资源简介

化学能转化为电能 原电池
无锡市第一中学 朱卫华
一、教学目标
1、知识与技能
（1）使学生认识到化学能可以转化为电能。
（2）初步认识原电池的反应原理及形成条件，并能利用生活中的常见物品制作简易原电池。
2、过程与方法
通过对原电池形成条件进行探究的过程，进一步理解科学探究的意义，了解科学探究的一般过程，提高科学探究的能力。
3、情感态度与价值观
通过小组实验，培养学生分工合作的团队精神
二、教学重点
初步认识原电池的概念、反应原理及形成条件
三、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，以及原电池形成的条件。
四、教学方法和手段
实验发现法、引导探究法、实践巩固法
五、教学过程
【引入】
生活中的电器都需要电能，目前主要是利用煤来发电，属于火力发电。介绍火力发电的流程及其中的能量转换，并指出其中每转化一次，能量就要损失一部分。那么，能否直接将化学能转化成电能呢？
【板书】 化学能转化为电能
【实验探究】
实验1：把一块锌片和一块铜片分别插入稀硫酸中，观察实验现象。
实验2：把一块锌片和一块铜片同时插入稀硫酸中，观察实验现象。
实验3：用导线把实验2中的锌片和铜片连接起来，观察实验现象。
实验4：在导线中间连接一个灵敏电流计，观察实验现象。
【动画模拟】原电池反应的微观原理
【分析】
锌铜用导线相连后，在锌片上，锌失去电子形成锌离子进入溶液，失去得电子经过导线流入铜片，铜片周围的氢离子得电子被还原成氢气。铜片附近溶液中的氢离子减少了，锌片附近溶液中增加的锌离子就会向铜片附近移动，从而使电极和溶液形成了一个电流回路。
这个装置可以直接将化学能转化为电能，把它称为原电池。
【板书】 原电池 一、概念
【分析】结合生活中常用干电池的电子流向指出此原电池的正负极材料，并引导学生思考出两极反应和总反应方程式，分析出原电池的反应原理、正负极的判断。
【板书】二、反应原理
负极（Zn）：Zn - 2e- = Zn2+ (氧化反应）
正极（Cu）：2H++ 2e- = H2↑ （还原反应）
总反应：Zn+2H+====Zn2+＋H2↑
【问题】形成原电池有没有条件？
【学生实验探究】
下列装置能否形成原电池？
探究电极材料 探究液体
Zn Zn H2SO4溶液 Zn Cu CuSO4溶液
Zn Cu H2SO4溶液
Zn Fe H2SO4溶液 Zn Cu 蔗糖溶液
Zn C H2SO4溶液
Fe C H2SO4溶液 Zn Cu 酒精
Fe Fe H2SO4溶液
Fe Cu H2SO4溶液 Zn Cu NaCl溶液
Cu Cu H2SO4溶液
引出形成原电池的条件。
【板书】三、形成条件
（1）有两种活泼性不同的金属（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，形成闭合回路。
【投影】
介绍利用原电池的反应原理和形成条件制出可用于日常生活的电池：锌锰干电池、镍氢充电电池、纽扣型电池、数码相机、手机电池。
【实践活动】
根据形成原电池的条件利用镁、铜、食醋和各种水果制作原电池。
【练习巩固】略
【小结】
化学电池的反应本质是──氧化还原反应。
当今社会电池发展的方向及新型电池展望。
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