鲁科版高中化学必修二第二章第二节化学反应与能量转化第二课时导学案（无答案）

必修2第2章第2节化学反应与能量变化第2课时导学案
【课标分析】
1.以原电池为例，认识化学能可以转化为电能。
2.从氧化还原的角度初步认识原电池的工作原理。
【教学目标】
1.掌握原电池的构成及工作原理，能从微观角度理解化学能与电能之间是如何转化的，培养“宏观辨识与微观探析”的学科素养。
2.能根据原电池工作原理，设计简单的原电池，培养严谨求实的科学探究与创新意识。
3.了解常见的化学电池，知道开发高能新型电池的重要性，增强科学态度与社会责任。
【评价目标】
1.能准确描述原电池的构成与工作原理，解释化学能与电能转化的微观过程，并能运用微观视角分析和推理。
2.能设计并绘制简单的原电池电路，合理选择电极材料并解释其选择依据，展示其对原电池工作原理的理解和创新思维。
3.能列举常见的化学电池类型，简述其原理及应用，理解新型电池的开发背景和重要性，并讨论其对社会发展的影响。
【教学重难点】
1．化学反应中能量变化的实质。
2．原电池的概念、原理、组成及应用。
【教法与学法】
以问题探究式为主，多媒体为辅，探究实验相结合，充分引导学生主动学习，逐步完成知识上的思维进阶。
【教学准备】
实验药品：锌片，铜片，稀硫酸
实验仪器：烧杯，导线，电极
【教学过程】
【情境引入】
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，又称电力。例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？我们这节课来一起学习一下有关原电池的相关内容。
【驱动问题】1.氢能源被视为 21 世纪最具发展潜力的清洁能源，氢氧燃料电池被认为是利用氢能解决未来人类能源危机的途径之一。氢氧燃料电池的优点是什么？
2.氢氧燃料电池汽车推广使用，面临的主要问题是什么？
3.氢氧燃料电池是如何把化学能转化为电能的呢？
一、初识氢氧燃料电池
1．原电池
利用______________________将________能直接转化成________能的装置。
2．初识氢氧燃料电池
(1)氢氧燃料电池两电极的反应类型
氢气是________反应物，氢气分子中的氢原子在________上失去电子，氢气发生______反应；氧气是_______反应物，氧气分子中的氧原子在________上得到电子，氧气发生________反应。
(2)氢氧燃料电池原理
燃料电池产生电流的原因是在两个石墨电极上有________________能力不同的物质——氢气和氧气，形成______________时，便会产生电流。
【驱动问题】
1. 简易氢氧燃料电池是如何将化学能转化成电能的？
2. 组装电池需要满足哪些基本条件？
二、原电池的工作原理
【实验探究】
探究原电池的工作原理，以铜锌原电池为例。
实验步骤 现象
1．锌片插入稀硫酸
2．铜片插入稀硫酸
3．锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸
【驱动问题】
1．锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？
2．锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？
3．锌片的质量有无变化？溶液中c（H+）如何变化？
4．锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？
5．电子流动的方向如何？
【归纳总结】
工作原理分析
(1)分析装置图并填空
(2)原电池总反应式：
Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。
(3)粒子流向
①电子流向(外电路)：负极―→________―→________。电流方向与电子流向相反。
②离子流向(内电路)：离子导体中阴离子向________移动，__________向正极移动。
【驱动问题】铜锌原电池中的正负极和硫酸电解质能否换成其他的物质呢？也就是构成原电池要具备怎样的条件？
三、原电池的构成条件
【总结归纳】原电池的构成条件：
点拨：组装原电池的基本条件
a．电极反应物——得失电子能力不同的物质(氧化剂和还原剂)
b．两个电极——能导电的物质
【变式训练】下列装置中能够组成原电池的是________(填序号)，其他不能构成原电池的装置试分别说明理由：____________________________________________。
四、发展中的化学电源
(1)干电池——一次电池
①特点：放电之后不能充电。
②实例：锌锰干电池。
(2)充电电池——二次电池
①特点：放电时所进行的氧化还原反应，充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态。
②实例：铅蓄电池，锂离子电池。
(3)燃料电池
①特点：燃料的利用率高、能量转化率高，能长时间提供电能等。
②实例
以30%的KOH溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池的电极反应如下：
负极：________________________________________________________________________。
正极：________________________________________________________________________。
总反应方程式：2H2＋O2===2H2O。
【归纳提升】