《化学能与电能 》教案2
- 格式:doc
- 大小:178.00 KB
- 文档页数:6
《化学能与电能 教案》
一、教学目的
知识与技能:
1.使学生了解原电池的概念和构成条件,理解原电池的化学原理。
2.使学生学会分析典型原电池的一般方法,能正确规范书写电极反应式,能根据典型的氧化还原反应设计原电池。
3.注意培养学生的观察能力,培养学生严谨的正向思维能力和训练学生的逆向思维、发散思维能力。
4.复习、巩固原电池的化学原理。
5.正负极的判断电极反应式的书写,并学会应用。
过程与方法:
1.通过化学能电能的介绍,培养学生自主学习,归纳、比较、总结的能力。
2.引导学生自学,学会找出并掌握重点。
核心价值观:
1.通过发掘化学能与电能美的因素并将其融入教学之中,培养学生辩证唯物主义观点——量变到质变规律,使学生在心理上产生美的感受,在情感上产生美的共鸣,在学习上受到美的熏陶,让学生感悟化学之美,科学之美。
2.通过化学史介绍,培养学生热爱科学、勇于创新的精神,感受人文之美。
二、教学重难点
重点:原电池的化学原理, 电极反应式的书写。
难点:正负极的判断、电极反应式的书写,并学会应用。
三、教学方法
启发、分组讨论、自主学习
四、教学过程
引入:在前面的学习中,我们了解了化学能和热能的相互转化关系,下面我们将学习化学能与电能的相互转化关系。
板书: 第二章 化学反应与能量 第二节 化学能与电能(第一课时)
P39 [思考与交流]
在我们现代生活中,电一直占有着非常重要的地位。我们所使用的电源有哪些形式?
交流电和直流电。
[创设情景]:分析火力发电体系中的各种要素。
1.我国目前和未来发电总量构成。
2.火力发电的原理分析。
3.火力发电利与弊分析。
4. 燃烧的氧化还原反应本质。
[建立新思路]:
能否将化学能直接转化为电能?
[思考问题]:
当氧化剂和还原剂直接进行反应时,化学能要经过一系列能量转换才能转化为电能。我们能不能把氧化剂和还原剂分开,使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行,并在他们之间架设桥梁使电子从氧化剂区域流向还原剂区域呢?
[实验探索]
[实验1]把锌片插入到稀硫酸中,观察有什么现象?
[结论]锌片上有气泡产生。
[提问]为什么有气泡产生?
[回答]锌在金属活动顺序表中位于氢以前,与硫酸反应置换出氢气。
[实验2]把铜片插入稀硫酸中,观察有什么现象?
[结论]无明显现象。
[提问]为什么无气泡产生?
[回答]铜在金属活动顺序表中为于氢以前,不能与酸反应置换出氢气。 [小结]:
[实验3]把铜片和锌片用导线连接后,在平行地插入到稀硫酸,观察有什么现象?
[结论]锌片上无气泡产生,铜片上有气泡产生。
[提问]铜片上为什么有气泡产生?
[回答]氢离子从铜片上获得电子,被还原成氢气。
[实验4]把锌片和铜片用导线连接,中间接上电流计,平行插入稀硫酸中,有何现象?
[结论]电流计指针向铜片偏转,铜片周围有气泡产生。 [提问]电流计指针为什么会偏转?
[回答]有电流产生。
[提问]为什么有电流产生?
[回答]锌比铜活泼,容易失去电子,电子沿导线流向铜片。
Zn — 2e = Zn2+
[提问]电子流向铜片后,又发生什么变化?
[回答]溶液中的氢离子在铜片上得到电子,被还原成氢气。
2H+ + 2e = H2↑
[提问]根据电流计指针的偏转方向判断电极和电流、电子流的运动方向。
[回答]锌为负极,铜为正极。
电子流:负极(Zn) 正极(Cu)
电流:正极 负极 正极
[提问]各极上发生什么反应?
[回答]锌极发生氧化反应,铜极发生还原反应。
[归纳]总的化学方程式及离子方程式为:
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
从能量转变的观点分析:把化学能转变为电能的装置叫原电池。
[对比迁移]
[实验5]将两条铜片用导线连接,插入到稀硫酸中,有何现象?
[结论]无现象。
[提问]可得什么结论?
[回答]不能形成原电池。
[对比迁移]
[实验5]将两条铜片用导线连接,插入到稀硫酸中,有何现象?
[结论]无现象。
[提问]可得什么结论?
[回答]不能形成原电池。
[实验6]将两条锌片用导线连接,中间接上电流计,插入到稀硫酸中,有何现象?
[结论]两条锌片上都有气泡,但电流计指针不偏转,该装置不能形成原电池。 [实验6]将锌片与石墨间用导线连接,中间接上电流计,插入到稀硫酸中,有何现象?
[结论]石墨上有气泡,电流计指针偏转,该装置能形成原电池。
【归纳小结,形成高潮】
1.原电池的定义:把化学能转化为电能的装置叫原电池。
2.构成条件:
两种相连接的活泼性不同的金属(或者一种可以是非金属导体如碳棒)。同时浸入电解质溶液中,闭合的回路,有电子的得失。
3.原电池的化学原理
电子从负极(较活泼金属)流向正极(较不活泼金属或碳棒),负极发生氧化反应,正极发生还原反应。
[小结]小结本节课所学习的原电池的概念、构成条件和化学原理。
(课堂练习)判断下列装置,哪些能形成原电池?
引入:在上一节课的学习中,我们了解了原电池反应原理和构成条件,这节课我们将继续学习原电池原理的应用。
板书: 第二章 化学反应与能量
第二节 化学能与电能(第二课时)
原电池的构成条件:这是一种把化学能转化为电能的装置.从理论上说,任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池。 H2SO4Zn Zn
酒精 Zn Cu
NaOH Al C
H2SO4 Zn Cu
H2SO4 a.负极与正极:作负极的一般是较活泼的金属材料,作正极的材料用一般导体即可。
b.电解质溶液:
c.闭合回路
原电池的工作原理:
(1)电极反应(以铜锌原电池为例):
负极:较活泼的金属或失去电子的一方
Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应)
正极:2H++2e-=H2↑(还原反应)
(2)电子流向:从负极(Zn)流向正极(Cu)
(3)电流方向:从正极(Cu)流向负极(Zn)
(4)能量转变:将化学能转变成电能
(课堂练习)判断这个原电池反应中的正负极,并书写电极反应式。
若银片改为锌片呢?
总结
其中原电池两极的判断方法:活泼金属→发生氧化反应→向外线路提供电子→原电池的负极;不活泼金属(或石墨)→发生还原反应→接受外线路
提供的电子→原电池的正极。及根据总反应方程式书写原电池各电极反应式,提供反应方程式设计原电池、提供电极材料电解质溶液进行原电池是否形成的判断是重点。
【科学探究】原电池的构成条件探究。
[活动形式]学生分组实验。
[实验类型]对比实验。
[实验目的]使学生学会控制实验条件的方法。
[探究活动组织]
1.组织学生根据实验用品,如Zn、Cu、石墨棒导线、西红柿、苹果、橘子、电流计等自己设计对比实验。
2.让学生设计表格整理实验信息,然后将化学事实用化学式表达出来。 3.活动总结汇报。
说明:教师要指导学生设计对比实验方案和编制对比表格。
(随堂练习)
1、把金属甲和乙分别插入稀硫酸中,观察到金属甲表面有气泡产生,金属乙表面无气泡产生,此实验说明甲的金属活动性比乙的 ;若把这两种金属用导线连接后平行插入稀硫酸中,则可观察到金属 的表面有气泡产生,一段时间后金属 的质量减少。
2、已知氧化还原反应Cu + 2FeCl3 = 2FeCl2 + CuCl2,利用这一反应设计一个原电池,画出示意图,标出电极材料,电解质溶液,写出电极反应式。
原电池构成部分对比四 实验现象 解释或写化学方程式
插在一个
西红柿中 Zn
Cu
插在两个
西红柿中 Zn
Cu
电流计