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文檔簡介
1、化學能與電能的轉化 教材分析浙江省蒼南中學 楊道想一、關于教材、教法、學法的說明、說教材。從理論上講,說教材也被稱為“教材分析”,它包含的主要內(nèi)容有:()分析教學內(nèi)容。講清本單元或本課題包括哪些知識,這些知識點在整體知識結構中的地位及前后聯(lián)系。更要根據(jù)學生的不同,作教材內(nèi)容處理和安排的說明。()確定教學目的。教學目的是教學設計中最先要考慮的要素。教學目標應強調(diào)教學活動對學生產(chǎn)生具體的行為改變。根據(jù)學科教學指導意見、教材內(nèi)容與學生實際確定教學目標。()確立重點、難點。難點的處理策略:難點是指學生接受較為困難的知識、技能和方法,難點的形成主要有教材本身的因素,也有學生原有的知識水平等因素。()教學
2、資源的儲備。為制作課件和改進實驗儲備教學資源。、說教法。這需要教師首先熟悉各種教學方法,同時要吃透教材內(nèi)容,掌握學生實際,分別處理好用教材教與教教材的關系、用教法教與教學習方法法的關系,在此基礎上必須說清以下個問題:() 選用什么樣的教學方法。教學方法的選用陳述不能太籠統(tǒng),只說一個概念“啟發(fā)式”,而沒有“如何啟”、“如何發(fā)”的說明,只是停留在表面,而無實質(zhì)的方法。()準備什么樣的教學用具。它包括教具和學具。教具和學具的設計、運用和演示是極其重要的。()選擇教學方法的理論依據(jù)。一堂課上有時可以運用幾種教學方法,介紹選擇教法的理論依據(jù)。、說學法。這也需要教師首先熟悉各種學習方法,同時也要了解學生的
3、認知基礎,尊重學生的認知規(guī)律,處理好“受人以魚與授之以漁”的關系,在此基礎上必須說清以下個問題:()學法即學習方法。它是學生完成學習任務的手段或途徑,是學生象獲得知識,形成能力過程中所采取的基本活動方式和基本思想方法。說學法就是要說出對學習方法如何指導,怎樣教學生學會學習。教與學是一件事情的兩個側面,但實質(zhì)上是相通的,注重學法的指導,可以使教學過程“教”的系統(tǒng)與“學”的系統(tǒng)(或過程)更加協(xié)調(diào)。()說學法的基本內(nèi)容。指導學生用什么樣的方法學習。從宏觀上說,指導學生完成相應的學習過程:預習聽課復習鞏固與完成作業(yè)小結,并逐步使每個學生都能掌握與自己實際相適應的預習方法、聽課方法、閱讀方法、總結方法等
4、。從微觀上說,要滲透學法操作程序的設計,要幫助學生總結怎樣解題的過程。培養(yǎng)學生哪方面的能力。根據(jù)課題的特點,可從注意力、觀察力、記憶力、想象力、思維能力等方面選擇個作為重點進行訓練與培養(yǎng)。如何調(diào)動學生學的積極性,激發(fā)學生的學習興趣。這雖然屬于非智力因素的范疇,但從學生的心理角度看是極其重要的。學生只有對課題中的知識產(chǎn)生了興趣,才能注入學習的思想、精力,去體驗,去獲取。具體說出學法指導的理論依據(jù)。學法的指導有其教育科學的根據(jù),要針對學生、課堂的實際,尋求理論的支撐,以教學規(guī)律、理論依據(jù)來支持學法的指導。關注細節(jié)處理。二、學情分析學生在學習化學必修之后,對鋼鐵腐蝕的原理和危害性已有所了解,并能已有
5、知識進行鋼鐵防腐,這對學習本單元知識有所幫助。目前,學生自學能力、思維能力、實驗能力和觀察能力的基礎較好,只要我們教師充分發(fā)揮學生的主體作用,引導學生做好課前預習和思考,課內(nèi)認真聽講,勤于動腦,規(guī)范操作,善于觀察,那么學習本單元內(nèi)容,掌握本單元重點內(nèi)容和學習方法,應該是相對比較容易的。三、分析教學內(nèi)容本單元共分為三個框題,即化學能轉化為電能,化學電源,電能轉化為化學能。本單元介紹了化學能與電能可以相互轉化,并利用這種轉化在生產(chǎn)生活實際得到了應用。例如,通過原電池反應和電解反應可以實現(xiàn)化學能與電能的轉化;通過這些實例的分析,了解它們在生產(chǎn)生活實際中的應用。四、確定教學目的、基本要求()通過對銅鋅
6、原電池的實驗探究,認識化學能轉化為電能的裝置,初步認識原電池反應的原理,并能正確書寫電極反應式。()了解常見的化學電源以及它們在生產(chǎn)生活等方面的應用。()通過對電解氯化銅溶液的實驗探究,認識電能轉化為化學能的裝置,初步認識電解反應的原理,并能正確書寫電極反應式。()能根據(jù)原電池、電解池的構成條件識別原電池、電解池。、發(fā)展要求()能利用原電池原理設計一些簡單的化學電池。()判斷氫氧燃料電池的正、負電極和電子的流向,并能正確書寫電極反應式和總反應式。()認識電解原理在電解飽和食鹽水、電解氧化鋁、電鍍和銅的電解精煉中的應用,了解可用電解法制備一些活潑金屬和非金屬單質(zhì)。五、確定重點難點、重點原電池工作
7、原理、電解反應原理、電極反應式的書寫、難點利用原電池原理設計一些簡單的化學電池,判斷氫氧燃料電池的正、負電極和電子的流向,電解原理在電解飽和食鹽水、電解氧化鋁、電鍍和銅的電解精煉中的應用,正確書寫電極反應式和總反應式突破難點的辦法:通過對銅鋅原電池、電解氯化銅溶液的實驗探究,讓學生了解構成原電池、電解池的基本條件,告知學生判斷原電池正、負電極和電子的流向的方法,并通過電極反應式和總反應式書寫的變式訓練,使學生達到熟練書寫的目的。六、課時分配建議化學能轉化為電能 課時化學電源 課時電能轉化為化學能 課時化學能轉化為電能教學設計一、教學目標:(一)知識與技能目標:、了解原電池的形成條件,能判斷所給
8、裝置能否構成原電池;、理解原電池的工作原理,能從化合價的角度判斷所給電極的正、負極,能正確書寫正、負極的電極反應式和總反應式;、能運用原電池的原理解釋一些常見現(xiàn)象;、能根據(jù)原電池的原理設計一些簡單的化學電池。(二)過程與方法目標:、通過觀察分析、實驗探究、合作討論等開放的問題情境,從中體驗科學探究的樂趣,形成探究、自主、合作的學習方式;、通過原電池原理的學習,掌握從具體到一般的抽象概括方法。(三)情感態(tài)度與價值觀目標:、通過原電池的學習,認同能量能夠轉化的辨證觀點;、通過原電池的應用,豐富學生的化學情感。二、教學重點難點:(一)教學重點:原電池的形成條件、原電池的工作原理(二)教學難點:電極反
9、應式的書寫、利用原電池原理設計一些簡單的化學電池三、教學用具:課件,課本“活動與探究”中的相關實驗儀器及藥品四、教學過程:展示展示一些常見的電池(可以是實物,也可以投影),如干電池、紐扣電池、手機電池等,讓學生辨認。學生辨認(課堂生成)補充演示按照高中化學教學參考書化學·必修的圖 簡易電池的組裝圖進行實驗(也可以播放實驗錄像),以激發(fā)學生的好奇和議論,并讓學生思考此實驗所涉及的能量轉換問題。學生議論化學能電能光能過渡 你知道這些電池釋放的電能來自哪里嗎?下面,請大家來觀察幾個實驗,并把你觀察到的實驗現(xiàn)象記錄在課本的表中,并思考由這些現(xiàn)象能得到哪些結論?探究活動 在教師的指導下,讓學生
10、按照課本“活動與探究”的實驗進行,并及時做好實驗記錄。實驗結束后,教師創(chuàng)設以下問題情境:()化學能是怎樣轉化為電能的?()實驗中銅片的氣體是怎樣形成的?它與外電路電流的形成有什么關系?()氫離子得到的電子可能來自哪里?你是怎樣判斷或推理的?學生討論 (課堂生成)得出結論(投影)由于鋅比銅活潑,鋅原子易失去電子變成了鋅離子進入溶液: ;由于鋅片與銅片用導線連接,鋅片上的電子就經(jīng)過導線流向銅片,在銅片表面上,氫離子獲得電子生成氫分子,大量的氫分子就以氫氣逸出: ;鋅片不斷溶解,銅片表面上不斷產(chǎn)生氫氣,這樣在外電路就有持續(xù)的電流產(chǎn)生。這樣也就實現(xiàn)了化學能向電能的轉化。這種把化學能轉化為電能的裝置,稱
11、之為原電池。(板書)投影介紹年意大利科學家伏達教授發(fā)明世界上第一個電池的傳奇歷程,以進一步激發(fā)學生發(fā)明創(chuàng)造的欲望,同時對學生進行方法、情感態(tài)度與價值觀的教育。動畫演示在屏幕上用動畫顯示其整個過程的分析(包括電極反應,電子流向等)。指導閱讀讓學生在仔細觀察動畫演示的基礎上,認真閱讀課文,師生共同對原電池的構成條件和工作原理進行小結,并以為例進行變式練習。板書()構成原電池的基本條件:有兩個活動性不同的金屬(或金屬與石墨)作電極(如何判斷正、負電極?);兩個電極互相連接,同時插入電解質(zhì)溶液中,形成閉合回路;氧化還原反應能自發(fā)進行。變式練習()根據(jù)原電池工作原理,寫出上述原電池的電極反應式和總反應式
12、。投影練習、請同學們填寫下表:電極名稱電極材料反應類型電子流動方向、判斷下列裝置哪些是原電池?如果是,請寫出電極反應式和總反應式(見課件或參照高中化學教學參考書化學·必修的組圖)。、簡答:由于氧化還原反應中都存在電子的得失(轉移),所以從理論上來講,任何氧化還原反應都可以設計成原電池,那么大家能不能結合原電池的形成條件把氧化還原反應: 設計成一個原電池呢?畫出其裝置圖。討論小結通過本節(jié)課的學習,請同學們小結一下,原電池原理對我們的生產(chǎn)生活有哪些意義呢?學生回答 從以下幾個方面思考:()實現(xiàn)化學能轉化成電能,給我們帶來電能;()比較不同導體的活潑性(舉例說明);()鋼鐵的電化學腐蝕及防
13、護。最后教師幫助歸納總結,提醒學生明確正負電極的判斷方法以及正確書寫電極反應式的注意事項。布置作業(yè)、以為例,書寫電極反應式和總反應式,畫出該原電池的裝置圖,并注明電極名稱,在圖中標出電流方向。、請根據(jù) 設計成一個原電池,畫出該原電池的裝置圖,寫出電極反應式。、上網(wǎng)查詢有關資料,評判原電池的功與過,寫一篇字左右的評論稿。、預習化學電源板書設計化學能轉化為電能一、原電池的定義二、構成原電池的基本條件有兩個活動性不同的金屬(或金屬與石墨)作電極(如何判斷正、負電極?);兩個電極互相連接,同時插入電解質(zhì)溶液中,形成閉合回路;氧化還原反應能自發(fā)進行。三、電極反應:負極:(失電子,發(fā)生氧化反應) 正極:(
14、的電子,發(fā)生還原反應) 總反應式: 四、原電池工作原理五、原電池原理的應用(或實際應用意義)教后感(略)化學能轉化為電能學案 一、學習目標:、能敘述原電池的形成條件,并能判斷所給裝置能否構成原電池;、能表述原電池的工作原理,會判斷電極的正、負極,能正確書寫正、負極的電極反應式和總反應式;、能運用原電池的原理解釋一些常見現(xiàn)象;、能根據(jù)原電池的原理設計一些簡單的化學電池。二、重點難點:重點:原電池的形成條件、原電池的工作原理;難點:電極反應式的書寫、利用原電池原理設計一些簡單的化學電池三、主要知識點原電池的定義、原電池的形成條件、正負電極的判斷方法、電極反應式和總反應式的正確書寫、原電池原理的應用
15、四、自學提綱、閱讀課本,思考下列問題:()把能轉化為能的裝置。叫做原電池。()構成原電池的條件有哪些?()怎樣判斷原電池的正、負極?()請闡述原電池的工作原理。()請在課本的銅鋅裝置圖中標出電子的流動方向和電流方向。、疑難解析:()人們通常將銅、鋅電極插入稀硫酸中構成的原電池,用“”來表示。則在和中,哪一個保護了鐵?為什么?()活潑金屬一定作原電池的負極嗎?在原電池中,相對活潑的金屬作負極,相對不活潑的材料作正極。這里的“相對活潑的金屬”通常指金屬活動性順序表中位置靠前的金屬。但是,如果將其絕對化,則會引出錯誤的判斷。例如,在和中分別作什么極?為什么?五、研究性學習自制簡易電池、水果電池利用檸
16、檬等水果的果汁為電解質(zhì),選用兩種活動性不同的金屬片充當電極,保持一定距離插入水果中。連接導線及毫安計,可測得電流。水果電池的兩極所用金屬片的組合:鋅片銀片、鋅片銅片、鎂帶銅片、鎂帶鐵片等。、棉花上的銅鋅電池()用銅片、鋅片、棉花、導線(帶有鱷魚夾)、毫安計(或電壓計)組合成如右圖所示的裝置,并用橡皮筋扎緊。()在、區(qū)的棉花上,用滴管加入的硫酸銅溶液;區(qū)的棉花則要保持干燥(加入的硫酸銅溶液使棉花濕潤即可,不宜太多)。()將電路用導線和毫安計(或電壓計)連接起來,毫安計(或電壓計)指針一動,立即取開鱷魚夾使成斷路。如果不動,仔細檢查電路連接的情況。()結合物理課所學原理,分別測定串聯(lián)和并聯(lián)電路的電
17、流和電壓。思考下列問題并用實驗來檢驗你的判斷是否正確。、如果將硫酸銅溶液換成稀硫酸或鹽酸,重復步驟()至(),記錄觀察到的現(xiàn)象,說明原因。、如果單用一種金屬(全改為鋅片或全改為銅片),重復步驟()至(),記錄觀察到的現(xiàn)象,說明原因。、如果將硫酸銅溶液換成食鹽水或氫氧化鈉溶液,重復步驟()至(),記錄觀察到的現(xiàn)象,說明原因。六、課后作業(yè):、以為例,書寫電極反應式和總反應式,畫出該原電池的裝置圖,并注明電極名稱,在圖中標出電流方向。、請根據(jù) 設計成一個原電池,畫出該原電池的裝置圖,寫出電極反應式。、上網(wǎng)查詢有關資料,評判原電池的功與過,寫一篇字左右的評論稿。 七、課外閱讀世界上第一個電池的發(fā)明家簡
18、介(供參考)伏打( 年) 意大利物理學家。巴黎科學院國外院士。年月日生于科摩,年月日卒于同地。成年后出于好奇,才去研究自然現(xiàn)象。年伏打擔任科摩大學預科物理教授。同年發(fā)明了起電盤,這是靠靜電感應原理提供電的裝置。伏打還研究了化學,進行各種氣體的爆炸試驗。年任科摩大學預科物理學教授,年他擔任巴佛大學物理教授。年任帕維亞大學實驗物理學教授,年任帕多瓦大學哲學系主任。年他成為法國科學學會的成員。年英國皇家學會聘請他為國外會員,年后又因創(chuàng)立伽伐尼電的接觸學說被授予科普利獎章。年拿破侖一世召他到巴黎表演電堆實驗并授予他金質(zhì)獎章和伯爵稱號。伏打發(fā)明電堆時已經(jīng)多歲了,他絕沒有想到持續(xù)電流對以后的影響會有那么大
19、,他也沒有再作進一步的研究,一直在巴佛大學任教。年伏打退休回到故鄉(xiāng),于年月日逝世。伏打的主要成就是發(fā)明了伏打電堆。伏打在伽伐尼實險的基礎上,致力研究兩種不同金屬的接觸。他得出了新的結論,認為兩金屬不僅僅是導體,而且是由它們產(chǎn)生電流的。用伏打自己的話來說:金屬是真正的電流激發(fā)者,而神經(jīng)是被動的。伏打并把這種電流命名為“金屬的”或“接觸的”電流。伏打不僅發(fā)現(xiàn)兩種不同金屬接觸時會發(fā)生電流效應,而且發(fā)現(xiàn)當金屬浸入某些液體時,也會有同樣的效應。伏打開始是用幾只碗盛了鹽水,把幾對黃銅和鋅做成的電極連接起來,就有電流產(chǎn)生。年月日,伏打在給倫敦皇家學會會長約瑟爵士的一封信中,宣布了一個重要的發(fā)現(xiàn)。他說:“用塊
20、、塊、塊或更多的銅片(最好是用銀片),每一片都和一塊錫片(最好是鋅片)接觸,并且用相同數(shù)目的水層或比純水更好些的導電液體層,如食鹽水或堿水等,或是浸透這些液體的紙殼或皮革”“在桌子上或臺子上,我水平地放一塊金屬片,例如銀片,在這一片上我放上第二片,即鋅片;在第二片上我放上了一張浸液片;然后放上另一塊銀片,緊接著是另一塊鋅片,上面再放上一張浸液片。如此,我以同樣的方式,總是在同一方向上,把銀片和鋅片合起來,那就是說總是銀在下面鋅在上面,或者相反,這要看我是怎樣開始放的,在兩對合起來的片子之間,都夾上一層浸液片。我如此繼續(xù)下去,就形成了一個高到不致自己垮下來的圓柱?!狈蜃C明這個堆的一端帶正電,另
21、一端帶負電,這就是伏打堆。當時引起極大的轟動。這是第一個能產(chǎn)生穩(wěn)定、持續(xù)電流的裝置。有了持續(xù)電流,對電學的研究打開了新的局面。伏打電池的發(fā)明,使得科學家可以用比較大的持續(xù)電流來進行各種電學研究,促使電學研究有一個巨大的進展。伏打的成就受到各界普遍贊賞,科學界用他的姓氏命名電勢,電勢差(電壓)的單位,為“伏特”(就是伏打,音譯演變的),簡稱“伏”。據(jù)說法國皇拿破侖一世年月日特地召伏打到巴黎,在一次專門的學術會議上伏打當眾做了實驗演示,親臨觀看的拿破侖把一枚特制的金質(zhì)獎章授予伏打,并封他為伯爵。 伏打于年發(fā)表論電的吸引。年發(fā)明起電盤。年建立導體的電容、電荷及其張力(即電位差)之間的關系式: 。年發(fā)
22、明靈敏的麥秸靜電計。年發(fā)現(xiàn)沼氣。他還發(fā)明了氣體燃化計(可研究氣體燃燒時容積變化)等。伏打電池年,伏打以含食鹽水的濕抹布,夾在銀和鋅的圓形板中間,堆積成圓柱狀,制造出最早的電池伏打電池。 將不同的金屬片插入電解質(zhì)溶液形成的電池,通稱伏打電池。背景: 當時對于電已經(jīng)有相當?shù)恼J識(靜電、導電、電的種類),加上對雷電的正確了解,尤其是避雷針的研制成功,消除人們對于雷電的畏懼。特別是蓄電裝置的發(fā)現(xiàn)后,科學家開始動腦筋去想如何能夠有效地運用電。青蛙腿的啟示:意大利波洛尼亞大學的解剖學教授賈法尼( )經(jīng)常利用電擊研究生物反應,年秋天無意間發(fā)現(xiàn),即使沒通電源的情況下,剝下來的青蛙腿也會發(fā)生痙攣的現(xiàn)象,后來經(jīng)過
23、十年的研究,在年發(fā)表成果。他一直認為這是一種由動本身的生理現(xiàn)象所產(chǎn)生的電,稱為動物電,因此開發(fā)了一支新的科學 電生理學 的研究。同時也帶動了電流研究的開始,觸使電池的發(fā)明。關於這次意外的發(fā)現(xiàn)說法如下; 一次尋常的閃電,使賈法尼解剖室臺上的起電機發(fā)生電氣火花的同時,放在桌子上與鉗子和鑷子環(huán)連接觸的一只青蛙腿發(fā)生痙攣,而此時起電機與青蛙腿之間并無導體連接。接著他把青蛙腿的一只腳吊高,再用黃銅鉤刺在脊髓上,并使其接觸銀制的臺板,讓另一只腳可以在臺板上方自由活動,當它碰到銀臺時,腳的肌肉就起收縮而離開臺板,但是離開臺板后即又再度伸長碰到銀臺,如此反覆搖擺。如果將鉤與臺改換成同一種金屬,就看不到這種現(xiàn)象
24、。伏達和賈法尼的爭辯:意大利利帕維亞大學的物理學教授伏達( ),反復重做賈法尼的實驗,仔細觀察后發(fā)現(xiàn)電并不是發(fā)生于動物組織內(nèi),而是由于金屬或是木炭的組合而產(chǎn)生的。于是伏達完全不使用動物的組織,僅用不同的金屬相接觸,使用萊頓瓶及金箔檢電器進行實驗,發(fā)現(xiàn)在接觸面上會產(chǎn)生電壓,稱為接觸壓。這種裝置可以同時用不同的幾種的金屬,提高實驗效果,但是總無法產(chǎn)生連續(xù)不斷的電流。伏達同時注意到賈法尼的實驗中也是使用不同的金屬,而實驗中的青蛙腿可以看作一種潮濕的物質(zhì),所以就使用能夠導電的鹽水液體代替動物組織試驗之,終于因此發(fā)現(xiàn)了電池的原理,做出了著名的伏達電堆與伏達電池。賈法尼和伏達是朋友,賈法尼相當堅持自己的看
25、法,伏達的反對意見促使賈法尼更進一步的研究,這一次他干脆不用任何金屬做導體,剝出一條青蛙腿的神經(jīng),一端縛在另一條腿的肌肉上,另一端和脊髓相接,結果腿仍然會有抽搐現(xiàn)象,證明了表現(xiàn)在青蛙腿上的電刺激,可以僅僅來自動物本身,這就是所謂的賈法尼電池、賈法尼電流( 、 、)。賈法尼創(chuàng)造出動物電,導使電生理學的建立。伏達電堆與伏達電池:伏達電堆是由幾組圓板對堆積而成,每一組圓板包括兩種不同的金屬板。所有的圓板之間夾放著幾張鹽水泡過的布,潮濕的布具有導電的功能。伏達進一步試驗不同金屬對所產(chǎn)生的電動勢效果,得到以下的關系; 同時他也試過不同的導電液,后來就用硫酸液代替鹽水。至于電堆的原理,伏達則認為是由于金屬
26、接觸的機械原因所導致的,一直到后來赫爾姆霍茲才指出這是錯誤,而認為這是化學作用所引起的。年伏達將十幾年研究成果,寫成一篇論文論不同金屬材料接觸所激發(fā)的電,寄給英國皇家學會,不幸受到當時皇家學會負責論文工作的一位秘書尼克爾遜有意的擱置,后來伏達以自己名義發(fā)表,終于使尼克爾遜的竊取行為遭受學術界的唾棄。當時,法國國王拿破侖平素喜歡學者,年月日在巴黎召見伏達,當面觀看實驗頓覺感動,立即命令法國學者成立專門的委員會,進行大規(guī)模的相關實驗(有眼光?。?。同時也頒發(fā)法郎的獎金和勛章給伏達,發(fā)行了紀念金幣,而伏達也被作為電壓的單位,直到現(xiàn)在我們還在如此引用。伏達電池之后:在伏達之前,人們只能應用摩擦發(fā)電機,運
27、用旋轉以發(fā)電,再將電存放在萊頓瓶中,以供使用,這種方式相當麻煩,所得的電量也受限制。伏達電池的發(fā)明改進了這些缺點,使得電的取得變成非常方便,現(xiàn)在電氣所帶來的文明,伏達電池是一個重要的起步,他帶動后續(xù)電氣相關研究的蓬勃發(fā)展,后來利用電磁感應原理的電動機,和發(fā)電機研發(fā)成功也得歸功于它,而發(fā)電機之后電氣文明的開始,導致第二次產(chǎn)業(yè)革命改變?nèi)祟惿鐣慕Y構。丹麥丹聶爾()和盧克歇爾() 發(fā)明乾電池。年普蘭第()發(fā)明鉛蓄電池。英國的化學家德斐( )后續(xù)的研究發(fā)現(xiàn)了幾種堿金屬,導致電氣化學工業(yè)的興起。德斐在電流的磁效應上面的研究有過重要的貢獻,著名的物理大師法拉第,曾經(jīng)在德斐實驗室當助理學習?;瘜W電源教學設計
28、一、教學目標:(一)知識與技能目標:、能依據(jù)原電池的反應原理,設計出一些簡單的原電池;、了解一些常見的化學電源,了解可逆電池的特征,能根據(jù)化合價的變化判斷放電時的正、負極;、了解氫氧燃料電池的工作原理。(二)過程與方法目標:、通過觀察分析、實驗探究、合作討論等開放的問題情境,從中體驗科學探究的樂趣,形成探究、自主、合作的學習方式;、通過化學電源工作原理的歸納,培養(yǎng)學生演繹推理能力。(三)情感態(tài)度與價值觀目標:、通過化學電源的學習,感受化學與人類生活的密切關系。二、教學重點難點:(一)教學重點:簡單原電池的設計、氫氧燃料電池的工作原理(二)教學難點:簡單原電池的設計、氫氧燃料電池電極反應式的書寫
29、三、教學用具:課件,課本“活動與探究”中的相關實驗儀器及藥品四、教學過程:【復習】上節(jié)課我們學習了能把化學能轉化為電能的原電池,那么大家還記得形成原電池的條件嗎?【學生】思考,作答。(讓學生個別回答)【追問】原電池的反應原理是什么呢?請將鋼鐵發(fā)生電化學腐蝕的過程用化學方程式的形式表示出來?!緦W生】思考,作答。(讓學生個別回答)【過渡】根據(jù)原電池的反應原理及形成條件,我們可以把氧化還原反應設計成原電池,現(xiàn)在請大家就以下反應各設計一個簡單的原電池! ; ,并畫出原電池的簡圖,標明原電池的電極名稱,寫出電極反應方程式?!緦W生】思考,作答。(讓學生到黑板前畫出裝置簡圖,并書寫相關電極反應方程式等)【講
30、授】像這樣,把氧化還原反應設計成原電池,實現(xiàn)化學能轉化為電能的這樣的裝置,我們稱之為化學電源。【板書】化學電源、核心原理:把氧化還原反應的氧化反應和還原反應分別設計成電極反應。、設計思路:電極材料電解質(zhì)溶液閉合回路電極材料:若電極參與反應且為固體導體,則可直接作陰極,選擇活潑性比陰極導體弱的為陽極;(若反應物本身不能作電極的,則要選擇惰性電極。)電解質(zhì)溶液:其功能有二,一起導電作用,二本身參與反應。【設問】如果現(xiàn)在我們要把 這個反應設計成一個原電池,我們該如何操作呢? 【學生】思考,討論,作答。(讓學生個別回答,然后其他學生進行補充或修改)【探究活動】按照課本“活動與探究”進行。【小結歸納】像
31、這種把可燃性氣體的燃燒反應轉化成原電池,我們稱之為燃料電池?!景鍟?、燃料電池:把可燃物的燃燒能轉化為電能。 如:氫氣燃料電池。以碳棒為電極材料,氫氧化鉀溶液為電解質(zhì)溶液。碳極(正極): 碳極(負極) (在此簡單介紹一下惰性電極)【討論】氫氣燃料電池具有哪些優(yōu)點?【學生】思考,討論,作答。(讓學生回答,學生評價及分析)【交流討論】翻開課本“活動與探究”、在日常生活中有哪些場合使用了化學電源?將你的看法與同學交流討論?!局v授】化學電源的能量轉化率是燃料燃燒所不可比擬的。它的應用是非常廣泛的。根據(jù)化學電源的放電特點,又把它們分成一次電池和二次電池?!景鍟?、化學電源的分類:一次電池:一次性,不可充
32、電和重復使用。 二次電池:可充電,重復使用?!具^渡】化學電源的使用非常廣泛,接下來我們來簡要的了解幾種常見的化學電源。請大家翻開課本閱讀“拓展視野”,并試著寫出鉛蓄電池的電極反應方程式?!緦W生】閱讀,思考,作答。(讓學生回答,學生評價及分析)【小結】(略)【作業(yè)】、復習本節(jié)內(nèi)容,完成“導與練”;、預習電能轉化為化學能。【板書設計】化學電源、核心原理:把氧化還原反應的氧化反應和還原反應分別設計成電極反應。、設計思路:電極材料電解質(zhì)溶液閉合回路電極材料:若電極參與反應且為固體導體,則可直接作陰極,選擇活潑性比陰極導體弱的為陽極;(若反應物本身不能作電極的,則要選擇惰性電極。)電解質(zhì)溶液:其功能有二
33、,一起導電作用,二本身參與反應。、燃料電池:把可燃物的燃燒能轉化為電能。如:氫氣燃料電池。以碳棒為電極材料,氫氧化鉀溶液為電解質(zhì)溶液。碳極(正極): 碳極(負極) 、化學電源的分類:一次電池:一次性,不可充電和重復使用。二次電池:可充電,重復使用?!窘虒W反思】(略)電能轉化為化學能教學設計一、教學目標:(一)知識與技能目標:、了解點解的基本原理、電解池形成的基本條件及電解的一般規(guī)律;、能正確判斷電解池的陰極和陽極,能正確書寫電極反應式和電解化學方程式;、能正確判斷原電池和電解池;、培養(yǎng)和發(fā)展學生的自學能力、實驗能力、探究能力。(二)過程與方法目標:、通過原電池和電解池的比較,掌握歸納比較的學習
34、方法;、通過實驗,提高分析、探討、對比、總結和語言表達能力;、體驗問題解決的過程。(三)情感態(tài)度與價值觀目標:、通過實驗,激發(fā)學生的學習興趣;、培養(yǎng)學生探究和合作學習的精神;、通過電解原理在氯堿工業(yè)、銅的冶煉、電鍍等生產(chǎn)中的應用,感受電化學在現(xiàn)代文明中的重要作用。二、教學重點難點:(一)教學重點:電解裝置的特點和工作原理(二)教學難點:電解時電極反應式的書寫三、教學用具:課件,課本“活動與探究”中的相關實驗儀器及藥品四、教學過程:【引言】通過前面的學習,我們已經(jīng)知道利用原電池可以把化學能轉化成電能,那么在實際生產(chǎn)生活中,許多反應需要通過電解的方法來實現(xiàn),如電解水制氫氣和氧氣,電解食鹽水制得燒堿
35、、氯氣和氫氣,你們知道它們的能量轉換形式嗎?【學生】電能轉化成化學能【追問】以前學過的化學課程里,還有沒有這樣的電解反應實例?請回憶或復習有關知識,填寫課本表中,并與同學交流?!緦W生】學生相互交流?!景鍟侩娔苻D化為化學能【設疑】在上述電解反應中,電能是如何轉化為化學能的呢?下面,請大家來觀察一個實驗,并完成課本的“觀察與思考”的相關要求?!净顒犹骄俊堪凑照n本“活動與探究”的實驗進行?!緦W生】觀察,思考,討論,作答。(用動畫輔助學生進行微觀分析)【板書】 一、電解池的定義:把電能轉化為化學能的裝置。 二、構成電解池的基本條件:()兩種導體分別作兩個電極 ()兩電極放入電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)中
36、()外接電源并形成閉合回路 三、電解反應的基本原理(用電極反應式表示):陽極:(接電源正極,失電子,發(fā)生氧化反應)通電 陰極:(接電源負極,得電子,發(fā)生還原反應) 總反應式: 【導學】大家能否結合原電池的學習和剛才對實驗的觀察、思考與分析,填寫屏幕上的表格!【投影】完成下列表格。原電池電解池電極負極:相對活潑的金屬正極:相對不活潑的導體陰極:與電源負極相連陽極:與電源正極相連電極反應類型負極:失去電子,發(fā)生氧化反應正極:得到電子,發(fā)生還原反應陰極:陽離子得電子,被還原陽極:陰離子失電子,被氧化有無外加電源無有電子流向負極正極負極陰極陽極正極能量轉化形式化學能電能電能化學能【學法指導】、電解池陰陽極的記憶方法:三“陽”合一,即電解池的陽極與電源的正極(正為陽)相連,發(fā)生氧(與“陽”諧音)化反應。(在板書上重點顯示)、電極材料在原電池中一般要求是兩個電極的活潑性要不一樣,但在電解池中沒有這個限制,要根據(jù)實際情況進行選擇。、根據(jù)有無外接電源可以很快地判斷某裝置是原電池還是電解池。、在可充電的電池中,其實質(zhì)就
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