2019-2020学年高中化学 化学能与电能学案 新人教版必修2.doc

化學能與電能一、教材分析1、教材的地位及其作用本節教材是人教版化學必修2第二章第二節的教學內容，是電化學中的重要知識。

初中化學已經從燃料的角度初步學習了“化學與能源”的一些知識，在選修模組“化學反應原理”中，將從科學概念的層面和定量的角度比較系統深入地學習化學反應與能量。

該節內容既是對初中化學相關內容的提升與拓展，又為選修“化學反應原理”奠定必要的基礎。

該節分為兩課時教學，本課為第一課時。

通過本課的學習，能使學生清楚地認識原電池的工作原理和構成條件，初步形成原電池的概念，並能夠寫出電極反應式和電池反應方程式。

生活在現代社會，學生對“電”有著豐富而又強烈的感性認識。

當學生瞭解了化學反應中能量轉化的原因，並感受了探究化學能與熱能的相互轉化過程之後，會對化學能與電能之間的轉化問題產生濃厚的興趣。

正是基於學生的這種心理特徵，教材開始的幾個設問，把學生帶進了“化學能與電能之間相互轉化”研究之中。

從能量轉換角度看，本節課程內容是對前一節課中“一種能量轉化為另一種能量，能量也是守恆的；化學能是能量的一種形式，它同樣可以轉化為其他形式的能量，如熱能和電能等”論述的補充和完善。

從反應物之間電子轉移角度看，原電池概念的形成是氧化還原反應本質的拓展和應用；從思維角度看，“將化學能直接轉化為電能”的思想，是對“化學能→熱能→機械能→電能”思維方式的反思和突破。

本節教材設置了大量的探究教學素材，富有深刻的自主探究教學思想內涵。

首先，原電池概念引入的演示實驗2-4為探究教學創設了問題情景，當學生觀察到“銅片上產生氣泡”這一反常的實驗現象時，產生認知的衝突，就會情不自禁地提出一系列問題，產生強烈的探索欲望，並提出各種各樣的假設，試圖用原有的認知結構去“同化”；學生根據實驗現象，經過嚴密的邏輯推理，得出相關結論，實現認知的“順應”；當學生理解原電池的原理後，教材又設置了一個“科學探究”和“思考與交流”欄目，讓學生自己探究討論歸納出“組成原電池的條件”，實現認知結構的“發展”；同時，課本插圖“水果電池”，是本課時探究教學內容的“遷移”，實現知識的應用和延伸。

2019-2020年人教版高中化学必修二 2-2-1化学能与电能（教案）2教学目标知识与技能：1、了解化学能与电能的转化关系2、掌握原电池工作原理3、理解原电池的构成条件过程与方法：对自己探究原电池概念及形成条件的学习过程进行计划、反思，提高自主学习化学的能力情感态度与价值观：1、发展学习化学的兴趣，乐于探究化学能转化成电能的奥秘，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。

2、赞赏化学科学对个人升高或和社会发展的贡献，关注能源问题，逐步形成正确的能源观。

教学重点：原电池的概念和构成条件、原电池的工作原理教学难点：原电池的概念和构成条件、原电池的工作原理教学过程：【实验引入】在一个新鲜的橙子上分别插一个铜片和一个锌片，用导线连接电流计。

【提出疑问】橙子是如何发电的呢？【演示实验探究1】用小烧杯的硫酸代替橙子模拟刚才的过程①只连接锌片形成闭合回路②只连接铜片形成闭合回路③锌片和铜片同时插入溶液中形成闭合回路【讲解引入】这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。

1、工作原理：⑴图像模拟【画图讲解】外电路电子定向移动导电，内电路阴阳离子定向移动导电（阳离子→正极；阴离子→负极）【提问】通过提问引导学生填空熟悉原电池的工作原理。

①C(H +) 、C(Zn 2+) 、C(SO 42-)②物质变化：电解质溶液 → ，质量 ，pH 值③能量变化： →⑵宏观表现： 反应和 反应分开进行，从而产生电流。

⑶微观解释： 上的锌失去电子，发生 反应后进入 ，失去的电子沿导线到达 ，此时溶液中的氢离子在 上获得电子被 ，产生氢气而逸出。

⑷符号表达： （锌片） （铜片）总反应：2、原电池的电极【ppt 投影表格】请学生自己完成填空【提问】原电池由几部分组成，它的构成条件是什么？【指导学生探究实验2】Cu正极负极 稀硫酸 A【指导学生探究实验2】【实验小结】原电池的构成条件3、构成原电池的条件(两极一液一连线)★电极：有两种活泼性不同的金属（或一种是能导电的非金属单质）作电极★溶液：电极材料均插入电解质溶液中★导线：两极相连形成闭合电路★负极金属与电解质溶液之间能自发进行的氧化还原反应【ppt投影练习】给你以下材料：铁片、银片、石墨棒、稀硫酸、稀盐酸、酒精、电流表、导线若干及烧杯。

第二章 化学能与电能 第二节 化学能与电能（第一课时）教学目标1．初步认识原电池概念、原理、组成及应用。

2．引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质3．使学生形成高效利用燃料、不浪费能源、积极开发高能清洁燃料的意识。

教学重点： 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。

教学难点：通过对原电池实验的探究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质教学方法: 实验探究法教学用品: 铁丝、铜丝、锌片、钢片、稀硫酸、导线、烧杯、电流计等。

教学过程[实物展示]与电池有关的各种产品：[设问]以上器材都以什么作能源？ [回答]化学电池作能源。

[讲述]电能是使用最广泛、最方便、污染最小的二次能源（见资料卡片）。

在化学反应中化学能的变化通常表现为热量的变化，即化学能转化成热能。

那么，物质中的化学能在什么条件下直接转化为电能？又是如何转化的呢？[板书]第二节 化学能与电能 一、化学能与电能的相互转化[投影]长江三峡水利枢纽工程是我国具有防洪、发电、航运等综合效益的特大型工程，枢纽主要建筑物由大坝、电站、通航等建筑物三大部分组成，泄洪坝段位于河床中部，两侧为发电站。

三峡工程位于中国湖北省宜昌市三斗坪,是世界最大的水利枢纽工程，大坝为混凝土重力坝，坝轴线全长约为2309米，水库正常蓄水位175米,总库容393亿立方米。

[设问]为什么我国要建设三峡水电站？长江三峡水电站建设具有什么重要意义？[回答]长江三峡工程是当今世界上最大的水利枢纽工程，它具有防洪、发电、航运等巨大的综合效益，提供大量的清洁能源。

[探究·分析] 火力发电利与弊分析。

要素：(1)电力在当今社会的应用和作用。

(2)我国目前和未来发电总量构成。

(3)火力发电的原理分析。

（4）火力发电对环境的污染(5)燃烧的氧化还原反应本质。

[投影]1．2001年我国发电量构成图2．资料：若用火力发电每年可向空气中排放二氧化碳1亿吨，二氧化硫200万吨，一氧化碳1万吨，氮氧化合物37万吨，工业废渣约1200万吨以上。

2019-2020年高中化学 2.2 化学能与电能——原电池教案新人教版必修2一、教材分析本节教学内容选自人教版普通高中课程标准实验教科书必修《化学2》第二章《化学反应与能量》第二节《化学能与电能》中的“化学能转化为电能”片段。

本节的内容是原电池，包括原电池装置的设计原理、设计意图、本质及构成条件。

关于化学能与电能在必修模块和选修模块中均有安排，在必修模块中只要求举例说明化学能与电能的转化关系及其应用，认识研制新型电池的重要性。

从学科知识体系角度来看，节课内容是学生学习了化学必修1《氧化还原反应》与必修2的《化学能与热能》等内容之后而学习的，所以本节课是对氧化还原反应的本质再探究和延伸，同时也是对化学能与其他能量之间转化的补充，是建立电化学基本概念的基础；在化学选修1（化学与生活）中金属腐蚀与防护，以及选修化学的学生学好化学选修4（化学反应原理）中还将进一步对电化学知识进行深入讨论，所以本节课为后面知识的学习提供了理论基础。

综上所述，在知识结构上原电池起到了承上启下的作用。

从生活和社会角度来看，电能在现代社会生活中起着无可取代的作用，电池也广泛应用于社会生活的方方面面。

了解电池工作的原理，掌握基本的电化学知识对生活生产都有非常重要的意义。

二、学情分析学生在以前的学习中已经学习过了氧化还原反应，能量之间转换，电解质溶液，金属活泼性等化学知识及物理电学的相关知识，已为本节课的学习做好了一定知识储备；具备了一定的实验探究能力。

1、学生已经掌握了氧化还原反应，知道氧化还原反应的本质是电子的转移，能够把氧化反应和还原反应分开讨论。

2、物理中已经学过电子的定向移动形成电流，对氧化还原过程中电子的移动能够产生电流可以产生认同，但又对不借助于原电池装置的氧化还原反应没有电流产生存在疑惑。

3、知道电解质溶液能够导电，溶液中的离子能够在电场的作用下定向移动，但这一概念建立在正负相吸的基础上，可能会对原电池内电路离子流向理解有困难。

2019-2020年高中化学《化学能与电能》教案15 新人教版必修2[教材分析]初中化学从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在选修模块“化学反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量。

人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》部分既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。

通过化学能与电能的相互转化以及电能应用的学习，学生将对化学在提高能源的利用率和开发新能源中的作用与贡献有初步认识；通过新型化学电源开发利用的介绍，学生会对化学的实用性和创造性有更多的体会；这些都会增进学生对化学科学的兴趣与情感，体会化学学习的价值。

关于化学能与电能的相互转化，侧重讨论化学能向电能的转化，以及化学能直接转化为电能的装置──化学电池，主要考虑其应用的广泛性和学习的阶段性。

在化学电池中，通过原电池和传统干电池（锌锰电池）初步认识化学电池的化学原理和结构，并不要求上升为规律性的知识；通过介绍新型电池（如锂离子电池、燃料电池等）体现化学电池的改进与创新，初步形成科学技术的发展观。

[教学目标]1.知识技能(1)理解化学能与电能之间转化的实质。

(2)掌握化学能是能量的一种形式，它可以转化为其他形式的能量。

2.过程与方法(1)通过分组实验培养学生观察能力与分析思维能力。

(2)通过反应物之间电子的转移的探究，理解原电池的形成是氧化还原反应的本质的拓展和运用。

(3)通过化学史实引导学生以问题为中心的学习方法。

学会发现问题、解决问题的方法。

加深理解实践→认识→再实践→再认识的辩证唯物主义的思维方法。

3.态度、情感与价值观(1)通过原电池的发明、发展史，培养学生实事求是勇于创新的科学态度。

体验科学探究的艰辛与愉悦，增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。

同时激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。

(2)感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，形成较为客观、正确的能源观，提高开发高能清洁燃料的意识。

新人教版化学必修2高中《化学能与电能》word教案三化学能与电能（第二课时）一、差不多说明：1、教学内容所属模块：高中化学必修模块《化学2》2、年级：高一年级3、所用教材出版社：人教教育出版社4、所属的章节：第二章第二节二、教学设计：（一）教学目标：1、知识与技能：①了解进展中的化学电源。

②把握原电池形成的条件。

③学会设计简单的原电池。

④通过实验培养学生观看能力、操作能力和综合分析能力。

2、过程与方法：“课前调查（生活中或者网上调查常用的化学电源）—课堂展现（各组代表展现自己所调查的化学电源）—教师补充（各种化学电源的工作原理）—问题探讨（原电池形成的条件）—实验探究（分组实验，探究原电池的形成条件）—动手设计（学生自己动手设计一个水果电池）—小结反馈（师生一起小结本节课的收成并进行适当练习）3、情感态度、价值观：通过课前的预备，激发学生的学习爱好；在课堂展现自己的调查结果，学会和同学们一起分享自己的成果，并培养了他们的组织和表达能力；以问题探讨、实验探究的形式，让学生们积极主动的投入到学习中去，使得整个学习做到了“动嘴，动手，动脑”相结合，体验自主学习的欢乐，获得成功的欢乐，培养他们的探究意识和合作精神。

（二）教学重点、难点：教学重点：原电池的形成条件，简单原电池的设计教学难点：原电池原理的明白得，简单原电池的设计（三）教学策略和方法：“爱好激发—自主学习—合作探究”式教学模式（四）教材与学情分析：本节内容是电化学中的重要知识。

当学生明白了化学反应中能量的相互转化过程之后，对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的爱好。

教师从能量转化角度来引出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，接着教师通过介绍依照此原电池原理制成的各种在现代工农业生产、科学实验、日常生活中被广泛应用的原电池。

通过紧密联系生活实际，以激发学生学习化学爱好，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。

2019-2020年高中化学《化学能与电能》教案17 新人教版必修2一、教学背景1.教材分析:课标要求: 举例说明化学能与电能的转化关系及其应用教材地位: 本课题是从能量的角度研究化学反应，承接化学1的氧化还原反应，铺垫选修4化学能与电能的相互转化知识内容: 化学能与电能属于化学反应原理范畴，重点是解决原电池原理，实现化学能到电能的直接转化2．学情分析;学生已有知识：氧化还原反应、电解质、电离等概念及相关的物理学知识。

学生认知特点：从已有经验出发，学生容易接受；将理论应用于实际，学生能够加深理解。

本班学生特点：基础知识较好，初步具备了理论分析和探究能力，在教师引导下，可以自主分析问题。

二、教学目标知识与技能：了解原电池原理，初步了解原电池的装置。

过程与方法：通过课前自学教材及查阅资料，提升学生处理信息的能力，通过理论分析提升学生逻辑思维能力和知识迁移能力；通过实验探究，提升学生优化设计实验方案的能力。

情感、态度与价值观：构建能量转化观，树立节约能源的意识。

三、教学重点难点重点：了解原电池的反应原理及装置特征。

难点：通过理论与实验相结合的方式，了解氧化还原反应与电能的关系。

四、教学方法：自主阅读、合作讨论、实验探究五、教学过程：六、板书设计：2七、课后反思：1.以地球一小时引入，从一开始就极大地激发学生兴趣，把他们紧紧吸引到课堂中。

2.针对我校学生起点和接受能力，采用适当的教学方法，带领学生逐步构建分析、设计原电池的思维模型。

结束语：看着学生们通过原电池原理的学习，提升了理论分析和实验探究的能力，初步形成了能量转化观，我由衷的感到欣喜；串起学生们的每一次的成功，也就感到做老师的成就，为了学生们的进步，让我们共同努力吧！2019-2020年高中化学《化学能与电能》教案18 新人教版必修2三维目标知识与技能1. 获得化学能与电能转化的化学实验的基础知识和基本技能，学习实验研究的方法，能设计并完成化学能与电能转化的化学实验。

2019-2020年高中化学《化学能与电能》教案新人教版必修2教材分析：本节内容是属于化学反应原理范畴，化学学科重要的原理性知识之一，也是深入认识和理解化学反应特点和进程的入门性知识，同时本节内容又是在社会生产、生活和科学研究中有广泛应用的知识，是对人类文明进步和现代化发展有重大价值的知识，与我们每个人息息相关，知识的重要性决定了本节学习的重要性。

本节内容主要分为三部分，内容清晰：火力发电、原电池实验探究（包括概念、工作原理、组成集创造性应用）和技术产品（各种化学电源的设计、工作原理和应用），其中第二部分是重点也是难点，是本节内容的核心部分，应当重点介绍，第三部分中的燃料电池是生活中的新产品，可用于学生扩充视野，提高分析问题解决问题能力典型材料。

学情分析：生活在现代社会，学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识。

当学生们刚了解了化学反应中能量转化的原因，并感受了探究化学能与热能的相互转化过程之后，对化学能与电能之间的转化问题一定会产生浓厚的兴趣。

一、教学目标（一）知识与技能⑴了解常见的化学能与电能的转化方式⑵能举例说明化学能与电能的转化关系及其应用，认识研制新型电池的重要性，形成科学技术的发展观。

⑶理解原电池原理及其形成条件（二）过程与方法⑴通过预习培养自学能力、独立解决问题、发现问题的能力。

⑵通过实验探究培养主动探索科学规律的精神⑶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。

（三）情感态度与价值观⑴培养学生主动参与意识。

⑵学生经过探究过程，可以提高创新思维能力，勇于探索问题的本质特征，体验科学过程；通过对废旧电池的处理加深环保意识。

二、教学重点初步认识原电池概念、原理、组成及应用。

三、教学难点从氧化还原反应电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。

四、教学模式：预习、实验探究、讨论、启发、讲解五、教学过程一、化学能与电能的相互转化（化学能电能）1、燃煤发电的过程（间接的转化）2、氧化还原反应（直接的转化）锌片：Zn - 2e- = Zn2+(氧化反应）铜片：2H++ 2e-= H2↑ （还原反应）总反应：Zn＋2H+ = Zn2+ + H2↑3、原电池的定义——将化学能转变为电能的装置叫做原电池4、原电池的电极负极：发生氧化反应，电子流出（流向正极）的一极正极：发生还原反应，电子流入（来自负极）的一极5、组成原电池的条件。

2019-2020年高中化学必修二教案：2-2化学能与电能3、形成闭合回路。

——形成闭合回路4、自发进行的氧化还原反应 ——本质：氧化还原反应 【随堂练习】二、原电池原理研究 复习：⏹ 产生电流的条件？电荷（电子、阴阳离子等）的定向移动⏹ 正负极判断？正极：正电荷流出的电极 负电荷流入的电极 负极：正电荷流入的电极负电荷流出的电极[演示探究][现象]电流表偏转,大量气泡从铜片逸出，锌片部分溶解。

[演示探究] 微观原理探究[分析] 锌电极反应，铜电极反应，电子流向 硫电解质：稀硫酸G ZnCu及时练习巩固，学以致用回顾原电池电极正负极的定义以Cu —Zn —H 2SO 4原电池为例展开具体分析[问题研究]离子方程式Zn + 2H+= Zn 2+ +H2↑从实验现象产生的问题1. 锌为什么溶解？变成了什么物质？2. 铜片上为什么有气体放出？3.电子从Zn到H+经历了哪些途径？4.你能判断出电源的正、负极吗？现象解释1. Zn失去了电子变成了Zn 2+，溶解在溶液中。

锌电极：Zn -2e-= Zn 2+2. 铜片周围的H+得到了电子变成了H2。

铜电极：2H+ +2e- = H2↑3、电子由Zn→导线→Cu→H+定向移动产生电流4、锌：电子流出的一极：负极铜：电子流入的一极：正极研究结果小结1、电池结构组成：负极（锌片）：Zn -2e- = Zn 2+正极( 铜片) ：2H+ +2e- = H2↑能导电的溶液（电解质溶液）：硫酸2、电池工作原理：电子由Zn→导线→Cu→H+3、知识结构图【总结与应用】请你总结出判断原电池正负极的方法？三.原电池的原理的应用你能试着更换Cu-Zn原电池的某个部分，组成一个新的原电池装置吗？（提示：更换电极、更换电解质溶液）[实验探究4]1、更换负极材料通过对现象的分析，引导学生写出两极的反应式和总方程式总结知识重点、难点梳理知识网络。