必修2化学能与电能学案
化学能与电能学案
化学能与电能重难点一原电池基本知识1概念：将化学能转化为电能的装置2工作原理：负极与电解质溶液反应活泼金属负极失电子氧化反应电极反应：Zn-2e-===Zn2+e－不活波金属得电子还原反应电极反应：2H＋＋2e－===H23.原电池的形成条件（1）活波性不同的两个电极（2）电极要插入电解质溶液（3）要构成闭合回路（4）能自发的进行氧化还原反应4.电解质溶液的选择电解质溶液一般要能够与负极发生反应。
或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如空气中的氧气)。
两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥)，则左右两个容器中的电解质溶液选择与电极材料相同的阳离子。
如，在铜—锌—硫酸构成的原电池中，负极金属锌浸泡在含有Zn2＋的电解质溶液中，而正极铜浸泡在含有Cu2＋的溶液中。
重难点二原电池正、负极的判断方法(1)根据组成原电池的两极材料判断：活波金属为负极，不活波金属为正极。
(2)根据电流方向或电子流动方向判断电流是由正极流向负极；电子是由负极流向正极。
(3)根据原电池中电解质溶液内离子的定向移动方向判断原电池的电解质溶液，阳离子移向正极，阴离子移向负极。
(4)根据原电池两极发生的变化来判断原电池的负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应。
若给出一个总方程式，则可根据化合价升降来判断。
(5)根据现象判断溶解的一极为负极，增重或有气泡放出的一极为正极。
（6）特别提醒原电池的电极类型不仅跟电极材料有关，还与电解质溶液的性质有关。
如镁—铝电极在稀硫酸中构成原电池，镁为负极，铝为正极，但若以氢氧化钠为电解质溶液，则铝为负极，镁为正极。
重难点三电极反应式的书写方法两种情况：(1)根据两个电极反应式，写出总反应式。
使两个电极反应式得失电子数相等后，将两式相加，消去相同的化学式。
(2)根据总反应式，写电极反应式一般分四个步骤：①列物质，标得失，②选离子，配电荷，③配个数，巧用水，④两式加，验总式。
化学能与电能重难点一原电池基本知识1．下列关于原电池的叙述正确的是( )A．构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属B ．原电池是将化学能转化为电能的装置C ．在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原D ．原电池放电时，电流的方向是从负极到正极2．有关原电池的下列说法中正确的是( )A ．在外电路中电子由正极流向负极B ．在原电池中，只有金属锌作为负极C ．原电池工作时，阳离子向正极方向移动D ．原电池工作时，阳离子向负极方向移动3．根据原电池的有关知识，下列反应不能用于原电池的是( )A ．2H 2＋O 2=====点燃2H 2OB ．2CH 3OH ＋3O 2――→点燃2CO 2＋4H 2OC ．Zn ＋2HCl===ZnCl 2＋H 2↑D ．NaOH ＋HCl===NaCl ＋H 2O 重难点二原电池正、负极的判断方法1．已知空气—锌电池的电极反应为：锌片：Zn ＋2OH －－2e －===ZnO ＋H 2O ，碳棒：12O 2＋H 2O ＋2e －===2OH －。
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《化学能与电能》导学案教案背景本节内容是在学生已经建立起电极反应的概念并能够正确地判断阴极和阳极的基础上，精心设计、构建了一个内容体系，以一个学生熟悉的自发的氧化还原反应为研究对象，通过将其拆开在两极上分别进行氧化还原反应并采用逐步深入的手段，来介绍原电池的工作原理，以及阴极和阳极、正极和负极、电池反映的概念。
教学课题第一章第三节《化学能转化为电能——电池》（第1 课时）教材分析本节内容是电化学中的重要知识。
由于学生之前没有电化学的基础，理解原电池原理有一定的难度。
第一课时的主要内容有：原电池的概念、原理、组成原电池的条件。
原电池原理和组成条件是本节课的重点，原电池原理是本节课的难点。
本节教材设置了大量的探究教学素材，富有深刻的探究教学思想内涵。
首先，新课引入的两个演示实验为探究教学创设了问题情景，当学生观察到“铜片上产生气泡”这一反常的实验现象，就会情不自禁地提出一系列问题，产生强烈的探索欲望，并提出各种各样的假设；紧接着，通过（4-15 ）演示实验为学生提供“实证性”材料，学生根据实验现象，经过严密的逻辑推理，得出相关结论；当学生理解原电池的原理后，教材又设置了一个讨论题，让学生自己归纳“组成原电池的条件”。
同时，课本后面的“家庭小实验---- 水果电池”，习题中的“用铜、银和硝酸溶液设计一个原电池”都是本课时探究教学内容的应用和延伸。
当然，为了更好地实施探究教学，还需对本节教材内容作必要的处理和补充。
（1）变教材中的教师演示实验为学生动手实验。
这样不仅使学生观察到明显的现象，还能使学生直接参与知识的获得过程，获得直接的体验。
（2）对于原电池正负极的判断，教材是以叙述的形式提出的，这不利于学生对概念的理解和记忆。
可以利用一节干电池让学生自己设计实验得出结论。
这比直接提出正负极的判断方法更有利于启发学生的思维，提高学生的实验设计能力。
（3）教材中“组成原电池的条件”这一个讨论题，问题过于空泛，考虑到学生的知识迁移能力和概括能力还不是很强，单纯的讨论可能会无从谈起，因此教学中设计了一组学生实验习题（以教材后面的一个习题为蓝本），让学生通过实验获得直接经验，再通过对比分析，归纳出规律，最终得出组成原电池的三个必要条件。
《整合》人教版必修二22化学能与电能学案(第二课时)
第二节化学能与电能第2课时发展中的化学电源基础知识一、干电池干电池是一种电池，放电后不能再充电。
（1）锌锰电池负极：，电极反应：正极：电极反应：2NH+4＋2e－==2NH3＋H2H2＋2MnO2==Mn2O3＋H2O电解质：NH4Cl（2）碱性锌锰电池：将锌锰干电池的电解质换成湿的，并在构造上作了改进。
二、充电电池充电电池又称电池，它在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以______进行，使电池恢复到放电前的状态。
（1）铅蓄电池：正极材料为，负极材料为，电解质为。
负极反应：。
正极反应：。
蓄电池充电和放电时的总反应式。
（2）镍镉电池①组成负极材料：；正极材料：；电解质溶液：。
②电极反应式：负极：Cd－2e－＋2OH－==Cd(OH)2正极：2NiO(OH)＋2e－＋2H2O==2Ni(OH)2＋2OH－（3）锂电池锂作负极，其他导体作正极，锂电池是新一代可充电的绿色电池，已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机等低功能耗电器的主流电源。
负极反应式为Li－e－==Li+。
锂电池质量轻，污染少，被称为绿色电池。
三、燃料电池（1）原理：利用原电池的工作原理将和反应所放出的直接转化为。
（2）与其他电池的区别反应物由外设装备提供和等。
（3）氢氧燃料电池电池总反应式： 。
①电解质溶液为盐酸时：负极： ，pH 。
正极： ，pH 。
总的溶液被稀释，pH 。
②电解质溶液为KOH 溶液时：负极： ，pH 。
正极： ，pH 。
总的溶液被稀释，pH 。
（4）甲烷氧气燃料电池该电池用金属铂片插入KOH 溶液中作电极，在两极上分别通甲烷和氧气。
负极： 正极：电极总反应式： 。
典例导析【例1】市场上经常见到的标记为Li-ion 的电池称为“锂离子电池”。
它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li +?的高分子材料。
这种锂离子电池的电池反应为： Li ＋2Li 0.35NiO 22Li 0.85NiO 2，下列说法不正确．．．的是 A ．放电时，负极的电极反应式：Li －e －===Li +B ．充电时，Li 0.85NiO 2既发生氧化反应又发生还原反应C ．该电池不能用水溶液作为电解质D ．放电过程中Li +向负极移动【例2 】银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源， 其电极分别为Ag 2O 和Zn ，电解质溶液为KOH 溶液，总反应式为Ag 2O ＋Zn ＋H 2O==2Ag ＋Zn(OH)2，下列说法中不正确的是 （ ）A. 原电池放电时，负极上发生反应的物质是ZnB. 负极发生的反应是Zn ＋2OH －－2e －==Zn(OH)2C. 工作时，负极区溶液酸性增强，正极区碱性增强D. 溶液中OH －向正极移动，K +、H +向负极移动、课堂巩固1. 电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献，下列有关电池的叙述正确的是 （ ）A. 锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B. 氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C. 氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D. 太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅2. 锌片：Zn ＋2OH －－2e －==ZnO ＋H 2O ，碳棒：1?2O 2＋H 2O ＋2e －==2OH － 。
(整理)高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》导学案
人教版第二章第2节化学能与电能（第一课时）教材版本：人教版一、教学目标1．知识与技能：(1)了解原电池装置是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置。
(2)通过制作简易原电池的实验，了解原电池的概念和构成原电池的条件，初步掌握原电池的工作原理，能够正确判断简单原电池的正、负极和电子流向，写出两极上发生的电极反应式。
2．过程与方法：(1)采用独学、对学、群学的学习方法，并通过设计学生分组探究实验，来充分调动学生参与课堂的积极性、主动性、以激发他们的求知欲和学习兴趣。
(2)通过设计方案、分组实验培养学生的观察能力与分析思维能力，提高学生的动手能力及与他人交流、合作的能力。
3．情感态度与价值观：(1) 通过探究实验体会到科学探究的严谨与喜悦，进一步激发学习化学的兴趣和信心。
(2)通过化学能与电能的转化在生活中的实际应用，使学生体会到化学与生活的密切联系及化学的应用价值，使学生明确学习的最终目的是服务于社会、造福于人类。
二、教学重点：1．了解原电池装置的功能及其构成条件。
2．掌握原电池的工作原理。
三、教学难点：根据提供的素材设计原电池装置并分析原电池的工作原理。
四、教学方法：学案导学、启发引导、点拨提升、实验探究、合作学习。
五、教学用具：实验仪器：烧杯、检流计、导线实验药品：锌电极、铜电极、稀硫酸等六、课时安排第1课时七、教学过程【引入】橙子好吃吗？橙子不仅好吃，老师还可以利用橙子作为产生电的装置。
【演示实验】用橙子制作水果电池进行演示实验【讲述】这节课我们一起来学习化学能与电能【板书】第二章第2节化学能与电能【演示实验1】将锌片插入稀硫酸溶液有何现象？【学生】描述现象【导引】该反应属不属于氧化还原反应？氧化还原反应的本质是什么？【学生】思考、回答【演示实验2】将铜片插入稀硫酸又有何现象？为什么？【学生】思考、回答【演示实验3】用导线把锌片和铜片连起来并串联一个检流计，再观察铜片上的现象及检流计是否偏转。
第二节 化学能与电能学案设计(省级课题研究成果)
第二节化学能与电能学案设计车琳第一课时教学内容：化学能转化为电能教学目标1、知识与技能（1）、理解原电池的形成条件及会书写简单的电极反应式(2)、了解化学能与电能的转化关系。
（3）、初步了解化学电池的工作原理及应用2、过程与方法通过观察实验、对比分析，理解在原电池中电子的流向和电流的运动方向，培养分析思维能力。
3、情感、态度和价值观（1）、深化对“现象与本质”的辩证唯物主义观点的认识（2）、通过实验研究，激发学习兴趣，培养严谨求实、勇于创新的科学品质教学重点：原电池的化学工作原理教学难点：原电池的工作原理；原电池的形成条件及电极反应式的书写；电子流和电流的方向的判断教学策略：实验探究、合作交流、谈话讨论教学进程【课前研读】（提示：请同学课前务必完成！）一、化学能与电能1、列举你所知道的能源并进行简单的分类，在你所知道的能源中，你认为最环保的能源是什么？2．我国目前发电总量构成：火电----81.2% 水电----17.6% 其他----1.2%（今后水电和其他发电量会逐步增加）。
3．火力发电原理：通过化石燃料燃烧，使化学能转变为热能，加热使水汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。
`4．火力发电流程：5．火力发电缺点：①转换环节多；②发电效率低；③能源浪费多；④环境污染严重等。
6．燃烧的氧化还原反应本质：（学生回答）氧化剂与还原剂之间发生电子转移，引起化学键重新组合，伴随有能量变化。
7、氧化还原反应的本质是，在此过程中，除了的重新组合外，还伴随着的变化。
二、原电池原理1．概念：将的装置。
从理论上讲，能自发进行的氧化还原反应（即符合强氧化剂与强还原剂反应生成弱的氧化剂与弱的还原剂的反应），都可设计为原电池。
2．原电池正、负极概念：以Zn|H2SO4|Cu原电池为例，如下图所示：稀硫酸负极（Zn）：（氧化反应）正极（Cu）：（还原反应）总反应：（氧化还原反应）负极：较活泼的一极或电子流出的极，发生氧化反应的极。
必修二第二章第二节化学能与电能学案
第二章第2节化学能与电能课前预习学案一、预习内容1、燃煤发电的流程：_______________________________________________________化学能转换为电能的关键:__________________________________________________3、化学电池的反应本质__________________________________________________________ 化学能转换为电能的关键______________________________________________________ (二) 探究化学能与电能的转化尝试填写下表：电极材料现象电子得失电极反应原电池的电极（正或负）Zn片Cu片总的离子反应方程式⑵原电池中如何判断正负极？⑶正极金属起啥作用？啥在正极上得电子？⑷正负极发生的反应类型？【知识应用】1、用下列物质设计一个原电池CuSO4溶液、ZnSO4溶液、H2SO4溶液、NaOH溶液、FeCl3溶液、NaCl溶液、Fe棒、Cu棒、C棒、Zn片、Cu片、铜线、2、画出装置图㈢、常见电源___________________________________________________________________(四)当堂检测1.原电池中发生的化学反应属于 ____________________ ,原电池将_______能转化为____能。
其中,电子流出的一极是原电池的____极,该极发生_______反应,电子流入的一极是原电池的_____极,该极发生_______反应。
原电池中电解质溶液的作用是________________________。
2、将锌片和铜片用导线连接置于稀硫酸溶液中，下列各叙述不正确的是（）A、锌片作负极，锌发生氧化反应B、铜片作正极，铜得到电子C、溶液中的pH增大D、氢离子在铜片表面被还原3．.以锌片和铜片为两极，以稀硫酸为电解质溶液组成原电池，当导线中通过2mol电子时，下列说法正确的是：（）A.锌片溶解了1mol时，铜片上析出了1mol氢气B.两极上溶解和析出的物质质量相等C.锌片溶解了1g，铜片上析出了1g氢气 D .锌片溶解了1mol，硫酸消耗了1mol【课后练习与提高】1. 如下图，下列装置属于原电池的是（）2. 关于原电池的叙述中正确的是（）A．构成原电池的电极是两种不同的金属B．原电池是将化学能转化为电能的装置C．原电池负极发生的电极反应是还原反应D．原电池的正极是还原剂，总是溶液中的阳离子在此被还原3. 某原电池总反应离子方程式为2Fe3+ + Fe = 3Fe2+能实现该反应的原电池是（）A.正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl3溶液B.正极为铜，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3)2溶液C.正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2(SO4)3D.正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO44. 下列关于实验现象的描述不正确的是（）A.铜锌组成的原电池中电子是从锌经过导线流向铜B.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡C.把铜片插入FeCl3溶液中,在铜片表面出现一层铁D.把锌片放入盛有盐酸的试管中,加入几滴CuCl2溶液,气泡放出速率加快5. 实验室中欲制氢气,最好的方法是（）A.纯锌与稀硫酸反应B.纯锌与浓硫酸反应C.纯锌与稀盐酸反应D.粗锌(含铅.铜杂质)与稀硫酸反应6. 由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH怎样变化（）A．不变 B.先变小后变大 C.逐渐变大 D.逐渐变小7. 在以稀硫酸为电解质溶液的铜——锌原电池中，已知其电极反应分别为锌片：Zn－2e－Zn2+；铜片：2H+ +2e－H2↑。
学案 化学能与电能
第二节化学能与电能
——原电池
【知识梳理】
一、原电池概念
1．原电池：
2．能量变化：
二、原电池工作原理分析
1．铜锌原电池的电极反应：
2．电子的流向：
3．电流的流向：
【应用练习】
（1）下图所示的装置能否形成原电池？说明原因。
能形成原电池的标出正负极，写出电极反应方程式
（2）一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+==Zn2++Cu，该反应的原电池的正确组成是（）
(3)选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，以便完成下列反应：2FeCl3+Cu==2FeCl2+CuCl2，画出原电池的示意图并写出电极反应。
【小结】能否将氧化还原反应设计成电池? 设计电池的原则是什么?
（4）由铜片、锌片和200mL稀硫酸组成的原电池中，当铜片上共放出3.36L（标准状况）气体时，硫酸恰好全部反应完。
试计算：
①产生这些气体消耗了多少克锌？②有多少个电子通过了导线？③200mL稀硫酸的物质的量浓度是多少？。
《化学能与电能》优秀的教学设计(精选6篇)
《化学能与电能》优秀的教学设计（精选6篇）《化学能与电能》优秀的教学设计1一.教材分析原电池原理是中学化学重要基本理论之一，从能量转换角度看，本节课程内容是对前一节课中“一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量……能量也是守恒的;化学能是能量的一种形式，可以转化为其他形式的能量，如热能和电能等”论述的丰富和完善。
从反应物之间电子转移的角度看，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，是对火力发电的原理“化学能→热能→机械能→电能”思维方式的反思和突破。
二.教学目标1.知识与技能目标：(1)知道原电池是一种化学能转化为电能的装置，知道原电池的本质是氧化还原反应。
(2)掌握原电池的组成条件，会判断正负极，会判断电流、电子、溶液中离子流动的方向。
会书写铜锌原电池的电极反应式。
(3)能用日常生活中的材料制作简易水果电池。
(4)能举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。
初步认识传统干电池、二次电池及常见的新型电池。
2.过程与方法目标：(1)通过分析火力发电的原理及利弊，建立“将化学能直接转化为电能”的新思路，通过对氧化还原反应的本质的分析，提出实现新思路的各种推测和猜想等，培养创新思维能力。
(2)通过实验2-4(改进)的层层推进，培养学生在实验中观察现象、分析现象解决问题的能力，从而自己归纳、概括形成“原电池”的概念，并根据已有电学知识生成跟原电池相关的概念(正负极、离子移动方向判断等)。
(3)通过科学探究，让学生根据实验2-4的已有知识设计实验，并初步学会控制实验条件的方法。
(4)通过思考与交流，让学生学会联系实验和已有知识，学会用比较归纳的方法认识事物的本质特征。
(5)利用氧化还原反应的知识分析常见化学电源，学会用基本理论指导实际应用。
3.情感态度与价值观目标(1)通过科学探究和实践活动——水果电池的制作，体验科学探索的乐趣。
(2)通过化学电源的发展和新型化学电源开发利用的介绍，让学生体会化学的实用性和创造性，通过认识化学电源可能会引起的环境问题，初步形成较为客观、正确的能源观。
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必修2 第二章第二节《化学能与电能》学案
一、基础支撑（课前完成）
1．金属活动性顺序
K Ca Na Mg Zn Sn Pb （H）Hg Pt Au
2．判断物质是不是电解质（再各列举2例）
电解质：HCl、NaOH、CuSO4、；
非电解质：酒精、蔗糖、。
3．判断反应能否自发进行（能进行的写出其化学方程式）
Cu + HCl——Zn + H2SO4——
4．判断一个能自发进行的反应是否为氧化还原反应
HCl+NaOH——Cu+ AgNO3——
5．能分别写出氧化还原反应的氧化反应、还原反应
Zn + 2H+ = Cu+2Ag+=Cu2++2Ag
氧化反应氧化反应
还原反应还原反应
二、知识要点（当堂弄懂）
1．基本知识
⑴原电池概念：将能转变为能的装置叫做原电池。
⑵如图，回答相关问题
负极（）：电极反应式，反应；
正极（）：电极反应式，反应。
电池反应（总反应）：化学方程式；
离子方程式。
2．构成原电池的条件
有两种活泼性不同的金属（或一种金属和一种能导电的非金属）作电极；电极浸入电解质溶液中；形成闭合回路；一个自发进行的氧化还原反应。
3．正、负极判断，电极反应式、电池反应式书写
⑴正、负极判断①两极的活泼性（通常）；
②电极是否溶解，电极上是否析出物质（气体/金属）
③电子流出/流入，电流方向；
④得/失电子，氧化/还原反应（实质）。
⑵电极反应式书写负极失电子；正极一般不参与反应，电解质溶液中的阳离子在正极上得电子。
⑶电池反应式书写将正、负极两个反应式相加即得（特别注意得失电子总数相等）。
⑷原电池中电解质溶液离子移动方向带正电荷的阳离子移向正极，带负电荷的阴离子移向负极。
三、体验感悟（课堂探究）
1．探究在一定电解质溶液中的反应P41
目标：根据已经具备的氧化还原反应知识和电学知识，利用提供的实验用品，设计一套电池装置。
（仿照P42图2-10）。
用品：镁条、铜片、铁钉、导线、金属夹、电流表、水果（柠檬、西红柿、自备水果），请设计一个或几个能使电流表指针发生偏转的原电池。
方式：最好先独立设计，并动手试验，边做边改进，也可与邻座相互讨论和观摩，或请老师指导。
设计及记录（可以是1条或多条）：
四、随堂练习
1．判断下列装置能否构成原电池。