人教版必修2高一化学化学能与电能课件
高一化学必修2_化学能与电能教学案
科 目 高一化学 主 备 时 间 2007.
课 题 化学能与电能 课 时 总第 课时
三 维
目 标 知识与技能 学生通过实验探究认识原电池的工作原理和原电池的构成条件，初步形成原电池的概念。
过程与方法 学生通过对化学能转化为电能的学习，体验科学探究的过程，理解科学探究的意义，理解科学探究的基本过程和方法，初步养成科学探究的能力。
情感态度与价值观 学生通过探究化学能转化为电能的奥秘，提高学习化学的兴趣和热情，体验科学探究的艰辛与喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。
教 学 重 点 原电池的构成条件
教 学 难 点 原电池的工作原理
教 学 过 程 设 计（教 法、学 法、课 练、作 业） 个 人 主 页
一、课前预习
1、分析火力发电的利弊
2、氧化还原反应的实质
3、原电池的概念，工作原理和本质
4、原电池的构成条件
二、讲授新课
【问题探讨】在火力发电的过程中，能量是怎样进行转换的？
【学生分组讨论得出结论】在火力发电过程中，经历了一系列的能量转换：
【问题探讨】在火力发电过程中，化学能要经过一系列能量转换环节才能转化为电能，由于转换环节多，能源利用率低，造成能源极度浪费。那么能否将化学能直接转化为电能，提高能量的利用率？
【设置阶梯式问题，对学生进行探究思路引导】
问题1：氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能转化为热能，再经过一系列能量转换环节才能转化为电能。那么要使氧化还原反应释放的能量不经过热能，而直接转化为电能，所要解决的第一问题是什么？（电子的定向移动形成电流）
问题2：若将氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，那么，怎样架设桥梁使电子从还原剂区域转移到氧化剂区域，同时形成电流？
问题3：怎样知道所架设的桥梁中有电子流过？如何从电学角度考虑仪器选择和组装问题？
【学生活动】学生组成课题学习小组进行讨论，交流，初步了解科学探究步骤，建立科学探究模型，并试着设计实验方案进行探究。
人教新课标高中化学必修二习题 化学能与电能的综合 专题练习
专题练习 化学能与电能的综合
1.电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展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.电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述不正确的是( )
A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒无明显变化
B．铅蓄电池在放电时，PbO2作正极
C．所有燃料电池相同之处是燃料都在负极发生氧化反应
D．太阳能电池将化学能转化为电能
3.下列说法正确的是( )
A．锌锰干电池是二次电池
B．铜片、锌片、导线和番茄组成的水果电池，锌片是负极，发生还原反应
C．铅蓄电池的放电过程，从能量转换形式看是化学能转化为电能
D．原电池工作时溶液中的阳离子移向负极
4.下列有关电池的说法不正确的是( )
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能
D．锌锰干电池中，锌电极是负极
5.下列电池工作时，氧气在正极放电的是( )
6.已知空气—锌电池的电极反应如下：
锌片电极：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O
石墨电极：O2＋H2O＋2e－===2OH－
可以判断石墨电极是( ) A．负极，发生还原反应
B．正极，发生氧化反应
C．负极，发生氧化反应
D．正极，发生还原反应
7.人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池，其电池的电极反应式为Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。据此判断氧化银是( )
A．负极，被氧化
B．正极，被还原
C．负极，被还原
D．正极，被氧化
8.可用于电动汽车的铝－空气燃料电池，若以氢氧化钠溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是( )
高一化学必修二化学能与电能总结与习题教案
1 化学能与电能
[本节学习目标]
1.知道原电池是利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置。
2.能以铜锌原电池为例，认识原电池的概念、组成、简单分析原电池的工作原理及应用。
3．会判断原电池的正负极和电子的流向。
4. 能够书写简单的电极反应式。
5.了解几种常见的电池，认识化学能转化为电能对现代化的重大意义。
6．认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。
重点：原电池装置工作原理及构成条件
[知识要点梳理]
知识点1：原电池
要点诠释：1.化学能与电能的转化：
化学能可以转变为电能，但只有释放能量的氧化还原反应才可能通过原电池实现化学能和电能的转化，并非所有释放能量的化学反应均能通过原电池实现和电能的转化。
2.原电池概念：借助于氧化还原反应将化学能转变为电能的装置。
3.原电池的结构：
（1）两种活泼性不同的金属（或金属与非金属单质）作电极
（2）电极材料插入电解质溶液中
（3）两极相连构成闭合回路
（4）在电极上能自动发生氧化还原反应
4. 原电池的工作原理：
一般的氧化还原反应是还原剂把电子直接转移给氧化剂，如：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，反应中锌把电子直接转移给硫酸；原电池装置是把氧化还原反应的氧化剂和还原剂分开，使氧化反应和还原反应在两个不同的区域进行，通过外接导线使电子从还原剂区域流向氧化剂区域，从而在外电路形成电流。
原电池的工作原理和电子流向可用下列图示表示：
2 电极总反应：Zn + 2H+=H2↑ + Zn2+
电子由负极（发生氧化反应的极）流出，经过外电路流向另一极（多为不活泼电极，离子或物质在该极上得电子，发生还原反应）正极，同时溶液中的阴、阳离子不断移向负极、正极，构成闭合电路。
说明：正极的作用是导体，它不参与化学反应。负极反应不一定是负极材料本身的反应，有的原电池的负极既是导体又是负极反应物，有的原电池的负极的作用是导体，它不参与化学反应。
高中化学必修二教案-2.2化学能与电能-人教版
学科 化学 授课时间
模块 必修2 章节 第二章第二节 课型 新课
课题
教学背景分析
教学重点 原电池的概念、原理、组成及应用
教学难点 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。
教学方式 讨论、比较、归纳
教学手段 多媒体
教学设计思路
由于原电池的概念、反应原理和构成是本节书的教学重点，原电池的原理是本节书的难点之一，让学生在对化学电源一无所知的情况下理解它的原理有一定的困难，如果让学生知道怎样的装置能产生电流，再来研究它的原理，这样更符合学生的认知规律，因此，对教学内容做出如下安排：第一课时：通过实验探究，初步认识原电池的结构和组成；第二课时：通过练习，初步掌握原电池原理，进一步认识原电池原理的综合利用价值，了解化学电源的应用和发展。实验探究是让学生在具体实验事实的基础上分析问题得出结论，符合学生的思维特点，有利于在形象思维的基础上发展学生的抽象思维。但学生的抽象思维和探索能力毕竟还处于初级阶段，尚不成熟，这就决定了他们还不能成为完全独立的探索主体，探索活动需要在教师的组织引导下，有目的有计划地进行。教师的作用是“引导和启发”，即引导学生独立思考，主动探索，当学生的思考和探索遇到困难时，及时给予启发、提示、点拨，以帮助学生顺利地开展实验探索活动，因此，本节课的部分实验是由教师预先设计的，但同样起到了实验探究应有的作用。
教学目标
1、 理解化学能与电能之间转化的实质。理解化学能是能量的一种形式，它可以转化为其他形式的能量。
2、 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。
3、 通过原电池的发明、发展史，培养学生实事求是勇于创新的科学态度。体验科学探究的艰辛与愉悦，增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。同时激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。
教学过程 教学环节 教师活动 学生活动
人教版高一化学必修2：2.2.1《化学能转化为电能》教案设计
第3单元 课时1
化学能转化为电能
教学设计
一、学习目标
1.了解常见的化学能与电能的转化方式。
2.通过实验探究，认识化学能可以转化为电能；理解科学探究的意义、过程与方法。
3.理解原电池的工作原理，掌握原电池的构成条件，正确书写简单原电池的电极反应和总反应。
4．了解常见的化学电源及其应用。认识研制新型电池的重要性，形成科学技术的发展观；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。
二、教学重点及难点
教学重点：原电池的概念、原理、组成及应用。
教学难点：从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质、原电池的构成条件。
三、设计思路
学生对“电”有着较丰富的感性认识。充分利用学生已有的经验，以及电学、化学反应中能量变化和氧化还原反应等知识，调动学生主动探索科学规律的积极性。通过实验探究，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。
本课从日常生活中常见的电池入手，通过各种电池的展示，提出疑问：这些电池是如何产生电流的？学生根据物理对电流的认识，提出假设：有电子的流动，因此可能在电池里发生了有电子转移的氧化还原反应。引导学生通过简单的氧化还原反应验证这一假设。通过锌、铜与硫酸的简单组合，体验电流的产生。引出原电池的概念。再利用分组实验的方式探究原电池的工作原理、构成条件。同时从电子转移的方向确定原电池正极、负极，电极上发生的反应，并写出电极反应式、电池总反应。认识到可以利用自发进行的氧化还原反应中的电子转移设计原电池，将化学能转化为电能，为人类的生产、生活所用。在此基础上介绍一些常见的化学电源，以拓宽学生的知识面。
四、教学过程
【创设情景】展示图片：生产、生活都离不开电。我们平时所用的手电筒、计算器、手机、笔记本电脑、电子表等都需要用到电池。这些电池是怎样产生电流的呢？（见PPT2）
必修2第二章第二节化学能与电能(2)同步练习
第1页 版权所有 不得复制 高一化学人教新课标版必修2 第二章 第二节 化学能与电能（2）同步练习
（答题时间：30分钟）
1. 将相同表面积的纯锌片和纯铜片按如图所示同时插入相同浓度的稀硫酸中，以下有关叙述正确的是（ ）
A. 甲装置中电能转化为化学能
B. 乙装置产生气泡速率比甲装置快
C. 乙装置中铜片上发生反应：2H＋＋2e－===H2↑
D. 甲装置中铜片表面有气泡产生
2. 关于下图装置的叙述，正确的是（ ）
A. 铜是阳极，铜片上有气泡产生
B. 铜片质量减小
C. 电流从锌片经导线流向铜片
D. 氢离子在铜片表面被还原
3. 如下图所示，电流表G发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液。则A、B、C分别为（ ）
A. A是Zn，B是Cu，C是稀H2SO4溶液
B. A是Cu，B是Zn，C是稀H2SO4溶液
C. A是Fe，B是Ag，C是稀AgNO3溶液
D. A是Ag，B是Fe，C是稀AgNO3溶液
4. 如下图，锌锰干电池在放电时总反应方程式可表示为：Zn（s）＋2MnO2＋2NH＋4===Zn2＋＋Mn2O3（s）＋2NH3＋H2O，在此电池放电时，正极（碳棒）上发生反应的物质是（ ）
第2页 版权所有 不得复制
A. Zn
B. 碳
C. MnO2和NH＋4
D. Zn2＋和NH3
5. 锂电池是新一代高能电池，目前已研究出多种锂电池。某种锂电池的总反应式为Li＋MnO2===LiMnO2。下列说法中正确的是（ ）
A. Li是正极，MnO2是负极
B. 放电时负极反应为Li－e－===Li＋
C. 放电时正极反应为MnO2－＋e－===MnO2
D. 放电时，产生高锰酸根离子
6. 已知反应：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋，能实现该反应的原电池的正确组成是（ ）
A B C D
正极 Zn Cu Cu Zn
负极 Cu Zn Zn Zn
高一化学人教版必修2同步学案：化学能与电能第一课时学案
1 化学学案14 第二章第二节 化学能与电能（第一课时）
班级 姓名
学习目标
1学生通过实验探究认识原电池的工作原理和构成条件，初步形成原电池概念。
2会判断某装置是否能形成原电池
学习重难点
原电池的概念、原理、组成原电池的条件。
学习过程
[导入] 实物展示：干电池、手机电池等。这是生活中常见的电池，电池做为能源的一种，它利用了什么原理？这节课我们共同探讨这个问题。
【自主学习、合作互动】
请大家阅读课本39-40页的相关内容，完成下列问题：
1.直接从自然界取得的能源称为 ，如 、 、 、 等。经过加工、转换得到的能源称为 如 、 等。
2.化学能是怎样转化成电能的呢？2001年我国发电总量表明，火电比率仍占首位。燃煤发电是一个由 转化为 的过程。
3.在火力发电的过程中，能量是怎样进行转换的？
燃煤发电的能量转换过程： → → →
一. 化学能转化为电能
【问题探讨】在火力发电过程中，化学能要经过一系列能量转换环节才能转化为电能，由于转换环节多，能源利用率低，造成能源极度浪费。那么能否将化学能直接转化为电能，提高能量的利用率？
问题1：燃烧属于氧化还原反应，氧化还原反应的本质是什么？
问题2：若将氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，那么，怎样架设桥梁使电子从还原剂区域转移到氧化剂区域，同时形成电流？
2 问题3：怎样知道所架设的桥梁中有电子流过？如何从电学角度考虑仪器选择和组装问题？
【实验探究1】组成课题学习小组进行讨论，交流，设计实验方案探究
人教版化学2必修：化学能与电能 化学能转化为电能 教学设计
化学能转化为电能 教学设计
1 第二章 化学反应与能量
第二节 化学能与电能
课时1 化学能转化为电能
化学学院2009级4班 丁弘正 2009210322
一、教材分析
本节课的教学内容“化学能转化为电能”，是人教版《普通高中课程标准实验教科书 化学2（必修）》中第二章化学反应与能量第二节化学能与电能的第一课时。
高中必修阶段的化学学习，其目的在于在义务教育基础上，进一步提高学生的科学素养。化学反应与能量是社会生产、生活和科学研究中广泛应用的知识，对人类文明进步和现代化发展起着重要作用，与我们的日常生活息息相关。本章在第一节介绍了化学反应中的热量变化，了解化学能与热能的相互转化，了解化学能转化为热能在生产、生活中的应用及其对人类文明发展的贡献之后，介绍了另一种能量的转化形式——化学能与电能的相互转化。通过学习让学生初步掌握电化学的相关理论基础，为学生在选修4“化学反应原理”中进一步学习电化学的相关知识奠定了基础，也让学生对化学在提高能源的利用率和开发新能源中的作用和贡献有初步的认识，体会化学的实用性，。
本节课的内容是化学能转化为电能。教科书首先通过同学们熟知的火力发电引入化学能到电能的转化，并进一步引导学生思考如何将化学能直接转化为电能。利用学生已有的经验，通过实验探究，把学生带进“化学能直接转化为电能”的研究之中，从电子转移的角度认识化学能转化为电能的本质及这种转化的实际应用价值。通过实验发现原电池的工作原理，了解构成原电池的条件。也为下一节课中，学生通过原电池和传统干电池（锌锰电池）初步认识化学电池的化学原理和结构等打下基础。
教科书在本节课内容的选材上尽量联系学生实际经验、社会发展、化学史实等，一方面提高了学生学习的兴趣，另一方面也有助于学生对知识的理解，在一定程度上降低了学生学习的难度。同时，在本节课的学习过程中，也安排了课后探究活动，从而在巩固课堂所学原电池知识的同时，也进一步培养学生的探究能力、操作能力、观察能力和分析能力。