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第二章 第二节化学能与电能（第一课时） 教学目的： 知识与技能 学生通过实验探究认识原电池的工作原理和原电池的构成条件，初步形成原电池的概念。 过程与方法 学生通过对化学能转化为电能的学习，体验科学探究的过程，理解科学探究的意义，理解科学探究的基本过程和方法，初步养成科学探究的能力。 情感态度与价值观 学生通过探究化学能转化为电能的奥秘，提高学习化学的兴趣和热情，体验科学探究的艰辛与喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。 教学难点：原电池的工作原理 教学重点：原电池的构成条件 教学过程： 一、课前预习 1、分析火力发电的利弊 2、氧化还原反应的实质 3、原电池的概念，工作原理和本质 4、原电池的构成条件 二、讲授新课 【问题探讨】在火力发电的过程中，能量是怎样进行转换的？ 【学生分组讨论得出结论】在火力发电过程中，经历了一系列的能量转换： 【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？ 【设置阶梯式问题，对学生进行探究思路引导】 问题1：氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能转化为热能，再经过一系列能量转换环节才能转化为电能。那么要使氧化还原反应释放的能量不经过热能，而直接转化为电能，所要解决的第一问题是什么？（电子的定向移动形成电流） 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？ 【学生活动】学生组成课题学习小组进行讨论，交流，初步了解科学探究步骤，建立科学探究模型，并试着设计实验方案进行探究。 【科学探究】如何将化学能直接转化为电能？ 【学生组成课堂学习小组，设计实验探究方案，分组实验，进行实验探究，观察实验现象并记录，小组成员交流探讨】 实验序号 实验1 实验步骤 在小烧杯（50ml）加入一定量稀硫酸和一块锌片 实验现象 用化学方程式解释现象 思考问题寻找答案 问题1：反应中哪种物质失去电子？哪种物质得到电子？ 问题2：Zn是通过什么途径将电子转移给溶液中的H＋的？ 问题3：怎样想办法使Zn和H＋分开，不让H＋直接在Zn表面得电子？ 列出你对问题3的看法 实验序号 实验2 实验步骤 在实验1再插入铜片，观察一段时间，使铜片与锌片接触，观察现象。 实验现象 用化学方程式解释现象 思考问题寻找答案 问题1：反应中哪种物质失去电子？哪种物质得到电子？ 问题2：Zn是通过什么途径将电子转移给溶液中的H＋的？ 问题3：H＋得到的电子是Cu失去的吗？Cu在这一过程中起什么作用？ 问题4：怎样想办法让这种电子的转移变成电流？ 列出你对问题4的看法 实验序号 实验3 实验步骤 将锌片和铜片用导线连接，平行插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象。 实验现象 用化学方程式解释现象 思考问题寻找答案 问题1：反应中哪种物质失去电子？哪种物质得到电子？ 问题2：电子从Zn到溶液中H＋经历了哪种途径？ 问题3：导线在这个过程中起到什么作用？ 问题4：你怎样才能知道导线中有电子流过？怎样才能知道导线中电子流动方向？ 组内交流 列出想法 实验序号 实验4 实验步骤 将锌片和铜片用导线连接，插入盛有稀硫酸的烧杯中，在导线之间接入灵敏电流计，观察现象。 实验现象 用化学方程式解释现象 思考问题寻找答案 问题1：反应中哪种物质失去电子？哪种物质得到电子？ 问题2：电子从Zn到溶液中H＋经历了哪种途径？ 问题3：电流计在这个过程中起什么作用？ 组内交流 列出想法 【学生通过上述实验方案进行探究，并对实验结果进行探讨交流，得出结论】要将化学能直接转化为电能，必须将氧化反应和还原反应在不同区域进行，同时架设桥梁，使电子从还原剂区域转移到氧化剂区域，形成电流，这样将化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。 【学生活动】分析在Zn－Cu原电池中锌片和两个区域得失电子情况，并试着用式子表示出来。 锌片：Zn－2e－＝Zn2＋ （氧化反应） 铜片：2H+＋2e－＝H2↑（还原反应） 总反应式：Zn＋2H+＝Zn2＋＋H2↑ 【教师引导，学生归纳，共同得出结论】 原电池中的电极名称： 负极：电子流出的一极（如上述原电池中的锌片）； 正极：电子流入的一极（如上述原电池中的铜片）； 电极反应式：表示负极、正极得失电子的情况的式子。 【过渡】上面我们通过实验探究了原电池的工作原理，初步形成了原电池的概念，那么，原电池式由哪些部分组成的？即：原电池的构成条件是什么？ 【科学探究】原电池的构成条件。