【问题探讨】在火力发电过程中,化学能要经过一系列能量转换环节才能转化为电能,由于转换环节多,能源利用率低,造成能源极度浪费。那么能否将化学能直接转化为电能,提高能量的利用率?
【设置阶梯式问题,对学生进行探究思路引导】
问题1:氧化剂和还原剂直接接触进行反应时,化学能转化为热能,再经过一系列能量转换环节才能转化为电能。那么要使氧化还原反应释放的能量不经过热能,而直接转化为电能,所要解决的第一问题是什么?(电子的定向移动形成电流)
问题2:若将氧化反应和还原反应分开在不同区域进行,那么,怎样架设桥梁使电子从还原剂区域转移到氧化剂区域,同时形成电流?
问题3:怎样知道所架设的桥梁中有电子流过?如何从电学角度考虑仪器选择和组装问题?
【学生活动】学生组成课题学习小组进行讨论,交流,初步了解科学探究步骤,建立科学探究模型,并试着设计实验方案进行探究。
【科学探究】如何将化学能直接转化为电能?
【学生组成课堂学习小组,设计实验探究方案,分组实验,进行实验探究,观察实验现象并记录,小组成员交流探讨】
实验序号 实验1
实验步骤 在小烧杯(50ml)加入一定量稀硫酸和一块锌片
实验现象
用化学方程式解释现象
思考问题寻找答案 问题1:反应中哪种物质失去电子?哪种物质得到电子?
问题2:Zn是通过什么途径将电子转移给溶液中的H+的?
问题3:怎样想办法使Zn和H+分开,不让H+直接在Zn表面得电子?
列出你对问题3的看法