第二节 化学能与电能
第二节化学能与电能（第1课时）学案
【学习目标】
1、知道化学反应可以实现化学能与其他能量形式的转化，能举出化学能转化为电能的实例。
2、以原电池为例认识化学能可以转化为电能，并能分析简单原电池的工作原理。
【学习过程】
任务一、“看一看”
请观察上述资料中化学电源的反应特点，分析它们均属于哪类反应？这类反应的本质是什么？
任务二、“试一试”，认识简单原电池的构成要素。
1、判断下列反应是否是氧化还原反应，若是氧化还原反应，用单线桥标出电子转移的情况，并指出氧化
剂、还原剂。
（1）Zn + H2SO4 = ZnSO4 +H2 ↑（2）2NaOH + H2SO4= Na2SO4+ H2O
2、你认为利用哪个反应可以设计一个装置，以实现化学能转化为电能？为什么？
3、原电池的工作原理及微观解释：
（1）电极名称：Zn Cu （2）电极反应及反应类型：Zn Cu （3）电子的流向：
（4）离子定向移动的方向：
（5）实现的能量转化：
任务三：学以致用（设计原电池）
1：现有如下两个反应： NaOH＋HCl===NaCl＋H2O Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋
(1)根据两反应本质，判断能否设计成原电池__________________________________。
(2)如果可以，画出相应的装置图，标明正负极，电子的流向和离子运动的方向
任务四：原电池的构成条件
下列装置中不能形成原电池的是
课堂练习：
1、下列四个化学反应中，你认为理论上不可用于设计原电池的是( )
A．2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ B．2H2＋O2===2H2O
C．Mg 3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋3NH3↑ D．CH4＋2O2 =CO2＋2H2O
2、关于右图所示的原电池，下列说法正确的是（）
A．Cu为正极发生氧化反应B．负极反应为 Zn － 2e－=Zn2+
C．电子由铜片通过导线流向锌片 D．该装置能将电能转化为化学能
3、原电池原理的发现极大地推进了现代化的进程，改变了人们的生活方式。
结合右图装置，回答下列问题：
（1）该装置将能转化为能，叫做原电池。
（2）该原电池总反应的化学方程式为，
离子方程式为。
（3）该装置使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行
①锌片做极，电极反应式为，在该电极发生反应；
②铜片做极，电极反应式为，在该电极发生反应；（5）该原电池工作时，电子从极经导线流向极；
溶液中的H+从极向极移动，SO42-从极向极移动。
4、把Cu+2FeCL3=2FeCl2+CuCl2设计成原电池池，并画出装置图，写出正负极的电极反应
4、人们依据反应2H2 + O2 = 2H2O，设计了氢氧燃料电池，装置示意图如下：该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。
电解质溶液为稀硫酸。
请思考：
（1）通H2的一极是极，在该极发生反应；通O2的一极是，在该极发生反应；
（2）在装置图中标示出电子的流动方向。
Pt
Pt。
第二节化学能与电能(第二课时)
几款新型电池简介
用外观好像火药一样的“神奇黑土”锰酸锂做成的大容量电池， 用外观好像火药一样的“神奇黑土”锰酸锂做成的大容量电池，装 在改造过的“大公共” 一口气就能跑上220公里， 220公里 在改造过的“大公共”上，一口气就能跑上220公里，而其每公里 只需耗电0.68 0.68度 只需耗电0.68度……
钮扣电池： 钮扣电池：不锈钢制成一个由正极壳 和负极盖组成的小圆盒， 和负极盖组成的小圆盒，盒内靠正极 一端填充由Ag 一端填充由Ag2O和少量石墨组成的正 极活性材料， 极活性材料，负极盖一端填充锌汞合 金作负极活性材料， 金作负极活性材料，电解质溶液为浓 KOH溶液 已知电池内Zn 溶液， Zn的氧化产物为 KOH溶液，已知电池内Zn的氧化产物为 ZnO， ZnO，
ENV配备该公司可拆卸小型燃料电池组 ENV配备该公司可拆卸小型燃料电池组 “Core”，补充一次氢燃料可持续行驶4个 Core ，补充一次氢燃料可持续行驶4 小时。最大时速为80km/h Core通过鞋盒 80km/h。 小时。最大时速为80km/h。Core通过鞋盒 大小的小型制氢器来补充氢燃料。 大小的小型制氢器来补充氢燃料。从摩托 车上拆下后，还可在ATV 全地形车） ATV（ 车上拆下后，还可在ATV（全地形车）及 摩托艇等行驶工具上使用。 摩托艇等行驶工具上使用。
几款新型电池简介
一款NISSAN X-TRAIL燃料 一款NISSAN X-TRAIL燃料 电池车许多媒体和观众驻足。 电池车许多媒体和观众驻足。 该车配备了高能量紧凑型 该车配备了高能量紧凑型 锂电池组。 锂电池组。通过其独有的高功 率电机，可产生高达85千瓦的 率电机，可产生高达85千瓦的 85 功率， 功率，最高时速可达每小时 145公里 驾驶里程则超过350 公里， 145公里，驾驶里程则超过350 公里。这辆车的展出， 公里。这辆车的展出，不仅给 X-TRAIL(奇骏 奇骏) NISSAN X-TRAIL(奇骏)迷们带 来一个大大惊喜，更让环保人 来一个大大惊喜， 士们欣喜不已， 士们欣喜不已，预示着未来的 汽车能源将朝着清洁、高效、 汽车能源将朝着清洁、高效、 安全的方向发展。 安全的方向发展。
第二节 化学能与电能
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• • • • • 单击此处编辑母版文本样式 第二节 化学能与电能 第二级 第三级 第四级 第五级
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路漫漫其修远兮，吾将上下而求索
单击此处编辑母版标题样式
• • • • • 单击此处编辑母版文本样式 第二级 1.通过实验探究原电池中发生的化学反应，认识化学能 第三级 转化为电能的基本原理。 第四级 2.了解几种常见原电池的结构和电极反应。 第五级 3.使学生感受电解质在电极反应中的作用。
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路漫漫其修远兮，吾将上下而求索
【实验二】 再用导线把锌片和铜片连接起来，观察 铜片上有无气泡产生？
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• 在导线中间接入一个电流表，观察电流表的指针是否偏转? 单击此处编辑母版文本样式 A • 第二级 • 第三级 • 第四级 • 第五级
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路漫漫其修远兮，吾将上下而求索
单击此处编辑母版标题样式
• • • • • 单击此处编辑母版文本样Байду номын сангаас 第二级 第三级 第四级 第五级
【实验一】 分别把锌片和铜片插入到稀 H2SO4中, 观察现象。
锌片上有气泡,铜片上没有气泡 Zn+ 2H+ ＝ Zn2+ + H2↑
3、根据原电池两极发生的变化来判断： 原电池的负极总是失电子发生氧化反应， 正极总是得电子发生还原反应。
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路漫漫其修远兮，吾将上下而求索
【思考与讨论】请结合组成原电池的条件，将氧化还原反应： Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+设计成一个原电池。
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。
四川省成都市龙泉中学高一下学期化学(人教版二)第二章第二节《化学能与电能》导学案含答案
（人教版必修2）第二章化学反应与能量第二节化学能与电能（第1课时）【学习目标】1．通过实验探究、交流讨论，知道原电池概念及原电池工作原理、构成原电池的条件.2．通过对实验现象的讨论与分析，提高实验探究和总结归纳的能力，感受自主学习、合作学习的乐趣.在趣味原电池制作活动中，感受化学能转化为电能的奇妙和参与探究的喜悦。
3. 通过举例说明化学能与电能的转化关系及其应用,认识到化学能转化为电能的重要性，感悟化学学科的学习价值和社会价值。
【学习重点】原电池概念、原理、组成及应用.【温馨提示】建立宏观现象与反应本质间的联系可能是你学习的难点。
【自主学习】旧知回顾：1．氧化还原反应的特征：__反应前后有元素化合价变化_，氧化还原反应的本质：有电子转移_____,氧化剂在反应中得电子，还原剂在反应中失电子。
2．氧化还原反应中转移电子数=_____失电子总数___=___得电子总数_____新知预习：阅读教材P39—40，尝试回答下列问题：1．一次能源是指：直接从自然界取得的能源，流水、风、煤、石油、天然气、铀矿等,二次能源是指：一次能源经过加工,转换得到的能源电力等。
2．燃烧的本质是什么？火力发电中能量的转化方式是怎样的?火力发电又有哪些优点和缺点呢？情景导入：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,小到日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……大到火箭上天、神州六号宇宙飞船遨游太空，这一切都依赖于电池的应用.那么，同学们一定想知道电池的结构、它的工作原理。
电池是怎样把化学能转变为电能的呢？今天我们用化学知识来揭开电池这个谜。
下面我们先认识什么是一次能源?什么是二次能源？一、化学能转化为电能活动一：认识能源的分类交流：“新知预习1"。
对应练习1．下列能源中，一次能源有（1）（2)（5)（6)（9）（10）（13）(14），二次能源有（3）（4)（7）（8）（11）（12）（15）（16）.一次能源中可再生资源有（1）（5）（9）（10）（13)（14）,不可再生资源有（2）(6）。
第2章第2节化学能与电能
化学能与电能
鄄城一中 李齐斌
一个意外的现象
实验步骤：
1、将稀硫酸倒入100mL烧杯中（约半烧杯）。
2、将铜片插入稀硫酸中，观察现象。
3、将锌片插入稀硫酸中，观察现象。 4、将锌片和铜片在稀硫酸中接触， 注意观察现象。
1、铜片上的气泡可能是什么？为什么？ 2、如何用实验验证锌板上的电子转移
∨
负极： Zn－2e-＝Zn2+
⑤
正极： 2H++2e-＝H2↑ 总反应： Zn+2H+＝Zn2++H2↑
∨
负极： Fe－2e-＝Fe2+
⑥
正极：Cu2++2e-＝Cu 总反应： Fe+Cu2+＝Fe2++Cu Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4
到铜板上？
验证锌板上的电子转移到铜板上。
实验用品：铜板、锌板、导线、 稀硫酸、烧杯、电流表。
1、铜片上生成的气泡是氢气。 2、氢气是怎样生成的？ 3、锌板上电子为什么会转移 到铜板上？
如何判定铜锌原电池的正、负极？
原电池的构成液、 铜片、锌片、镁条、石墨棒、 铁钉、导线、电流表、烧杯。
要求： 1.用对比的方法设计实验方案
2.完成实验
构成原电池的条件：
(1) 两种活动性不同的电极： 负极：较活泼金属
正极：不活泼金属或非金属
⑵ 电解质溶液 ⑶闭合回路
练 习
①
判断下列哪些装置构成了原电池？若不 是，请说明理由；若是，请指出正负极 名称，并写出电极反应式.
②
×
③
×
×
④
HCl
负极： Zn－2e-＝Zn2+ 正极： 2H++2e-＝H2↑ 总反应： Zn+2H+＝Zn2++H2↑
化学能与电能(第二课时)
第二节化学能与电能（第二课时）学习目标：1理解原电池的原理及其构成条件，掌握原电池正负极的判断方法。
2.了解原电池的应用。
3．了解常见的化学电源 。
学习重点：原电池正负极的判断 了解原电池的应用【预习案】1.从能量的角度看,原电池是将 能转化为 能的装置. 从化学反应的角度看,原电池的原理是氧化还原反应中 失去的电子经过导线传给 ,使氧化还原反应分别在 上发生.2．干电池是一种 电池.最早使用的是 ,负极是 .为了防止漏液，改良后的碱性锌锰电池将电池内电解质 换成湿的 .3．充电电池又称为 , 充电放电可循环进行,至一定周期后终止.如:最早也是最广泛使用的铅鎳电池. 是铅,正极是二氧化铅,电解质是硫酸. 封闭式体积小的镍镉电池.负极是 ,正极是NiO(OH), 电解质是氢氧化钾.4．氢氧燃料电池是一种高效.环境友好的发电装置.如氢氧燃料电池在负极上发生氧化反应的是 , 在正极上发生 反应的是 .,产物是 燃料电池与干电池或蓄电池的主要区别在于 不是储存在电池内部,而是用外加的设备,源源不断地提供 等.【探究案】一．【复习】原电池的构成条件？二．【探究】原电池正负极的判断方法？①稀硫酸 ②硫酸铜溶液①现象②现象归纳：原电池正负极的判断方法：三．【知识综合运用】（一）原电池设计例题1.铁及其铁的化合物应用广泛,如FeCL3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等.(1)写出FeCL3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式：(2)若将中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正负极，并写出电极反应式：正极反应：负极反应：变式训练1：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FeCL3溶液D正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuCl2溶液变式训练2：利用Cu + 2Ag+ = Cu2 + + 2Ag反应，设计一个原电池，画出其装置图，并写出电极反应式（二）、原电池原理的应用例题2.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。
高中化学——化学能与电能教学设计
第二章第2节化学能与电能一、教材分析本节重点是原电池，应熟练掌握原电池的构成条件、正负极的判断、电极反应的书写、两极现象、电子电流离子的移动方向、正负极的反应类型、原电池的简单设计及原电池图示的画法。
二、教学目标知识目标：1、了解燃煤发电的流程及关键步骤2、掌握锌铜原电池的基础知识3、记住化学电池的本质4、了解常见电源能力目标：分析解决问题的能力情感、态度和价值观目标：培养化学兴趣及严谨的化学治学态度三、教学重点难点重点：锌铜原电池的基础知识难点：锌铜原电池的基础知识四、学情分析我们的学生没有平行分班，有实验班，学生已有的知识和实验水平有较大差距。
学生对于原电池的了解限于普通原电池的外表结构，因此在教学中应该结合课本实例反复深入的讲解和练习。
五、教学方法1．实验法：原电池实验应分组实验。
2．学案导学：见后面的学案。
3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备1．学生的学习准备：预习课本原电池基础知识，初步把握原电池实验的原理和方法步骤。
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
3．教学环境的设计和布置：两人一组，实验室内教学。
课前打开实验室门窗通风，课前准备好实验仪器。
七、课时安排：2课时八、教学过程㈠燃煤发电的流程______________________________________________________________ 化学能转换为电能的关键______________________________________________________ (二) 探究化学能与电能的转化分别插入稀稀尝试填写下表：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___________________________________________________________________ 九、板书设计化学能与电能㈠燃煤发电的流程(二) 探究化学能与电能的转化化学能转换为电能的关键㈢、常见电源十、教学反思在精讲的同时一定注意学生的参与，题不在多要精挑题目做通讲透，否则讲得多练得多最后学生还是不懂因此求“悟”乃根本。
人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能和电能》第一课时 《原电池》说课稿
人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》第一课时《原电池》说课稿一、说教材1、教材的地位及其作用本节教材是人教版化学必修2第二章第二节的教学内容，是电化学中的重要知识也是核心内容。
内容安排在化学必修1《氧化还原反应》﹑化学必修2《化学能与热能》等内容之后，符合学生认知发展规律。
初中化学已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在选修模块“化学反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量。
该节内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。
该节分为两课时教学，本课为第一课时。
通过本课的学习，能使学生清楚地认识原电池的工作原理和构成条件，初步形成原电池的概念，并能够写出电极反应式和电池反应方程式。
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”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，是是对火力发电中对“化学能→热能→机械能→电能”思维方式的反思和突破。
此外，本节内容对发展学生逻辑推理能力，提高学生科学素养，培养科学探究能力,将理论应用于实践,以及知识系统化及结构化的形成都起着重要作用。
2、教学目标分析（1）知识与技能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能够写出电极反应式和电池反应方程式。
（2）过程与方法①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。
化学能与电能
.
(2)写出插入浓硝酸中形成原电池的电极反应式:
负极： Cu -2e- = Cu 2+
正极： 4H+ +2NO3－ + 2e- = 2NO2 ↑+2H2O 总：Cu + 4H+ +2NO3－=2NO2 ↑+ Cu 2+ + 2H2O 金属的活泼是相对于电解质溶液的活泼
先能与电解质溶液反应的做负极
On the evening of July 24, 2021
总反应总:反ZZ应nn+:+CF2euA2+g+ +=2=FZen32Z++n+2=+C+u3F2eA2g+
On the evening of July 24, 2021
演讲结束，谢谢大家支持
化学能与电能
It is applicable to work report, lecture and teaching
Courseware template
第二章 化学反应与能量
第二节 化学能与电能
第一课时 化学能与电能的相互转化
On the evening of July 24, 2021
想一想
On the evening of July 24, 2021
小结： Courseware template
失e-,沿导线传递，有电流产生
氧化反应
Zn-2e=Zn2+
负极 铜锌原电池 正极
电解质溶液
阴离子
阳离子
总反应： Zn+2H+=Zn2++H2↑
还原反应
2H++2e-= H2↑
化学必修2第二章第二节化学能与电能
镍－镉碱性蓄电池 P38
新一代可充电的绿色 电池——锂离子电池 特点：高能电池，电 压高，质量轻，贮存 时间长等。 用途：电脑、手表、 心脏起搏器等。
氢氧燃料 电池
新型燃料电池
燃料电池不是把还原剂、 氧化剂物质全部贮藏在电 池内，而是在工作时，不 断从外界输入，同时将电 极反应产物不断排出电池
二、发展中的化学电 源
普通锌锰电池 碱性电池
镍 镉 电 池 小型高性能燃料电池 锂离子电池 镍氢电池
上图是锌－锰干电池
干电池
2、充电电池
铅蓄电池结构 充电电池又称二次电池，它在放 电时所进行的氧化还原反应，在 充电时又逆向进行，使生成物恢 复原状，如此充放电可循环进行， 至一定周期后终止。 汽车用蓄电池 （1）铅蓄电池
锂电池 干电池 叠层电池 纽扣电池 各类电池
减少污染
节约资源
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谢谢大家 祝同学们学习愉快！
202X
第二章化学反 应与能量
第二节 化学能与电能
授课教师：
一、化学能转化为电能
2001年我国发电量构成 图
火力发电厂能量转化：
化学能→热能→机械能→电能。
能否将化学能直接转化 为电能呢？
【实验2-4】
请将实验现象记录在课 本P38表中： Cu片有气泡产生 锌片溶解 电流表指针偏转 结论： 有电流产生
铜片
锌片
电流 表
现象
1、将化学能转变为 电能的装置叫原电池 原电池的电极 正极：发生氧化反应 负极：发生还原反应
2.Zn－Cu－H2SO4原电池的工作原理：
电极反应式：
Zn片： Zn －2e- = Zn2+ （氧化反应） Cu片：2H++2e- = H2 ↑ （还原反应）