loading人教版高中化学必修二第二章第二节化学能和电能（学案）
第二节 化学能与电能
第1课时
探究目标
一、知识技能
1.理解化学能与电能之间转化的实质。
2.掌握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。 二、过程与方法
通过反应物之间电子的转移的探究，理解原电池的形成是氧化还原反应的本质的拓展和运用。 三、情感价值观
感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，形成较为客观、正确的能源观，提高开发高能清洁燃料的意识。 探究重点
初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 探究难点
通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。 探究过程
【实验探究引入课题】 实 验 步 骤 1、锌片插入稀硫酸 2、铜片插入稀硫酸 3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸 现 象 【问题探究】 1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？
2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？ 3、锌片的质量有无变化？溶液中c (H+)如何变化？ 4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？ 5、电子流动的方向如何？ 【引入】
电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？这就让我们用化学知识揭开电池这个谜。
【板书】 第二节 化学能与电能
【板书】一、化学能与电能的相互转化 【板书】1、燃煤发电的过程
【板书】2、燃烧的本质──氧化还原反应
【分析】氧化还原反应的本质是氧化剂与还原剂之间发生电子转移的过程，电子转移引起化学键的重新组合，伴随着体系能量的变化。要使氧化还原反应释放的能量不通过热能而直接转化为电能，就要设计一种装置，使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。如果要把可产生的电能以化学能的形式储存起来，这就是我们这节课要研究的重要知识点──原电池，这种装置可以将氧化还原反应的能量储存起来，类似于水库的蓄能。
【板书】3、原电池原电池实验探究
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【学生探究】探究实验，填写下列表格。 铜 片 锌 片 电流表 现 象 【学与问】根据你所了解的电学知识，你知道电子是怎样流动的吗？你如何判定装置的正、负极？ 【分析】当把用导线连接的锌片和铜片一同浸入稀硫酸中时，由于锌比铜活泼，容易失去电子，锌被
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氧化成Zn而进入溶液，电子由锌片通过导线流向铜片，溶液中的H从铜片获得电子被还原成氢原子，氢原子再结合成氢分子从铜片上逸出。这一变化过程可以表示如下：
-2+
锌片：Zn - 2e = Zn (氧化反应）
+-铜片：2H + 2e = H2↑ （还原反应）
+2+
总反应：Zn＋2H = Zn + H2↑
【板书】(1)原电池的定义──将化学能转变为电能的装置叫做原电池。 【板书】（2）原电池的电极
负极：发生氧化反应，电子流出（流向正极）的一极。 正极：发生还原反应，电子流入（来自负极）的一极。 【学生探究活动】根据铜锌原电池，填写下表： 电电极材料 电极反应 反应类型 得失电子的粒子 电子流动方向 极 负极 正极 总反应：________________________________________________________ 【学生探究练习】动画模拟 引出组成原电池需要的条件
【板书】（3）组成原电池的条件
①有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极。 ②电极材料均插入电解质溶液中（能自发进行氧化还原反应）。
③两极相连形成闭合电路。【板书】（4）原电池的原理：较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）流向较不活泼的金属（正极）。
【实践活动】课本P.37根据构成原电池的条件可知：利用水果如苹果、柑橘、柠檬或番茄等都可以制作原电池。
【练习巩固】
布置作业
1、在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是（ ） A 原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应
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B 原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应 C 原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应 D 原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应
2、用电解水的方法分析水的组成时，需加入一些物质以增强水的导电性，一般不宜加 入的物质是 （ ）
A Na2SO4 B NaCl C CuSO4 D KOH
3 、已知金属M中混有金属P，电解精炼M，P以单质形式沉积于阳极下面的泥中，M、
N组成原电池，M为正极，则M 、N、P三中金属活动性顺序为： （ ） A P>M>N B N>P>M C P>M>N D N>M>P
4、下列关于铜电极的叙述中错误的是： （ ） A 铜锌原电池中铜是正极。 B 用电解法精炼铜时，粗铜做正极。 C 在镀件上镀铜时，可用金属铜作阳极 D 电解稀硫酸制氢气、氧气时，铜作阳极。
5、如图所示，A为一张浸透淀粉碘化钾溶液并滴有酚酞试剂的滤纸，a、b 为两张紧a A b 贴滤纸上的Pt片，并用导线与直流电源 M、N相连，通电后,在a 周围观察无色溶液变为蓝色。
（1） 电源哪一极是正极？
（2） b周围可观察到什么现象？为什么？
M N
+
答案：1.BC 2.BC 3.D 4.D 5.(1)M (2)溶液变成红色，因为b极周围H减少，导致pH增大。 【小结】
化学电池的反应本质是──氧化还原反应
第2课时
学习目标
了解常见的化学电源的种类及其工作原理，知道它们在生产、生活和国防中的实际应用。 学习重点、难点：
常见化学电源的工作原理 学习过程：
【自学指导一】阅读教材79-83 页，思考下列问题并把答案填写在下面的知识总结中。 问题：①目前化学电池主要分为哪几个大类？在性能等方面它们各有什么特点？ 产生电能的基本原理是什么？
②化学电池与其他能源相比有哪些优点？ ③判断电池的优劣标准主要是什么？ 【知识总结】化学电池 1)概念: 2)分类: 3)优点:
4)电池优劣的判断标准: 5）各类电池 一次电池 二次电池 燃料电池 负极材料 普通锌碱性锌锰锰电池 电池 银锌电池 锂电池 铅蓄电池 3 / 4
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正极材料 电解质溶液 6）燃 料 电 池 介质 负极 酸性 正极 负极 中性 正极 负极 碱性 正极 电池反应： 2H2+O2=2H2O 【练习】将铂丝插入KOH溶液作电极，然后向两个电极上分别通入甲烷和氧气，可以形成原电池，由于发生的反应类似于甲烷的燃烧，所以称作燃料电池，根据两极上反应的实质判断，通入甲烷的一极为____，这一极的电极反应为________；通入氧气的一极为_______，电极反应为_ ，总反应为______________。
【小结】书写电极反应式应注意以下几点：
1．电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有规则（如“拆”、“平”）；
2．将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；
3．负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关（如＋4价的C在酸性溶液
－
中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32形式存在）； 【巩固练习】
1、在含有H2S气体的空气中，银器表面易变黑（生成了Ag2S），为了除去银器表面Ag2S，可采用如下方法：在一个铝制的容器中放入食盐溶液，将银器浸入食盐溶液，使银器与铝接触良好．过一段时间，银器表面变为银白色，并闻到臭鸡蛋的气味，观察到有少量白色絮状沉淀生成，请用电极反应式和离子方程式表示上述过程． 2、熔融盐燃料电池具有较高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极燃气，制得在65℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：
2－
负极反应式：2CO+2CO3＝4CO2＋4e-
正极反应式： 总反应式：
3.锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池，某种锂电池的总反应为Li + MnO2=LiMnO2,下列说法正确的是（ ）
A、 Li是正极，电极反应为Li － e-= Li+
B、 Li是负极，电极反应为Li － e-= Li+
C、 Li是负极，电极反应为MnO2 + e-= MnO2–
D、 Li是负极，电极反应为Li －2e-= Li2+
4、1991年我国首创以铝、空气、海水电池为能源的新型海水标志灯已经研制成功。该灯以海水为电解质溶液，靠空气中氧使铝不断氧化产生电流。只要把灯放入海水中数分钟就发出耀眼的闪光，其能量比干电池高20到50倍。运用所学的化学知识，推测该新型电池两极上可能发生的电极反应。 负极 正极
5已知：Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2利用这一反应，试设计一个原电池，画出示意图，标明电极材料名称，电解质溶液，然后填空：
正极 ，电极反应 负极 ，电极反应
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