高中化学必修二2.2化学能与电能第2课时(教案2)
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化学能与电能一、教材分析这是学生第一次接触到电化学的知识,而在现代社会,学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识,而化学反应与电能之间有什么关系,在本章可以得到解答,从而对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。
教材从能量转化角度和实验探究来发现和认识这种实现化学能转化为电能的装置──原电池装置,再通过“科学探究”进一步挖掘原电池原理和组成条件。
教材紧密联系生活实际,以激发学生学习化学兴趣,更重要的是启发学生运用已学化学知识解决实际问题,从而培养学生的创新精神。
二、教学目标1.知识目标:①通过实验探究,认识到化学能可以转化为电能;②掌握原电池的工作原理和构成条件;2.能力目标:培养学生的实验操作能力、观察能力、科学的学习方法,培养学生创造性思维与探究能力,以及提出问题、分析问题、解决问题的能力。
3.情感目标:通过小组探究实验活动,培养学生自主探索创新精神和同学间的交流合作学习的协作精神,并通过实验不断体现出由实践→认识→再实践→再认识的认知过程。
三、重点:掌握原电池的工作原理和构成条件四、难点:原电池工作原理和构成条件的探究活动五、教学过程【多媒体展示】图片,各种电子设备都离不开充电,说明现代生活离不开电。
【过渡】电能不能直接从自然界获取?电不能直接来源于自然界,引出一次能源和二次能源的概念。
【板书】第二节化学能与电能【过渡】那我们目前所用的电能从何而来呢?[展示]在我国的发电总量中,相对水力和其他能源提供的发电量,火力发电的发电量仍是居于首位。
那么在火力发电过程中,能量是如何转变的?【多媒体展示】发电厂工作原理图【讲解】火力发电是通过化石燃料燃烧,使化学能转变为热能,加热水使之汽化为蒸汽推动蒸汽轮机,然后带动发电机发电。
燃煤发电是从煤中的化学能开始的一系列能量转换过程:化学能→热能→机械能→电能。
【提问】跟据刚才的认识,能不能分析一下发电厂发电的利和弊?(并对学生的回答进行引导补充)利:我国煤炭资源丰富,廉价方便弊:1.排出大量的温室效应气体.2.有废气可能导致酸雨3.废料4.废水5.能量转换效率低【设问】那能不能有一种装置,直接把化学能转化成电能呢?【问题探究】(用多媒体展示出问题和实验过程)1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生?2、锌片和铜片用导线连接后,现象又怎样?为什么?3、锌片和铜片用导线连接加个电流表后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写?【提问】请同学来描述一下自己观察到的现象,并做解释。
化学能与电能知1、理解原池原理和形成条件。
与2、通学生完成原池形成条件的, 学研究的方法。
三技术程通学生假与猜想、方案、行、解象、得出目与、用解决的程,逐渐研究出原池的原理和构成条件,并学方法科学研究的方法,提升学生的科学研究能力。
通小活提升学生与别人交流、合作的能力。
情感通本的学,展学生学化学的趣,于研究物化的奇特,通度化学史的介,使学生理解科学研究的辛。
与价培育学生勤于思虑、研究求的科学度。
讲课要点原池的原理和形成的条件讲课点原池的原理讲课方法研究式、式讲课媒体、多媒体助讲课讲课内容更正建【研究引入】步象1、片插入稀硫酸2、片插入稀硫酸3、片和片上端接在一同插入稀硫酸【研究】1、片和片分插入稀硫酸中有什么象生?2、片和片用接后插入稀硫酸中,象又怎?什么?3、片的量有无化?溶液中c(H+) 如何化?4、片和片上化的反式怎写?5、子流的方向如何?【引入】能是代社会中用最广泛,使用最方便、染最小的一种二次能源,又称力。
比方,平常生活中使用的手提、手机、相机、像机⋯⋯全部都依于池的用。
那么,池是怎把化学能能的呢?就我用化学知揭开池个。
【板】第二化学能与能【板书】一、化学能与电能的互相转变【板书】 1、燃煤发电的过程【板书】 2、燃烧的实质──氧化还原反应【剖析】氧化还原反应的实质是氧化剂与还原剂之间发生电子一次能源和转移的过程,电子转移惹起化学键的重新组合,陪伴着系统能二次能源的量的变化。
要使氧化还原反应开释的能量不经过热能而直接转定义化为电能,就要设计一种装置,使氧化反应和还原反应分别在常有的一次两个不一样样的地域进行。
假如要把可产生的电能以化学能的形式能源(流水,存储起来,这就是我们这节课要研究的重要知识点──原电池,风力,原煤,这类装置可以将氧化还原反应的能量存储起来,近似于水库的石油,天然蓄能。
气)【板书】 3、原电池常有二次能【引入】实验:水果电池,引出原电池看法( 注意讲清实验过源(电力,蒸程 )汽)【过渡】此刻经过实验来研究如何才能构成原电池。
第二章化学反应与能量第二节化学能与电能教材分析:化学能与电能,是化学学科的理论性知识之一,以氧化还原反应原理为依托是对其本质的拓展和应用。
因为学生在初中化学初步学习了“化学与能源”,在选修模块4将系统深入地学习化学反应与能量,本节为选修模块的学习奠定了基础。
本节涉及到以下知识:氧化还原反应;能量的转换;原电池原理的应用;电解质溶液、金属的活泼性;物理学科的电学知识。
通过本节课的学习,学生从实践到理论,以及从理论到实践的认知规律将会有很大的提高。
而且原电池在实际生活、工农业生产、科学研究中应用十分广泛,因此学好本节知识,具有重要的理论意义和现实意义。
学情分析:学生在初中的学习过程中已了解金属活动性,在必修一的学习中了解了氧化还原反应,通过对物理学科电学的学习也有一定的电学知识。
因此,已经具备学习本课的的理论基础。
新课程背景下要求学生自主探索,主动求知,学会收集、分析和利用各种信息及信息资源,并以此发展学生的实践能力、创新精神,合作与分享意识、社会交往能力和社会责任感。
因此,在设计《化学能与电能》这节课时,我采用学案导学、分组实验和小组讨论的形式让学生自主探索问题,分析问题,解决问题,强化学生的探究意识;以实验现象激发学生的探究兴趣,引发学生通过对实验现象的观察,实验原理的分析,真正理解了原电池的本质(氧化还原反应),分析归纳构成原电池的条件。
这样,学生不仅掌握了化学知识和规律,而且获得了探求知识的途径与方法。
教学目标:知识与技能:1、了解原电池原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
2、初步了解原电池的装置。
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。
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。
教学重点:认识原电池的工作原理;形成原电池的概念教学难点:用已经学过的有关知识探究化学能转化为电能的条件和装置教学方法:实验探究法、小组讨论仪器用品:仪器:电流表、导线、小烧杯。
第二章第二节化学能与电能【教学目标】1、知识技能目标通过实验和科学探究形成原电池概念,初步了解原电池的组成,理解其工作原理培养学生实验操作能力、观察能力、科学探究精神和分析、归纳能力2、情感目标培养学生自主探索创新精神和交流合作学习的协作精神【重点难点】1、初步了解原电池组成,理解其工作原理2、通过实验探究从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质及原电池的构成条件【教学方法】实验,探究,讨论【教学过程】[新课引入] 随着科学技术的发展,人们的生活水平在不断的提高。
各种电器进入到我们的日常生活中,他们都需要依靠电池来工作,例如电动车、照相机、手机,那么电池是怎么样提供电能的呢?我们目前所用的电能从何而来呢?[自主学习]请学生阅读课本39页~40页的内容,思考下列问题:①何为一次能源?何为二次能源?②我们目前使用的电能从何而来?③火力发电过程中,能量如何转化?[投影] 火电站工作原理示意图化石燃料燃烧加热水蒸气推动蒸汽机带动发电机化学能热能机械能电能(氧化还原反应)[总结]燃煤发电是从煤的化学能开始的一系列能量转化过程,其中,燃烧是使化学能转化成电能的关键。
[设问]在上述转化过程中,能量转化是否能达到100%呢?能不能找到一种装置,把化学能直接转化成电能呢?[交流讨论]1、为什么会有电流产生?2、定向移动的电子从何而来?移动方向是怎样的?3、电池的正极和负极分别是什么?分别发生了什么反应?4、溶液中有哪些看不见的动作?[结论] ③装置已经形成了。
[板书]一、原电池1、定义:将化学能转变成电能的装置(如铜锌原电池)[板书]2、原电池工作原理-负极阴离子阳离子正极电流(1)电极名称和电极反应:负极( ):反应类型:正极( ):反应类型:总反应:(属反应)(2)外电路中的电子流向:;电流流向:(3)内电路中的离子移动方向:[探究二]探究原电池装置的构成条件能否构成原电池构成原电池条件一③将锌片和铜片用导线与电流表相连插入稀硫酸中①锌片表面②铜片表面③电流表指针能否构成原电池构成原电池条件二、三[结论]原电池的构成条件:①(原电池反应的本质)负极:②的两极材料正极:③(如酸:稀硫酸;碱:NaOH溶液;盐:食盐水)④形成[总结并板书]3、构成原电池的一般条件:“两极一液成回路”①氧化还原反应:原电池反应的本质负极:电子流出,发生氧化反应,较活泼的金属②活动性不同的两极材料正极:电子流入,发生还原反应,较不活泼的金属或非金属导体③电解质溶液酸:稀硫酸碱:NaOH溶液盐:食盐水④形成闭合回路[课堂检测]根据上述的标准来判断下列几个装置能否构成原电池。
《化学能与电能》教学设计
一、教学目标
1.知识与技能
通过实验和科学探究形成原电池概念;
初步了解原电池的组成,理解其工作原理。
2.过程与方法
通过分析火力发电的原理及利弊,建立“将化学能直接转化为电能”的新思路,通过实验和科学探
究,培养学生科学探究精神和分析、归纳的能力。
通过对氧化还原反应的本质的分析,提出实现新思路的各种推测和猜想等,培养创新思维能力。
3.情感态度价值观
通过科学探究和实验对比,培养合作学习的思想。
二、教学重、难点
重点:了解原电池的组成,理解其工作原理。
难点:通过实验和科学探究形成原电池概念,抽象出原电池的工作原理三、教学方法
问题引导、实验探究、对比分析、归纳总结、强化巩固
四、教学设计思路
通过分析火力发电的原理及利弊,引出“将化学能直接转化为电能”的新思路,进而通过对氧化还原反应的分析,提出实现新思路的猜想,并进行实验和科学分析,引导学生进行归纳,抽象出原电池的概念,归纳出原电池构成的条件进行评价和反思。
五、教学过程
[板书设计]
化学能与电能
一、课题的提出
1、火力发电中的能量转换过程:
2、研究课题:能否将化学能直接转化为电能?
二、原电池
Zn + H2S04 =ZnSO4 +H2 Zn +2H+ =Zn2+ +H2
1、概念:将化学能转变为电能的装置叫做原电池
2、化学电池的反应本质:
3、原电池的构成
1、有两种活动性不同的金属(或非金属单质)作电极。
2、电极材料都插入电解质溶液中。
3、两极相连形成闭合电路
4、设计原电池。
第六章化学反应与能量
第2课时化学反应与电能
教学设计
一、教学目标
(1)通过对设计原电池装置必要性的论证,提升学生将化学知识应用于生产和生活的社会责任感,培养科学态度与社会责任的核心素养。
(2)通过对设计原电池装置可行性的论证,加深对氧化还原反应本质的理解。
(3)通过对原电池工作原理的分析,培养学生证据推理与模型认知的核心素养。
(4)通过对原电池形成条件的探究,锻炼学生的探究能力,培养学生科学探究与创新意识的核心素养。
二、教学重难点
1.教学重点
理解氧化还原反应与原电池之间的联系,分析简单原电池的原理,了解原电池形成的条件。
2.教学难点
原电池装置的设计
三、教学流程
四、教学过程
板书设计
化学反应与电能
一、原电池
1.定义:将化学能转化成电能的装置。
2.工作原理
负极:电子流出的一极(失电子),Zn -2e-=Zn2+,发生氧化反应正极:电子流入的一极(得电子),2H++2e-= H2↑,发生还原反应电子:负极→正极
溶液中:阴离子移向负极,阳离子移向正极。
(负负正正)
3.形成条件:有自发的氧化还原反应
①形成闭合回路。
②有活泼性不同的电极。
③电极需插进电解质溶液中。
五、教学反思
上课过程中语言不够简洁明了,可以再简洁一点,上课内容还是太多了一点,可根据情况适当减少内容,在上课时间的把控上还有待加强。
第二章第二节能与电能(2)发展中的电【习目标】1了解生活中常用的电和新型电池;2引导生从电子转移角度解能向电能转的本质以及这种转的综合利用价值3感悟研制新型电池的重要性以及电可能会引起的环境问题,初步形成较为客观正确的能观。
[]【习重点】通过对常用电和新型电池原的了解,进一步巩固原电池原。
【习难点】通过对常用电和新型电池原的了解,进一步巩固原电池原。
【自主习】1锌锰干电池(一次性电池)(1)普通锌锰电池负极材料是:正极材料是:电解质是(2)碱性锌锰干电池[]负极材料是:正极材料是:电解质是改进后碱性锌锰电池的优点:2充电电池(二次性电池) zc(1)铅蓄电池负极材料是:正极材料是:电解质是优点:缺点:(2)镉镍电池负极材料是:正极材料是:电解质是优点:缺点:(3)锂电池锂亚硫酰氯电池(L-SO 2):8L+3SO 2=6L+L 2SO 3+2S负极: ;正极: 。
3氢-氧燃料电池负极通入 正极通入【基础达标】1.下列有关电池的说法不正确的是( )A .手机上用的锂离子电池属于二次电池B .铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极.甲醇燃料电池可把能转为电能D .锌锰干电池中,锌电极是负极2.日常所用干电池的电极分别为石墨棒(上面有铜帽)和锌皮,以糊状NH 4和2作电解质(其中加入MO 2吸收H 2),电极反应式可简为:-2-===2+,2NH 错误!未定义书签。
+2-===2NH 3↑+H 2↑(NH 3与2+能生成一种稳定的物质)。
根据上述判断,下列结论正确的是( )①锌为正极,石墨为负极 ②锌为负极,石墨为正极③工作时,电子由石墨极经过外电路流向锌极④长时间连续使用时,内装糊状物可能流出腐蚀用电器A .①③B .②③ .③④ D .②④3.燃料电池是目前电池研究的热点之一。
现有某课外小组自制的氢氧燃料电池,如图所示,、b 均为惰性电极。
下列叙述不正确的是( )A .极是负极,该电极上发生氧反应B .b 极反应是O 2+4OH --4-===2H 2O.总反应方程式为2H 2+O 2===2H 2OD .氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电4.铅蓄电池的两极分别为Pb 、PbO 2,电解质溶液为硫酸,工作时反应为:Pb +PbO 2+2H 2SO 4===2PbSO 4+2H 2O下列结论正确的是( )A .Pb 为正极被氧B .SO 错误!未定义书签。
第二节化学能与电能第一课时《再探原电池》【教学目标】(知识与技能)1.掌握原电池的概念,理解并掌握原电池原理。
2.学会判断原电池的正、负极。
3. 学会书写简单原电池的电极反应式。
4. 通过实验提高观察能力、动手能力和设计能力。
(过程与方法)1.通过分组实验探究学会控制变量。
2. 通过实验现象的分析和对比掌握原电池的形成条件。
3. 采用POE策略,传统实验和数字实验进行多重表征。
(情感态度与)1.借助图片展示和化学史的渗透,激发学生学习兴趣。
(价值观)2. 通过对分组实验,培养学生合作精神。
3. 曲线表征让学生感知数字实验的魅力。
4. 联系生活实际体现学科价值,学以致用。
【教学重点】原电池的构成条件。
【教学难点】原电池的工作原理及设计实验。
【教学方法】翻转课堂数字化实验探究 POE策略多重表征【教学准备】多媒体辅助;对学生进行分组:四人为一个合作小组【教学用具】电流传感器、数字采集器、平板、灵敏电流计,两个铜片、两个锌片、石墨电极、导线若干、100ml小烧杯4个、1mol/LH2SO4溶液、1mol/LNaCl溶液、酒精、学生自带的西红柿、苹果、葡萄等水果。
【教学过程】第一环节:关注微课再现知识教师活动学生活动设计意图素材1图片~火力发电(投影)一、原电池1、定义:将化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。
[动画]Zn-Cu原电池的工作原理观看图片积极回应。
书写电极方程式关注微课再现知识[思考]1、原电池式由哪些部分组成的?2、写出电极方程式【微观表征】素材2图片~青蛙腿与伏打电池[设问]原电池的构成条件是什么?【符号表征】锌片(负极):Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)铜片(正极):2H++2e-=H2↑(还原反应)观看思考培养学生分析问题的能力巩固知识进行化学史教育激发学习兴趣第二环节:实验探究建构知识教师活动学生活动设计意图[分组实验]探究原电池组成条件(1)实验探究原电池的电极:[用品] 铜片、锌片各两片,碳棒、稀硫酸、导线、灵敏电流计设计原电池装置。
《原电池》教学设计一、设计思想“高中化学课程应有利于学生体验科学探究的过程,学习科学研究的基本方法,加深对科学本质的认识,增强创新精神和实践能力”,新的普通高中化学课程标准要求教师必须更新原有的教育观念、教育模式和教学方法,注重高中化学教学中的“引导—探究—发现”教学模式的实施,培养具有独立思考能力以及强烈的创新意识等综合素质的人才。
“发现法”作为一种教学方式,无论是教学过程,还是教学目标,更多关注的是学生的学,这种意义下的“发现学习”,以学生的自主探索、合作学习、科学探究为主要特征,学习过程中,学生在原有的认知基础上,其元认知、动机、行为都能得到积极有效的参与。
本堂课教学设计充分体现“发现式”课堂教学模式。
二、教材分析本册教科书的主要任务是带领学生学习化学反应的基本原理,认识化学反应中能量转化的基本规律,而本节内容则以必修II第二章第二节《化学能与电能》所涉及的原电池常识为基础,通过进一步分析原电池的组成和探究其中的原理,引出内电路、外电路等概念,恰能很好地全面体现本册教材的目标特点。
同时教师还须把握好教学深度,只要求学生能写出相关的电极反应式和电池反应式,对化学的研究和应用只需有一个概貌性的认识即可。
三、学情分析这一节内容是以必修II第二章第二节“化学能与电能”为基础,是对必修II基础的加深和提高,在化学必修II中,学生对于原电池已经学习了相关的知识,只是很浅显,只是要求能够举例说明原电池中化学能和电能的转化关系及其应用,而在选修IV中则应使学生从微观层面对原电池和原电池的原理有个更加深刻的认识和理解。
四、三维目标●知识与技能:1.使学生进一步认识原电池,理解原电池原理,能够写出电极反应式和电池反应方程式。
2.会设计简单的原电池。
●过程与方法:1.通过故事情境的创设,引出原电池2.通过观看动画模拟,进而深入理解原电池的结构和工作原理。
3.通过讨论、探究与归纳,掌握原电池的结构和工作原理,知道内电路、外电路等概念。
教学设计《化学能与电能》一、教学内容分析本节课教学是人教版高中化学必修Ⅱ中第二章《化学反应与能量》第二节《化学能与电能》的第一课时。
本节内容则是侧重于化学能转化为电能的研究,从知识上说则是氧化还原反应的重要应用之一,也是实现氧化还原反应这一主干知识的螺旋式上升的一个重要环节。
因此本节课的重心是实现通过氧化还原反应将化学能转变成电能的装置的研究。
二、学生情况分析1.知识基础学生通过必修I的学习,已经了解了氧化还原反应的实质是电子的得失或偏移,通过初中物理的学习已经知道带电粒子的定向移动形成电流。
但是学生对于将一个氧化还原反应分为两个半反应在两个不同场所发生这种情况是第一次接触,因此在本节课教学中设置了“将铜锌和稀硫酸原电池”这一实验,分析产生电流的原因,引出电子和离子是如何做定向移动的,从现象分析反应,从实际需要出发,实现氧化剂和还原剂分开的设计思想,然后通过实验事实的直观材料去分析原电池的工作原理,降低难度,符合学生的认知规律。
2.实验技能基础经过几个月的高中学习训练,学生已经具备一定动手能力和实验设计能力,且由于物理课上的训练,学生也已经具备一定的电路组装能力。
因此本节课主要采用学生实验获得大量的感观材料之后加以分析的方法来进行学习。
三、教学设计总体思路基于以上分析,我采取了以下的设计思路:从化学小史分析两位科学家装置的共同特点→学生根据提供材料形成设计出一套产生电流的装置电能的装置→分析为什么能够产生电流→电能是由什么形式能量转化来的→原电池的工作原理(氧化还原反应的实际应用)→实验探究原电池的形成条件→通过习题来巩固原电池的原理和原电池的形成条件。
四.教学目标设计知识与技能1.学生通过Cu-Zn原电池的实验来分析原电池的原理2.实验探究构成原电池的条件3.能够运用构成原电池的条件来设计原电池装置过程与方法1.通过合作探究原电池的原理,理解化学实验研究的一般方法。
2.通过实验探究,提高实验操作能力3.通过思考与交流学会联系自己已掌握的知识通过比较归纳认识事物的本质特征。
第二章第二节化学能与电能(一)
教案
创设习题
情境
练习:以下装置不能形成原电池的是。
实验探究组织指导学生通过实
验得出习题答案。
多媒体展示学案相关
内容。
引导学生得出
形成原电池的条件。
【板书】
3、构成成原电池的条
件:①能发生自发的
氧化还原反应②有两
个活泼性不同电极
(金属或能导电的非
金属)③有电解质溶
液④能形成闭合回路分组实验,讨论电流计
的指针偏转都和哪些
因素有关。
对实验现象进行总结,
记录在学案上,和其他
组的同学进行交流,得
出原电池的行成条件。
把相关结论记录在学
案上
通过探究原电池的构成
条件进一步强化原电池
模型。
通过对原电池装置的改
进提高学生实验探究的
能力和创新意识。