资源简介 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】 展开更多...... 收起↑ 资源预览