高中化学人教版必修2 2.2化学能与电能(第二课时)教案
高中化学必修二教案-2.2化学能与电能 人教版
第二单元课题二第2课时化学能转化为电能
1.定义
2、Cu——Zn原电池电极反应
三、原电池构成条件
教学反思本节课通过实验了解化学能与电能的转化关系，让学生通过对化学能能否直接转化为电能做出猜想，提出方案，和对方案的验证掌握原电池的概
念及工作原理，通过对比试验理解原电池形成的条件。
最后，学生通过水
设计果电池使本节课所学的内容得到了进一步的巩固和升华。
本节课完成
了既定的学习目标和学习内容。
也加强的了学生学习化学的兴趣！。
高中化学第二章 化学能与电能教案新人教版必修2
第二章 化学能与电能 第二节 化学能与电能（第一课时）教学目标1．初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
2．引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质3．使学生形成高效利用燃料、不浪费能源、积极开发高能清洁燃料的意识。
教学重点： 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
教学难点：通过对原电池实验的探究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质教学方法: 实验探究法教学用品: 铁丝、铜丝、锌片、钢片、稀硫酸、导线、烧杯、电流计等。
教学过程[实物展示]与电池有关的各种产品：[设问]以上器材都以什么作能源？ [回答]化学电池作能源。
[讲述]电能是使用最广泛、最方便、污染最小的二次能源（见资料卡片）。
在化学反应中化学能的变化通常表现为热量的变化，即化学能转化成热能。
那么，物质中的化学能在什么条件下直接转化为电能？又是如何转化的呢？[板书]第二节 化学能与电能 一、化学能与电能的相互转化[投影]长江三峡水利枢纽工程是我国具有防洪、发电、航运等综合效益的特大型工程，枢纽主要建筑物由大坝、电站、通航等建筑物三大部分组成，泄洪坝段位于河床中部，两侧为发电站。
三峡工程位于中国湖北省宜昌市三斗坪,是世界最大的水利枢纽工程，大坝为混凝土重力坝，坝轴线全长约为2309米，水库正常蓄水位175米,总库容393亿立方米。
[设问]为什么我国要建设三峡水电站？长江三峡水电站建设具有什么重要意义？[回答]长江三峡工程是当今世界上最大的水利枢纽工程，它具有防洪、发电、航运等巨大的综合效益，提供大量的清洁能源。
[探究·分析] 火力发电利与弊分析。
要素：(1)电力在当今社会的应用和作用。
(2)我国目前和未来发电总量构成。
(3)火力发电的原理分析。
（4）火力发电对环境的污染(5)燃烧的氧化还原反应本质。
[投影]1．2001年我国发电量构成图2．资料：若用火力发电每年可向空气中排放二氧化碳1亿吨，二氧化硫200万吨，一氧化碳1万吨，氮氧化合物37万吨，工业废渣约1200万吨以上。
人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》教学设计
人教版高中化学必修2 第二章第二节《化学能与电能》教学设计第二章第二节化学能与电能课时1 化学能转化为电能（教学设计）一、教学目标①知识与技能：1、通过实验探究，认识化学能可以转化为电能，初步认识原电池的反应原理；2、了解原电池的概念，掌握原电池的构成条件与电极反应。
②过程与方法：1、通过实验探究活动，练习化学实验的基本操作；2、通过反应物之间电子转移的分析，理解原电池是氧化还原反应的拓展和运用；3、通过对构成原电池条件的探究，培养观察、比较、分析、归纳等能力，进一步理解探究的意义，练习科学探究的方法，提高科学探究能力。
③情感态度与价值观：1、通过实验探究，体验探究的基本过程，认识化学实验在化学研究中的作用；2、通过实验探究，认识化学能到电能的转化，初步感受其实际生活、生产中的利用价值；3、培养将化学知识应用于生产、生活的意识，关注与化学有关的社会热点问题，培养可持续发展的思想。
二、教学重难点重点：原电池的概念、原理、组成、形成条件及电极反应。
难点：原电池的工作原理，电极反应式的书写。
原电池的概念、原理、组成等是本节课教学内容的核心，是最重要、最基本的内容。
同时，原电池也是高中阶段电化学部分知识的重点之一，因此学好其概念、原理、组成、构成条件及电极反应是本节课的重点而由于学生高中阶段对电化学的学习才刚刚起步，对于微观原理的认识能力尚有欠缺，故理解原电池的工作原理是本节课的难点。
同时电极反应与化学反应方程式、离子反应方程式存在相同点和不同点，因此学会正确判断并书写电极反应方程式，理清电极反应方程式与总反应方程式之间的关系也是本节课的难点。
三、教学方法：小组实验探究、小组讨论交流、比较归纳、自主学习等。
四、教学用具：多媒体教室、PPT课件。
实验仪器及用品：原电池原理装置、电流表、导线、500ml 烧杯、洗瓶、滤纸、小刀。
实验试剂：0.1mol/LH 2SO4、乙醇、苹果、蒸馏水。
五、学法指导①引导学生掌握观察现象的方法；②让学生自己做实验，并学会对实验进行归纳总结；③帮助学生抓住关键，掌握重点。
高中化学必修二教案-2.2 化学能与电能---原 电 池 人教版
《原电池》一、设计思路（一）指导思想新课程的实施将学生置身于一种动态、开放、个性、多元的学习环境中，以学生为主体，让学生自主探索、主动求知，学会收集、分析和利用各种信息及信息资源，将对原有知识的回顾与新知识的引入融为一体，将实验探究与思考交流交替进行，并以此发展学生的实践能力、创新精神、合作与分享意识、社会交往能力与社会责任感。
1、教材分析本节课是新课标人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》的教学内容，该节分为两课时教学，本课为第一课时。
本节课内容在选修模块《化学反应原理》中有更加深入的学习，因此本节课重点在于让学生感受到理论到实践的应用，化学与生活的紧密联系。
能量与我们每个人生活息息相关，在社会生产、生活和科学研究中广泛应用，是对人类文明进步和社会发展有着重大价值。
化学能对人类的重要性决定了本节学习的重要性。
2、学情分析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，但学生初次接触电化学知识，很兴奋。
在学生学习《化学能转化为电能》之前已具有氧化还原反应、离子反应、物质的量等理论知识，但是缺乏微观原理分析能力和感性的实验体验，因此可以利用多媒体和边讲边实验有效地解决可能遇到的问题和困惑。
3、总体思路在教学内容的安排上，按照从易到难，从实践到理论再到实践的顺序，从学生常见的干电池引入原电池的内容，通过对探究干电池给电路中用电器供电的原理，激起学生的本节课的好奇心，可以达到教学创设情境的需要。
首先通过实验，引入课题。
在实验——观察——讨论——推测——验证——归纳的过程中，学习和理解原电池的概念和原理。
在此基础上，通过实验探索能产生持续稳定电流的原电池的条件。
最后，让学生自己设计一个原电池以检验学生对所学知识的实际应用能力。
通过了解生活中对原电池原理的应用，培养学生的理论联系实际的能力，激发学生的学习热情，树立环境保护的意识，增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。
（二）教学目标1、知识与技能目标：（1）使学生对“利用化学反应造福人类”认识进一步具体化。
高中化学必修二教案-2.2化学能与电能11-人教版
化学能与电能一、教材分析这是学生第一次接触到电化学的知识，而在现代社会，学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识，而化学反应与电能之间有什么关系，在本章可以得到解答，从而对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。
教材从能量转化角度和实验探究来发现和认识这种实现化学能转化为电能的装置──原电池装置，再通过“科学探究”进一步挖掘原电池原理和组成条件。
教材紧密联系生活实际，以激发学生学习化学兴趣，更重要的是启发学生运用已学化学知识解决实际问题，从而培养学生的创新精神。
二、教学目标1．知识目标：①通过实验探究，认识到化学能可以转化为电能；②掌握原电池的工作原理和构成条件；2.能力目标：培养学生的实验操作能力、观察能力、科学的学习方法，培养学生创造性思维与探究能力，以及提出问题、分析问题、解决问题的能力。
3.情感目标：通过小组探究实验活动，培养学生自主探索创新精神和同学间的交流合作学习的协作精神，并通过实验不断体现出由实践→认识→再实践→再认识的认知过程。
三、重点：掌握原电池的工作原理和构成条件四、难点：原电池工作原理和构成条件的探究活动五、教学过程【多媒体展示】图片，各种电子设备都离不开充电，说明现代生活离不开电。
【过渡】电能不能直接从自然界获取？电不能直接来源于自然界，引出一次能源和二次能源的概念。
【板书】第二节化学能与电能【过渡】那我们目前所用的电能从何而来呢？[展示]在我国的发电总量中，相对水力和其他能源提供的发电量，火力发电的发电量仍是居于首位。
那么在火力发电过程中，能量是如何转变的？【多媒体展示】发电厂工作原理图【讲解】火力发电是通过化石燃料燃烧，使化学能转变为热能，加热水使之汽化为蒸汽推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。
燃煤发电是从煤中的化学能开始的一系列能量转换过程：化学能→热能→机械能→电能。
【提问】跟据刚才的认识，能不能分析一下发电厂发电的利和弊？（并对学生的回答进行引导补充）利：我国煤炭资源丰富，廉价方便弊：1.排出大量的温室效应气体.2.有废气可能导致酸雨3.废料4.废水5.能量转换效率低【设问】那能不能有一种装置，直接把化学能转化成电能呢？【问题探究】（用多媒体展示出问题和实验过程）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，现象又怎样？为什么？3、锌片和铜片用导线连接加个电流表后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？【提问】请同学来描述一下自己观察到的现象，并做解释。
新人教版化学必修2第二章第二节化学能与电能教案(表格型)
④⑥⑦无电流
动脑、动手练习，对所学知识理解掌握。
回答设计方案，写出电极反应式，
根据反应设计原电池并总结的主要原则。
答案
负极材料
及反应式
正极材料
及反应式
电解质溶液
铁
Fe-2e-=Fe2+
比铁活性弱
2H++2e-= H2↑
盐酸
锌
Zn-2e-=Zn2+
比锌活性弱
Cu2++2e-=Cu
含Cu2+的溶液
【探究】请同学们完成两个实验，要求认真观察、记录现象，并思考如何解释现象
1.将锌片、铜片平行插入稀硫酸中
现象_______解释________
2.将锌片、铜片接触插入稀硫酸中
现象_______解释_________
问：1.铜的？哪个实验现象可以证明？
动手组装水果电池。
第二课时
二、发展中的化学电源
1、干电池
常见的化学电池是锌锰电池
负极（锌）：
Zn－2e—＝Zn2＋（氧化反应）
正极（石墨）：
2NH4＋＋2e—＝2NH3↑＋H2↑（还原）
倾听、思考、讨论
【学与问】锌锰干电池即使不用，放置过久，也可能会漏液失效（作为电解质的NH4Cl的水溶液显酸性）使用和保存时应注意什么？
实践创新：现有桔子、金属片、导线等，请设计一个水果电池。
思考回答问题
练习电极反应式和总反应式的书写
负极（锌片）：Zn－2e-= Zn2+（氧化反应）
正极（铜片）：Cu2++2e-= Cu（还原反应）
电池反应（总化学方程式）：
Zn + Cu2+= Zn2++ Cu
化学能与电能课件-高一化学人教版(2019)必修第二册
即原电池的总反应
下列各种情况是否形成了原电池？
G
G
Fe
Ag Mg
Al
Zn
Cu
盐酸
A
G
Zn
Cu
CuSO4溶液
B
Zn
Cu
蔗糖溶液
D
H2SO4
E
盐酸
C
生铁
盐酸
F
装置是否为原电池的判断方法
练习
[例] X、Y、Z都是金属， 把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面 有Z析出， X与Y组成原电池时，Y是电池的负极。 X、Y、Z三种金属的活动性顺序为 ( C) Ａ．Ｘ＞Ｙ＞Ｚ Ｂ．Ｘ＞Ｚ＞Ｙ Ｃ．Ｙ＞Ｘ＞Ｚ Ｄ．Ｙ＞Ｚ＞Ｘ
原电池
4、原电池的应用
④金属因发生原电池反应而腐蚀 ——金属防护问题
如何避免轮船船身被腐蚀，延长 其寿命？ 通常在轮船的尾部和在船壳的水线以下部 分，装有一定数量的锌块，请解释原因
外 电子流向：负极 沿导线 正极
电
路 电流方向：正极 沿导线 负极
内 阳离子 正极
电 路
阴离子
负极
锌铜原电池的工作原理
负极（Zn） Zn - 2e- === Zn2+
工作原理 （反应方程式）
正极（Cu）
2H+ + 2e- === H2↑
总反应离子方程式： Zn + 2H+ === Zn2+ + H2↑
原因：轮船的船身一般是用铁做的， 装上锌块后，铁跟锌形成原电池，此 时锌作为负极发生氧化反应溶掉，而 铁作为正极被保护起来不受腐蚀。
高中化学必修二教案-2.2化学能与电能26-人教版
《化学能与电能》教学设计
一、教学目标
1.知识与技能
通过实验和科学探究形成原电池概念；
初步了解原电池的组成，理解其工作原理。
2.过程与方法
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，通过实验和科学探
究，培养学生科学探究精神和分析、归纳的能力。
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。
3.情感态度价值观
通过科学探究和实验对比，培养合作学习的思想。
二、教学重、难点
重点：了解原电池的组成，理解其工作原理。
难点：通过实验和科学探究形成原电池概念，抽象出原电池的工作原理三、教学方法
问题引导、实验探究、对比分析、归纳总结、强化巩固
四、教学设计思路
通过分析火力发电的原理及利弊，引出“将化学能直接转化为电能”的新思路，进而通过对氧化还原反应的分析，提出实现新思路的猜想，并进行实验和科学分析，引导学生进行归纳，抽象出原电池的概念，归纳出原电池构成的条件进行评价和反思。
五、教学过程
[板书设计]
化学能与电能
一、课题的提出
1、火力发电中的能量转换过程：
2、研究课题：能否将化学能直接转化为电能？
二、原电池
Zn + H2S04 =ZnSO4 +H2 Zn +2H+ =Zn2+ +H2
1、概念：将化学能转变为电能的装置叫做原电池
2、化学电池的反应本质：
3、原电池的构成
1、有两种活动性不同的金属（或非金属单质）作电极。
2、电极材料都插入电解质溶液中。
3、两极相连形成闭合电路
4、设计原电池。
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《化学能与电能》(第2课时)探究式教学是以自主探究为主的教学。
它是指教学过程是在教师的启发诱导下，以学生独立自主探究或合作讨论为前提，以现行教材为基本探究内容，以学生周围世界和生活实际为参照对象，为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的一种教学形式。
学生对当前教学内容中的主要知识点进行自主学习、深入探究并进行小组合作交流，以自我获取，自我求证的方式深化知识的理解和运用。
从而较好地达到课程标准中关于认知目标与情感目标要求的一种教学模式。
其中认知目标涉及与学科相关知识、概念、原理与能力的掌握；情感目标注重科学素养与道德品质的培养。
◆教材分析
本节融合了(1)氧化还原反应(2)能量的转换(3)原电池原理的应用(4)电解质溶液、金属的活泼性(5)物理中的电学等知识。
并彼此结合、渗透。
通过本节课的学习，学生将会形成一个氧化还原反应、能量转换、元素化合物知识、电解质溶液，物质的量有关计算等知识联系起来的知识网络。
对培养学生从实践到理论，又从理论到实践的认知规律的提高有很大的作用。
而且原电池在实际生活、工农业生产、科学研究中应用十分广泛，因此学好本节知识，具有重要的理论意义和现实意义。
◆思路分析
在教学过程中重点是通过铜锌电池实验的分析使学生理解原电池的工作原理，和通过学生自己动手进行实验探究来总结原电池的形成条件。
并且难点是通过铜锌电池实验的分析让学生理解原电池的工作原理。
原电池是对金属与电解质溶液知识的结合。
通过学生学习要求达到对有关“电解质溶液的酸碱性、化学反应的能量变化、氧化还原反应、金属的性质及活动强弱比较”等知识的整和。
从学生认知发展的需要分析，学生达到由认识纯金属的性质到认识不纯金属的性质的要求。
在此前学习的是纯金属的性质，日常生活中接触的金属制品都是不纯金属成合金，如何解释常温下金属制品生锈的现象呢？通过本节学习学生实现书本知识与生活实践的结合，再由生活实践的感性认识向书本知识的认识的飞跃，提高学生关注自然，社会和生活现象的热情。
◆教学目标
【知识与技能】
1、复习原电池原理；
2、掌握简单的电极反应的书写；
3、了解常见化学电池的组成与应用；
4、了解新型燃料电池的组成和工作原理。
【过程与方法】
1、通过实验培养学生观察能力与分析思维能力；
2、通过化学实验引导学生以问题为中心的学习方法。
学会发现问题、解决问题的方法。
加深理解实践→认识→再实践→再认识的辨证唯物主义的思维方法。
【情感态度与价值观】
1、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；
2、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，初步形成较为客观、正确的能源观。
◆教学重难点
【教学重点】
原电池的原理。
【教学难点】
原电池原理在生产、生活中的实际运用。
◆教学过程
让学生展示自己制作的“水果电池”并演示，“水果电池”能使二极管发光。
【复习提问】
下列装置哪些可以形成原电池?
若能形成原电池写出电极反应式,并指出电子流动方向。
【小结】
1．原电池：将化学能转变为电能的装置。
2、组成原电池的条件：
①有两种活泼性不同的金属或金属跟导电非金属作电极且用导体相连；
②有电解质溶液或熔融的电解质；
③电极与电解质溶液组成闭合回路；
④具备能自发发生的氧化还原反应（通常为原电池的负极与电解质溶液之间的氧化还原反应）。
注意：很活泼的金属不能作原电池的负极，如K、Na、Ca等
【练习一】
【练习二】
3．两极的名称及判断方法：
负极：发生氧化反应的一极，电子流出的一极；
正极：发生还原反应的一极，电子流入的一极。
判断方法：
①根据组成原电池两极的电极材料判断：一般是活泼性较强的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极；
②根据电流方向或电子流动方向判断：电流由正极流向负极，电子由负极流向正极；
③根据原电池里电解质溶液中离子的定向流动方向判断：原电池里电解质溶液中，阳离
子向正极移动，阴离子向负极移动；
④根据原电池两极发生的变化来判断：负极总是发生失电子的氧化反应，正极总是发生得电子的还原反应；
⑤根据现象判断：溶解的一极为负极，增重或有气泡产生的一极为正极。
【练习三】
【练习四】
用镁、铝作电极构成原电池，分别插入稀硫酸、氢氧化钠溶液中，判断原电池的正极、负极。
【练习五】
用铜、铝作电极构成原电池，分别插入稀硫酸、浓硝酸溶液中，判断原电池的正极、负极，并写出相关电极反应。
归纳：
电极的活泼性除了与金属活动性有关外，还与电解质溶液的环境有关，由此可见，“谁活泼谁负极”作为原电池中电极判断的方法并不是万能的，应该根据原电池两极发生的变化来判断：负极总是发生失电子的氧化反应，正极总是发生得电子的还原反应。
4．电极反应式和总反应式：以铜、锌和稀硫酸组成的原电池为例
负极(锌片)：Zn－2e－==Zn2＋（氧化反应）
正极(铜片)：2H＋＋2e－==H2↑（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋== Zn2＋＋H2↑
5．原电池原理的应用：
（1）加快氧化还原反应的速率。
（2）制造多种多样的化学电源。
（3）比较金属活动性的强弱。
（4）防止金属的腐蚀。
二．发展中的化学电源
1、干电池
常见的化学电池是锌锰电池
负极（锌）：Zn－2e—＝Zn2＋（氧化反应）
正极（石墨）：2NH4＋＋2e—＝2NH3↑＋H2↑（还原反应）
【学与问】原电池的缺陷：即使断开外电路时，负极也在反应，使得原电池无法长时间储放。
锌锰干电池即使不用，放置过久，也可能会漏液失效（作为电解质的NH4Cl的水溶液显酸性）使用和保存时应注意什么？
自己收集废旧干电池将其破开观察干电池
改进原电池的策略
关键问题：在断开外电路时，让负极化学反应停止或者缓慢反应
技术攻关方向：改换电解质——干电池、碱性电池
改换电极材料——燃料电池
【讲解】为了延长电池寿命和提高其性能，人们将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH，并在构造上作了改进，制成了碱性锌锰电池。
2、充电电池
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。
（1）铅蓄电池
（2）镍－镉碱性蓄电池
（3）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。
学生阅读课本P40观察其构造
3、燃料电池
氢氧燃料电池：是一种高效、环境友好的发电装置。
让学生通过阅读课本了解各种化学电源，通过介绍新型电池(如锂离子电池、燃料电池等)体现化学电池的改进与创新，初步形成科学技术的发展观。
【思考与交流】
如何科学合理地使用充电电池？
废旧电池的回收利用
废电池中含有汞、镉、铬、铅等等大量毒性很强的重金属，随处丢弃会给土壤、水源等环境造成严重的污染，并通过人类的食物链给人体健康造成威胁和危害。
另一方面，废电池中的有色金属是宝贵的自然资源，如果能回收再利用这些废旧电池，不仅可以减少对我们生存环境的破坏，而且也是对资源的节约。
◆教学反思
本节课是一节以学生为主体的实验探究式新课，通过创设情景，引导学生进入探索的情境之中，如引入课题时，将一音乐卡的纽扣电池拆除，再将锌片与铜片分别连接其正极、负极，平行插入稀硫酸中，优美的音乐声缓缓响起，立刻就将学生的注意力集中起来，产生探究的欲望，然后让自主实验探究成为学生实践体验的一部分，通过自主实验，启发引导，小组合作，讨论分析等方法，让实验成为帮助学生开展探究活动的积极手段，并在其过程中培养他们基本技能，激发他们的探究热情，激发学生的学习积极性。
通过科学探究实验，分别
改变金属的连接方式，更换电解质溶液及电极等实验,对原电池的构成条件进行深入探究，通过反复的改变条件进行探索，使学生的认知结构不断发展，从而提高学生的分析问题和解决问题的能力，通过让学生制作“水果电池”，进一步验证、巩固所学知识，开阔视野，培养学生创新意识，把探究教学内容迁移和拓展。
从整节课的教学过程来看，它重在探究、重在实践。
在实验探究中，不仅激发学生学习兴趣获得知识，更能启迪学生思维、培养科学精神和创新能力，为学生的进一步发展创造一个新的局面。
在实践会交流，学会合作，并意识到合作是学习的有效途径，培养集体意识，很好实现化学教学的情感目标。
从整体教学效果来看，通过学生的大胆猜想和有目的的实验探索，学生对知识点的掌握是相当不错的，原电池的原理及形成条件，学生都能轻松、愉快地掌握并应用，充分发挥了学生的主体作用和教师的主导作用，达到了预期的教学效果，为后面的新内容的学习打下坚实的基础。
同时，通过实践——认识——再实践的亲身体验的学习过程，加深了对知识的理解。
更重要的是，也给学生充分展示自己的机会，使课堂围绕学生为中心的教学活动，真正体现学生的主体地位,大大激发学习积极性。