第六章 实验活动6 化学能转化成电能 教学设计 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

教学设计 课程基本信息 学科 化学 年级 高一 学期 春季 课题 实验活动6 化学能转化成电能 教学目标 1. 通过完成教材实验让学生体验化学能直接转化成电能的过程，认识形成原电池的条件。 2. 通过探究影响原电池电流大小的因素体验科学探究的一般过程 。 教学内容 教学重点： 1. 原电池的工作原理。 2. 原电池的构成要素。 教学难点： 1. 原电池的工作原理。 2. 原电池的构成要素。 教学过程 【情景引入】新能源汽车靠什么提供动力？ 【实验探究】 实验一： 电极材料 电流表指针是否发生偏转 解释 否 没有电解质溶液，未发生氧化还原反应，没有电子的转移，不能形成电流 否 实验二： 实验装置 实验现象 解释 锌片溶解，表面产生无色气泡 电解质溶液中的H＋与Zn发生氧化还原反应，在Zn的表面直接得到电子产生H2 锌片溶解，表面产生无色气泡；铜片表面无明显现象 Cu和石墨都不能与H＋发生氧化还原反应； H＋在锌片表面得到电子生成H2 锌片溶解，表面产生无色气泡；石墨棒表面无明显现象 实验三： 实验材料 实验现象 解释 锌片溶解；铜片不溶解，表面产生无色气泡；电流表指针偏转 Zn失去的电子通过导线转移至铜片或石墨棒表面产生电流，溶液中的H＋在铜片或石墨棒表面获得电子生成H2 锌片溶解；石墨棒表面产生无色气泡；电流表指针偏转 铜片不溶解，电流表指针不偏转 Cu和石墨棒都不能与H＋发生氧化还原反应，没有电子转移，因而不能产生电流 【构建模型】 原电池的构成要素： （1）两个电极（2）与电解质溶液接触（3）发生氧化还原反应（4）形成闭合回路 原电池工作原理： 原电池工作时，负极上失去的电子通过导线转移到正极，电解质溶液中阳离子移动到正极，在正极上得到电子，从而让氧化反应和还原反应分别在两个电极上发生，从而实现了电子转移，形成电流。 【情景引入】新能源汽车怎么选？ 【实验探究】 1.实验猜想 （1）电极材料的活泼性 （2）两个电极之间的距离 （3）两个电极的正对面积 （4）电解质溶液的浓度 （5）电解质的种类 （6）温度等。 2.实验设计： 序号 电极材料 电极间距 电极正对面积 硫酸溶液浓度 电流强度 ① Cu-Fe 5.0cm 深度相同 1moi/L ② Cu-Zn 5.0cm 深度相同 1moi/L ③ Cu-Zn 靠近再恢复 深度相同 1moi/L ④ Cu-Zn 5.0cm 提出再恢复 1moi/L ⑤ Cu-Zn 5.0cm 深度相同 0.1moi/L 3.实验： 采用传感器、数据采集器，通过计算机和相配套的软件获得动态数据和图像。 药品：锌片、铜片、铁片（大小形状相同）、分别为1mol/L和3mol/L的稀硫酸。 仪器：原电池实验器、计算机、USB数据线、连接线、数据采集器、多量程电流传感器 4.实验结果与讨论 结论：两电极材料的活动性差异越大、电极间距越小、相对面积越大、电解质溶液的浓度越大，原电池的电流强度越大。 【总结】发现问题，提出假设，实验验证和理论分析，构建模型，应用模型的科学探究过程 【情景过渡】如何设计电动小汽车？ 【模型应用】根据提供的材料设计电动小汽车，并比赛。 【课后思考】分析曲线图和调查结果，电池还存在电流衰减、续航、安全、充电、污染等问题。课后继续调查研究生活中有哪些类型的电池，工作原理是怎样的？衡量电池性能的指标还有哪些？ 学科网（北京）股份有限公司 $$