人教版（2019）必修第二册 第六章 化学反应与能量 第一节课时 2 化学反应与电能 教学设计 教学目标 1.通过实验探究，认识化学能可以转化为电能，从氧化还原反应的角度初步认识原电池 的工作原理。培养自主探索创新精神。 2.会判断原电池的正负极，能正确书写电极反应式。 3.了解常见的化学电源。树立绿色化学理念，培养科学发展观。 教学重难点 重点：原电池原理及应用、原电池设计 难点：原电池原理及应用 教学过程 一、导入新课 1780 年意大利著名生物学家伽伐尼做了如下实验：用一根铜钩插入死青蛙的脊髓中， 再挂在铁栏杆上，当青蛙腿碰到铁栏杆时，就发生颤抖。善于质疑的意大利物理学家伏 打，提出了疑问：为什么只有青蛙腿与铜器和铁器接触时才发生抽搐？伏打用实验证明， 两种活泼性不同的金属同时接触蛙腿，蛙腿才会抽搐，其原因是构成了原电池。 二、新课讲授 1．燃煤发电的能量转化 (1)过程：化学能热能机械能电能。 (2)燃烧是使化学能转化为电能的关键。 【实验 6-3】 实 验 步骤 1:将锌片和铜片 步 骤 2: 用 导 线 连 步骤 3:用导线在锌片和 接锌片和铜片 铜片之间串联个电流表 锌片逐渐溶解，周 锌片逐渐溶解， 锌片逐渐溶解;铜片表 围有气泡产生;铜片无 铜片表面有气泡 面上产生气泡;电流表 任何变化 产生 指针发生偏转 实 验 锌与稀硫酸反应，铜 产生氢气的位置 有电流产生，该装置将 结论 与稀硫酸不反应 发生改变 化学能转化为电能 步骤 插入盛有稀硫酸的烧 杯中 实 验 装置 实 验 现象 【学生活动】分析原电池的工作原理。 2.原电池 ① 概念:将化学能转化为电能的装置。 ② 工作原理(以铜-锌-稀硫酸为例) 【师】 【提问】通过以上实验想想原电池是由哪几部分组成的，构成原电池的条件又有哪些? 【学生活动】小组讨论，表述原电池构成的条件。 【总结】“两极”——“一液”——“一线”——“一反应” 两极：两种活泼性不同的金属作电极 （或其中一种为能导电的非金属，如“碳棒”）其中较活泼 金属为负极；较不活泼金属（或非金属）为正极。 一液：电解质溶液（或熔融的电解质） 一线：形成闭合回路 一反应：能够自发的氧化还原反应 【学生活动】认真聆听老师讲解，填空，巧记口诀。 【师】通过学习原电池的原理，给出一个电池，我们如何判断正、负极？ 【学生活动】小组沟通，比一比哪个小组提出的方法多。 【总结】判断电极的方法 【设计】以 Fe+ CuSO4＝FeSO4 + Cu 为例，设计原电池。 【师】生活我们常见的电池有干电池、二次电池、氢氧燃料电池。讲解各类电池的原理及特点。 一．锌锰干电池 (1)结构：锌锰干电池是以锌筒作负极，石墨棒作正极，氯化铵糊作电解质溶液。 (2)原理：锌锰干电池属于一次电池，放电之后不能充电(内部的氧化还原反应无法逆向进行)。 负极发生的电极反应为 Zn-2e-=Zn2+，正极发生的电极反应为 2MnO2＋2NH4＋＋2e－ ===Mn2O3＋2NH3↑＋H2O。 【提问】若碱性锌锰电池总反应式为 Zn+2MnO2+2H2O====2MnOOH+Zn(OH)2，则 其正极反应式是什么? 【学生】完成反应式书写。 【师】MnO2+H2O+e-====MnOOH+OH-。分析负极变化，写出负极电极反应式，总反 应方程式减去负极反应式即得正极反应式。 二．二次电池 【提问】已知铅酸蓄电池的原理为 Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，该铅酸蓄电 池的负极材料是________，发生反应的类型为________________，电极反应式为___________ __。 【学生】完成填空。【师】负极材料为 Pb，发生氧化反应，Pb－2e－＋SO42-===PbSO4 三．发展中的燃料电池 板书设计 化学反应与电能 一、火力发电 二、原电池 1、原电池原理 2、设计原电池 3、一次电池、二次电池、氢氧燃料电池