化学能与电能[上学期]
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文档简介
苏教板化学必修② 第三单元 《化学能与电能的转化》片断1《化学能转化为电能》教案 2006.3
课题：化学能转化为电能
授课教师：江苏省镇江第一中学 陈春红
学习目标：
知识目标：掌握原电池的工作原理。
掌握原电池的构成条件和判断正负极的方法。
能力目标：培养实验能力、交流与讨论的能力和探究能力。
德育目标：通过了解世界上第一个电池发明的传奇历程，进一步激发发明创造的欲望；在学习过程中培养小组合作精神与创新精神。
教学重点：原电池的原理及原电池的构成条件。
教学难点：原电池的原理。
教学方法：学生实验探究、小组合作学习、多媒体课件等。
教学用具：小型电流计、导线、培养皿、镊子、烧杯、稀硫酸、CuSO4溶液、酒精溶液、铜片、锌粒、小铜丝、5号干电池、小刀、两头削好的铅笔、西红柿、牙签、餐巾纸、纸杯等。
教学过程
【引言】化学史话：奇妙的青蛙腿——伽伐尼电流
同学们，在化学的发展史上有很多有趣的故事。例如，十八世纪末，意大利解剖学和医学教授伽伐尼在做青蛙手术时，将剥去皮的新鲜蛙腿放在铁盘中，用铜制手术刀接触蛙腿，蛙腿竟然抽搐了！
青蛙腿为什么会抽搐呢 这个奇怪的现象引起当时许多科学家的思考并进行了大量的研究。今天，让我们穿过时光隧道，重回十八世纪末，把培养皿想象成解剖台，锌粒代替铁盘，铜片代替铜刀，稀硫酸代替蛙腿中的体液，和科学家们一样用实验来解决问题！
请按步骤完成“探究实验一”！
【探究实验一】学生分组实验并交流讨论，教师进行必要的实验指导：
⑴在盛有稀硫酸的小培养皿中同时加入锌粒和铜片，两者不接触，观察实验现象，并写出有关的离子方程式。
⑵用导线将稀硫酸中的锌粒与铜片连接起来，观察实验现象。设疑：为什么会有这样的现象？
⑶用接有灵敏电流计的两根导线分别接触稀硫酸中的Zn粒和Cu片，观察实验现象。此现象说明Zn和Cu之间产生了什么？
⑷电池的电极有正极和负极之分，你如何判定装置中锌和铜谁是正极、谁是负极？请你设计一个实验证明。
⑸将稀硫酸中Zn粒与Cu片直接接触，观察实验现象。思考如有电流产生，则电子应如何流向？
【过渡】以上实验说明，同样是锌粒和铜片放在稀硫酸中，用导线连接与不用导线连接相比，实验现象不同，还产生了电流。一根导线为什么会如此神奇呢？现象是由本质决定的，我们一起探究实验的本质吧！
【动画模拟】锌铜原电池反应
【讨论】学生分析原电池反应过程：
1、在负极锌粒上，锌失去电子形成Zn2+进入溶液，电子经锌电极流向导线：Zn—2e--=Zn2+
2、流出锌电极的电子经导线通过电流计流入铜电极。
3、在正极铜片上，流入铜电极的电子使H+还原成氢气：2H++2e--=H2↑
两电极的总反应式为：Zn+2H+=Zn2++H2↑
【讨论】铜锌原电池与锌片直接跟稀硫酸反应相比较，在反应实质上有何异同？
【讨论】从能量角度分析，原电池是什么样的装置？工作原理是什么？
【小结】
1、定义：把化学能转变为电能的装置叫做原电池。
2、工作原理：氧化还原反应。
电流 电子转移 氧化还原反应分两处发生
3、电极：
负极：电子流出，发生氧化反应，常为活泼金属
Zn Zn—2e--=Zn2+
正极：电子流入，发生还原反应，常为不活泼金属
Cu 2H++2e--=H2↑
【提问】通过实验，青蛙腿为什么会抽搐的原因找到了吗？
【回答】铁盘、铜刀和体液构成了原电池，产生的电流刺激了神经，所以青蛙腿会抽搐。
【引导】当你发现青蛙腿抽搐的原因后，你觉得此发现有何应用价值吗？著名化学家伏特就抓住上述现象，深入研究，创造出一个伟大的科学发明——人类历史上第一个化学电池：伏打电池。它是实用电池的开端，从此人类进入了电的时代。
世界上第一个电池发明的历程是传奇的。但是科学家们对偶然现象的敏锐观察，深入研究，坚持不懈的探索，百折不挠的精神以及科学的研究方法，是他们成功的基石，科学因此才会进步，这是值得我们学习和努力的。
【过渡】我们常常在实验室中进行科学探究，其实探究并不局限于实验室中，生活中处处皆可探究。生活中的食品、文具等用品都可以作为我们的探究材料。下面我们就用生活中常见的西红柿、小刀、铅笔、牙签、铜丝等物品继续我们的探究之旅，研究原电池的构成条件。
【探究实验二】学生分组实验并交流讨论：
⑴西红柿汁呈酸性。在西红柿上插小刀、铅笔、牙签、2个铜丝，任选其中的两种作电极，电极有多少种组合？哪些能构成多少种原电池？在构成原电池的组合中，正极、负极各是什么？
⑵把西红柿上的五样物品拔下，用小刀对半切开西红柿，一半插上小刀，另一半插上铅笔，能否构成原电池？
【思考】若在两半片西红柿上插入一根盐桥，会有什么现象？
⑶将小刀、铜丝擦净后，用导线连接放入酒精溶液中，能否构成原电池？
⑷将小刀、铜丝用导线连接放入硫酸铜溶液中，能否构成原电池？
【讨论】通过自己的探究实验，你从中发现构成原电池的条件是什么？
【小结】构成原电池的条件
⑴两个不同的电极
活动性大→负极：本身失电子
活动性小→正极：常常为溶液中的微粒得电子
⑵电解质溶液
⑶闭合回路
⑷发生氧化还原反应
【练习与实践】下列哪些装置能产生电流，形成原电池？（装置图略）
【本课小结】
1、原电池定义：把化学能转化成电能的装置。
2、电极：
负极 较活泼金属 氧化反应
正极 较不活泼金属或石墨 还原反应
3、构成条件
两个不同电极；电解质溶液；闭合回路；发生氧化还原反应（原理）
【学生质疑】你从前面的探究实验中还发现了哪些新问题？提出来大家共同研究！不要说没有发现哟！
【课堂思考】你们还有问题或疑问吗？下面我来提几个问题，请大家思考一下！
1、实验室用锌粒与稀硫酸制氢气时，怎样可以加快化学反应速率？
2、人们利用原电池原理，制作了多种化学电池。想一想，举出2－3种生活中你经常用到或看到的化学电池。
3、投影生病的自由女神。面对自由女神的腐蚀问题，应采取什么措施和方法？把你好的建议上网发给美国纽约市长吧！
【巩固应用】课堂练习1、2、3题
【自我评价与反思】
1、过去所学的哪些知识对你在本节课的学习有所帮助？
2、你对原电池概念、工作原理、组成条件等知识掌握了吗？
3、你是如何与本组同学进行合作的？
4、在这节课的学习过程中，你遇到了什么问题？解决了什么问题？还存在什么问题？
5、在本节课的学习中你认为最有用的学习方法是什么？ 在实验探究过程中你学到了什么？
同组合作的同学之间也可以相互评价，使大家共同提高。
【信息链接】为学好学活原电池知识，再提醒几点：
1、要想知道更多更精彩的有关化学能转化为电能的知识，请点击以下网址：http://xfjy.cn/jxlw/gzja/gehxja/200508/7779.html ( http: / / xfjy.cn / jxlw / gzja / gehxja / 200508 / 7779.html )，
http://www./klh/2/2034/text/zk34_103.htm ( http: / / www. / klh / 2 / 2034 / text / zk34_103.htm )，或利用baidu、google等搜索引擎查找。
2、注意物理学科知识的渗透，联系电学的相关知识。
3、仪器和装置可以因地制宜，可以大胆创新！如用纸杯、纸巾代替培养皿，用身上的钥匙、眼镜腿代替小刀、牙签，用葡萄、李子、苹果等水果代替西红柿，用一个装置做两个实验等。
【练习与实践】一、课本P43 第1(1)、2、3题
二、家庭实验探究：1、请你在家中拆一节干电池，并观察其结构。
2、在一块表面无锈的铁片上滴一大滴含酚酞的食盐水，放置一段时间后观察，看到什么现象？为什么？试说明产生此现象的原因并用化学方程式表示发生的变化。
三、探究延伸：金属腐蚀是生活中常见的现象。请你探究金属腐蚀的原因、实质和类型。并思考如何防止金属被腐蚀？
【结语】谢谢各位同学合作、谢谢各位专家指教！再见！
电子
江苏省高中化学新课程观摩课教案
授课教师：江苏省镇江第一中学 陈春红 —4—
课题：化学能转化为电能
授课教师：江苏省镇江第一中学 陈春红
学习目标：
知识目标：掌握原电池的工作原理。
掌握原电池的构成条件和判断正负极的方法。
能力目标：培养实验能力、交流与讨论的能力和探究能力。
德育目标：通过了解世界上第一个电池发明的传奇历程，进一步激发发明创造的欲望；在学习过程中培养小组合作精神与创新精神。
教学重点：原电池的原理及原电池的构成条件。
教学难点：原电池的原理。
教学方法：学生实验探究、小组合作学习、多媒体课件等。
教学用具：小型电流计、导线、培养皿、镊子、烧杯、稀硫酸、CuSO4溶液、酒精溶液、铜片、锌粒、小铜丝、5号干电池、小刀、两头削好的铅笔、西红柿、牙签、餐巾纸、纸杯等。
教学过程
【引言】化学史话：奇妙的青蛙腿——伽伐尼电流
同学们，在化学的发展史上有很多有趣的故事。例如，十八世纪末，意大利解剖学和医学教授伽伐尼在做青蛙手术时，将剥去皮的新鲜蛙腿放在铁盘中，用铜制手术刀接触蛙腿，蛙腿竟然抽搐了！
青蛙腿为什么会抽搐呢 这个奇怪的现象引起当时许多科学家的思考并进行了大量的研究。今天，让我们穿过时光隧道，重回十八世纪末，把培养皿想象成解剖台，锌粒代替铁盘，铜片代替铜刀，稀硫酸代替蛙腿中的体液，和科学家们一样用实验来解决问题！
请按步骤完成“探究实验一”！
【探究实验一】学生分组实验并交流讨论，教师进行必要的实验指导：
⑴在盛有稀硫酸的小培养皿中同时加入锌粒和铜片，两者不接触，观察实验现象，并写出有关的离子方程式。
⑵用导线将稀硫酸中的锌粒与铜片连接起来，观察实验现象。设疑：为什么会有这样的现象？
⑶用接有灵敏电流计的两根导线分别接触稀硫酸中的Zn粒和Cu片，观察实验现象。此现象说明Zn和Cu之间产生了什么？
⑷电池的电极有正极和负极之分，你如何判定装置中锌和铜谁是正极、谁是负极？请你设计一个实验证明。
⑸将稀硫酸中Zn粒与Cu片直接接触，观察实验现象。思考如有电流产生，则电子应如何流向？
【过渡】以上实验说明，同样是锌粒和铜片放在稀硫酸中，用导线连接与不用导线连接相比，实验现象不同，还产生了电流。一根导线为什么会如此神奇呢？现象是由本质决定的，我们一起探究实验的本质吧！
【动画模拟】锌铜原电池反应
【讨论】学生分析原电池反应过程：
1、在负极锌粒上，锌失去电子形成Zn2+进入溶液，电子经锌电极流向导线：Zn—2e--=Zn2+
2、流出锌电极的电子经导线通过电流计流入铜电极。
3、在正极铜片上，流入铜电极的电子使H+还原成氢气：2H++2e--=H2↑
两电极的总反应式为：Zn+2H+=Zn2++H2↑
【讨论】铜锌原电池与锌片直接跟稀硫酸反应相比较，在反应实质上有何异同？
【讨论】从能量角度分析，原电池是什么样的装置？工作原理是什么？
【小结】
1、定义：把化学能转变为电能的装置叫做原电池。
2、工作原理：氧化还原反应。
电流 电子转移 氧化还原反应分两处发生
3、电极：
负极：电子流出，发生氧化反应，常为活泼金属
Zn Zn—2e--=Zn2+
正极：电子流入，发生还原反应，常为不活泼金属
Cu 2H++2e--=H2↑
【提问】通过实验，青蛙腿为什么会抽搐的原因找到了吗？
【回答】铁盘、铜刀和体液构成了原电池，产生的电流刺激了神经，所以青蛙腿会抽搐。
【引导】当你发现青蛙腿抽搐的原因后，你觉得此发现有何应用价值吗？著名化学家伏特就抓住上述现象，深入研究，创造出一个伟大的科学发明——人类历史上第一个化学电池：伏打电池。它是实用电池的开端，从此人类进入了电的时代。
世界上第一个电池发明的历程是传奇的。但是科学家们对偶然现象的敏锐观察，深入研究，坚持不懈的探索，百折不挠的精神以及科学的研究方法，是他们成功的基石，科学因此才会进步，这是值得我们学习和努力的。
【过渡】我们常常在实验室中进行科学探究，其实探究并不局限于实验室中，生活中处处皆可探究。生活中的食品、文具等用品都可以作为我们的探究材料。下面我们就用生活中常见的西红柿、小刀、铅笔、牙签、铜丝等物品继续我们的探究之旅，研究原电池的构成条件。
【探究实验二】学生分组实验并交流讨论：
⑴西红柿汁呈酸性。在西红柿上插小刀、铅笔、牙签、2个铜丝，任选其中的两种作电极，电极有多少种组合？哪些能构成多少种原电池？在构成原电池的组合中，正极、负极各是什么？
⑵把西红柿上的五样物品拔下，用小刀对半切开西红柿，一半插上小刀，另一半插上铅笔，能否构成原电池？
【思考】若在两半片西红柿上插入一根盐桥，会有什么现象？
⑶将小刀、铜丝擦净后，用导线连接放入酒精溶液中，能否构成原电池？
⑷将小刀、铜丝用导线连接放入硫酸铜溶液中，能否构成原电池？
【讨论】通过自己的探究实验，你从中发现构成原电池的条件是什么？
【小结】构成原电池的条件
⑴两个不同的电极
活动性大→负极：本身失电子
活动性小→正极：常常为溶液中的微粒得电子
⑵电解质溶液
⑶闭合回路
⑷发生氧化还原反应
【练习与实践】下列哪些装置能产生电流，形成原电池？（装置图略）
【本课小结】
1、原电池定义：把化学能转化成电能的装置。
2、电极：
负极 较活泼金属 氧化反应
正极 较不活泼金属或石墨 还原反应
3、构成条件
两个不同电极；电解质溶液；闭合回路；发生氧化还原反应（原理）
【学生质疑】你从前面的探究实验中还发现了哪些新问题？提出来大家共同研究！不要说没有发现哟！
【课堂思考】你们还有问题或疑问吗？下面我来提几个问题，请大家思考一下！
1、实验室用锌粒与稀硫酸制氢气时，怎样可以加快化学反应速率？
2、人们利用原电池原理，制作了多种化学电池。想一想，举出2－3种生活中你经常用到或看到的化学电池。
3、投影生病的自由女神。面对自由女神的腐蚀问题，应采取什么措施和方法？把你好的建议上网发给美国纽约市长吧！
【巩固应用】课堂练习1、2、3题
【自我评价与反思】
1、过去所学的哪些知识对你在本节课的学习有所帮助？
2、你对原电池概念、工作原理、组成条件等知识掌握了吗？
3、你是如何与本组同学进行合作的？
4、在这节课的学习过程中，你遇到了什么问题？解决了什么问题？还存在什么问题？
5、在本节课的学习中你认为最有用的学习方法是什么？ 在实验探究过程中你学到了什么？
同组合作的同学之间也可以相互评价，使大家共同提高。
【信息链接】为学好学活原电池知识，再提醒几点：
1、要想知道更多更精彩的有关化学能转化为电能的知识，请点击以下网址：http://xfjy.cn/jxlw/gzja/gehxja/200508/7779.html ( http: / / xfjy.cn / jxlw / gzja / gehxja / 200508 / 7779.html )，
http://www./klh/2/2034/text/zk34_103.htm ( http: / / www. / klh / 2 / 2034 / text / zk34_103.htm )，或利用baidu、google等搜索引擎查找。
2、注意物理学科知识的渗透，联系电学的相关知识。
3、仪器和装置可以因地制宜，可以大胆创新！如用纸杯、纸巾代替培养皿，用身上的钥匙、眼镜腿代替小刀、牙签，用葡萄、李子、苹果等水果代替西红柿，用一个装置做两个实验等。
【练习与实践】一、课本P43 第1(1)、2、3题
二、家庭实验探究：1、请你在家中拆一节干电池，并观察其结构。
2、在一块表面无锈的铁片上滴一大滴含酚酞的食盐水，放置一段时间后观察，看到什么现象？为什么？试说明产生此现象的原因并用化学方程式表示发生的变化。
三、探究延伸：金属腐蚀是生活中常见的现象。请你探究金属腐蚀的原因、实质和类型。并思考如何防止金属被腐蚀？
【结语】谢谢各位同学合作、谢谢各位专家指教！再见！
电子
江苏省高中化学新课程观摩课教案
授课教师：江苏省镇江第一中学 陈春红 —4—