2019-2020年高中化學《化學能與電能》教案15 新人教版必修2.doc
《2019-2020年高中化學《化學能與電能》教案15 新人教版必修2.doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2019-2020年高中化學《化學能與電能》教案15 新人教版必修2.doc(10頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
2019-2020年高中化學《化學能與電能》教案15 新人教版必修2 [教材分析] 初中化學從燃料的角度初步學習了“化學與能源”的一些知識,在選修模塊“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(tǒng)深入地學習化學反應與能量。人教版高中化學必修2第二章第二節(jié)《化學能與電能》部分既是對初中化學相關內(nèi)容的提升與拓展,又為選修“化學反應原理”奠定必要的基礎。 通過化學能與電能的相互轉(zhuǎn)化以及電能應用的學習,學生將對化學在提高能源的利用率和開發(fā)新能源中的作用與貢獻有初步認識;通過新型化學電源開發(fā)利用的介紹,學生會對化學的實用性和創(chuàng)造性有更多的體會;這些都會增進學生對化學科學的興趣與情感,體會化學學習的價值。關于化學能與電能的相互轉(zhuǎn)化,側重討論化學能向電能的轉(zhuǎn)化,以及化學能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置──化學電池,主要考慮其應用的廣泛性和學習的階段性。在化學電池中,通過原電池和傳統(tǒng)干電池(鋅錳電池)初步認識化學電池的化學原理和結構,并不要求上升為規(guī)律性的知識;通過介紹新型電池(如鋰離子電池、燃料電池等)體現(xiàn)化學電池的改進與創(chuàng)新,初步形成科學技術的發(fā)展觀。 [教學目標] 1.知識技能 (1)理解化學能與電能之間轉(zhuǎn)化的實質(zhì)。 (2)掌握化學能是能量的一種形式,它可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。 2.過程與方法 (1)通過分組實驗培養(yǎng)學生觀察能力與分析思維能力。 (2)通過反應物之間電子的轉(zhuǎn)移的探究,理解原電池的形成是氧化還原反應的本質(zhì)的拓展和運用。 (3)通過化學史實引導學生以問題為中心的學習方法。學會發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的方法。加深理解實踐→認識→再實踐→再認識的辯證唯物主義的思維方法。 3.態(tài)度、情感與價值觀 (1)通過原電池的發(fā)明、發(fā)展史,培養(yǎng)學生實事求是勇于創(chuàng)新的科學態(tài)度。體驗科學探究的艱辛與愉悅,增強為人類的文明進步學習化學的責任感和使命感。同時激發(fā)學生的學習興趣與投身科學追求真理的積極情感。 (2)感悟研制新型電池的重要性以及化學電源可能會引起的環(huán)境問題,形成較為客觀、正確的能源觀,提高開發(fā)高能清潔燃料的意識。 [教學重點] 初步認識原電池概念、原理、組成及應用。 [教學難點] 通過對原電池實驗的研究,引導學生從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì),以及這種轉(zhuǎn)化的綜合利用價值。 [教學課時] 第一課時 學習化學能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置——化學電池的工作原理及其組成條件。(本教學設計內(nèi)容) 第二課時 介紹發(fā)展中的化學電源,進一步討論化學能向電能的轉(zhuǎn) [教學方法] 實驗探究法——通過實驗,分析、討論、思考、交流、歸納、小結。 [教具準備] 1.鐵絲、銅絲、鋅片、銅片、石墨棒、稀硫酸、CuSO4溶液、ZnSO4溶液,乙醇、西紅柿(或其他水果),靈敏電流計、燒杯、導線 2.多媒體課件 [設計理念] 基于自主學習理論的指導,結合新課程標準,高中化學教學理應促進學生自主學習,使全體學生積極參與教學過程,樂于探究實驗,勤于思考。本教學設計利用教材、圖片、動畫模擬、課外資料等教育資源,調(diào)動學生已有的生活經(jīng)驗,以及電學、化學反應中能量變化和氧化還原反應等知識,對“火力發(fā)電”進行剖析,為學生創(chuàng)設問題情景,使學生有機會去研究和總結“火力發(fā)電”的利與弊,實現(xiàn)從“化學能→熱能→機械能→電能”的思維模式向“將化學能直接轉(zhuǎn)化為電能”新思維模式的轉(zhuǎn)換,并且形成高效利用燃料、不浪費能源、積極開發(fā)高能清潔燃料的意識。一方面,通過課堂內(nèi)的實驗探究,使學生認識和體會化學能與電能相互轉(zhuǎn)化的研究過程,理解氧化還原反應中的電子轉(zhuǎn)移是化學電池的反應基礎。另一方面,利用課堂外水果電池的制作和上網(wǎng)搜索發(fā)展中的化學電源等實踐活動為學生提供應用知識的空間和拓展課堂知識的機會,從而培養(yǎng)學生的科學探究能力,逐步形成科學態(tài)度和科學精神。 [教學過程設計] 第一課時 [引入課題] 電能是現(xiàn)代社會中應用最廣泛,使用最方便、污染最小的一種二次能源,又稱電力。例如,小到日常生活中使用的手提電腦、手機、相機、攝像機……大到火箭上天、神州六號宇宙飛船遨游太空,這一切都依賴于電池的應用。那么,同學們一定想知道電池的結構、它的工作原理。電池是怎樣把化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿哪??今天我們用化學知識來揭開電池這個謎。下面我們先來看看前人是如何研究電池的? [PPT] 1.奇妙的青蛙腿——伽伐尼電流 1780年,意大利解剖學和醫(yī)學教授伽伐尼的青蛙抽搐實驗,展示了原電池的雛形。 (Galvani, L. 1737—1798) [思考與交流] ①青蛙腿為什么會抽搐? ②生物電是如何產(chǎn)生的? 1.伏打電池——世界上第一個電池 1800年意大利物理學家伏特建立伏打電堆模型。伏打電堆的發(fā)明,使人們第一次有可能獲得穩(wěn)定而持續(xù)的電流,伏特電池使人類從靜電時代走向了動電時代。 伏打電池是實用電池的開端。 (Volta,A.1745-1827) [思考與交流] 你能簡述伏打電堆的工作原理嗎? [過渡] 伽伐尼發(fā)現(xiàn)了生物電,伏打在此基礎上發(fā)明了人類第一個直流電源——伏打電堆。下面我們在前人研究的基礎上來探究化學能與電能之間是如何轉(zhuǎn)化的? [創(chuàng)設問題情景] 火電站工作原理示意圖 [分析]火力發(fā)電體系中的各種要素。 1.電力在當今社會的應用和作用。 2.我國目前和未來發(fā)電總量構成。 3.火電站工作原理分析。 4.火力發(fā)電利弊分析。 [板書]第二節(jié)化學能與電能 一、化學能與電能的相互轉(zhuǎn)化 (一)火力發(fā)電工作原理 [思考與交流] 在怎樣的條件下可以實現(xiàn)化學能和電能之間的轉(zhuǎn)變?燃燒的氧化還原反應本質(zhì)是什么? [板書](二)燃燒的氧化還原反應本質(zhì) [分析]引出本節(jié)課的中心意圖:化學能與電能轉(zhuǎn)變。 氧化還原反應的本質(zhì)是氧化劑與還原劑之間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移的過程,電子轉(zhuǎn)移引起化學鍵的重新組合,伴隨著體系能量的變化。當氧化劑和還原劑直接接觸進行反應時,化學能要經(jīng)過一系列能量轉(zhuǎn)換才能轉(zhuǎn)化為電能。要使氧化還原反應釋放的能量不通過熱能而直接轉(zhuǎn)化為電能,把可產(chǎn)生的電能以化學能的形式儲存起來,就要設計一種裝置,使氧化反應和還原反應分別在兩個不同的區(qū)域進行。 [思考與交流] 1.能否將化學能直接轉(zhuǎn)化為電能,高效利用燃料、不浪費能源、開發(fā)出高能清潔燃料? 2.怎樣實現(xiàn)將氧化反應和還原反應拆開? 3.選擇什么氧化劑和還原劑? 4.從物理電學角度考慮如何選擇儀器、怎樣組裝? [交流] 學生嘗試畫出裝置圖,并與同伴交流 [分組實驗探究] 實驗1:把一塊鋅片和銅片分別插入盛有稀硫酸的燒杯里。 實驗2:用導線將鋅片和銅片連接起來。 實驗3:在導線中接入一個靈敏電流計。 [交流與討論](組織學生小組討論并回答) 1、鋅和稀H2SO4直接反應的實質(zhì)是什么? 2、什么原因造成實驗1和實驗2中的現(xiàn)象的不同? 3、銅片與稀硫酸不反應,鋅片和銅片用導線連接后插入稀硫酸中,為什么在銅片表面有氣泡產(chǎn)生?你認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?如何證明? 4、靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),偏向何方?你如何解釋這一現(xiàn)象? [板書](三)原電池 [分析] 靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)→有電流產(chǎn)生→產(chǎn)生電能→化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置→原電池。 [板書] 1.概念:將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫原電池。 [學與問1] 根據(jù)你所了解的電學知識,你知道電子是怎樣流動的嗎? [板書] 2.原電池的工作原理 [動畫模擬]原電池的微觀原理 [分析]當把用導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+而進入溶液,電子由鋅片通過導線流向銅片,溶液中的H+從銅片獲得電子被還原成氫原子,氫原子再結合成氫分子從銅片上逸出。 [學與問2] 作為電池,有正極和負極之分,你如何判定裝置中鋅片和銅片誰是負極、誰是正極?請你再設計一個實驗證明之。 [討論與交流] 利用干電池已知的正負極和靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)方向?qū)φ铡? 根據(jù)金屬活動性順序,鋅比銅活潑,Zn易失電子,變成Zn2+進入溶液,電子則從鋅片通過導線定向流動到銅片上,而電流的方向應該與此相反,從銅片流向鋅片。實驗中靈敏電流計指針偏向銅片,與干電池對照,說明銅片為正極,鋅片為負極。 [啟發(fā)歸納]在原電池中,從不同角度判定電極名稱 1.指針偏向哪一極,該極為正極,另外一極為負極。 2.從電極材料,金屬活潑性判斷。 相對活潑金屬為負極,相對不活潑金屬為正極。 [板書]3.原電池的電極名稱 負極:電子流出(電流流入)的一極(較活潑金屬),發(fā)生氧化反應。 正極:電子流入(電流流出)的一極(較不活潑金屬),發(fā)生還原反應。 [板書] 4.電極反應式與電池總反應式 [指導書寫] 負極(鋅片) Zn+2e-=Zn2+ (氧化反應) 正極(銅片) 2H++2e-=H2↑(還原反應) 電池總反應式:Zn+2H+=Zn2++H2↑ [過渡] 將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置需要什么組成條件?下面請同學們自己動手進行探究實驗設計,看誰組裝的原電池最多? [實驗探究] 1.材料準備:鐵絲、銅絲、鋅片、銅片、石墨棒、稀硫酸、CuSO4溶液、ZnSO4溶液,乙醇、西紅柿(或其他水果),靈敏電流計、燒杯、導線 2.參考實驗設計方案: ①Zn-Zn與稀硫酸進行實驗。 ②Cu-石墨與稀硫酸進行實驗。 ③Zn-石墨與稀硫酸進行實驗。 ④Fe-Zn與稀硫酸進行實驗。 ⑤Fe-Cu與CuSO4溶液進行實驗。 ⑥Cu-Zn與CuSO4溶液進行實驗。 ⑦Cu-Zn與乙醇進行實驗。 ⑧Cu-Zn與一個西紅柿進行實驗。 ⑨Cu-Zn與兩個西紅柿進行實驗。 …… [思考與交流] 比較伽伐尼電池、伏打電池和大家的探究實驗,請歸納原電池的組成條件? [板書] 5.組成原電池的條件(兩極一液一連線) ①電極:有兩種活動性不同的金屬(或一種 是非金屬導體)材料作電極。 ②溶液:兩電極均同時插入電解質(zhì)溶液中。 ③導線:兩電極用導線相連,形成閉合電路。 原電池化學反應本質(zhì):能自發(fā)進行氧化還原反應。 [課后作業(yè)] 1.課外實踐活動:利用蘋果、柑橘、檸檬等水果嘗試制作原電池。 2.上網(wǎng)查詢,發(fā)展中的化學電源種類及應用。 [自我評價和反思] 1.過去所學的哪些知識對你在本節(jié)課的學習有所幫助? 2.你對原電池概念、工作原理、組成條件等知識掌握了嗎? 3.你是如何與本組同學進行合作的? 4.在本節(jié)課的學習中你認為最有用的學習方法是什么? 在實驗探究過程中你學到了什么? [教學后記] 附 《化學能與電能》第一課時學案 一、探究化學能與電能的轉(zhuǎn)化 實驗順序 金屬 實驗現(xiàn)象 解釋(有關化學方程式) 1.Zn、Cu分別插入稀H2SO4溶液 Zn片 Cu片 2.Zn、Cu導線連接后插入稀H2SO4 Zn片 Cu片 3.Zn、Cu導線連接后,再接靈敏電流表,插入稀H2SO4 Zn片 Cu片 靈敏電流表指針 二、探究原電池的組成條件 原電池構成部分對比一 實驗現(xiàn)象 解釋(有關化學方程式) 稀硫酸 Zn 石墨 稀硫酸 Cu 石墨 靈敏電流計 原電池構成部分對比二 實驗現(xiàn)象 解釋(有關化學方程式) 稀硫酸 Zn Fe 乙醇 Zn Fe 靈敏電流計 原電池構成部分對比三 實驗現(xiàn)象 解釋(有關化學方程式) 稀硫酸 Zn Zn 稀硫酸 Zn Fe 靈敏電流計 原電池構成部分對比四 實驗現(xiàn)象 解釋(有關化學方程式) 插在一個西紅柿中 Zn Cu 插在兩個西紅柿中 Zn Cu 靈敏電流計 三、下列裝置是否為原電池?判斷依據(jù)是什么?- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標,表示該PPT已包含配套word講稿。雙擊word圖標可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設計者僅對作品中獨創(chuàng)性部分享有著作權。
- 關 鍵 詞:
- 化學能與電能 2019-2020年高中化學化學能與電能教案15 新人教版必修2 2019 2020 年高 化學 化學能 電能 教案 15 新人 必修
裝配圖網(wǎng)所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網(wǎng)友學習交流,未經(jīng)上傳用戶書面授權,請勿作他用。
鏈接地址:http://ioszen.com/p-2597916.html