2017-2018学年高中化学 第二章 化学反应与能量 第二节 化学能与电能教案2 新人教版必修2.docVIP

第二节．化学能与电能 一、化学能转化为电能 师：同学们，你知道地球一小时吗？有谁参与了这次全球性的活动吗？那你知道地球一小时的目的吗？ 生：为了应对全球气候变化、节能减排。 师：环保意识很强 现代社会常常是星光璀璨、灯火辉煌，这都离不开电。如果地球现在没有电了，我们要怎么办呢？ 我的一位学生曾经说，他可以用生活中的桔子、柠檬等等做成水果电池，提供电能。你觉得可行吗？ 我们来试一试。怎么检验电流呢？ 生：电流表 教师演示 电流表指针偏转 师：看来还真是能够提供电能。我们将这种化学能转化为电能的装置就称为原电池。 板书：第二节 化学能与电能 化学能转化为电能 原电池定义：化学能转化为电能的装置。 师：要将化学能转化为电能，就得存在电子转移，那一定得是什么反应？（氧化还原反应），并且没有外界做功，所以必须是自发的氧化还原反应。 板书：2.原电池的形成条件 自发的氧化还原反应 师：我们这节课就是要自己动手做原电池的装置。首先请各组派一名代表来观察这套装置由哪几部分组成 生：电流表、导线、金属片、柠檬 师：好。观察的非常全面、仔细。 那这两个金属片材料是否相同呢？这柠檬汁又起了什么左用呢？带着这样两个问题，下面请同学们利用老师提供的实验仪器和用品来组内先讨论实验方案、再组装电池，做好实验记录。 组装过程中，如果有什么疑问，欢迎与老师交流。 学案中 二：实验探究：原电池的形成条件 实验仪器和用品：锌片、铜片、碳棒、一次性筷子 稀硫酸、硫酸铜溶液、无水乙醇、浸有食盐水的湿布 电流表 、导线、烧杯、洗瓶、滤纸 温馨提示：a.进行对比实验时，一般遵循控制单一变量的原则。 b.改变液体时，用洗瓶清洗电极，用滤纸擦干后，再浸入另一种液体中。 实验记录 实验序号 电极材料 液体 电流表指针 是否偏转 结论 师：好，我们做到这里。哪组同学来说说你们的设计思路、实验现象和结论。 生： 师：其他组，你们和这位同学思路、现象一样吗？再请一组同学来汇报一下。 师：非常好，既科学又严谨。 下面我们以锌-铜-稀硫酸这套装置为例来研究一下原电池的工作原理 在刚才的实验中，除了观察到电流表指针偏转，你还观察到了什么现象？ 生：锌片、铜片上产生气泡 师：为什么铜片上产生气泡了呢？是哪种金属与酸反应产生的气体？ 生：应该为锌片，因为锌片比铜活泼；因为如果是铜电子，产生铜离子，溶液会变蓝，但实验中溶液没变蓝，反过来说明不是铜，而是锌失电子 师：回答的非常清晰、非常棒。 好，产生的气体可能是什么呢？又要如何判断呢？ 生：氢气、氧气、二氧化硫、硫化氢等 没有闻到刺激性气味，说明不是二氧化硫和硫化氢 从氧化还原反应化合价升降规律的角度。锌失电子，化合价升高，那另一种元素化合价要降低，所以是氢离子得电子。从正一价降为0价，即生成了氢气 师：我们确定了锌失电子，可电子却到了铜片上，那电子是从溶液传递还是导线传递的呢？怎么判断的？ 生：导线传递，因为电流表指针发生了偏转 师：铜片不参加反应，起了什么作用呢？ 生：导体、电极 师：那到底原电池是如何将化学能转化为电能的呢?我们来观看一段视频，重点观察铜片和锌片上的反应、电子的流向以及阴阳离子的移动方向。 师：通过观看视频，你看到了什么？ 生： 师：根据物理中电子的流向，你能确定锌片和铜片的名称吗？ 生：电子流出的为负极，所以锌片为负极；电子流入的为正极，所以铜片为正极。 师：锌片和铜片上的反应称为电极反应，从电子得失的角度，锌片和铜片上分别是什么类型的反应呢？ 生： 师：电极反应相加，即为总反应方程式，是什么呢？ 生： 师：通过原电池装置将氧化反应和还原反应分开进行，在此过程中，电子沿导线由负极流向正极，而溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极，这样，带电粒子定向移动，形成电流，实现了化学能转化为电能。 师：如果将硫酸换成硫酸铜溶液，是否形成原电池？试着判断正负极、写出电极反应以及总反应，预测实验现象。请独立完成，答案就写在学案上。 生： 师：谁能来试着叙述一下工作原理呢？勇敢一些 生： 师：如果将溶液换成硫酸和硫酸铜的混合溶液，首先会出现什么现象呢？ 生： 师：下面我们来回顾一下这节课你有哪些收获 生：原电池的定义、构成条件和工作原理 师：同学们，你们不仅学习了知识，你们还自己动手做了原电池装置。还有的同学用不同金属做电极，与浸有食盐水的湿抹布相连，构成了伏打电池。知道伏打电池吗？200年前，伏打受到青蛙抽搐实验的启发，经过20年的潜心研究，发明的世界上第一块电池。结果今天你们在课堂上做出来了，你们太了不起、太伟大啦！（此处应有掌声） 师：不过，我们做的这些原电池装置能用来听MP3，去给手机充电吗？为什么呢？ 生：不能，应用不方便