2019-2020年蘇教版高中化學(xué)選修4《化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化》教案.doc

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2019-2020年蘇教版高中化學(xué)選修4化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化教案一、教學(xué)目標1知識目標（1）原電池工作原理、構(gòu)成條件、電極名稱的判斷。（2）電極反應(yīng)方程式的書寫2、能力目標：落實雙主一本教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，體驗化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的探究過程。3、德育目標：培養(yǎng)學(xué)生由實踐到理論，再由理論指導(dǎo)實踐的科學(xué)方法。二、重點與難點本課時的重點原電池工作原理。難點是電極方程式的書寫。三、教學(xué)方法實驗探究、設(shè)疑啟發(fā)四、教學(xué)用品燒杯、靈敏電流計、銅片、鋅片、導(dǎo)線、硫酸鋅、硫酸銅。五、教學(xué)過程引言：同學(xué)們，今天我們要進入專題一第二單元的學(xué)習(xí)，現(xiàn)在請同學(xué)們結(jié)合我們必修2當中所學(xué)的知識，回顧總結(jié)一下構(gòu)成原電池的定義及形成條件。知識回顧：1、原電池是 將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?的裝置。原電池反應(yīng)的本質(zhì)是發(fā)生 自發(fā)進行的氧化還原 反應(yīng)。2、原電池正、負極規(guī)律負極電子 流出 的極。通常是活潑性 較強 的金屬，發(fā)生 氧化 反應(yīng)正極電子 流入 的極。通常是活潑性 較弱 的金屬或非金屬導(dǎo)體，發(fā)生還原 反應(yīng)3 、組成原電池的條件有兩種活潑性不同的金屬（或一種是非金屬單質(zhì)或金屬氧化物）作電極。電極材料均插入電解質(zhì)溶液中。兩極相連形成閉合電路。能自發(fā)進行氧化還原反應(yīng)4、判斷下列裝置哪些屬于原電池H2SO4Zn Zn（1）石墨石墨H2SO4（2） H2SO4Zn 石墨（3） Zn CuH2SO4（4） CuSO4Zn Cu（5） C2H5OHZn Cu（6） Zn CuZnSO4 CuSO4（7） 過渡 那么這節(jié)課呢，我們主要學(xué)習(xí)一下：原電池的工作原理。實驗探究一：內(nèi) 容：將鋅片與銅片分別通過導(dǎo)線與靈敏電流計連接，再同時平行浸入盛有CuSO4溶液的燒杯中。要 求：1. 觀察并記錄實驗現(xiàn)象2. 實驗完成后，用清水洗凈電極表面的溶液。實驗現(xiàn)象：1、電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) 2、銅片表面有銅析出 3、鋅片表面有銅析出AZnSO4溶液 Zn Cu Cu為什么鋅片表面也有銅析出？能否阻止Cu2+在鋅片表面還原為銅？回答1 鋅片不純，在七表面形成了一個個小的原電池，因此也會有同析出?；卮? 將兩電極反應(yīng)分開在兩個燒杯中做，避免了鋅片與硫酸銅的直接接觸。過渡 那么使用右邊的裝置能發(fā)生反應(yīng)嗎？能構(gòu)成原電池CuSO4溶液 嗎？ 解析 不能，因為沒有形成閉合回路。提問 怎樣能使電解質(zhì)溶液連通構(gòu)成原電池？解析 使用鹽橋。解釋 鹽橋中一般裝有飽和的KCl溶液和瓊脂制成的膠凍;膠凍的作用：是防止管中溶液流出 K+和Cl-能在膠凍內(nèi)自由移動 鹽橋?qū)嶒炋骄慷簝?nèi) 容：用鹽橋?qū)⒅糜袖\片的ZnSO4溶液和置有銅片的CuSO4溶液的燒杯連接起來，然后將鋅片和銅片分別用導(dǎo)線與靈敏電流計相連。要 求：1. 觀察并記錄實驗現(xiàn)象2. 實驗完成后，用清水洗凈電極表面的溶液。實驗現(xiàn)象：1、有鹽橋存在時電流表指針偏轉(zhuǎn) 2、銅片表面有銅析出 3、取出鹽橋無電流產(chǎn)生如何判斷電子的流動路線及溶液中陰、陽離子移動趨勢？CuZn2+Cu2+SO4 2-SO4 2-ZnK+Cl-Zn2+Zn-2e-=Zn2+Cu2+2e-=Cu外電路內(nèi)電路-氧化反應(yīng)鹽橋還原反應(yīng)+負極正極微觀模擬解析分析 該原電池工作原理外電路：Zn失去電子沿導(dǎo)線通過電流表進入銅片內(nèi)電路：Zn原子失去電子成為Zn2+進入溶液，使ZnSO4溶液因Zn2+增加而帶正電，鹽橋中的Cl會移向ZnSO4溶液；同時Cu2+獲得電子成為金屬沉淀在銅片上，使CuSO4溶液因SO42相對增加而帶負電，鹽橋中的K+移向CuSO4溶液，從而形成閉合回路。分析 那么在該原電池中鹽橋起什么作用？回答 讓溶液始終保持電中性使電極反應(yīng)得以繼續(xù)進行使兩個燒杯中的溶液連成一個通路分析 該原電池的組成：回答 兩個半電池和鹽橋 -此原電池是由兩個半電池組成的（鋅和鋅鹽溶液構(gòu)成鋅半電池，銅和銅鹽溶液構(gòu)成銅半電池）；半電池中的反應(yīng)就是半反應(yīng),即電極反應(yīng)。分析 確定該原電池的正、負極，并寫出原電池中的兩個電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。電極反應(yīng)：Zn負極 Zn - 2e- = Zn2+ Cu正極 Cu2+ + 2e- = Cu電池反應(yīng)方程式：Zn+Cu2+=Zn2+Cu總反應(yīng)方程式: Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu自主活動請利用： Fe+Cu2+=Fe2+Cu的反應(yīng)原理，設(shè)計一個能持續(xù)產(chǎn)生電流的原電池裝置，并寫出兩個電極上的電極反應(yīng)解析 1、根據(jù)氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移判斷電極反應(yīng)。CuSO4FeCu2、根據(jù)電極反應(yīng)確定合適的電極材料和電解質(zhì)溶液Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu 化合價升高失2e-化合價降低得2e- FeSO4負極：Fe2e- = Fe2+ 正極： Cu2+ + 2e- = Cu電極：負極是Fe，正極可以是Cu或C等。電解質(zhì)溶液： CuSO4 、FeSO4 小結(jié) 1、原電池工作原理 電子沿導(dǎo)線傳遞，產(chǎn)生電流 e- 氧化反應(yīng) 負極 正極 還原反應(yīng) 電解質(zhì)溶液 陰離子 陽離子 練習(xí) (07年海南高考）依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag+(aq) + Cu(s) = Cu2+(aq) + 2Ag(s) 設(shè)計的原電池如圖所示，請回答下列問題（1）電極X的材料是Cu ；電解質(zhì)溶液Y是AgNO3 ；（2）銀電極為電池的 正 極，發(fā)生的電極反應(yīng)為2Ag+ + 2e- = 2 Ag X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為 Cu 2e- = Cu2+ ；（3）外電路中的電子是從X電極流向Ag電極。