高中化学苏教版化学反应与能量转化第三单元化学能与电能的转化 说课一等奖

课题化学能转化为电能1课型新授课编缟教师授课教师授课时间授课班级教学目标知识与技能目标通过实验探究,使学生认识化学能可以转化为电能,初步认识原电池的结构和工作原理。学会判断原电池的正、负极，初步认识电极反应式及原电池反应方程式的书写。能力与方法目标培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学态度，训练科学的学习方法，渗透环境保护意识情感态度价值观目标培养学生探究式的思维能力、自学能力和动手能力及发现问题、分析问题和解决问题的能力。教学重点认识原电池概念、原理、组成及应用。教学难点通过对实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质教学方法实验探究法——通过实验，分析、讨论、思考、交流、归纳、小结教学过程[引入新课]下面我们在前人研究的基础上来探究化学能与电能之间是如何转化的?火电站工作原理示意图分析思考与交流化学能要经过一系列能量转换才能转化为电能。要使氧化还原反应释放的能量不通过热能而直接转化为电能，把可产生的电能以化学能的形式储存起来，就要设计一种装置。将化学能直接转化为电能，高效利用燃料、不浪费能源、开发出高能清洁燃料？[讲授新课]实验探究[实验2-4]实验1：把一块锌片和铜片分别插入盛有稀硫酸的烧杯里。实验2：用导线将锌片和铜片连接起来。实验3：在导线中接入一个灵敏电流计。交流与讨论（组织学生小组讨论并回答）1、锌和稀H2SO4直接反应的实质是什么？2、什么原因造成实验1和实验2中的现象的不同？3、铜片与稀硫酸不反应，锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，为什么在铜片表面有气泡产生？你认为这种气体可能是什么？锌片和铜片上可能分别发生什么反应？如何证明？4、灵敏电流计的指针发生偏转，偏向何方？你如何解释这一现象？分析灵敏电流计指针偏转→有电流产生→产生电能→化学能转化为电能的装置→原电池。给出原电池定义分析原电池的微观原理给出判断原电池正负极的方法启发归纳在原电池中，从不同角度判定电极名称1.指针偏向哪一极，该极为正极，另外一极为负极。2.从电极材料，金属活泼性判断。3．相对活泼金属为负极，相对不活泼金属为正极。电极反应式的书写负极（锌片）Zn+2e-=Zn2+(氧化反应)正极（铜片）2H++2e-=H2↑（还原反应）电池总反应式：Zn＋2H+=Zn2++H2↑实验探究将化学能转化为电能的装置需要什么组成条件？下面请同学们自己动手进行探究实验设计,看谁组装的原电池最多？请归纳原电池的组成条件？[课堂小结]依据板书[课堂练习]Fe-石墨与稀硫酸进行实验。Fe是极，发生反应，电极反应是石墨是极，发生反应，电极反应是[板书]第三节化学能与电能一、化学能与电能的相互转化（一）火力发电工作原理（二）原电池1.概念：将化学能转化为电能的装置叫原电池2.原电池的工作原理3.原电池的电极名称负极：电子流出（电流流入）的一极（较活泼金属），发生氧化反应。正极：电子流入（电流流出）的一极（较不活泼金属），发生还原反应。4.电极反应式与电池总反应式负极（锌片）Zn+2e-=Zn2+(氧化反应)正极（铜片）2H++2e-=H2↑（还原反应）电池总反应式：Zn＋2H+=Zn2++H2↑5.组成原电池的条件（两极一液一连线）①电极：有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）材料作电极。②溶液：两电极均同时插入电解质溶液中。③导线：两电极用导线相连，形成闭合电路。原电池化学反应本质：能自发进行氧化还原反应。二次备课教学后记课后习题基础达标一、单项选择题1．铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中，锌片是()。A．阴极B．正极C．阳极D．负极2．下列关于原电池的叙述中，正确的是()。A．原电池是能将化学能转化为电能的装置B．原电池负极发生的电极反应是还原反应C．原电池工作时其正极不断产生电子经外电路流向负极D．原电池的电极只能由两种不同的金属构成3．钢铁在潮湿的空气中与碳组成原电池，其正极上的反应是()。A．O2＋2H2O＋4e－=4OH－B．2H＋＋2e－=H2↑C．Fe3＋＋e－=Fe2＋D．4OH－＋4e－=O2↑＋2H2O4．下列有关电池的说法不正确的是()。A．手机上用的锂离子电池属于二次电池B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D．锌锰干电池中，锌电极是负极5．在图2－3－1所示的原电池中，下列说法正确的是()。图2－3－1A．Zn为负极，Cu为正极B．正极反应为Zn－2e－=Zn2＋C．负极反应为Cu－2e－=Cu2＋D．该装置能将电能转化为化学能6．我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为4Al＋3O2＋6H2O=4Al(OH)3。下列说法不正确的是()。A．正极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－B．电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极C．以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积D．该电池通常只需更换铝板就可继续使用7．某电池的总离子反应方程式为Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，能实现该反应的原电池是()。正极负极电解质溶液ACuFeFeCl3溶液BCFeFe(NO3)2溶液CFeZnFe2(SO4)3溶液DAgFeCuSO4溶液二、双项选择题8．将纯锌片和纯铜片按图2－3－2所示的方式插入相同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是()。图2－3－2A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C．两烧杯中溶液的pH均增大D．产生气泡的速度甲比乙快9．从“嫦娥奔月”到“神七问天”，中国航天事业一次又一次取得了骄人战绩。这些人造卫星在宇宙中运行的能量来源于太阳的光能，其原理是：一定条件下光解水得到H2、O2，然后H2、O2在一定条件下形成氢氧燃料电池，两个过程循环往复。下列关于该氢氧燃料电池的说法中正确的是()。A．其总反应为2H2＋O2=2H2OB．通入O2的一极为负极C．若电解质溶液为稀H2SO4，电池工作时，SOeq\o\al(2－,4)向通入H2的一极移动D．该原电池是将氢氧燃烧的热能转化为电能的一种装置三、非选择题10．氯铝电池是一种新型的燃料电池。试回答下列问题：(1)通入氯气的电极是________极。(2)连接铝的电极是________极。(3)电子从________(填“Al”或“Cl2”，下同)极流向________极。(4)负极反应式为：______________________________________________。电池的总反应式为：__________________________________________________。能力提高11．有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验：①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极；②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D经导线流向C；③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡；④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应。据此，判断四种金属的活动性顺序是()。A．A＞B＞C＞DB．A＞C＞D＞BC．C＞A＞B＞DD．B＞D＞C＞A12．将锌片和铜片用导线连接后，平行插入到同一稀硫酸溶液中。下列叙述正确的是()。A．正极附近硫酸根离子的浓度逐渐增大B．负极附近硫酸根离子的浓度逐渐增大C．正极、负极附近硫酸根离子的浓度基本不变D．正极、负极附近硫酸根离子的浓度逐渐减少13．(双选)最新研制出一种由甲醇和氧气以及用强碱作电解质溶液组成的新型手机电池。下列有关该电池的叙述不正确的是()。A．正极电极反应：O2＋2H2O＋4e－=4OH－B．负极电极反应：CH3OH＋8OH－－6e－=COeq\o\al(2－,3)＋6H2OC．电池在使用过程中电解质溶液的pH升高D．当外电路通过mol电子时，理论上消耗甲醇g14．如图2－3－3所示，烧杯中都盛有稀硫酸。图2－3－3(1)Ⅰ中反应的离子方程式为：________________________________________________。(2)Ⅱ中的电极反应：Fe：_____________________________________________________；Sn：____________________。(3)Ⅲ中被腐蚀的金属是________，其电极反应式为：______________________。(4)比较Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序：____________________。15．根据氧化还原反应方程式：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，请将它设计成一个原电池。(1)电池的负极是________。(2)可用________作正极。(3)正极发生的电极反应式是：______________________________________。(4)请画出原电池的装置图，并标出正负极。16．如图2－3－4所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处，吊着一根绝缘的细丝，使之平衡，但铁圈与银圈仍接触。小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液。图2－3－4(1)片刻后观察到的现象是(指金属圈)__________(填字母)。A．铁圈和银圈左右摇摆不定B．保持平衡状态不变C．铁圈向下倾斜D．银圈向下倾斜(2)上述现象的原因：___________________________________________________________________________________________________________________。答案1．D2．A解析：原电池的负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电子从负极流出，经外电路流向正极，故B、C均错误；原电池的两极可以是活泼性不同的两种金属，也可以是金属跟非金属(碳棒)，还可以是两极都用非金属(碳棒)，故D错误。3．A4．B解析：锂离子电池可以反复充放电，多次使用，属于二次电池，A项正确；铜锌原电池中铜为正极，故电流从铜流向锌，而电子是由锌流向铜，B项错；电池的实质是将化学能转化成电能，C项正确；Zn失去电子生成Zn2＋，故作负极，D项正确。5．A7．A解析：选项A中的电极材料及电解质溶液都符合题意；选项B中的电解质溶液不是铁盐溶液；选项C中的正、负极材料选错了；选项D中的电解质溶液不含Fe3＋。8．CD解析：原电池的形成条件之一是要形成闭合回路，乙装置不形成原电池，故无正负极之分，B错误；但乙烧杯中锌和稀硫酸能发生氧化还原反应，故锌片表面产生气泡，甲装置形成原电池，铜片表面产生气泡，A错误；锌比铜活泼，两烧杯中都发生氧化还原反应，溶液中的H＋被还原成H2，H＋浓度减小，故pH均增大，C正确；利用原电池原理，可以加快锌与稀硫酸的反应，故产生气泡的速度甲比乙快，D正确。9．AC解析：氢氧燃料电池就是H2跟O2在一定条件下发生反应，将化学能转化为电能的装置，A正确，D错误；O2得电子，发生还原反应，应是电池的正极，B错误；通入H2的一极为负极，H2在负极失电子形成H＋，吸引SOeq\o\al(2－,4)，故C正确。10．(1)正(2)负(3)AlCl2(4)2Al－6e－=2Al3＋2Al＋3Cl2=2AlCl311．B解析：金属与稀H2SO4溶液组成原电池，活泼金属为负极，失去电子发生氧化反应，较不活泼的金属为正极，H＋在正极表面得到电子生成H2，电子运动方向由负极经导线流向正极，电流方向相反。在题述原电池中，A－B原电池，A为负极；C－D原电池，C为负极；A－C原电池，A为负极；B－D原电池，D为负极。综上可知，金属的活动性：A＞C＞D＞B。12．B13．CD解析：该电池在工作过程中