专题二 化学反应与能量转化
第三单元 化学能与电能的转化 教案
课题:化学能转化为电能
[知识与技能]:1、通过对铜锌原电池的实验探究,认识化学能转化为电能之间的装置。
2、认识原电池概念,理解原电池反应原理,了解组成原电池的条件。
[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。
[教学重点]:初步认识原电池概念、原理、组成及应用
[教学难点]:通过对原电池实验的探究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质
[复习提问]:
1、在氧化还原反应中:氧化剂 电子,发生 反应,还原剂 电子,氧化还原反应本质 的过程,同时伴随 的变化。
2、金属活动性顺序表
[创设情景]:生活中我们常用手机、电话、数码相机、笔记本电脑等电器。以上器材,需要它工作必须提供什么能源?
[学生回答]:化学电池作能源。(干电池、手机锂电池、手表中的纽扣电池、铅蓄电池等)
[讲 述]: 干电池是我们使用最广泛的电池,很多同学都曾经好奇并打开看过电池的里面,只有一些黑
乎乎的物质,可是它怎么能有电出现呢?而我们现在使用的手机电池不仅能放电,还能充电,这是为什么
呢?在这一单元我们将共同来研究化学能与电能之间的相互转化。
[板 书]:第三单元 化学能与电能的转化
一、化学能转化为电能
[实验探究]:学生分组完成教材“活动与探究”中的实验1、2、3、4并做好实验记录
[实验2 -4]:填写好实验现象,并思考下列问题。
现 象 结 论
1、铜片和锌片分别插入稀硫酸 铜片表面 ;锌片表面
2、铜片和锌片同时插入稀硫酸 铜片表面 ;锌片表面
3、铜片和锌片连在一起插入稀硫酸 铜片表面 锌片表面
4、铜片和锌片之间连接一电流表 铜片表面 锌片表面 电流表指针
[交流讨论]:1、反应中哪种物质失去电子?哪种物质得到电子?
2、导线在这个过程中起到什么作用?
3、铜表面的气泡是如何产生的? 它与外电路电流的形成有什么关系?
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?
5、灵敏电流计的指针发生偏转,说明有电流通过,你如何解释这一现象?该装置的正负极分别是什么?
[讨论归纳]:A、由于锌比铜活泼,锌原子失去电子变为锌离子进入溶液:Zn—2e- =Zn2+
B、由于锌片和铜片用导线连接,锌片上的电子就经过导线进入铜片,在铜片的表面,氢离子获得电子生成氢分子。 2H+ + 2e- = H2↑
C、锌片不断溶解,铜片表面不断产生氢气,在外电路就有持续的电流产生。这样就实现了化学能向电能的转化。这种把化学能转变为电能的装置称为原电池。
[板 书]:1、原电池
[归纳小结]: 归纳总结形成原电池的概念
(1)定义: 化学能转变为电能的装置。
[思考与交流]: 在Zn-Cu原电池中从氧化还原反应和得失电子的角度来看,锌片和铜片分别发生什么反
应?并试着用式子表示出来。
[归纳小结]:(教师引导,学生归纳,共同得出结论)
(2)工作原理:
负极——锌片:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应)电子流出的一极
正极——铜片:2H++2e-=H2↑(还原反应)电子流入的一极
总反应式:Zn+2H+=Zn2++H2↑
[过 渡]:通过刚才的实验我们可以体会到,化学能在原电池装置中可以直接转化为电能,那么,符合
什么条件的装置才能构成原电池呢?
[讨 论]:讨论、引出组成原电池需要的条件。
[归纳小结]:(3)构成条件:
①、有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极。
②、电极材料均插入电解质溶液中。
③、两极相连形成闭合电路。
④、具有能自发发生的氧化还原反应。
[典型例题]:1、某金属能和盐酸生成氢气,该金属与锌组成原电池时,锌为负极,则该金属可能为( C )
A、铝 B、铜 C、锡 D、硅
2、下列8个装置中,能发生原电池反应的是 (④⑥⑦);若能构成原电池,请判定出原电池正负极( )