高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第三单元 化学能与电能的转化教案设计

这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第三单元 化学能与电能的转化教案设计，共4页。教案主要包含了原电池工作原理，原电池原理的应用等内容，欢迎下载使用。

《化学能转化为电能》是苏教版化学必修2中专题6化学反应与能量转化，第三单元化学能与电能的转化的第一节内容。本节的教学重点是原电池装置构成条件和工作原理，教学难点在于引导学生理解原电池装置工作原理，即氧化还原反应分别在正极发生还原反应和负极发生氧化反应，负极上失去的电子流入正极，产生电流，从而实现化学能向电能的转化。本节的设计通过实验探究和问题探究，引导学生推导出原电池的构成和工作原理。以学生的现有的物理知识为基础，通过理论分析和实验验证，帮助学生理解原电池的构成条件。
教学目标与核心素养
教学目标：
1.通过实验探究认识化学能与电能之间转化的实质。
2.理解原电池的概念及工作原理。
3.了解原电池的构成与设计。
核心素养：
1.科学探究：设计实验认识构成原电池的条件及其原理，判断原电池的正负极。
2.创新意识：利用原电池原理能设计原电池。
教学重难点
1．初步了解原电池的概念、原理、组成及应用。
2．通过实验探究从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质及原电池的构成条件。
教学过程
在现代生产生活中，电池发挥着越来越重要的作用，大到人造卫星、飞机、轮船，小到电脑、电话、手表。电池释放的电能来自哪里？
锌铜原电池原理（课本P20页基础实验）
一、原电池工作原理
1.实验探究
2.原电池的概念
原电池是将化学能转变为电能的装置；
原电池的反应本质是氧化还原反应。
3.原电池的构成条件
理论上，自发的氧化还原反应均可构成原电池。
具体条件是：
(1)具有活动性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)。
(2)溶液：两电极均插入电解质溶液中。
(3)导线：两电极用导线相连，形成闭合回路。
4.原电池的工作原理
(1)分析下图并填空
例1：如图所示装置能够组成原电池的是EFG。
其他不能构成原电池的说明理由：
A装置的两个电极的活动性相同，电子不会流动形成电流；
B装置为非电解质溶液，不能发生氧化还原反应；
C装置电解质溶液在两个分开的装置中，不成形成闭合回路；
D装置无导线连接电极，不能形成闭合回路。它们均不能构成原电池
二、原电池原理的应用
1.钢铁的电化学腐蚀
(1)电化学腐蚀（反应比化学腐蚀快）
金属跟电解质溶液接触，发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化的腐蚀。
(2)钢铁的电化学腐蚀（主要是吸氧腐蚀）
2.金属活动性强弱的判断
知识小结：原电池原理的应用
1. 比较金属活动性
原电池中，作负极的金属活动性一般比作正极的金属活动性强。
2. 改变化学反应速率
如：在Zn和稀硫酸反应时，滴加少量CuSO4溶液，则Zn置换出的铜和锌能构成原电池的正负极，从而加快Zn与稀硫酸反应的速率。
3. 设计原电池
如：把Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋设计成原电池，可用Fe作负极，铜(或石墨)作正极，FeCl3溶液作电解质溶液。
4. 保护金属设备
如：船体是钢铁材料，在海水中易被腐蚀，在船体外壳焊接上比铁活泼的金属(如Zn)，则构成以Zn、Fe为电极的原电池，Zn被消耗掉而Fe得到保护。
知识总结：
1. 原电池是把化学能转变为电能的装置。
2. 工作原理是
3. 设计原电池的方法
(1)依据：已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化)，氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。
(2)选择合适的材料
①电极材料：电极材料必须导电。负极材料一般选择较活泼的金属材料，或者在该氧化还原反应中，本身失去电子的材料。
②电解质溶液：电解质溶液一般能与负极反应。
课后作业：
1. 笔记：课件7、10、19、21页（重点笔记）
2.苏教版必修二课本P25-26：1、2、3、7
3.专题6-§3-1化学能转化为电能（ 同步练习）
4. 预习专题6-§3-2化学电源
教学反思
本节课主干知识是化学能转化为电能，生活在现代社会，学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识。当学生们了解了化学反应中能量转化的原因，并感受了探究化学能与热能的相互转化过程之后，会对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。正是基于学生的这种心理特征，教材开始的几个设问，把学生带进了“化学能与电能之间相互转化”的研究之中。从能量转换角度看，本节课程内容是对前一节课中“一种能量可以转化为另一种能量，能量也是守恒的；化学能是能量的一种形式，它同样可以转化为其他形式的能量，如热能和电能等”论述的补充和完善。从反应物之间电子转移角度看，原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用；从思维角度看，“将化学能直接转化为电能”的思想，是对“化学能→热能→机械能→电能”思维方式的反思和突破。