新授課第六章化學反應與能量第2課時化學反應與電能【學習目標】1.了解火力發(fā)電過程中的能量轉化情況。2.掌握原電池的構成條件及原電池的原理?！緦W習活動】學習任務方法與路徑目標一：了解火力發(fā)電過程中的能量轉化情況。任務：（1）火力發(fā)電是我國主要的發(fā)電方式。簡單地說就是利用燃料燃燒產生的熱量,加熱水使之形成高溫高壓過熱蒸汽,然后蒸汽沿管道進入汽輪機中不斷膨脹做功,沖擊汽輪機轉子高速旋轉,帶動發(fā)電機轉子(電磁場)旋轉,定子線圈切割磁感線,發(fā)出電能。寫出火力發(fā)電的能量轉化情況?！緟⒖即鸢浮磕芰康霓D化:化學能熱能機械能電能（2）火力發(fā)電過程中哪一步最為關鍵?火力發(fā)電有哪些優(yōu)缺點?【參考答案】上述轉化過程的關鍵是燃料的燃燒。燃燒反應屬于氧化還原反應并釋放能量。優(yōu)點:廉價、方便、資源豐富;缺點:①使用的化石燃料屬于不可再生資源;②化石燃料的燃燒會產生大量的有害氣體(如SO2、CO等)及粉塵,污染環(huán)境;③能量經過多次轉化,能量利用率低。圍繞目標一：任務由學生依據(jù)情境內容及所學知識，認真分析火力發(fā)電中的能力轉化形式，并思考其優(yōu)缺點。完成后由學生獨立回答，教師講評。目標二：掌握原電池的構成條件及原電池的原理。任務1：閱讀教材p36——【實驗6-3】內容，并觀看原電池實驗視頻，記錄實驗現(xiàn)象，完成下列問題?！緦W程案·視頻】課時2原電池實驗實驗裝置實驗現(xiàn)象實驗結論鋅片上有氣泡，銅片上無氣泡鋅與稀硫酸反應，銅與稀硫酸不反應鋅片上無氣泡，銅片上有氣泡產生H2(還原反應)的位置發(fā)生了改變鋅片上無氣泡，銅片上有氣泡，電流表指針偏轉裝置中發(fā)生反應產生氫氣,導線中有電流通過，該裝置實現(xiàn)了將化學能轉化為電能【概念生成】原電池：把化學能轉化為電能的裝置。（2）分析銅鋅原電池具體變化情況，完成下列問題。電極材料電極名稱電子轉移電極反應式反應類型鋅負極失電子/電子流出Zn－2e－=Zn2＋氧化反應銅正極得電子/電子流入2H＋＋2e－=H2↑還原反應電池反應的離子方程式Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑任務2：閱讀教材p56，結合氧化還原反應理論及原電池知識，思考并完成下列問題。【學程案·視頻】課時2化學能轉化為電能實驗1：實驗裝置實驗操作電極材料實驗現(xiàn)象解釋用導線將電流表分別與鋅片、銅片相連接,使鋅片與銅片接觸,觀察電流表指針是否發(fā)生偏轉;用石墨棒代替銅片進行上述實驗鋅片、銅片電流表指針沒有偏轉因為沒有電解質溶液,所以不能發(fā)生原電池反應鋅片、石墨棒電流表指針沒有偏轉實驗2：實驗裝置實驗操作實驗現(xiàn)象解釋將鋅片插入盛有稀硫酸的燒杯中,觀察現(xiàn)象鋅片溶解,表面產生無色氣泡鋅的還原性比H2強,溶液中的H+直接生成H2,Zn失去電子生成Zn2+,離子方程式為Zn+2H+Zn2++H2↑。再在燒杯中插入銅片,觀察現(xiàn)象①鋅片溶解,表面產生無色氣泡②銅片表面無明顯變化銅的還原性比H2弱,不能置換出H2,電子不能在溶液中移動,鋅的電子不能轉移到銅片,H+只能在鋅片表面被還原成H2。取出銅片,插入石墨棒,觀察現(xiàn)象①鋅片溶解,表面產生無色氣泡②石墨棒無明顯變化。石墨為惰性材料,不能置換出H2,電子不能通過溶液轉移到石墨棒,H+只能在鋅片表面被還原成H2。實驗3：實驗操作和實驗裝置電極材料實驗現(xiàn)象解釋如圖所示,選擇不同的電極材料,以及稀硫酸、導線和電流表組裝成原電池,觀察實驗現(xiàn)象Zn、Cu①鋅片溶解②銅片不溶解,表面產生無色氣泡③電流表指針偏轉鋅失去的電子通過導線轉移至銅片表面,溶液中的H+在銅片表面獲得電子生成H2Zn、石墨①鋅片溶解②石墨棒表面產生無色氣泡③電流表指針偏轉鋅失去的電子通過導線轉移至石墨棒表面,溶液中的H+在石墨棒表面獲得電子生成H2Cu、石墨①銅片不溶解②電流表指針不偏轉銅的還原性比H2弱,不能發(fā)生氧化還原反應,沒有電子轉移,因而不能產生電流【實驗小結】構成原電池的條件：①有自發(fā)的氧化還原反應②有電極——正、負極③電解質溶液④形成閉合回路任務3：閱讀教材p38內容，完成下列問題。（1）根據(jù)鋅錳電池的構造示意圖，完成下列問題。一次電池——鋅錳干電池構造示意圖工作原理負極鋅筒鋅被氧化，逐漸消耗電解質氯化銨糊正極石墨棒二氧化錳被還原特點放電后不能充電便于攜帶，價格低（2）常見的充電電池有哪些？它們具有哪些特點？【參考答案】鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池等都是常見的充電電池。它們放電時所進行的氧化還原反應,在充電時可以逆向進行,使電池恢復到放電前的狀態(tài)。（3）燃料電池中能量是如何轉化的?它們具有哪些特點?！緟⒖即鸢浮咳剂想姵刂心芰康霓D化是直接將化學能轉化為電能。將燃料(如氫氣、甲烷、乙醇)和氧化劑(如氧氣)的化學能直接轉化為電能的電化學反應裝置。特點:①清潔、安全、高效;②反應物不是儲存在電池內部,而是由外部提供;③供電量易于調節(jié),能適應用電器負載的變化,且充電時間較短。圍繞目標二：任務1由學生按照實驗操作要求進行實驗或觀看實驗視頻，記錄現(xiàn)象并思考完成問題。完成后利用平臺拍照上傳提交展示，教師點評。任務2由學生閱讀教材，并按實驗操作要求進行實驗或觀看實驗視頻，記錄實驗現(xiàn)象，完成問題。完成后利用平臺拍照上傳提交展示，教師講評。任務3