课件17张PPT。 第二节 化学能与电能一、一次能源与二次能源(看课本）一次能源：直接从自然界获取的能源称一次能源。如流水、风力、原煤、石油、天然气、天然铀、柴草、太阳辐射、地热、核燃料 等。
二次能源：一次能源经过加工、转换得到的能源称为二次能源。如：电力、蒸汽 汽油、煤气、液化气、 氢能、沼气、火药等火力发电原理 如何将化学能直接转化成电能？1.概念：
将化学能转变为电能的装置.一、原电池形成条件一：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、石墨等第一组实验（可以）（不可以）形成条件二：电极需插进电解质溶液中第二组实验第三组实验实验探究形成原电池的条件形成条件三：必须形成闭合回路2.构成原电池的条件（1） 有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体如碳棒）做电极。 （2） 电解质溶液负极:较活泼的金属
正极:较不活泼的金属或非金属导体请判断下列各装置是否是原电池？为什么？（3） 形成闭合回路 （4） 氧化还原反应(x)(x)(√)(x)(x)⒈判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由.①②③××√④√⑤×3、原电池工作原理： 失电子变成 (发生 )进入溶液，电子经 移向铜片，溶液中H+向 移动，
在 上得到电子，产生H2，发生 。导线铜片铜片ZnZn2+氧化反应还原反应SO42-外电路：电子由负极流向正极，
电流由正极流向负极
内电路：阴离子移向负极，阳离
子移向正极，电流由负
极流向正极失电子，发生氧化反应得电子，发生还原反应氧化还原反应原电池的实质：⑴电极反应：⑵电池反应： Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑4、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根据电极反应特点确定。失电子的反应→氧化反应→负极
得电子的反应→还原反应→正极③根据电子或电流流动方向（外电路）：④根据离子的定向移动（内电路）阳离子向正极移动阴离子向负极移动如何书写电极反应方程式?负极（锌片）： Zn －2e - = Zn 2+负极（锌片）： Zn －2e - = Zn 2+正极（石墨）： 2H++2e - = H2 ↑ 正极（铜片）： Cu2+ + 2e - = Cu 总反应: Zn + 2H+ = Zn 2+ + H2 ↑ 总反应: Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu 负极：较活泼金属（M1）
电极反应：M-ne-=Mn+ (氧化反应)
正极：较不活泼金属或非金属（B）
电极反应： Cm+ + me- = C(还原反应)
H2SO4 (aq) CuSO4 (aq)负极( ): .
正极( ): .
总反应式: .负极( ): .
正极( ): .
总反应式: . 请在图上标出电子的流动方向和电流方向,
并判断正负极，写出电极反应式和总反应式. AgFeZn Zn－2e - = Zn2+
Cu Cu2+ +2e - = Cu
Zn+Cu2+ = Zn2 ++ CuFe Fe－2e - = Fe 2+
Ag 2H++2e - = H2↑
Fe+2H+ = Fe 2+ +H2↑ 请结合组成原电池的条件，将氧化还原反应：Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+设计成一个原电池。1、电解液： 。
2、电极材料：
正极 ，负极 。
3、电极反应式 ：
负极: .
正极: . 1、电解液：
硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等可溶性铜盐溶液
2、电极材料：
负极：铁，
正极：铜、石墨或比铁不活泼的其他金属 拓 展： Fe － 2e - = Fe 2+
Cu2+ +2e - = Cu 思 考 题请根据反应
2Fe3+ + Fe = 3 Fe 2+设计原电池，
你有哪些可行方案? Fe-Cu FeCl3Fe-C Fe(NO3)3Fe-Ag Fe2(SO4)3教学设计
教学主题
盐桥原电池
一、教材分析
本节课是以高一必修2第二章第二节《化学能与电能》为基础，进行了加深和提高。
引导学生通过对土豆能导电观察和分析，去引导出原电池的工作原理。
二、学生分析
通过高一必修二中原电池的学习，学生已经知道：两极/一液/一回路/是构成原电池的基本条件，该装置能使放热的氧化还原反应，实现化学能向电能的直接转化。但在理解原电池本质及单液原电池开发为化学电源是否可行？如供电持续吗？电流稳定吗？能量转化率高吗？学生在高一阶段并未做深入探究。
三、教学目标
1.??知识与技能：
（1）了解简单原电池；
（2）了解原电池的工作原理。
2.??过程与方法：
学会运用观察、实验等多种手段获取信息，并运用定性、定量、比较等方法对信息进行加工处理
3.??情感态度与价值观：
（1）增强将化学知识应用于生活的意识。
（2）体会在科学探究的过程中要有敢于质疑，勤于思考的问题意识。
四、教学环境
□简易多媒体教学环境???□交互式多媒体教学环境???□网络多媒体□环境教学环境???□移动学习? ?□其他
五、信息技术应用思路（突出三个方面：使用哪些技术？在哪些教学环节如何使用这些技术？使用这些技术的预期效果是？）200字
1.用PPT展示原电池工作原理图及各知识环节的总结要点。
2.简单动画演示带盐桥双液原电池的工作原理，存进学生对问题的理解。
3.数字化仪器的使用：利用数据采集器、电流传感器
（1）绘制单液原电池、双液原电池工作电流的变化曲线图，形象直观。
（2）测绘盐桥中盛装不同电解质溶液时的电流数据图，初步体会盐桥中因阴阳离子迁移速率不同，而对原电池工作效率产生的影响。
4.实物展台：学生学案展示
5.布置课前资料搜集作业，让学生利用网络做好课前相应准备。
六、教学流程设计
教学环节
教师活动
学生活动
信息技术支持（资源、方法、手段等）
【前置学生活动】
?
【提出问题】
1.回顾必修二的内容
2.持续几分钟观察电流表示数和电极变化，并对现象作出分析。
1.动手合作组装原电池装置，并相互交流想法。
2.书写电极反应式，讨论工作原理。
3.现象发现：电流计指针示数不稳，且呈减小趋势；负极Zn片表面析出大量疏松红色固体，且明显发热。
?
实物展台展示学生电池设计方案；
【提出问题】
?
【过渡】原电池是化学能转化为电能的装置，能量转化率的高低是衡量原电池优劣的重要指标。
1.该原电池工作效率会高吗？
2.适合将其设计成化学电源吗？
倾听
?
【实验探究阶段一】
1.原理分析
【提出问题】要想求得电池的工作效率，我们需要哪些数据？师生交流
实验原理：
（1）法拉第常数
Q理论=2·nZn耗·F
(2)电池工作效率
?=Q实际/Q理论?*100%
（2）电流传感器的应用及图像处理方法。
小组交流课前查阅的资料
学生课前利用网络搜集信息
2.单液原电池的工作效率
利用视频演示仪器操作步骤及数据处理方式：
?电子天平称量反应前Zn片质量m前；1000s后，取出锌片，用蒸馏水、乙醇洗净，晾干，称量锌片m后
?利用仪器对应软件，对电流-时间图像的积分功能，求得时间段0-1000s内，通过外电路的实际电量Q实际。
学生分组实验
数字化仪器的使用：电流传感器，数据采集器，笔记本电脑；
视频演示操作基本流程，节省时间。
学生汇报
倾听，评价
汇报：电流不稳定，呈下降趋势。
?
【实验探究阶段二】
双液原电池测算电池工作效率
【提出问题】
该原电池的缺陷，是什么原因造成的呢？如何改造该装置呢？
?
学生设想到将负极与电解质溶液分开，双液原电池的理论模型生成。
PPT
学生汇报
倾听，评价
汇报：电流几乎不变
?
总结归纳提升环节
动画演示双液原电池工作原理
?
动画演示
【实验探究环节三】
【提出问题】
盐桥里所装电解质溶液能否能随意选取呢？
?
验证盐桥中有无电解质，电解质种类、浓度对原电池的影响。
数字化仪器的使用：电流传感器，数据采集器，笔记本电脑；
?
整理笔记
【总结】
盐桥的作用；
盐桥的工作原理
整理笔记，思考，交流
PPT
【联系实际】
要求学生课前查阅资料，寻找化学电源中的“盐桥”
汇报电源中类似盐桥的设计“电池隔膜“
?
课堂总结
总结：
1.双液原电池较之单液原电池的优点。
2.盐桥在双液原电池中的重要价值。
3.氧化剂和还原剂借助双液原电池，即使隔离开来也能反应的事实。
倾听，记录
PPT
七、教学特色（如为个性化教学所做的调整，为自主学习所做的支持、对学生能力的培养的设计，教与学方式的创新等）200字左右
1.?借助实验创新，夯实教学目标，创新如下：
????一是借助数字化仪器，以电子转移为核心，结合法拉第定律实现了电池工作效率的定量求算，较之传统的理论分析，明显更有说服力。二是对盐桥所装不同电解质进行了对比实验，让学生对盐桥的作用及作用原理有了更理性的认识。
2.借助实验，实现对氧化还原反应的再认识：
有盐桥的双液原电池中氧化剂、还原剂近乎完全隔离却能实现电子的定向转移。推翻了氧化剂和还原剂只有接触才能发生化学反应的狭隘理念。本实验要让学生体会到：盐桥这一设置不仅仅是一个实验技术的改进，更是对旧的思维模式质的突破！
