《化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化》教案9(蘇教版必修2)

高一化學(xué)必修2“化學(xué)能與電能〞教案科目高一化學(xué)主備時間課題化學(xué)能與電能課時總第課時三維目標(biāo)知識與技能學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識原電池的工作原理和原電池的構(gòu)成條件，初步形成原電池的概念。過程與方法學(xué)生通過對化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的學(xué)習(xí)，體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，理解科學(xué)探究的意義，理解科學(xué)探究的根本過程和方法，初步養(yǎng)成科學(xué)探究的能力。情感態(tài)度與價值觀學(xué)生通過探究化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的奧秘，提高學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和熱情，體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛與喜悅，感受化學(xué)世界的奇妙與和諧。教學(xué)重點(diǎn)原電池的構(gòu)成條件教學(xué)難點(diǎn)原電池的工作原理教學(xué)過程設(shè)計(jì)〔教法、學(xué)法、課練、作業(yè)〕一、課前預(yù)習(xí)1、分析火力發(fā)電的利弊2、氧化復(fù)原反響的實(shí)質(zhì)3、原電池的概念，工作原理和本質(zhì)4、原電池的構(gòu)成條件二、講授新課【問題探討】在火力發(fā)電的過程中，能量是怎樣進(jìn)行轉(zhuǎn)換的【學(xué)生分組討論得出結(jié)論】在火力發(fā)電過程中，經(jīng)歷了一系列的能量轉(zhuǎn)換：電能電能發(fā)電機(jī)機(jī)械能熱能蒸汽化學(xué)能燃燒【問題探討】在火力發(fā)電過程中，化學(xué)能要經(jīng)過一系列能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)才能轉(zhuǎn)化為電能，由于轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)多，能源利用率低，造成能源極度浪費(fèi)。那么能否將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，提高能量的利用率【設(shè)置階梯式問題，對學(xué)生進(jìn)行探究思路引導(dǎo)】問題1：氧化劑和復(fù)原劑直接接觸進(jìn)行反響時，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，再經(jīng)過一系列能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)才能轉(zhuǎn)化為電能。那么要使氧化復(fù)原反響釋放的能量不經(jīng)過熱能，而直接轉(zhuǎn)化為電能，所要解決的第一問題是什么〔電子的定向移動形成電流〕問題2：假設(shè)將氧化反響和復(fù)原反響分開在不同區(qū)域進(jìn)行，那么，怎樣架設(shè)橋梁使電子從復(fù)原劑區(qū)域轉(zhuǎn)移到氧化劑區(qū)域，同時形成電流問題3：怎樣知道所架設(shè)的橋梁中有電子流過如何從電學(xué)角度考慮儀器選擇和組裝問題【學(xué)生活動】學(xué)生組成課題學(xué)習(xí)小組進(jìn)行討論，交流，初步了解科學(xué)探究步驟，建立科學(xué)探究模型，并試著設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究?！究茖W(xué)探究】如何將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能【學(xué)生組成課堂學(xué)習(xí)小組，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究方案，分組實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并記錄，小組成員交流探討】實(shí)驗(yàn)序號實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)步驟在小燒杯〔50ml〕參加一定量稀硫酸和一塊鋅片實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象用化學(xué)方程式解釋現(xiàn)象思考問題尋找答案問題1：反響中哪種物質(zhì)失去電子哪種物質(zhì)得到電子問題2：Zn是通過什么途徑將電子轉(zhuǎn)移給溶液中的H＋的問題3：怎樣想方法使Zn和H＋分開，不讓H＋直接在Zn外表得電子列出你對問題3的看法實(shí)驗(yàn)序號實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)步驟在實(shí)驗(yàn)1再插入銅片，觀察一段時間，使銅片與鋅片接觸，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象用化學(xué)方程式解釋現(xiàn)象思考問題尋找答案問題1：反響中哪種物質(zhì)失去電子哪種物質(zhì)得到電子問題2：Zn是通過什么途徑將電子轉(zhuǎn)移給溶液中的H＋的問題3：H＋得到的電子是Cu失去的嗎Cu在這一過程中起什么作用問題4：怎樣想方法讓這種電子的轉(zhuǎn)移變成電流列出你對問題4的看法實(shí)驗(yàn)序號實(shí)驗(yàn)3實(shí)驗(yàn)步驟將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接，平行插入盛有稀硫酸的燒杯中，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象用化學(xué)方程式解釋現(xiàn)象思考問題尋找答案問題1：反響中哪種物質(zhì)失去電子哪種物質(zhì)得到電子問題2：電子從Zn到溶液中H＋經(jīng)歷了哪種途徑問題3：導(dǎo)線在這個過程中起到什么作用問題4：你怎樣才能知道導(dǎo)線中有電子流過怎樣才能知道導(dǎo)線中電子流動方向組內(nèi)交流列出想法實(shí)驗(yàn)序號實(shí)驗(yàn)4實(shí)驗(yàn)步驟將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接，插入盛有稀硫酸的燒杯中，在導(dǎo)線之間接入靈敏電流計(jì)，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象用化學(xué)方程式解釋現(xiàn)象思考問題尋找答案問題1：反響中哪種物質(zhì)失去電子哪種物質(zhì)得到電子問題2：電子從Zn到溶液中H＋經(jīng)歷了哪種途徑問題3：電流計(jì)在這個過程中起什么作用組內(nèi)交流列出想法【學(xué)生通過上述實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行探討交流，得出結(jié)論】要將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，必須將氧化反響和復(fù)原反響在不同區(qū)域進(jìn)行，同時架設(shè)橋梁，使電子從復(fù)原劑區(qū)域轉(zhuǎn)移到氧化劑區(qū)域，形成電流，這樣將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池?！緦W(xué)生活動】分析在Zn－Cu原電池中鋅片和兩個區(qū)域得失電子情況，并試著用式子表示出來。鋅片：Zn－2e－＝Zn2＋〔氧化反響〕銅片：2H+＋2e－＝H2↑〔復(fù)原反響〕總反響式：Zn＋2H+＝Zn2＋＋H2↑【教師引導(dǎo)，學(xué)生歸納，共同得出結(jié)論】原電池中的電極名稱：負(fù)極：電子流出的一極〔如上述原電池中的鋅片〕；正極：電子流入的一極〔如上述原電池中的銅片〕；ZnCuH+ZnCuH+Zn2＋GH2SO4【過渡】上面我們通過實(shí)驗(yàn)探究了原電池的工作原理，初步形成了原電池的概念，那么，原電池式由哪些局部組成的即：原電池的構(gòu)成條件是什么【科學(xué)探究】原電池的構(gòu)成條件。【探究目標(biāo)】根據(jù)已有的氧化復(fù)原反響知識和電學(xué)知識，利用已有的實(shí)驗(yàn)用品，設(shè)計(jì)一套原電池裝置，探究原電池的構(gòu)成條件。主要用品：銅片、鋅片各兩塊，稀硫酸、導(dǎo)線、電流計(jì)?！驹O(shè)置階梯式問題，對學(xué)生進(jìn)行探究思路引導(dǎo)】問題1：如果兩極材料相同和不相同時，將會產(chǎn)生什么現(xiàn)象問題2：如果兩個電極在同一容器和不同容器中，將會產(chǎn)生什么現(xiàn)象【歸納總結(jié)】構(gòu)成原電池的條件：1、具有能自發(fā)發(fā)生的氧化復(fù)原反響；2、有兩個用導(dǎo)線相連的活動性不同的電極；3、有電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì)；4、電極和電解質(zhì)溶液形成閉合回路。【思考交流】在銅鋅原電池中，如果用的是純鋅，那么在鋅片外表幾乎觀察不到氣泡，而在實(shí)驗(yàn)中我們所用的是粗鋅〔含有碳〕，在鋅片和銅片外表多有氣泡產(chǎn)生，你現(xiàn)在能解釋這種現(xiàn)象嗎【課堂練習(xí)】1如以下列圖所示的裝置能夠組成原電池且產(chǎn)生電流的是〔〕GGGGG稀硫酸A稀硫酸B硫酸銅溶液C乙醇水溶液D銅銀銅鋅銅鋅鋅銅2、以下燒杯中盛有的都是稀硫酸，其中在銅電極能產(chǎn)生氣泡的是〔〕鋅鋅銅銀銅銀銅鋅銅ABCD3、把啊a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。假設(shè)a、b相連時，a為負(fù)極；c、d相連時，外電路的電流由d到c；a、c相連時，c極上產(chǎn)生大量氣泡；b、d相連時，d極逐漸溶解，那么四種金屬的活動性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椤病矨、a>b>c>dB、a>c>d>bC、c>a>d>bD、b>d>c>a【作業(yè)布置】導(dǎo)學(xué)練P241～8題【板書設(shè)計(jì)】第二節(jié)化學(xué)能與電能一、原電池將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能