师：同学们，今天我们来学习高一化学必修第二册第六章第一节化学反应与能量变化的第二课时——化学反应与电能。希望大家达成以下目标：第一，借助原电池装置和原理的学习，体会化学能到电能的直接转化，提高模型认知能力，学习科学探究方法；第二，能够辨识简单原电池的构成要素，正确判断原电池的正负极，能用电极反应式对简单原电池的宏观实验现象进行符号表征；第三，了解各类电池在生产生活实际中的应用，举例说明化学电源对提高生活质量的重要意义。
在当下信息化社会，没有电我们寸步难行。请大家打开课本36页图6 - 5《2015年我国电力生产量构成图》，其中火力发电由于原料来源丰富，建厂占地面积小，成本和技术要求都比较低，目前在我国仍占总发电量的74%。那么在火力发电中，化学能是如何转变成电能的呢？
第一步，通过化石燃料燃烧，化学能先转变为热能；第二步，加热水使之汽化为蒸汽，推动蒸汽轮机，热能转化为机械能；第三步，机械能带动发电机，机械能转化为电能。能量经过多次转化，每步都有能量损耗，所以火力发电能源利用率低，一般仅为30%到40%。同时，化石燃料燃烧时还会产生大量的二氧化硫、一氧化碳、一氧化氮、粉尘等有害物质。而且化石燃料作为一种不可再生资源，终有用完的一天。
燃烧是氧化还原反应，本质是氧化剂与还原剂之间电子的转移。要想使氧化还原反应释放的能量直接转化为电能，就要设计一种装置，使反应中的电子转移在一定条件下形成电流。
我们先来阅读课本36页实验6 - 3的实验步骤：将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象；用导线连接锌片和铜片，观察比较导线连接前后的现象；如图6 - 6所示，用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表，观察电流表的指针是否偏转。接下来请同学们观看实验6 - 3的实验视频。
将锌片和铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯中，可观察到锌片溶解，其表面产生大量气泡，铜片表面无明显现象。这是由于锌在金属活动性顺序中位于氢之前，可与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气；铜在金属活动性顺序中位于氢之后，不能与稀硫酸发生反应，因此铜片表面无明显现象。
用导线将铜片和锌片连接起来，可观察到铜片表面产生大量气泡，锌片逐渐溶解。用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表，可观察到电流表的指针发生偏转，这说明反应过程中有电流产生。我们把这种将化学能转变为电能的装置叫做原电池。锌片是电子流出的一极，为原电池的负极；铜片是电子流入的一极，为原电池的正极。最早的化学电池就是根据原电池的原理制成的。
第一步，将锌片和铜片插入稀硫酸中，锌片上产生大量气泡，铜片上没有变化。微观上，稀硫酸在溶液中以氢离子和硫酸根离子形式存在。锌失去电子，氢离子直接在锌表面得到电子，这一过程化学能转化为热能等其他形式，并没有电流产生。要产生电流必须有电荷定向移动，在这里就是让电子发生定向移动。
用导线连接锌片和铜片后，铜片上有气泡产生，说明溶液中的氢离子在铜片表面得到电子，生成氢气。铜片上的电子是从哪里来的呢？是锌失去的电子通过导线到达铜片，溶液中的氢离子在铜片表面得到电子生成氢气。这种装置使原氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行，使反应中转移的电子在导线上发生定向移动，形成电流，从而实现化学能向电能的直接转化。串联电流表后电流表指针发生偏转，也证实了导线中确实有电流通过。但导线连接前后总反应不变。这种把化学能转化为电能的装置叫做原电池。
原电池的正负极如何判断呢？我们先将原电池分成两部分，溶液为内电路，电极和导线构成外电路。我们知道外电路中电流是从正极流向负极，而电子运动方向与电流方向相反，所以电子是从负极流向正极，所以锌片是负极，铜片是正极。锌片活泼，失去电子发生氧化反应，生成锌离子进入溶液，锌片失去的电子经过导线到达铜片表面。溶液中的氢离子在铜片即正极表面得到电子，发生还原反应，生成氢气。注意，铜片只传递电子，并没有参与反应。
我们来总结一下，在原电池中，电子流出、发生氧化反应的一极是负极，一般较活泼的金属电极做负极；电子流入、发生还原反应的一极是正极，一般较不活泼的金属或石墨电极做正极。要形成电流，必须要形成闭合回路。内电路中没有电子，如何形成电流呢？稀硫酸是电解质溶液，其中有带电荷的阴阳离子，阴离子带负电，所以向着电子流出的方向移向负极，形成回路，阳离子移动方向相反。
我们来看一道拓展练习，将锌片和石墨棒同时插入硫酸铜溶液中，会有什么现象呢？因为在金属活动顺序中，锌位于铜之前，锌可以将溶液中的铜离子置换出来，所以可以观察到锌片溶解，同时锌片表面有红色的铜析出。微观上，锌直接将电子转移给溶液中的铜离子，无电流产生。石墨棒与硫酸铜溶液不反应，无现象。
用导线将锌片和石墨棒连接起来，并在导线上串联一个电流表，会有什么现象呢？由于石墨棒可以导电，电子由锌片通过导线流向石墨棒，所以锌、石墨棒、硫酸铜溶液组成了原电池装置。锌片活泼作负极，失去电子发生氧化反应，生成锌离子进入溶液。石墨棒作正极，锌片失去的电子通过导线到达石墨棒表面，溶液中的铜离子在石墨棒表面得到电子发生还原反应，生成铜单质。注意导线连接前后总反应不变，只是将氧化反应与还原反应分开在两个区域进行。溶液中的阳离子（铜离子）移向正极，阴离子（硫酸根离子）移向负极，形成闭合回路。所以连接导线后现象是锌片溶解，石墨棒上有红色物质析出，电流表指针发生偏转，说明导线中有电流通过。