高中化學(xué) 第二節(jié) 化學(xué)能與電能(第一課時)教學(xué)設(shè)計 新人教版必修

1、天津市梅江中學(xué)2014高中化學(xué) 第二節(jié) 化學(xué)能與電能(第一課時)教學(xué)設(shè)計 新人教版必修2三維目標(biāo)知識與技能：1、了解化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系及其應(yīng)用2、知道電池是利用氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。3、通過制作簡易原電池的實驗，了解原電池的概念和原理，學(xué)習(xí)實驗研究的方法。過程與方法：通過經(jīng)歷假設(shè)與猜想、設(shè)計方案、進(jìn)行實驗、總結(jié)解釋實驗現(xiàn)象、得出結(jié)論、應(yīng)用結(jié)論解決問題的過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，提高科學(xué)探究能力。通過實驗培養(yǎng)觀察能力與分析思維能力。情感態(tài)度與價值觀： 通過原電池實驗設(shè)計體會到科學(xué)探究的艱辛與喜悅，以及化學(xué)在生活中的巨大實用價值，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和信心。培養(yǎng)學(xué)生勤于思考

2、、探索求實的科學(xué)態(tài)度。教學(xué)重點初步認(rèn)識原電池概念、原理、組成及應(yīng)用。教學(xué)難點通過實驗探究從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)。教學(xué)方法實驗探究法通過實驗，分析、討論、思考、交流、歸納、小結(jié)。教學(xué)用具實驗儀器：500mL燒杯、電流表、導(dǎo)線等實驗藥品：鋅片、銅片、鎂條、鐵釘、石墨、稀硫酸、柑橘電教設(shè)備：電腦 、投影儀課堂教學(xué)過程【化學(xué)小史】意大利解剖學(xué)和醫(yī)學(xué)教授伽伐尼，在一次解剖青蛙的實驗中意外發(fā)現(xiàn)，當(dāng)用兩種不同金屬材質(zhì)的解剖刀同時觸碰青蛙腿時，蛙腿會發(fā)生痙攣。為此，他又做了一系列的實驗，用不同金屬絲接通蛙腿時，蛙腿都會產(chǎn)生痙攣?！咎岢鰡栴}】為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？【學(xué)生回答】有電流的產(chǎn)生【講

3、述】大家都知道現(xiàn)今生活中電與我們生活的密切程度，可以說現(xiàn)在要是沒了電那我們的生活將會感到非常不方便。電能是現(xiàn)代社會中應(yīng)用最廣泛，使用最方便、污染最小的一種二次能源，又稱電力。【投影】了解一次能源和二次能源【講述】從前面的學(xué)習(xí)中，我們已經(jīng)知道化學(xué)反應(yīng)的過程中會產(chǎn)生能量的變化，如化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能?；瘜W(xué)能和電能之間是如何轉(zhuǎn)化的呢？在我國，電能主要來源是什么呢？【投影】呈現(xiàn)2001年、2006年我國發(fā)電總量構(gòu)成圖、火力發(fā)電的相關(guān)圖片。分析火力發(fā)電的原理，火力發(fā)電中能量的轉(zhuǎn)化方式是怎樣的？火力發(fā)電又有哪些優(yōu)點和缺點呢？【板書】一.發(fā)電站將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能【學(xué)生活動】閱讀課本中關(guān)于電力在當(dāng)今社會的應(yīng)用和作

4、用。【討論并分析】火力發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換方式、火力發(fā)電的利與弊明確電力在當(dāng)今社會的應(yīng)用和作用?！驹O(shè)疑】針對火力發(fā)電的缺點，能否通過某些方式將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能呢？【提出問題】1要使化學(xué)反應(yīng)釋放的能量直接轉(zhuǎn)化為電能，所要解決的第一問題是什么呢？ 2、哪種類型的化學(xué)反應(yīng)會有電子轉(zhuǎn)移？3、氧化劑和還原劑直接接觸進(jìn)行反應(yīng)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。為什么沒有形成電流，怎樣才能使它直接產(chǎn)生電流呢？ 【學(xué)生活動】思考、回答：1.電子的定向移動形成電流2.氧化還原反應(yīng)【學(xué)生活動】觀察、思考、記錄實驗現(xiàn)象【思考與交流】銅片與稀硫酸不反應(yīng)，鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中，為什

5、么在銅片表面有氣泡產(chǎn)生？你認(rèn)為這種氣體可能是什么？鋅片和銅片上可能分別發(fā)生什么反應(yīng)？如何證明？【教師小結(jié)】電流表指針偏轉(zhuǎn)有電流產(chǎn)生產(chǎn)生電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置原電池?！景鍟吭姵兀喊鸦瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置【學(xué)與問】1、銅片上生成的氣泡是什么氣體？是怎樣生成的？2、鋅片上發(fā)生什么反應(yīng)？ 銅片上發(fā)生什么反應(yīng)？3、根據(jù)你所了解的電學(xué)知識你知道電子是怎樣流動的嗎？如何判定裝置的正負(fù)極？ 【分析】當(dāng)把用導(dǎo)線連接的鋅片和銅片一同浸入稀硫酸中時，由于鋅比銅活潑，容易失去電子，鋅被氧化成Zn2+而進(jìn)入溶液，電子由鋅片通過導(dǎo)線流向銅片，溶液中的H+從銅片獲得電子被還原成氫原子，氫原子再結(jié)合成氫分子從銅片上逸

6、出?！就队啊侩娮拥牧飨颉⒄?fù)極判斷特征?！景鍟?、銅鋅原電池電極反應(yīng)：鋅片：Zn - 2e- = Zn2+（氧化反應(yīng)） 銅片：2H+ + 2e-=H2( 還原反應(yīng))2、 原電池的電極名稱負(fù)極：電子流出一極（如鋅片） 正極：電子流入一極銅片（如銅片）【動畫模擬】原電池微觀原理【學(xué)生活動】聆聽、思考、記錄【過渡】上面我們通過實驗探究了原電池的工作原理，初步形成了原電池的概念，現(xiàn)在讓我們通過實驗來研究構(gòu)成原電池條件是什么。是不是把兩塊金屬用導(dǎo)線連接插入液體中就能產(chǎn)生電流呢？是不是任何金屬均可？是不是一定要金屬？是不是任何溶液均可？下面做幾個實驗來探索。【科學(xué)探究】原電池的構(gòu)成條件探究。原電池構(gòu)成部

7、分實驗現(xiàn)象解釋或?qū)懟瘜W(xué)方程式電流計稀硫酸Zn 溶解氣泡 Zn - 2e-= Zn2+無偏轉(zhuǎn)Zn溶解氣泡 Zn - 2e-= Zn2+稀硫酸Zn 溶解 Zn - 2e-= Zn2+偏轉(zhuǎn)Fe 氣泡 2H+ +2e- = H2結(jié)論：有兩種活動性不同的金屬作電極原電池構(gòu)成部分實驗現(xiàn)象解釋或?qū)懟瘜W(xué)方程式電流計稀硫酸Zn 溶解無氣泡Zn - 2e-= Zn2+ 偏轉(zhuǎn)石墨 氣泡 2H+ +2e- = H2稀硫酸Zn 溶解無氣泡Zn - 2e-= Zn2+ 偏轉(zhuǎn)Cu 氣泡 2H+ +2e- = H2結(jié)論：有兩種活潑性不同的金屬（或一種是非金屬導(dǎo)體）作電極原電池構(gòu)成部分對比二實驗現(xiàn)象解釋或?qū)懟瘜W(xué)方程式電流計稀硫

8、酸Zn溶解無氣泡Zn - 2e-= Zn2+偏轉(zhuǎn)Fe氣泡2H+ +2e- = H2乙醇Zn無現(xiàn)象 無偏轉(zhuǎn)Fe 無現(xiàn)象 結(jié)論：電極材料均浸入電解質(zhì)溶液中原電池構(gòu)成部分對比四實驗現(xiàn)象解釋或?qū)懟瘜W(xué)方程式電流計插在同一燒杯中Zn 偏轉(zhuǎn)Cu 插在兩個燒杯中Zn 無偏轉(zhuǎn)結(jié)論：兩極相連形成閉合回路【思考與交流】通過以上實驗和探究 ，說明化學(xué)電池應(yīng)由哪幾部分構(gòu)成？各起什么作用？【學(xué)生活動】討論、交流，得出結(jié)論原電池的組成：（1）兩種活動性不同的金屬（或非金屬單質(zhì)）。 作電極（2）電解質(zhì)溶液。 作反應(yīng)介質(zhì)，提供離子移動（3）連接兩極的導(dǎo)體（線）等。 形成閉合回路， 引出電流【實踐活動】利用學(xué)過的知識，結(jié)合給出的實驗用品設(shè)計一套原電池裝置。用品：鎂條、銅片、鐵片、碳棒、導(dǎo)線、電流表、柑橘、番茄、燒杯【學(xué)生活動】由一位同學(xué)設(shè)計并演示【課堂小結(jié)】通過以上學(xué)習(xí)，我們知道了化學(xué)能是可以直接轉(zhuǎn)化為電能的，知道了設(shè)計成原電池這樣的裝置就可以產(chǎn)生電流。掌握了構(gòu)成原電池的條件和原電池的工作原理。不過，并不是所有化學(xué)反應(yīng)均可實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化，一般只有氧化還原反