2013-2014学年高中化学专题二第三单元化学能与电能的转化教学设计苏教版必修2.doc

第三单元化学能与电能的转化 第1课时　化学能转化为电能　化学电源 (教师用书独具) ●课标要求 1．举例说明化学能转化为电能及其应用。 2．认识研制新型电池的重要性。 ●课标解读 1．理解原电池的原理及其应用。 2．会写电极反应和电池反应。 ●教学地位 化学能转化为电能，是现在高科技产品所用电能的来源，也是现代人们生活必不可少的东西。也是高考命题的热点之一。  (教师用书独具) ●新课导入建议 　在我们生活中，手机用的电池，机动车上的铅蓄电池、干电池等，这些电池的电能是如何转化来的？原理是什么？这些问题本课时将给出答案。 ●教学流程设计 课前预习：安排学生课前阅读相关教材内容，完成“课前自主导学”并讨论。步骤1：导入新课，分析本课教学地位。? ? ?? 课　标　解　读 重　点　难　点 1.通过铜锌原电池的实验探究，初步了解原电池原理。 2.了解化学电源的原理与应用。 3.了解钢铁的电化学腐蚀。 1.原电池反应原理及应用。(重点) 2.电极反应和电池反应的书写。(重难点) 原电池原理 1.铜锌原电池 (1)装置： (2)现象：Zn片逐渐溶解，Cu片上有大量气泡产生，电流计指针发生偏转。 (3)电子流向：由锌极流向铜极。 (4)电流方向：铜极→导线→锌极。 (5)离子流向：电解质溶液中，H＋、Zn2＋移向铜极， SO移向锌极。 (6)电极反应 ①负极(Zn)：Zn失去电子，发生氧化反应，反应式为：Zn－2e－===Zn2＋。 ②正极(Cu)：H＋在铜上得到电子，发生还原反应，反应式为：2H＋＋2e－===H2↑。 ③总反应离子方程式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。 2．原电池的原理 (1)定义：将化学能转化为电能的装置。 (2)原理： ①负极：失电子，发生氧化反应，正极：得电子，发生还原反应。 ②电子流向：从负极流出，通过导线流入正极。 ③离子移向：阴离子移向负极，阳离子移向正极。 1．什么类型的反应可设计成原电池？ 【提示】　氧化还原反应。 金属的电化学腐蚀 1.电化学腐蚀 金属跟电解质溶液接触，发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化的腐蚀。 2．钢铁的腐蚀 (1)条件 ①电极：铁和少量碳形成两个电极。 ②电解质溶液：水中含有少量H＋和OH－及氧气等气体。 (2)电极反应(以吸氧腐蚀为例) ①负极反应式(Fe)：2Fe－4e－===2Fe2＋。 ②正极反应式(C)：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。 铁失去电子被氧化成Fe2＋，Fe2＋与OH－结合成Fe(OH)2，Fe(OH)2被氧化，其方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，Fe(OH)3进一步脱水生成红色铁锈(Fe2O3·xH2O)。 化学电源 1.制造原理：原电池原理。 2．优点：能量转化率高。 3．化学电源的分类 (1)一次电池：用过之后不能复原，如锌锰干电池等。 (2)二次电池：充电后能继续使用，如银锌钮扣电池、铅蓄电池、镍氢电池等。 2．氢氧燃料电池的反应为2H2＋O2===2H2O，则此燃料电池中正、负极上反应的物质分别是什么？发生什么反应？ 【提示】　正极：O2，发生还原反应。 负极：H2，发生氧化反应。 原电池原理及电极判断 【问题导思】　 ①反应：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋，设计成原电池，写出正、负极反应式。 【提示】　正极：Cu2＋＋2e－===Cu，负极：Zn－2e－===Zn2＋。 ②铅蓄电池反应为PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，该电池中负极材料是什么物质？ 【提示】　Pb。 1．原电池原理 2．原电池正、负极判断方法 (1)从材料上判断 一般来说，相对活泼的金属作负极，相对不活泼的金属作正极。 (2)从电子流向上判断 电子流出的极是负极，电子流入的极是正极。 (3)从电流流向上判断 电流流入的极是负极，电流流出的极是正极。 (4)从反应类型上判断 发生氧化反应的是负极，发生还原反应的是正极。 (5)从反应现象上判断 溶解的是负极，有气泡产生或固体析出的是正极。 (6)从离子移动上判断 阴离子移向的是负极，阳离子移向的是正极。 原电池的组成条件 (1)有活泼性不同的两个电极。活泼的金属是电池的负极，不活泼金属(或非金属导体)是电池的正极。 (2)有电解质溶液，且负极能与电解质溶液发生自发的氧化还原反应； (3)构成闭合回路或接触。 　 如图所示的装置中，M为活动性顺序位于氢之前的金属，N为石墨棒，关于此装置的下列叙述中，不正确的是(　　) A．N上有气体放出 B．M为负极，N为正极 C．是化学能转变为电能的装置 D．导线中有电流通过，电流方向是由M到N 【解析】　原电池中