【化学】鲁科版选修4《化学反应原理》教案：1.3《化学能转化为电能.docVIP

第3节 化学能转化为电能——电池 知识与技能：通过对铜锌原电池的分析，了解原电池的工作原理，根据电流的方向判断原电池的正极和负极的方法，以及电池反应的概念；通过学习、了解常见化学电池的种类及其工作原理，认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用； 通过分析铜-铁接触处形成原电池的例子，理解金属腐蚀的电化学原理以及防护的原理。 过程与方法：通过原电池装置的设计实验，培养学生动手、动脑的能力，以及分析、处理实验数据的能力；通过交流讨论，训练学生的思维能力，培养学生获取分析处理、归纳信息的能力。 情感态度与价值观：通过学习，使学生从能量的角度比较深刻的了解化学学科学对人类的贡献，从而赞赏化学的作用。 教学重点：原电池的工作原理，写出简单的电极反应及电池反应，金属腐蚀的电化学原理以及据此而设计的防护原理。 教学难点：原电池的工作原理，金属发生吸氧腐蚀的电化学原理。 课时安排：共五课时 教学过程： 第一课时 【联想质疑】通过电解可以将化学能转化为电能，而通过原电池可以将化学能转化为电能。那么原电池是怎样将化学能转化为电能的呢？原电池的工作原理与电解的原理有什么异同呢？ 电池的重要性不言而喻，交通工具，人造卫星，平时我们用的手电等都需要。下面我们就以典型的原电池为例讨论电池——化学电源的工作原理。 3节 化学能转化为电能——电池 【活动探究1】 将锌粉加入CuSO4溶液中，测量温度的变化，分析能量变化情况。 【现象】锌片溶解，表面产生了一层红色的固体物质，溶液颜色变浅，温度升高。 【分析】发生的反应为： ＋ Cu2＋ === Zn2＋ ＋ Cu 在这个反应中，锌失电子，直接给了与它接触的铜离子。该反应失将化学能转化为了热能 【过渡】那么，我们能不能把这个反应的化学能转化为电能呢？下面我们来探究一下。 【活动探究2】 注意分析溶液中的阴阳离子的移向问题 如果锌粉加入CuSO4溶液的反应是放热反应，试设计试验将反应释放的能量转化为电能。 【现象】（1）电流表指针发生偏转； （2）锌片溶解，其表面出现一层红色的固体物质； （3） CuSO4溶液颜色变浅； （4）铜表面也出现一层红色的固体物质； （5）溶液温度略有升高。 【分析】（1）（2）说明Zn失去电子变成Zn2+，故在锌片上发生的反应为： Zn Zn2+ + 2e— （氧化反应） （3）（4）说明溶液中的Cu2+在铜片上得到电子变成Cu，故在铜片上发生的反应为： Cu2+ + 2e— Cu （还原反应） （1）（2）（3）（4）说明化学能转化为电能 【板书】一、原电池的工作原理 1原电池通过氧化还原反应，将化学能转化为电能的装置。 【分析】（2）（5）说明了锌片不纯有少量的Cu2+直接在Zn的表面得到电子被还原，故有少量的化学能转化为热量释放出来。 【提问】大家看看这个原电池，它由几个部分组成？ 【学生】回答 【总结并板书】 2原电池的构成： （1）自发的氧化还原反应 （2）两个活泼性不同的电极 金属与金属 金属与非金属 金属与金属化合物 惰性电极 （3）电解质溶液或熔融液 （4）闭合电路 【提问】大家都知道，电池由正负极，那么如何判断电池的正负极呢？ 【交流讨论】学生交流，讨论 【师生总结并板书】3正负极的判断 （1）负极： 发生氧化反应的电极 失去电子的电极，电流的流入极 较活泼的电极 阴离子移向负极 常见溶解的电极 （2）正极： 发生还原反应的电极 得到电子的电极，电流的流出极 较不活泼的电极 阳离子移向负极 常见由气泡冒出或由金属析出的电极 【观察思考】P21的双液原电池 1mol/LZnSO4溶液 1mol/LCuSO4溶液 【现象】锌片溶解，铜片表面有红色的固体物质析出，铜片质量增加。 【分析】外电路：电子流向和得失电子的情况。 内电路：离子移动的方向 【板书】4原电池的电路 （1）外电路：电子流动的电路（+ 、— 极) （2）内电路：离子移动的电路（阴、阳极） 【比较】双液原电池比单液原电池的优点（由现象的比较到本质的比较）： （1）有利于最大程度将能量转化为电能 （2）可以获得单纯的电极反应，便于分析电极过程 【过渡】接下来我们来看看原电池的电极方程式和总方程式的书写。书写方程式一般两种情况 【板书】5原电池的电极方程式和总方程式的书写 （1）没给总方程式 【举例】