一、探究目標(biāo)
(一)知識技能
1、理解化學(xué)能與電能之間轉(zhuǎn)化的實質(zhì)。
2、掌握化學(xué)能是能量的一種形式,它同樣可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。
(二)過程與方法
通過反應(yīng)物之間電子的轉(zhuǎn)移的探究,理解原電池的形成是氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)的拓展和運用。
(三)情感價值觀
感悟研制新型電池的重要性以及化學(xué)電源可能會引起的環(huán)境問題,形成較為客觀、正確的能源觀,提高開發(fā)高能清潔燃料的意識。
二、探究重點
初步認(rèn)識原電池概念、原理、組成及應(yīng)用。
三、探究難點
通過對原電池實驗的研究,引導(dǎo)學(xué)生從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì),以及這種轉(zhuǎn)化的綜合利用價值。
四、探究過程
【實驗探究引入課題】
實 驗 步 驟
現(xiàn) 象
1、鋅片插入稀硫酸 2、銅片插入稀硫酸 3、鋅片和銅片上端連接在一起插入稀硫酸【問題探究】
1、鋅片和銅片分別插入稀硫酸中有什么現(xiàn)象發(fā)生?
2、鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中,現(xiàn)象又怎樣?為什么?
3、鋅片的質(zhì)量有無變化?溶液中c (H+)如何變化?
4、鋅片和銅片上變化的反應(yīng)式怎樣書寫?
5、電子流動的方向如何?
【引入】
電能是現(xiàn)代社會中應(yīng)用最廣泛,使用最方便、污染最小的一種二次能源,又稱電力。例如,日常生活中使用的手提電腦、手機、相機、攝像機……這一切都依賴于電池的應(yīng)用。那么,電池是怎樣把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿哪兀窟@就讓我們用化學(xué)知識揭開電池這個謎。
【板書】 第二節(jié) 化學(xué)能與電能
【板書】一、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化
【板書】1、燃煤發(fā)電的過程
【板書】2、燃燒的本質(zhì)──氧化還原反應(yīng)
【分析】氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是氧化劑與還原劑之間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移的過程,電子轉(zhuǎn)移引起化學(xué)鍵的重新組合,伴隨著體系能量的變化。要使氧化還原反應(yīng)釋放的能量不通過熱能而直接轉(zhuǎn)化為電能,就要設(shè)計一種裝置,使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個不同的區(qū)域進行。如果要把可產(chǎn)生的電能以化學(xué)能的形式儲存起來,這就是我們這節(jié)課要研究的重要知識點──原電池,這種裝置可以將氧化還原反應(yīng)的能量儲存起來,類似于水庫的蓄能。
【板書】3、原電池
原電池實驗探究
【學(xué)生探究】探究實驗,填寫下列表格。
現(xiàn) 象
銅 片 鋅 片 電流表【學(xué)與問】根據(jù)你所了解的電學(xué)知識,你知道電子是怎樣流動的嗎?你如何判定裝置的正、負(fù)極?
【動畫模擬】原電池的微觀原理
【分析】當(dāng)把用導(dǎo)線連接的鋅片和銅片一同浸入稀硫酸中時,由于鋅比銅活潑,容易失去電子,鋅被氧化成Zn2+而進入溶液,電子由鋅片通過導(dǎo)線流向銅片,溶液中的H+從銅片獲得電子被還原成氫原子,氫原子再結(jié)合成氫分子從銅片上逸出。這一變化過程可以表示如下:
鋅片:Zn - 2e- = Zn2+ (氧化反應(yīng))
銅片:2H+ + 2e- = H2↑ (還原反應(yīng))
總反應(yīng):Zn+2H+ = Zn2+ + H2↑
【板書】(1)原電池的定義──將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池。
【板書】(2)原電池的電極
負(fù)極:發(fā)生氧化反應(yīng),電子流出(流向正極)的一極。
正極:發(fā)生還原反應(yīng),電子流入(來自負(fù)極)的一極。
【學(xué)生探究活動】根據(jù)銅鋅原電池,填寫下表:
電極
電極材料
電極反應(yīng)
反應(yīng)類型
得失電子的粒子
電子流動方向
負(fù)極
正極
總反應(yīng):________________________________________________________
【學(xué)生探究練習(xí)】動畫模擬
引出組成原電池需要的條件
【板書】(3)組成原電池的條件
①有兩種活動性不同的金屬(或一種是非金屬導(dǎo)體)作電極。
②電極材料均插入電解質(zhì)溶液中(能自發(fā)進行氧化還原反應(yīng))。
③兩極相連形成閉合電路。
【板書】(4)原電池的原理:
較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng),電子從較活潑的金屬(負(fù)極)流向較不活潑的金屬(正極)。
【實踐活動】課本P.37根據(jù)構(gòu)成原電池的條件可知:利用水果如蘋果、柑橘、檸檬或番茄等都可以制作原電池。
【練習(xí)鞏固】
1.X、Y、Z都是金屬,把X浸入Z的硝酸鹽溶液中,X的表面有Z析出,X和Y組成原電池時,Y為電池的負(fù)極。X、Y、Z三種金屬的活動性順序為( )
(A)X>Y>Z (B)X>Z>Y (C)Y>X>Z (D)Y>Z>X
2.下列裝置哪些可以形成原電池? 形成原電池的寫出電極反應(yīng)式,并指出電子流動方向。
【小結(jié)】
化學(xué)電池的反應(yīng)本質(zhì)是──氧化還原反應(yīng)
【作業(yè)】
1、課本P.36 “科學(xué)探究”
2、完成“課課測評” 卷5 P.9~10
本文來自:逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/gaoer/82747.html
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