1、1化学能与电能的转化习题课唐海平一、教学目标1、知识与技能：（1）通过比较，认识原电池、电解池的原理、装置、构成条件和能量转化方面的区别；（2）能够正确书写简单的原电池的电极反应方程式；（3）判断氢氧燃料电池正、负电极和电子流向，并能正确书写电极反应式和总反应式(发展要求 )；（4）能够根据原电池原理设计简单的化学电池 (发展要求) 。2、过程与方法：（1）通过原电池原理的学习，掌握从具体到一般的抽象概括方法；（2）通过化学电源工作原理的归纳，特别通过对燃料电池的研究，培养学生演绎推理能力；（3）通过原电池和电解池的比较，掌握归纳比较的学习方法。3、情感态度价值观：（1）通过原电池、电解池的学
2、习，认同能量能够转化的辩证观点。（2）通过原电池的应用，丰富学生的化学情感。（3）通过电解原理在氯碱工业、铜的冶炼等生产中的应用，感受电化学在现代文明中的重要作用。二、教学重难点教学重点：原电池的形成条件 原电池的工作原理 燃料电池的工作原理 电解装置的特点和工作原理。教学难点：电极反应式的书写，氢氧燃料电池的电极反应。三、教学方法问题探讨式。四、教学多媒体课件。五、教学过程情景创设 ：展示学生学习目标完成情况统计表并略作反馈2A、掌握得较好 B、基本掌握 C、没有掌握1、通过比较，认识原电池、电解池的原理、装置、构成条件和能量转化方面的区别 A 12 人（22.6%）B 39 人（73.6%
3、）C 2 人（3.8%）2、能够正确书写简单的原电池的电极反应方程式 A 14 人（26.4%）B 37 人（69.8%）C 2 人（3.8%）3、判断氢氧燃料电池正、负电极和电子流向，并能正确书写电极反应式和总反应式(发展要求) A 1 人（1.9%）B 47 人（88.7%）C 5 人（9.4%）4、能够根据原电池原理设计简单的化学电池 (发展要求) A 2 人（3.8%）B 45 人（84.9%）C 6 人（11.3%）【学生活动】：请同学们画出你最熟悉的原电池装置和电解池装置各一套。要求写出它们的电极反应方程式，并标明氧化反应、还原反应。 （要求两位学生到黑板上进行演示）然后由学生对自
4、己所画的原电池装置进行分析，教师适当引导，主要从原电池工作原理以及原电池形成的条件角度分析。【提出问题】：除了这种常见原电池外，你还知道哪些原电池呢？你能写出它的电极反应方程式吗？【学生回答】：燃料电池（氢氧燃料电池）如：当电解质溶液为硫酸时，正负极的电极反应方程式 负极：2H 2+4e-=4H+ 正极：O 2+4H+4e-= 2H2O总反应式：O 2+2H2=2H2O【追问】当电解质溶液改为氢氧化钠溶液时的正负极电极反应方程式又如何书写呢？（根据所学技巧或规律进行准确书写）【学生活动】学生对黑板上所画的电解池装置进行分析，从电解池的工作原理角度分析。【小结】通过对原电池、电解池的原理比较让学
5、生填写表格（从能量转换、离子的迁移方向、发生氧化反应的电极、发生还原反应的电极） 。【习题探讨】：例题 1、分析下图，哪些是原电池，哪些是电解池？3【此题意图】通过对各个装置的分析，使学生掌握原电池、电解池装置的区别，从而学生如何判断原电池、电解池。【学生分析】首先可以从有没有外加电源来区分原电池或者电解池，然后从原电池构成的条件出发进行判断。原电池： 电解池：例题 2、如下图所示,在铁和铜的接缝处涂上含有酚酞试液的 NaCl 溶液产生的现象是 这是由于 【此题意图】：通过此题让学生掌握铁的吸氧腐蚀的本质。【教师引导】：从原电池工作原理吸氧腐蚀角度分析，进而共同分析得出答案：现象是接缝沿铜的一
6、侧一圈变红；原因为铁发生了电化学腐蚀（吸氧腐蚀）负极：2Fe-4e- 2Fe2+ 正极：2H 2O + O2 +4e-4OH -【教师追问】：铁腐蚀的条件？（空气、潮湿）例题 3、分析下图，指出甲、乙分别属于哪类电化学装置图并写出各个电极上的电极反应式。【此题意图】：主要是对原电池和电解池联合考察，识别原电池、电解池装置。【学生分析】：从原电池和电解池的构成特点着手，对于甲装置由于满足构成原电池的所有条件，从而得出甲为原电池，此时可以把甲看做是外加电源即乙为电解池。【学生板演】电极反应方程式：负极（Zn）：Zn-2e -= Zn2+ （氧化） 正极(Cu)：Cu 2 2e Cu （还原）阳极(
7、粗铜) ：Cu -2e = Cu2 （氧化反应） 阴极：Cu 2+2e = Cu （还原反应）例题 4、某生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用 NaCl 和酚酞混合溶液浸湿，然后平铺在铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，出现红色字迹。据此，下列判断正确的是（ ）A、铅笔作阳极，发生还原反应B、铂片作阴极，发生氧化反应C、铅笔端有少量氯气产生4D、a 点是负极，b 点是正极【此题意图】此题为 2007 年上海高考题，有一定难度，学生必须得明确电解饱和食盐水工艺，通过此题学会如何合理判断电解池的电极产物。【学生分析】：首先围绕红色字迹展开讨论，是由于酚酞遇 OH-变红，由于原来溶液中
8、无大量 OH-，现为啥会出现此离子呢？学生回答：由于水电离产生的氢离子在阴极不断放电导致 OH-的大量产生，即铅笔端是由于氢离子的放电，根据阳离子移向阴极，我们可以断定铅笔端为阴极，从而推断 a 端为负极。由此可以排除其他选项。最终答案选 D例题 5、有 M、N 两种金属，分别与盐酸反应，产生 H2 速率相近，试设计一个实验比较 M、N 两种金属的活泼性。【此题意图】能够根据原电池原理设计让学生自行设计简单的化学电池。【知识回顾】：学生回忆金属性判断的依据：与水或者酸反应置换出氢气的难易程度最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱特定的置换反应【学生分析】：由于两种金属金属性相近，所以采用这些办法难以辨别，学生考虑用本节所用的内容即原电池知识加以处理。设计实验方案：以 M、N 为两电极，盐酸为电解质溶液，看装置中产生的现象。学生描述：若 N 极产生气泡，则活泼性 MN【教师提问】：由于金属的纯度大多都不是很高，所以难免在两电极上都有气泡产生，所以请同学们考虑用另外的实验现象来说明此问题。【学生作答】：在导线上连一个灵敏电流计，根据灵敏电流计指针的偏转来判断正负极可能会较好，大家一致赞成。【学生感悟】：通过本节课的梳理，加深了对电极反应式书写的规律的认识。【作业布置】：自印 8K 练习纸（单面）一张
