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視頻標簽：化學能與電能
所屬欄目：高中化學優質課視頻
視頻課題：高中化學人教版必修二第二章第二節化學能與電能-天津市優課
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第二章化學反應與能量 第二節化學能與電能
教材分析：
化學能與電能，是化學學科的理論性知識之一，以氧化還原反應原理為依托是對其本質的拓展和應用。因為學生在初中化學初步學習了“化學與能源”，在選修模塊4將系統深入地學習化學反應與能量，本節為選修模塊的學習奠定了基礎。本節涉及到以下知識：氧化還原反應；能量的轉換；原電池原理的應用；電解質溶液、金屬的活潑性；物理學科的電學知識。通過本節課的學習，學生從實踐到理論，以及從理論到實踐的認知規律將會有很大的提高。而且原電池在實際生活、工農業生產、科學研究中應用十分廣泛，因此學好本節知識，具有重要的理論意義和現實意義。 學情分析：
學生在初中的學習過程中已了解金屬活動性，在必修一的學習中了解了氧化還原反應，通過對物理學科電學的學習也有一定的電學知識。因此，已經具備學習本課的的理論基礎。新課程背景下要求學生自主探索，主動求知，學會收集、分析和利用各種信息及信息資源，并以此發展學生的實踐能力、創新精神，合作與分享意識、社會交往能力和社會責任感。因此，在設計《化學能與電能》這節課時，我采用學案導學、分組實驗和小組討論的形式讓學生自主探索問題，分析問題，解決問題，強化學生的探究意識；以實驗現象激發學生的探究興趣，引發學生通過對實驗現象的觀察，實驗原理的分析，真正理解了原電池的本質（氧化還原反應），分析歸納構成原電池的條件。這樣，學生不僅掌握了化學知識和規律，而且獲得了探求知識的途徑與方法。 教學目標：
知識與技能：1、了解原電池原理，能寫出電極反應和電池反應方程式。
2、初步了解原電池的裝置。
過程與方法：通過對化學能轉化為電能的學習，體驗科學探究的過程，理解科學
探究的意義、基本過程和方法。
情感態度與價值觀：關注化學科學對個人生活和社會發展的貢獻，關注能源問題，
逐步形成正確的能源觀。
教學重點：認識原電池的工作原理；形成原電池的概念
教學難點：用已經學過的有關知識探究化學能轉化為電能的條件和裝置 教學方法：實驗探究法、小組討論
儀器用品：儀器：電流表、導線、小燒杯。
藥品：稀硫酸、銅片、鋅片。 學生自備：蘋果（西紅柿）
設計流程：
（一）課前學習：
1、舊知回顧，復習氧化還原反應
2、自主學習：能源分類及火電站工作原理 （二）課堂學習：
1、思考交流 鋅與稀硫酸反應電子轉移情況 2、小組合作完成實驗
CuZn稀硫酸先向小燒杯中倒入約30ml稀硫酸，然后將鋅片和銅片分別連接在和電流表相連的導線上，再將鋅片和銅片一起放入盛有稀硫酸溶液的小燒杯中（注意鋅和銅不要接觸）觀察銅片上的現象及電流表指針是否偏轉 3、小組討論
(1) 根據提示談論出現上述實驗現象的原因 （三）歸納總結：
①原電池概念：原電池：將化學能轉化為電能的裝置叫做原電池。 ②原電池組成：外電路：導線、電流表；內電路：正負電極、電解質溶液。
③原電池工作原理：
（a）外電路中：電子從負極經過導線流向正極；
（b）內電路中： 負極，失電子（帶正電荷）發生氧化反應； 正極，得電子（帶負電荷）發生還原反應；
陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。 負極反應：Zn-2e-=Zn2+ 正極反應：2H++2e-=H2↑ 總反應： Zn+2H+=Zn2++H2↑
(2)根據原電池原理分析下列裝置能否形成原電池并解釋原因
以此歸納原電池形成的條件
(a)兩種活潑性不同的金屬（或一種金屬和另一種非金屬導體）構成電 極。
比較活潑的金屬做負極，相對不活潑的金屬、石墨等做正極 (b)電解質溶液。
(c)電極用導線相聯構成閉合。
現象 銅片 表面＿＿＿氣泡產生
電流表指針
（d）有一個自發的氧化還原反應。
（四）鞏固練習（題見學案）
（五）趣味實驗：小組合作完成水果原電池實驗 （六）板書設計：
1、原電池概念：原電池：將化學能轉化為電能的裝置叫做原電池。 2、原電池組成：外電路：導線、電流表；內電路：正負電極、電解質溶液。
3、原電池工作原理：
（a）外電路中：電子從負極經過導線流向正極；
（b）內電路中： 負極，失電子（帶正電荷）發生氧化反應； 正極，得電子（帶負電荷）發生還原反應；
陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。 負極反應：Zn-2e-=Zn2+ 正極反應：2H++2e-=H2↑ 總反應： Zn+2H+=Zn2++H2↑
4、原電池形成的條件
(a)兩種活潑性不同的金屬（或一種金屬和另一種非金屬導體）構成電 極。
比較活潑的金屬做負極，相對不活潑的金屬、石墨等做正極 (b)電解質溶液。
(c)電極用導線相聯構成閉合。 （d）有一個自發的氧化還原反應。
（七）作業布置： 1、課后探究 2、課后習題
教學反思：本節課通過教師引導、學生討論、 分組實驗的形式展開。激發了學
生的學習興趣，同時也鍛煉了學生的動手能力，學生學習效率較高。
學生通過對原電池工作原理的討論對很自然的就判斷出原電池的
正、負極。在以后的教學中要注重學生的討論和分組實驗，激發學生學習興趣，提高學習效率。
附學案設計： 課前學習：
1、舊知回顧：
（1）以鎂和稀硫酸反應為例分析
①該反應是否為氧化還原反應＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
②＿＿＿元素的化合價升高，＿＿＿電子，被＿＿＿，稱為＿＿＿劑； 硫酸中＿＿＿元素化合價降低，＿＿＿電子，被＿＿＿，稱為＿＿＿劑。 ③氧化還原反應的本質＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 2、自主學習：
（1）能源的分類：一次能源＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（舉例） 二次能源＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（舉例） （2）看課本40頁圖2-8了解火電站工作原理
燃料燃燒（＿＿＿能轉化為＿＿＿能）→加熱水使水汽化為蒸氣推動蒸汽
輪機（＿＿＿能轉化為＿＿＿）→帶動發電機發電（＿＿＿能轉化為電
CuZn稀硫酸
能） 課堂學習：
探究在不同條件下將鋅片、銅片放入硫酸中出現不同現象的原因 1、思考交流
（1）根據初中所學的知識填寫表格將鋅片和銅片分別放入稀硫酸中鋅片和銅片表面是否有氣泡產生？并分析原因
（2）寫出鋅與稀硫酸反應的化學方程式及離子方程式
（3）鋅與稀硫酸的反應是氧化還原反應嗎？如果是請分析①哪種物質發生氧化反應，哪種物質發生還原反應？②電子是如何轉移的
2.小組合作完成實驗
先向小燒杯中倒入約30ml稀硫酸，然后將鋅片和銅片分別連接在和電流表相連的導線上，再將鋅片和銅片一起放入盛有稀硫酸溶液的小燒杯中（注意鋅和銅不要接觸）觀察銅片上的現象及電流表指針是否偏轉
3.小組討論
（1）從電子轉移的角度分析出現實驗2中現象的原因（提示：溶液中的電阻遠大于導線中的電阻，電子沿導線流動；離子在溶液中自由移動）
（2）根據原電池原理分析下列裝置能否形成原電池并解釋原因
現象 原因 銅片 表面＿＿＿氣泡產生 鋅片 表面＿＿＿氣泡產生 現象 銅片 表面＿＿＿氣泡產生
電流表指針
歸納總結：
化學能轉化為電能
1、原電池：將＿＿＿＿＿能轉化為＿＿＿＿能的裝置叫做原電池。 2、原電池的組成：外電路：＿＿＿＿＿＿＿＿；內電路：＿＿＿＿＿＿＿。
3、原電池工作原理：
（1）外電路中：電子從＿＿＿極經過＿＿＿流向＿＿＿極；
（2）內電路中： 負極，＿＿＿電子（帶＿＿＿電荷）發生＿＿＿＿反應；
正極，＿＿＿電子（帶＿＿＿電荷）發生＿＿＿＿反應；
陽離子向＿＿＿極移動，陰離子向＿＿＿極移動。 負極反應：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 正極反應：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
總反應：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
4、原電池形成的條件：
① 兩種活潑性不同的＿＿＿＿（或一種金屬和另一種非金屬導體）構成
電極。
比較活潑的金屬做＿＿＿極，相對不活潑的金屬、石墨等做＿＿＿＿極
②＿＿＿＿＿＿溶液。
③電極用導線相聯構成＿＿＿＿＿＿。 ④有一個自發的＿＿＿＿＿＿反應。 鞏固練習：
1．對于原電池的電極名稱敘述有錯誤的是( ) A．發生氧化反應的為負極 B．正極為電子流入的一極 C．比較不活潑的金屬為負極 D．電流的方向由正極到負極
2、下列燒杯中盛放的都是稀硫酸，在銅電極上能產生氣泡的是 （ ）
3、比較金屬的活動性強弱
原電池中，一般活動性強的金屬為 極，活動性弱的金屬為 極。例如有兩種金屬A和B，用導線連接后插入到稀硫酸中，觀察到A極溶解，B極
上有氣泡產生，由原電池原理可知，金屬活動性A B。 4、下列關于原電池的敘述中，正確的是 ( )
A．負極發生的電極反應是還原反應 B．能將化學能轉化為電能 C．工作時其正極不斷產生電子并經外電路流向負極 D．電極只能由兩種不同的金屬構成
5、把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導線兩兩相連組成原電池。 若a、b相連時，a為負極；c、d相連時，電流由d到c；a、c相連時，c極上產生大量氣泡，b、d相連時，b上有大量氣泡產生，則四種金屬的活動性順序由強到弱的為： ( )
A．a > b > c > d B．a > c > d > b
C．c > a > b .> d D．b > d > c > a 6、類比鋅銅原電池的原理，根據如下裝置圖回答下列問題
現象：銅片 ，鐵片 。
電極反應：負極
正極 總反應 課后探究
7、設計原電池利用Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag （1）畫出裝置圖
（2）負極反應：
（3）正極反應：
8、收集資料，解釋水果原電池形成的原因
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