人教版必修二 2.2 化学能与电能教案(第二课时)
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。
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。
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
必修二原电池教学设计
人教版高中化学必修二第二章第二节《化学能与电能》第二课时原电池教学设计一、基本说明：1、教学内容所属模块：人教版高中化学《必修2》3、所属章节及课时：第二章，第二节，第二课时4、教学时间：45分钟二、教学设计：1、教学目标（1）知识与技能理解一次能源和二次能源，知道火电的缺点。
掌握原电池的构成条件，会判断原电池的正负极，会判断电子的流向和电流的流向。
（2）过程与方法通过实验探究原电池的构成条件，培养学生设计实验和科学探究的水平，讨论、交流等技能科学探究的方法。
（3）情感态度与价值观通过合作学习，培养合作技巧与意识；让学生感到化学与我们生活生产的密切联系；让学生体验科学探究的艰辛与喜悦，感悟科学研究对人类文明的推动作用。
2、教学重难点：原电池的工作原理和原电池的组成。
3、内容分析：本节是电化学的基础知识，也是本章的重点内容。
融合了氧化还原反应、能量的转换、原电池原理的应用、电解质溶液、金属的活泼性以及物理中的电学等知识等，综合性较强。
学好本节内容有助于学生形成一个将氧化还原反应、能量转换、元素化合物知识、电解质溶液，金属腐蚀和防护、电解原理和相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升有很大的作用; 原电池在实际生活、工农业生产、科学研究中应用十分广泛，所以学好本节知识，具有比较重要的理论意义和现实意义。
4、学情分析：学生在必修一中学习了氧化还原反应、电解质的基础等知识，在初中物理中也学习了电学最基础的知识，在知识层次上达到了能够学习电化学的基础，在知识的理解掌握上应该较容易掌握。
5、设计思路：首先以“教师的反常举动”创设情境，引领学生对生活中电能来源的思考。
通过自学、讨论理解火电的缺点，从而提出能否将化学能直接转变成电能问题。
通过水果电池的演示，导入原电池原理及条件的实验探索，进而通过实验探究总结出构成原电池需要的条件突破本节教学上的重难点。
6、教学方法：主要采用实验讨论法并辅助以多媒体教学手段。
高中化学必修二教案-2.2化学能与电能39-人教版
高中化学必修二第二章第二节《化学能与电能》教学设计教学目标：知识与技能：1.初步掌握原电池的概念和形成条件，理解原电池的原理。
2. 能设计简单的原电池。
过程与方法：1. 利用实验探究方法帮助学生自主建构原电池的概念，理解和掌握原电池的原理。
2.通过层层深入的问题，引导学生以问题为中心发现问题、解决问题的学习方法。
情感态度价值观：1. 通过对原电池工作原理及条件的探究，培养浓厚的学习兴趣，养成严谨求实的科学态度。
2.让学生能够感觉到能源危机，能认识到自己的行为对环境的作用。
增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。
教学重点：原电池的工作原理及条件。
教学难点：原电池的形成条件及电极反应；教学过程：教学环节教师活动学生活动设计意图引入【视频】各种各样的电池的物品展示【新闻报道】未来中国电动汽车的发展有望走在世界前列得到结论：电动汽车的发展重在电池【板书】化学能与电能观看、分析激发学生的兴趣引入课题原电池的教学【明确任务】你想为研究性能更好的电池做贡献吗？你这节课想制一个电池吗？要想制造出电池，必须了解电池的结构。
【展示】干电池的图片【演示实验】：用锌片、碳棒和稀硫酸组成一个装置，并用贺卡来验证是否产生了电流这时给出【给出定义】原电池就是把化学能转化为电能的装置。
通过干电池了解电池有正负两极和化学填充物。
当音乐贺卡响起时，学生都很兴奋，作为诱饵，激发学生学习的极大兴趣。
教给学生一种研究事物的方法：从复杂事物中抽取最本质的东西，组成一个简单装置来进行研究。
教学环节教师活动学生活动设计意图原电池探究的教学【探究问题1】电池中的电流是如何产生的？【演示实验】铜-锌-稀硫酸原电池【播放动画】《铜—锌—稀硫酸原电池的工作原理示意图》，【总结】电流形成的原因原电池将氧化还原反应的两个过程分开在两极上发生，负极失电子发生氧化反应，电子沿外电路流向正极，电子的定向移动形成电流。
【探究问题2】原电池的形成条件给出几种材料：锌片2片、铜丝2根、碳棒1根镁条2根、稀硫酸、酒精学生自己设计方案，判断能否形成电流，以及正负极各是什么。
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。
教学过程分组实验探究实验1：把一块锌片和铜片分别插入盛有稀硫酸的烧杯里。
实验2：用导线将锌片和铜片连接起来。
《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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【练习】
H 2SO 4 (aq)CuSO 4 (aq)
Zn Cu
负极( ):
.正极( ): .总反应式:.负极( ): .正极( ):
.总反应式:.
请在图上标出电子的流动方向和电流方向,
并判断正负极，写出电极反应式和总反应式.
Ag Fe Zn Zn －2e -= Zn 2+Cu Cu 2++2e -= Cu Zn+Cu 2+= Zn 2 ++Cu Fe Fe －2e -= Fe 2+Ag 2H ++2e -= H 2↑Fe+2H += Fe 2+ +H 2↑I
e -e -I
【讲解】通过以上的讨论，我们也可以抽象出原电池化学反应的本质是较活
泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）通过外电路流向较不
活泼的金属（正极）
【练习】
题型1 原电池的判断 1.下列装置中能组成原电池形成电流的是( )C A
Zn Cu Cu
Zn A
酒精
A B
Zn A Cu C D
A Cu Cu H 2SO 4
MnO2和炭黑(Zn—Mn电池)
【板书】负极（锌筒）：Zn —2e—= Zn2+；
正极（石墨）：正极：2NH4++2e－=2NH3+H2
电池的总反应式为：Zn +2NH4+= Zn2++ 2NH3+H2
【讲解】淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两极的析出速率。
ZnCl2的作用是吸收NH3。
MnO2作用是吸收正极放出的H2生成MnO(OH) ，从而消除电极正极H2的集结现象，防止产生极化。
干电池是一次性电池，放电后不能再使用，内部氧化还原反应不可逆。
为提高使用寿命，用KOH代替NH4Cl来提高性能。
干电池的主要用途是录音机、闪光灯、手电筒、电动玩具、袖珍电视机以及电极、空调摇控器等。
【过渡】充电电池又称二次电池。
可充电电池是两极都参加反应的电池。
这是一种发展较快的原电池，如铅蓄电池、银锌电池、（纽扣电池）、锂电池、爱迪生蓄电池等，它们的负极是较活泼的金属，正极一般是金属氧化物。
放电时，负极被氧化。
正极材料的氧化物被还原，充电时的电极反应与放电时相反。
【板书】2、充电电池
(1) 铅蓄电池(storage battery)
【讲解】铅蓄电池可放电亦可充电，它是用硬橡胶和透明塑料制成长方形外壳，在正极板上有一层棕褐色的PbO2，负极是海棉状的金属铅，两极均浸入硫酸溶液中，且两极间用橡胶或微孔塑料隔开。
【板书】负极：Pb-2e-+SO42-=PbSO4
正极：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O
蓄电池充电和放电的总化学方程式为：
Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O
【讲解】当放电进行到硫酸的浓度降低，溶液的密度达到1.18g/cm3时应停止使用，需充电，充电时起电解池的作用。
【思考与交流】铅蓄电池在放电前后电解质溶液和电极分别有哪些变化？这对电池的继续工作会带来哪些影响？
【回答】电解质溶液的浓度有所下降，同时电极上都附着一层难溶物PbSO4 使电池的电压降低，电压不稳定，欲使其恢复，就要对其进行充电
【板书】(2)镍氢电池
负极：H2 +2OH- -2e-= 2H2O
正极：2NiO(OH) +2H2O +2e- = 2Ni(OH)2 +2OH-
放电总反应式：H2 + 2NiO(OH) = 2Ni(OH)2
【讲解】1970-1975开发了先进的银锌、镍镉电池技术。
1975-1983美国海军生产潜水艇用银锌电池。
1979-1987美国国家能源部发展电动车用的镍锌电池。
1998-1992美国海军发展世界上最大的镍镉电池用于核潜水
【板书】（3）碱性蓄电池
○1银锌电池：负极：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O
正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag++2OH-
银锌电池充电和放电的总化学方程式为：
Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2
【讲解】正极壳填充Ag2O和石墨，负极盖填充锌汞合金，电解质溶液KOH。
【板书】○2镉镍电池：
负极：Cd＋2OH--2e-= Cd(OH)2
正极：2NiO（OH）+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-
镉镍电池充电和放电的总化学方程式为：
2NiO（OH）＋Cd＋2H2O2Ni(OH)2＋Cd(OH)2
【讲解】负极材料：Cd，正极材料：涂有NiO2，电解质：KOH溶液。
镍镉电
池寿命较蓄电池长，但镉是致癌物，镍镉污染环境。
【讲解】还有一种广泛用于笔记本电脑、移动电话、摄像机的锂离子电池，
其寿命较长，被称为绿色电池
【板书】(4) 锂电池
负极：Li - e- = Li+
正极：MnO2 + e- = MnO2-
总反应式：Li + MnO2 = LiMnO2
【讲解】优点：质量轻、容量大、放电时间长。
锂电池是一种高能电池，锂
作为负极，技术含量高，有质量轻、体积小、电压高、工作效率高和寿命长
等优点。
常用于电脑笔记本、手机、照相机、心脏起博器、火箭、导弹等的
动力电源。
【过渡】还有一种新型高效氢氧燃料电池，主要用于航天领域，它
的电极一般为活化电极，具有很强的催化活性，如铂电极、活性炭
电极等，电解质溶液为40%KOH溶液。
【板书】3．燃料电池(fuel cell)
(1) 氢氧燃料电池
（碱性）电极反应：负极：
2H2+4OH--2e-=4H2O
正极：O2+2H2O+2e-=4OH-
电池的总反应为：2H2+ O2=
2H2O
【讲解】该电池的特点是能量转化
率高，可达70%以上，且其燃烧的
产物为水，因此不污染环境。
【板书】若电解质溶液为稀H2SO4
负极：2H2 -4e-=4H+
正极：O2+ 4H+ + 4e-= 2H2O
放电总反应式：2H2 + O2 = 2H2O
【讲解】新型燃料电池：该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，又在两
极上分别通甲烷和氧气。
【板书】(2) 甲烷氧气燃料电池
负极：CH4+10OH--8e-=CO32－+7H2O
正极：2O2+4H2O+8e-=8OH-
电池的总反应式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
教学回顾：
通过多媒体教学使学生了解原电池在生产和生活中的应用，简单易懂，激发了学生学习化学的兴趣，课堂教学效果很好。