回路
能自发发生氧化还原反应
[家庭小实验]
（1）听听蔬菜和水果的心跳 （2）听听被污染水源的呻吟
观察现象
思考、
记录现象
[板书设计]
第二节 化学能与电能
一、化学能与电能的相互转化
1、火力发电
燃烧 蒸汽 发电机
化学能－－→热能－－→机械能－－→电能
化学能转化为电能的关键： 燃烧（氧化还原反应）。
2、原电池
概念：将化学能转化为电能的装置叫做原电池
铜锌原电池的工作原理：
沿导线流向
Zn→Zn2+ 失去的电子－→铜片←－H+得电子
锌片： Zn－2e-== Zn2+（氧化反应）
铜片：2H++ 2e-== H2↑（还原反应）
原电池的构成及组成条件
（1）原电池的构成： 电极、介质、导线
（2）原电池的组成条件： ① 两种动泼性不同的金属（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回路
④能发生自发的氧化还原反应
（3）原电池化学反应本质：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）。
化学学案16 第二章第二节 化学能与电能（第三课时）
班级 姓名
学习目标
?1了解生活中常见的几种化学电池。
?2会根据总反应式判断原电池的正负极。
学习重难点
电极反应式的书写
学习过程
二. 发展中的化学电源
1.干电池：（见课本42页图2-11）
⑴锌锰干电池构造：正极材料： ，负极材料： ，
电解质溶液： ，MnO2用来吸收H2
⑵锌锰干电池原理：
负极反应式：
正极反应式：2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑。
总反应式：
例1．日常所用的干电池的电极分别为碳棒和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质（其中加入MnO2氧化吸收H2）, 电极反应可简化为：Zn－2e－==Zn2+；
2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑根据上述叙述判断下列说法不正确的是??????????????? (??? ) A. 干电池中锌为正极，碳为负极 B. 干电池工作时，电子由锌极经外电路流向碳极 C. 干电池长时间连续工作时，内装糊状物可能流出腐蚀用电器 D. 干电池可实现化学能向电能的转化。
2.充电电池，又称为 电池，其充电过程是 转换为 。
其放电过程是 转换为 。
⑴铅蓄电池（见课本43页图2-12）的放电过程：
构造：正极材料： ，负极材料 ，电解质溶液
总反应式：Pb+ PbO2+4H++2 SO42-放电2 PbSO4+2 H2O
负极反应式：Pb-2e-+ SO42-= PbSO4
正极反应式：
例2．铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4，工作时的反应为
Pb＋PbO2＋2H2SO4＝＝＝2PbSO4＋2H2O
下列结论正确的是 （ ）
A．Pb为正极被氧化 B．溶液的pH不断减小
C．只向PbO2处移动 D．电解质溶液pH不断增大
（2）镍镉电池
构造：正极材料： ，负极材料 ，电解质溶液
总反应式：Cd+2NiO(OH)+2H2O=2Ni(OH)2+Cd(OH)2
（3）锂电池
锂电池是一类由锂金属或锂合金为 极材料，石墨作 极材料，使用非水电解质溶液的电池。
负极反应式：
3.燃料电池：
燃料电池中，电极的导电材料一般为多孔的金属板，负极是通入 剂的一方，正极是通入 剂的一方。
⑴氢氧燃料电池（44页图2-15）
构造：原料是氢气和氧气，两极材料均为多空碳等惰性电极，电极本身不发生反应。电解质溶液常为KOH、H2SO4等。
在氢氧燃料电池中：正极通入 ，负极通入 。
总反应式：
KOH作电解质时：负极：
正极：
H2SO4作电解质时：负极：
正极：
（2）甲烷、空气、KOH燃料电池
正极通入 ，负极通入 。电解质溶液 。
负极：CH4 -8e-+ 10OH-=CO32-+7H2O
正极：2O2+8e-+4 H2O= 8OH-
总反应式：CH4+2 O2+2OH-= CO32-+3H2O
例3．将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，即构成甲烷燃料电池。已知通入CH4的一极，其电极反应式是：CH4+10OH――8e=CO32－+7H2O；通入O2的另一极，其电极反应式是：O2+2H2O+4e=4OH－，下列叙述不正确的是（ ）
A．通入CH4的电极为负极?
B．正极发生氧化反应?
C．此电池工作时溶液中阴离子向负极移动
D．该电池使用一段时间后应补充
⑶燃料电池有哪些优点？
练习：
1.下列化学电池不易造成环境污染的是（ ）
A.锂电池 B.锌锰电池 C.镍镉电池 D.氢氧燃料电池
2.人造地球卫星使用的一种高能电池—银锌蓄电池，其电池的电极反应式为：Zn+2OH--2e-=Zn2++H2O，Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH- 。据此推断氧化银是（ ）
A.负极，被氧化 B.正极，被还原
C.负极，被还原 D.正极，被氧化
3．将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中，并经过一段时间后，下列各叙述正确的是( )
A. 负极有Cl2逸出，正极有H2逸出 B. 负极附近Cl(的浓度减小
C. 正极附近Cl(的浓度逐渐增大 D. 溶液中Cl(的浓度基本不变
4. 航天技术上使用的氢-氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。氢-氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池总反应的化学方程式均可表示为2H2+O2=2H2O。酸式氢-氧燃料电池中的电解质是H2SO4，其负极反应为2H2-4e-=4H+，则其正极反应式为 ；碱式氢氧燃料电池中的电解质是KOH，其正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，则其负极反应为 。
化学学案15 第二章第二节 化学能与电能（第二课时）
班级 姓名
学习目标
?1学会书写电极反应式。
?2会根据总反应式判断原电池的正负极。
学习重难点
电极反应式的书写
学习过程
复习回顾
1.原电池是把 转变为 的装置。
2.组成原电池的条件：
①
②
③
④
【交流讨论】
1.如何确定原电池的正负极
(1) 根据金属的活泼性判断
一般活泼的金属为________，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为________。
补充：由两极的相对活泼性确定：相对活泼性较强的金属为负极（一般负极材料与电解质溶液发生反应），但不是绝对的。如Mg-Al-HCl溶液构成的原电池中，负极为 ，但Mg-Al-NaOH溶液构成的原电池中，负极为 .
(2)根据反应的类型判断：可根据总反应式来分析电极是发生氧化反应还是还原反应，若发生氧化反应，则为负极，若发生还原反应，则为正极。
负极总是_______电子，化合价______，发生______反应，电子 ；
正极总是_______电子，化合价______，发生______反应，电子 。
例．已知空气—锌电池的电极反应为：锌片：Zn＋2OH－－2e－＝＝＝ZnO＋H2O；
碳棒：O2＋H2O＋2e－＝＝＝2OH－，据此判断，锌片是（ ）
A．正极，并被还原 B．正极，并被氧化
C．负极，并被还原 D．负极，并被氧化
(3).根据现象判断：负极------电极不断溶解； 正极------有气泡冒出、有固体析出或者无明显变化。
例：X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X和Y组成原电池时，Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为( )
A.X＞Y＞Z B.X＞Z＞Y C.Y＞X＞Z D.Y＞Z＞X
2．书写电极时反应注意的问题
（1）.两电极反应式中得失电子数目一般相等。
（2）两极反应相加得到总反应，总反应减去负极反应得到正极反应、总反应减去正极反应得到负极反应。
（3）电极反应式中若有气体生成，要标↑。
（4）负极失电子所得氧化产物、正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关（如+4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在、在碱性溶液中以CO32-形式存在）；
（5）溶液中不存在O2-——在酸性溶液中它H＋与结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与H2O结合成OH-。
5.写出下列原电池的两极反应和总反应。
①Zn、Cu、稀H2SO4组成的原电池
负极反应：_______________________________________________
正极反应：_______________________________________________
总反应： _______________________________________________
②Mg、Al、HCl溶液组成的原电池
负极反应：_______________________________________________
正极反应：_______________________________________________
总反应： _______________________________________________
③Mg、Al、NaOH溶液组成的原电池
负极反应：_______________________________________________
正极反应： _______________________________________________
总反应： _______________________________________________
④Al、Cu、稀H2SO4组成的原电池
负极反应：_______________________________________________
正极反应：_______________________________________________
总反应： _______________________________________________
⑤Al、Cu、浓HNO3组成的原电池
负极反应：_______________________________________________
正极反应：_______________________________________________
总反应： _______________________________________________
第二章 化学反应与能量
第二节 化学能与电能
第二课时
课题
化学能与电能（第二课时）
教学目标
（1）复习原电池原理
（2）掌握简单的电极反应的书写
（3）了解常见化学电池的组成与应用。
（4）了解新型燃料电池的组成和工作原理。
重点
原电池的原理
难点
原电池原理在生产、生活中的实际运用
教学方法
练习、阅读、讲解、讨论相结合
仪器、用品
教师活动
学生活动
设计意图
让学生展示自己制作的“水果电池”并演示，“水果电池”能使二极管发光。
复习提问：
下列装置哪些可以形成原电池?
若能形成原电池写出电极反应式,并指出电子流动方向。
小结：
1．原电池：将化学能转变为电能的装置。
2、组成原电池的条件： ①有两种活泼性不同的金属或金属跟导电非金属作电极且用导体相连； ②有电解质溶液或熔融的电解质； ③电极与电解质溶液组成闭合回路； ④具备能自发发生的氧化还原反应（通常为原电池的负极与电解质溶液之间的氧化还原反应）。 注意：很活泼的金属不能作原电池的负极，如K、Na、Ca等
练习一
练习二
3．两极的名称及判断方法：
负极：发生氧化反应的一极，电子流出的一极； 正极：发生还原反应的一极，电子流入的一极。
判断方法： ①根据组成原电池两极的电极材料判断：一般是活泼性较强的金属为负极，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：电流由正极流向负极，电子由负极流向正极； ③根据原电池里电解质溶液中离子的定向流动方向判断：原电池里电解质溶液中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动； ④根据原电池两极发生的变化来判断：负极总是发生失电子的氧化反应，正极总是发生得电子的还原反应； ⑤根据现象判断：溶解的一极为负极，增重或有气泡产生的一极为正极。
练习三
练习四
用镁、铝作电极构成原电池，分别插入稀硫酸、氢氧化钠溶液中，判断原电池的正极、负极。
练习五
用铜、铝作电极构成原电池，分别插入稀硫酸、浓硝酸溶液中，判断原电池的正极、负极，并写出相关电极反应。
归纳：
电极的活泼性除了与金属活动性有关外，还与电解质溶液的环境有关，由此可见，“谁活泼谁负极”作为原电池中电极判断的方法并不是万能的，应该根据原电池两极发生的变化来判断：负极总是发生失电子的氧化反应，正极总是发生得电子的还原反应。
4．电极反应式和总反应式：以铜、锌和稀硫酸组成的原电池为例
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↑
5．原电池原理的应用：
（1）加快氧化还原反应的速率。
（2）制造多种多样的化学电源。
（3）比较金属活动性的强弱。
（4）防止金属的腐蚀。
二．发展中的化学电源
1、干电池
常见的化学电池是锌锰电池
负极（锌）：Zn－2e—＝Zn2＋（氧化反应）
正极（石墨）：2NH4＋＋2e—＝2NH3↑＋H2↑（还原反应）
【学与问】 原电池的缺陷：即使断开外电路时，负极也在反应，使得原电池无法长时间储放。锌锰干电池即使不用，放置过久，也可能会漏液失效（作为电解质的NH4Cl的水溶液显酸性）使用和保存时应注意什么？
自己收集废旧干电池将其破开观察干电池
改进原电池的策略
关键问题：在断开外电路时，让负极化学反应停止或者缓慢反应
技术攻关方向：改换电解质——干电池、碱性电池
改换电极材料——燃料电池
【讲解】为了延长电池寿命和提高其性能，人们将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH，并在构造上作了改进，制成了碱性锌锰电池。
2、充电电池
充电电池又称二次电池，它在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时又逆向进行，使生成物恢复原状，如此充放电可循环进行，至一定周期后终止。
（1）铅蓄电池
（2）镍－镉碱性蓄电池
（3）新一代可充电的绿色电池——锂离子电池
特点：高能电池，电压高，质量轻，贮存时间长等。
用途：电脑、手表、心脏起搏器等。
学生阅读课本P40观察其构造
3、燃料电池
氢氧燃料电池：是一种高效、环境友好的发电装置。
让学生通过阅读课本了解各种化学电源，通过介绍新型电池(如锂离子电池、燃料电池等)体现化学电池的改进与创新，初步形成科学技术的发展观。
【思考与交流】
如何科学合理地使用充电电池？
废旧电池的回收利用
废电池中含有汞、镉、铬、铅等等大量毒性很强的重金属，随处丢弃会给土壤、水源等环境造成严重的污染，并通过人类的食物链给人体健康造成威胁和危害。另一方面，废电池中的有色金属是宝贵的自然资源，如果能回收再利用这些废旧电池，不仅可以减少对我们生存环境的破坏，而且也是对资源的节约。
[板书设计]
1、两极的名称及判断方法：
负极：发生氧化反应的一极，电子流出的一极； 正极：发生还原反应的一极，电子流入的一极。
判断方法： 2、电极反应式和总反应式：以铜、锌和稀硫酸组成的原电池为例
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↑
3、原电池原理的应用：
（1）加快氧化还原反应的速率。
（2）制造多种多样的化学电源。
（3）比较金属活动性的强弱。
（4）防止金属的腐蚀。
二．发展中的化学电源
1、干电池
常见的化学电池是锌锰电池
负极（锌）：Zn－2e—＝Zn2＋（氧化反应）
正极（石墨）：2NH4＋＋2e—＝2NH3↑＋H2↑（还原反应）
2、充电电池
（1）铅蓄电池
（2）镍－镉碱性蓄电池
（3）新一代可充电的绿色电池——锂离子电池
特点：高能电池，电压高，质量轻，贮存时间长等。
用途：电脑、手表、心脏起搏器等。
3、燃料电池
氢氧燃料电池：
废旧电池的回收利用
教学反思
本节课是一节以学生为主体的实验探究式新课，通过创设情景，引导学生进入探索的情境之中，如引入课题时，将一音乐卡的纽扣电池拆除，再将锌片与铜片分别连接其正极、负极，平行插入稀硫酸中，优美的音乐声缓缓响起，立刻就将学生的注意力集中起来，产生探究的欲望，然后让自主实验探究成为学生实践体验的一部分，通过自主实验，启发引导，小组合作，讨论分析等方法，让实验成为帮助学生开展探究活动的积极手段，并在其过程中培养他们基本技能，激发他们的探究热情，激发学生的学习积极性。通过科学探究实验，分别改变金属的连接方式，更换电解质溶液及电极等实验,对原电池的构成条件进行深入探究，通过反复的改变条件进行探索，使学生的认知结构不断发展，从而提高学生的分析问题和解决问题的能力，通过让学生制作“水果电池”，进一步验证、巩固所学知识，开阔视野，培养学生创新意识，把探究教学内容迁移和拓展。从整节课的教学过程来看，它重在探究、重在实践。在实验探究中，不仅激发学生学习兴趣获得知识，更能启迪学生思维、培养科学精神和创新能力，为学生的进一步发展创造一个新的局面。在实践中学会交流，学会合作，并意识到合作是学习的有效途径，培养集体意识，很好实现化学教学的情感目标。从整体教学效果来看，通过学生的大胆猜想和有目的的实验探索，学生对知识点的掌握是相当不错的，原电池的原理及形成条件，学生都能轻松、愉快地掌握并应用，充分发挥了学生的主体作用和教师的主导作用，达到了预期的教学效果，为后面的新内容的学习打下坚实的基础。同时，通过实践——认识——再实践的亲身体验的学习过程，加深了对知识的理解。更重要的是，也给学生充分展示自己的机会，使课堂围绕学生为中心的教学活动，真正体现学生的主体地位,大大激发学习积极性。
