化學能與電能化學教案
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第1課時
教學目標：
1、通過實驗探究原電池中發(fā)生的反應，認識化學能轉(zhuǎn)化為電能的基本原理。
2、學會分析、推理、歸納和總結(jié)的邏輯思維方法，提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問
題的能力。
3、通過實驗和小組合作學習，體驗科學探究過程。
4、了解各類電池在生產(chǎn)、生活實際中的應用，認識化學的價值。增強環(huán)保意識。
重點難點：初步了解原電池的概念、原理、組成及應用。
通過實驗探究從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)及原電池的構(gòu)成條件。
教學過程
[創(chuàng)設問題情景]
電能是現(xiàn)代社會最清潔、也是最重要的二次能源，人類生產(chǎn)、生活的各個方面都離不開它。而火力發(fā)電又在電能生產(chǎn)中占有相當大的比重，是電能最主要的來源。
[播放錄像或展示圖片]
[提問]
燃燒的本質(zhì)是什么？火力發(fā)電中能量的轉(zhuǎn)化方式是怎樣的？火力發(fā)電又有哪些優(yōu)
點和缺點呢？
[學生討論、分析]
[激疑]
針對火力發(fā)電的缺點，能否通過某些方式將化學能直接轉(zhuǎn)化為電能呢？
[分組實驗探究]
鋅銅原電池原理
實驗1：把一塊鋅片和銅片同時插入盛有稀硫酸的燒杯里。
實驗2：用導線將鋅片和銅片連起來。
實驗3：在導線中接入一個靈敏電流計。
將實驗中觀察到的現(xiàn)象和自己的結(jié)論記錄下來。
[學生交流、討論]
1、實驗1和實驗2中的現(xiàn)象有何不同？是什么原因造成的？
2、鋅片和銅片用導線連接后插入稀硫酸中，銅片表面有氣泡產(chǎn)生，你認為這種氣體可能是什么？鋅片和銅片上可能分別發(fā)生什么反應？如何證明？
1、靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明有電流通過，你如何解釋這一現(xiàn)象？該裝置的
正負極分別是什么？請你再設計一個實驗證明之。
[教師補充講解]
原電池的定義；鋅銅原電池的工作原理；電極反應式及電池總反應式的書寫。
[設疑]
通過剛才的實驗我們可以體會到，化學能在原電池裝置中可以直接轉(zhuǎn)化為電能，
那么，符合什么條件的裝置才能構(gòu)成原電池呢？
[分組實驗探究]
原電池的構(gòu)成條件。見教師用書P29頁。
[交流討論、歸納總結(jié)]
原電池的構(gòu)成條件：1、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(gòu)成電極。
2、電解質(zhì)溶液。
3、構(gòu)成閉合回路。
4、能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應。
[反思與評價]
在剛才的分組實驗中，同伴或其他組的同學的哪些做法對你有啟發(fā)？你又提出了
哪些好的思路？根據(jù)提供的儀器、藥品，你現(xiàn)在還能設計出其它的原電池裝置嗎？
[實踐活動]
制作水果電池
[小結(jié)]
通過前面的兩組分組實驗，我們了解了原電池的工作原理和構(gòu)成條件，同學們對
于通過實驗來進行化學研究的思路、方法也一定有了更深的體會。為了滿足生產(chǎn)、生活、
科學研究等各方面的需要，科學家尤其是化學家根據(jù)原電池原理設計出了許許多多形狀
各異、用途不同的實用電池，極大地方便了我們的生活，也有力地促進了科學的發(fā)展。
那么，你所知道的電池有哪些呢？
[學生舉例]
[教師引導學生分析]
常見電池的組成和工作原理。
[鞏固練習]
相同條件下，純鋅粒和粗鋅粒與同濃度的稀硫酸反應的速率一樣嗎？為什么？假
如要求你設計實驗來證明你的觀點，你的實驗方案是怎樣的？證據(jù)和結(jié)論又是什么？
補充練習
1、根據(jù)Zn+Cu2+=Zn2++Cu的反應原理設計一個原電池，當Zn為負極時，正極可以選用的金屬材料是：
A鎂B石墨C鋁D鉛
2、X、Y、Z都是金屬，把X投入Z的硝酸鹽溶液中,X的表面有Z析出，X與Y組成原電池時，Y為電池的負極，X、Y、Z三種金屬的活潑性順序為：（）
AX>Y>ZBX>Z>YCY>X>ZDY>Z>X
3、電工操作規(guī)程中規(guī)定不能把銅導線與鋁導線連接在一起，其中的化學原理是──────
──────。
4、市場上出售的“熱敷袋”中含有鐵屑、炭粉、木屑和少量氯化鈉、水等，熱敷袋啟
用前，用塑料袋和空氣隔絕，啟用時打開塑料袋，輕輕揉搓就會放出熱量。試回答下列
問題：
（1）熱敷袋產(chǎn)生熱量的來源是
（2）炭粉的主要作用是
（3）加入NaCl的作用是
5、生活中，有些金屬制品在使用一段時間后會失去表面的光澤，嚴重的會變得銹跡斑斑影響使用，尤其是鋼鐵制品在潮濕的空氣里很容易生銹，你知道這是什么原因嗎？試結(jié)合生活實際討論防止鋼鐵生銹的方法。
（江蘇省海門中學姜明施紅專）
答案：1.BD2.C余略
第2課時
教學目標：
1、通過實驗探究認識電解和電鍍的基本原理，進一步學習電極反應式的書寫。
2、能從能量轉(zhuǎn)化、裝置、電極反應等方面區(qū)別電解反應和原電池反應，進一步體驗科學探究的過程，掌握基本的研究方法，提高分析問題、解決問題的能力。
3、初步了解電解在生產(chǎn)和生活中的應用，感受化學在促進社會發(fā)展、提高人們生活質(zhì)量中的重要作用。
重點難點：電解和電鍍的原理。
電解的電極反應式及總反應式。
教學過程：
[創(chuàng)設問題情景]
在初中里我們就學過水的電解，知道把電流通過水就能制得氫氣和氧氣。事實上，
電流也能使其他很多物質(zhì)發(fā)生反應，比如，工業(yè)上利用電解飽和食鹽水的方法來生產(chǎn)
燒堿、氫氣和氯氣，利用電解熔融的氧化鋁來生產(chǎn)金屬鋁。那么，電流是怎樣使各種
物質(zhì)發(fā)生反應而獲得我們所需要的物質(zhì)的呢？這節(jié)課我們就將通過實驗探究來了解電
解的原理。
[實驗探究]
在教師指導下，讓學生用下面介紹的簡易裝置進行電解實驗，并交流討論實驗結(jié)
果。
1、取一段約2厘米長的棉線，置于大片玻璃片上，用3滴食鹽水將整根棉線潤濕。
然后在其左右兩邊各加數(shù)滴食鹽水溶液，再在兩端各滴加1滴酚酞試液。
2、將兩只鱷魚夾分別夾住棉線兩端，用導線把鱷魚夾分別與直流電源相連，約15
—20s后，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。
3、在沒有顯示紅色的一端滴加一滴碘化鉀淀粉溶液。
[交流討論]
將記錄下來的實驗結(jié)果進行討論。
實驗1—食鹽水滴加酚酞試液沒有顏色變化。
實驗2—通電后，跟電源負極相連的一端溶液呈紅色，并有細小的氣泡產(chǎn)生，說明
氫氧根濃度增大。
實驗3—與電源正極相連的一端滴加碘化鉀淀粉溶液后溶液呈藍色，證明有氯氣產(chǎn)
生。
[教師補充講解]
1、電解反應中的能量轉(zhuǎn)化方式及電解池的構(gòu)成條件。
2、陰陽極發(fā)生的反應（電解原理）及電極反應式、總反應式。
[觀看錄像或展示圖片]
氯堿工業(yè)
[設問]
假如用石墨作電極，用氯化銅溶液代替氯化鈉溶液，進行電解，在陰陽極上各發(fā)生
什么反應？如何證明你的結(jié)論？
[交流討論]
[歸納小結(jié)]
電解反應的本質(zhì)是電解質(zhì)溶液在電流的作用下，在兩極發(fā)生氧化還原反應。
[提問]
假如把剛才的實驗裝置改動一下，用粗銅作陽極，用精銅作陰極，用氯化銅溶液作
電解質(zhì)溶液進行電解，兩極反應又是怎樣的？
[交流討論]
[教師說明]
銅的電解精煉及其價值。
[交流討論]
某同學根據(jù)他所學的知識設計了一個實驗，他用銅作陽極材料，鐵作陰極材料，電
解硫酸銅溶液，請你幫他分析兩極及溶液中發(fā)生的變化，說明理由及該實驗可能的實用
價值。
[教師補充說明]
電鍍的原理及其應用。
[實物展示]
各種電鍍產(chǎn)品。
[比較總結(jié)]
原電池與電解池的區(qū)別與聯(lián)系（從裝置構(gòu)成、能量轉(zhuǎn)化方式、兩極反應等幾個角度）。
[鞏固練習]
分析用惰性電極電解硝酸銀溶液、硫酸銅溶液、氫氧化鈉溶液時兩極發(fā)生的反應，
寫出電極反應式和電解總反應式。
補充練習
1、在原電池和電解池的電極上所發(fā)生的反應，同屬氧化反應或同屬還原反應的是（）
A原電池的正極和電解池的陽極所發(fā)生的反應
B原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應
C原電池的負極和電解池的陽極所發(fā)生的反應
D原電池的負極和電解池的陰極所發(fā)生的反應
2、用電解水的方法分析水的組成時，需加入一些物質(zhì)以增強水的導電性，一般不宜加
入的物質(zhì)是（）
ANa2SO4BNaClCCuSO4DKOH
3、已知金屬M中混有金屬P，電解精煉M，P以單質(zhì)形式沉積于陽極下面的泥中，M、
N組成原電池，M為正極，則M、N、P三中金屬活動性順序為：（）
AP>M>NBN>P>MCP>M>NDN>M>P
4、下列關于銅電極的敘述中錯誤的是：（）
A銅鋅原電池中銅是正極。B用電解法精煉銅時，粗銅做正極。
C在鍍件上鍍銅時，可用金屬銅作陽極
D電解稀硫酸制氫氣、氧氣時，銅作陽極。
答案：1.BC2.BC3.D4.D
