阅读下列材料,按要求完成任务。材料一：《普通高中化学课程标准(实验)》内容标准：举例说明化学能与电能的转化关系及其应用，认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。探究建议： “实验探究用生活中的材料制作简易电池。市场调查不同

admin2017-08-15 84

问题阅读下列材料,按要求完成任务。
材料一：《普通高中化学课程标准(实验)》内容标准：举例说明化学能与电能的转化关系及其应用，认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。探究建议：
“实验探究用生活中的材料制作简易电池。市场调查不同种类电池的特点、性能与用途。”
材料二：某版本教科书《化学2》的知识结构体系：
第一章物质结构元素周期律
第二章化学反应与能量
第一节化学能与热能
第二节化学能与电能
第三节化学反应的速率和限度
第三章有机化合物
第四章化学与自然资源的开发利用
材料三：某版本教科书《化学2》第二章第二节“原电池”片段：
要想使氧化还原反应释放的能量直接转变为电能，就要设计一种装置，使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行，并使其间的电子转移，在一定条件下形成电流。为了使用方便．还需要把可产生的电能以化学能的形式储存起来。化学电池就是这样一种装置。这种装置可以将氧化还原反应体系的能量储存起来．类似于水库的蓄存水能。
实验2-4
将锌片和铜片用导线连接(导线中间接入一个电流表)，平行插入盛有稀硫酸的烧杯中(如图2-9)，观察现象。

学与问
根据你所了解的电学知识，你知道电子是怎样流动的吗?你如何判定装置的正、负极?
由于锌和铜的活动性不同，锌容易失去电子，被氧化成Zn²⁺进入溶液，电子由锌片通过导线流向铜片，溶液中的H⁺从铜片获得电子被还原成氢原子．氢原子再结合成氢分子从铜片上逸出。这一变化过程可以表示如下：
锌片：Zn-2e^-=Zn²⁺(氧化反应)
铜片：2H⁺+2e^-=H₂↑(还原反应)
我们把这种将化学能转变为电能的装置叫作原电池．最早的化学电池就是根据原电池原理制成的。
要求：
(1)原电池反应时锌这端也会有气泡产生，是什么原因?怎样避免?
(2)写出本课的三维目标。
(3)写出本课的教学过程。
(4)为本课进行板书设计。

选项

答案(1)有两个原因，①在电解质是酸的时候，虽然组成了原电池，在正极铜的表面发生了还原反应，氢离子被还原产生氢气。但锌片还是能跟氢离子直接接触，会有少量的氧化还原反应直接在锌片上发生。所以在锌片上也会有气泡生成。②有可能是锌片不够纯，也会看到气泡的产生。 (2)【知识与技能】学生通过实验探究认识原电池的工作原理和构成条件，初步掌握原电池的正、负极的判断方法。形成原电池的概念。【过程与方法】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，基本过程和方法，初步养成科学探究的能力。【情感态度与价值观】关注化学科学对个人生活和社会发展的贡献，关注能源问题，逐步形成正确的能源观。 (3)教学过程： (一)实验展示，激趣导入【探究1】把一块锌片和铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察实验现象(注意两块金属片不要相接触，下同)请记录现象。铜片：无明显变化锌片：表面产生气泡 [*] 【探究2】首先将两根导线连接在一起，观察铜片表面有无变化；然后在导线中间连接一个灵敏电流计。观察电流计的指针是否发生偏转?请记录现象。电流计：指针偏转铜片：表面有气泡产生锌片：溶解结论：有电流产生【讲解】原电池的定义定义：将化学能转化为电能的装置。 (二)知识升华，探究新知【多媒体演示】演示铜锌原电池的工作原理，并分析讲解该电池中正、负极的判断方法，各电极的反应类型。【观察】动画中电子的流向、电流的方向、H⁺的移动方向、气泡产生的位置。【回答】铜片表面产生了气泡。【提问】产生的气体是什么? 【回答】氢气。【提问】氢元素原来以什么形式存在? 【回答】H⁺。副板书：我们再从电子得失角度分析2H⁺→H₂ 【提问】硫酸电离出的H⁺如何转化为H₂是得到电子还是失去电子? 【回答】得到电子。【提问】既然是得电子，那么得到的电子是谁提供的呢?是锌还是铜呢? 【回答】锌提供的，锌表面的电子流到了铜片上被溶液中的H⁺得到后产生H₂。【提问】大家思考一下有没有可能是铜提供的?如果不是铜，理由如何? 【回答】如果可能是铜与硫酸反应，Cu失去电子给了H⁺，生成了Cu²⁺，溶液会变蓝，但实验中溶液没有变成蓝色。【提问】电子从何而来?电子是从溶液传递还是锌片与铜片的接触点传递的呢? 【回答】是接触点传递的。【讲述】如果有电子的移动就应该会有电流，那电流是如何产生的呢? 【讲述】在这个装置中锌片失去电子，失去的电子通过导线传递给铜片，溶液中的H⁺在铜片的表面得到电子变成氢气。该装置发生了化学反应，在外电路产生了电流，电子由Zn片流出，产生了电能。这两个电极反应我们称之为半反应，大家想一下在氧化还原反应中。我们将得电子的反应称之为什么反应?失去电子的反应称之为什么反应?原电池的巧妙之处就在于将氧化反应和还原反应这两个半反应在不同的区域进行。一个完整的反应应该包括氧化反应和还原反应两个过程，我们只要将氧化反应和还原反应两个半反应加起来就能得到一个完整的电化学反应。和学生们一起完成下表： [*] 【设问】上述装置能产生电流，其他类似的装置是否也能产生电流? 【演示探究】改变电极材料、溶液、连接方式进行演示探究(控制变量)，引导学生观察思考。 [*] 【对比分析】对比分析，原电池的构成条件 ①有两种活性不同的电极(金属或非金属单质)； ②电解质溶液； ③形成闭合电路； ④自发的氧化还原反应。要点：两极、一液、要闭合 (三)课堂小结，思考交流原电池是将化学能转化为电能的装置，其构成条件是“两极、一液、要闭合”，反应的本质是氧化还原反应。课下去了解一下生活中常见的电池，它们的工作原理是什么，如果可以，大胆地尝试写下电池反应及电极反应。 (4) 原电池一、原电池概念：将化学能转化为电能的装置。二、原电池工作原理 [*] 三、形成原电池条件： (1)有两种活性不同的电极(金属或非金属单质) (2)电解质溶液 (3)形成闭合电路 (4)自发的氧化还原反应

解析

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