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必修2第2章第2节化学反应与能量变化第2课时导学案
【课标分析】
1.以原电池为例，认识化学能可以转化为电能。
2.从氧化还原的角度初步认识原电池的工作原理。
【教学目标】
1.掌握原电池的构成及工作原理，能从微观角度理解化学能与电能之间是如何转化的，培养“宏观辨识与微观探析”的学科素养。
2.能根据原电池工作原理，设计简单的原电池，培养严谨求实的科学探究与创新意识。
3.了解常见的化学电池，知道开发高能新型电池的重要性，增强科学态度与社会责任。
【评价目标】
1.能准确描述原电池的构成与工作原理，解释化学能与电能转化的微观过程，并能运用微观视角分析和推理。
2.能设计并绘制简单的原电池电路，合理选择电极材料并解释其选择依据，展示其对原电池工作原理的理解和创新思维。
3.能列举常见的化学电池类型，简述其原理及应用，理解新型电池的开发背景和重要性，并讨论其对社会发展的影响。
【教学重难点】
1．化学反应中能量变化的实质。
2．原电池的概念、原理、组成及应用。
【教法与学法】
以问题探究式为主，多媒体为辅，探究实验相结合，充分引导学生主动学习，逐步完成知识上的思维进阶。
【教学准备】
实验药品：锌片，铜片，稀硫酸
实验仪器：烧杯，导线，电极
【教学过程】
【情境引入】
电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？我们这节课来一起学习一下有关原电池的相关内容。
【驱动问题】1.氢能源被视为 21 世纪最具发展潜力的清洁能源，氢氧燃料电池被认为是利用氢能解决未来人类能源危机的途径之一。氢氧燃料电池的优点是什么？
2.氢氧燃料电池汽车推广使用，面临的主要问题是什么？
3.氢氧燃料电池是如何把化学能转化为电能的呢？
一、初识氢氧燃料电池
1．原电池
利用______________________将________能直接转化成________能的装置。
2．初识氢氧燃料电池
(1)氢氧燃料电池两电极的反应类型
氢气是________反应物，氢气分子中的氢原子在________上失去电子，氢气发生______反应；氧气是_______反应物，氧气分子中的氧原子在________上得到电子，氧气发生________反应。
(2)氢氧燃料电池原理
燃料电池产生电流的原因是在两个石墨电极上有________________能力不同的物质——氢气和氧气，形成______________时，便会产生电流。
【驱动问题】
1. 简易氢氧燃料电池是如何将化学能转化成电能的？
2. 组装电池需要满足哪些基本条件？
二、原电池的工作原理
【实验探究】
探究原电池的工作原理，以铜锌原电池为例。
实验步骤 现象
1．锌片插入稀硫酸
2．铜片插入稀硫酸
3．锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸
【驱动问题】
1．锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？
2．锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？
3．锌片的质量有无变化？溶液中c（H+）如何变化？
4．锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？
5．电子流动的方向如何？
【归纳总结】
工作原理分析
(1)分析装置图并填空
(2)原电池总反应式：
Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。
(3)粒子流向
①电子流向(外电路)：负极―→________―→________。电流方向与电子流向相反。
②离子流向(内电路)：离子导体中阴离子向________移动，__________向正极移动。
【驱动问题】铜锌原电池中的正负极和硫酸电解质能否换成其他的物质呢？也就是构成原电池要具备怎样的条件？
三、原电池的构成条件
【总结归纳】原电池的构成条件：
点拨：组装原电池的基本条件
a．电极反应物——得失电子能力不同的物质(氧化剂和还原剂)
b．两个电极——能导电的物质
【变式训练】下列装置中能够组成原电池的是________(填序号)，其他不能构成原电池的装置试分别说明理由：____________________________________________。
四、发展中的化学电源
(1)干电池——一次电池
①特点：放电之后不能充电。
②实例：锌锰干电池。
(2)充电电池——二次电池
①特点：放电时所进行的氧化还原反应，充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态。
②实例：铅蓄电池，锂离子电池。
(3)燃料电池
①特点：燃料的利用率高、能量转化率高，能长时间提供电能等。
②实例
以30%的KOH溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池的电极反应如下：
负极：________________________________________________________________________。
正极：________________________________________________________________________。
总反应方程式：2H2＋O2===2H2O。
【归纳提升】

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