资源简介

化学能转化为电能
【教学目标】
知识与技能：
1.获得化学能与电能转化的化学实验的基础知识和基本技能，学习实验研究的方法，能设计并完成化学能与电能转化的化学实验。
2.形成原电池的概念，探究构成原电池的条件。
过程与方法：
1.经历对化学能与电能转化的化学实验探究的过程，进一步理解探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。
2.能对自己的探究原电池概念及形成条件的学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习化学的能力。
情感态度与价值观：赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献，关注能源问题，形成正确能源观。
【教学重难点】
重点：原电池的概念与构成的条件。
难点：用已经学过的有关知识探究化学能转化成电能的条件和装置。
【教具准备】
多媒体、烧杯、导线、电流表、铜片、锌片、石墨棒、稀硫酸
【教学过程】
[新课导入]【多媒体动画展示：热电厂生产的过程】
[板书]一、化学能直接转化为电能的原理与装置
[学生自学]阅读课本，思考问题：（教师播放投影片）
1.当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能要经过一系列能量转换才能转化为电能。
2.把氧化剂和还原剂分开， 使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。
3.需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从氧化剂区域流向还原剂区域。
4.考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境，化学物质的选择。
5.从电学角度考虑仪器选择和组装问题
[师生互动]：
1.学生活动形式：组成课堂学习小组进行讨论，建立思维模型。
2.挖掘学生已有的氧化还原反应知识来分析氧化剂和还原剂之间电子转移中的能量转化。
3.积极引导学生思考将氧化反应和还原反应拆开的有关问题（怎样实现上述想法？氧化剂和还原剂分别选择什么物质？它们怎样给出和接受电子？）。
师：能否将氧化反应区域和还原反应区域拆开？这样在氧化反应区域和还原反应区域之间可能有电子流动，从而完成化学能向电能的转化。
[板书]
实验设计：
1.Cu-Zn原电池实验：
①Cu、Zn分别插入稀硫酸中。②Cu、Zn同时插入稀硫酸中，但不接触。③将Cu、Zn用导线连接起来。④在Cu、Zn导线之间接电流表。⑤将Cu、Zn导线互换再接电流表。
[板书]
Zn片发生氧化反应，Zn：Zn－2e＝Zn2+ 负极
H+在Cu片上发生还原反应，Cu：2H++ 2e＝H2↑ 正极
师：很好，总的离子反应方程式：Zn2+ + 2H+＝Zn2+＋H2↑
［板书］实验探究２：
2.Zn-Zn与稀硫酸进行实验。
3.Cu-石墨与稀硫酸进行实验。（在短时间内，不考虑氧气的作用）
4.Zn-石墨与稀硫酸进行实验。
5.Fe-Zn与稀硫酸进行实验。
上述实验及现象以表格对比的形式呈现出来。
①两极材料不同的各种现象。
②不同溶液的各种现象。
③电极在同一容器和不同容器中的现象。
化学用语化：将上述成功转化实验中的反应，用氧化反应式、还原反应式和总化学方程式的形式表示出来。
同一容器
不同容器
实验序号
电极材料
溶液
现象
氧化反应
还原反应
总反应
2
Zn-Zn
3
Cu-石墨
4
Zn-石墨
5
Fe-Zn
［课堂小结］
［板书］
1.归纳、概括形成原电池概念：将化学能转化为电能的装置叫做原电池。
［知识拓展］2.总结归纳原电池的构成条件：
①有两种活动性不同的金属（ 或非金属单质）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。
3.抽象出原电池化学反应本质：较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）通过外电路流向较不活泼的金属（正极）。
［板书设计］
［活动与探究］
从下列课题中选择你感兴趣的问题，自由组成学习小组开展研究性学习活动。
设计各种情况下观察锌与稀硫酸反应产生氢气的速率，并探究其原因：
（1）将一粒纯锌、一粒粗锌与铜丝分别放入装有稀硫酸的不同试管中，观察氢气产生的速率；
（2）将铜丝取出，与纯锌粒接触后放入装有稀硫酸的试管中，观察氢气的产生速率及溶液有无颜色变化；
（3）在锌与稀硫酸反应的试管中，滴入少量硫酸铜溶液，观察实验现象。

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