人教版必修二高中化學(xué)：第二節(jié)-化學(xué)能與電能-教案

1、第二節(jié) 化學(xué)能與電能（第 1 課時 ）一、三維目標知識與技能1 、 獲得化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的化學(xué)實驗的基礎(chǔ)知識和基本技能，學(xué)習(xí)實驗研究的方法，能設(shè)計并完成化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的化學(xué)實驗。2 、 形成原電池的概念，探究構(gòu)成原電池的條件過程與方法1 、 經(jīng)歷對化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的化學(xué)實驗探究的過程，進一步理解探究的意義，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法，提高科學(xué)探究的能力2 、 能對自己探究原電池概念及形成條件的學(xué)習(xí)過程進行計劃、反思、評價和調(diào)控，提高自己學(xué)習(xí)化學(xué)的能力。情感態(tài)度與價值觀1 、 發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，樂于探究化學(xué)能轉(zhuǎn)化電能的奧秘體驗科學(xué)探究的艱辛和喜悅，感受化學(xué)世界的奇妙與和諧。2 、 贊賞化學(xué)科學(xué)對

2、個人生活和社會發(fā)展的貢獻，關(guān)注能源問題，逐步形成正確的能源觀。二、教學(xué)重點原電池的概念與構(gòu)成條件三、教學(xué)難點用己經(jīng)學(xué)過的有關(guān)知識探究化學(xué)能與電能的條件和裝置四、教學(xué)過程 引入 在化學(xué)反應(yīng)中，物質(zhì)中的化學(xué)能的變化通常表現(xiàn)為熱量的變化，即化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋Ｄ敲?，物質(zhì)中的化學(xué)能能不能轉(zhuǎn)化為電能呢？請同學(xué)們閱讀教材中火力發(fā)電站工作原理示意圖，簡要說明火力發(fā)電站的工作原理。 板書 第二節(jié)化學(xué)能與電能一、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化 學(xué)生 火力發(fā)電是通過化石燃料的燃燒，使化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽?加熱水使之汽化為蒸汽以推動汽輪機，第 1頁共 8頁然后帶動發(fā)電機發(fā)電。板書化學(xué)能-熱能-機械能-電能 講述 從上面的分析我

3、們可以看出， 火力發(fā)電的過程中能量的轉(zhuǎn)化還是比較復(fù)雜的， 化學(xué)能首先要轉(zhuǎn) 人為熱能，熱能再轉(zhuǎn)化為機械能，機械能最后再轉(zhuǎn)化為電能，由于在能量轉(zhuǎn)化過程中，每一過程都有能量損失，過程越復(fù)雜能量損失越多，所以我們說火力發(fā)電過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電 能效率還是比較低的。 設(shè)問 如何克服這一問題呢？由于火力發(fā)電過程比較多， 造成能量轉(zhuǎn)化效率比較低， 如果我們能設(shè)計 一種裝置能夠?qū)⒒瘜W(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，那么化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的效率一定是很高的。下面我們就來探究這種裝置，即把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。 老師 在火力發(fā)電中， 燃燒是使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的關(guān)鍵。 同學(xué)們想一想， 我們學(xué)過的燃燒反應(yīng)是氧 化還原反應(yīng)還是非

4、氧化還原反應(yīng)？ 學(xué)生 都是氧化還原反應(yīng) 老師 氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是什么？ 學(xué)生 電子的轉(zhuǎn)移 老師 在氧化還原反應(yīng)中電子是如何轉(zhuǎn)移的？ 學(xué)生 是還原劑把電子轉(zhuǎn)移給氧化劑 老師 由于在氧化還原反應(yīng)中， 還原劑是把電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑的， 因此不會形成電流， 同學(xué)們設(shè)想一下，如果我們將還原劑和氧化劑中間用一段導(dǎo)線連接起來，使還原劑失去的電子經(jīng)過導(dǎo)線給氧化劑，在導(dǎo)線上能不能產(chǎn)生電流呢？ 學(xué)生 能產(chǎn)生電流 老師 請同學(xué)們來看一個實驗。 實驗 將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接起來， 平行地插入盛有稀硫酸的燒杯中， 在導(dǎo)線中間接入一個電流表。 現(xiàn)象 鋅片不斷溶解，銅片上有氣泡產(chǎn)生，電流表發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。 老師 電流表發(fā)生

5、了偏轉(zhuǎn)，說明在導(dǎo)線中產(chǎn)生了電流，同學(xué)們想一想，這個電流是如何產(chǎn)生的？ 學(xué)生 由于鋅和銅的活動性不同， 鋅容易失去電子， 被氧化成鋅離子進入溶液， 電子由鋅片經(jīng)過導(dǎo)線流向銅片，溶液中的氫離子從銅片上獲得電子被還原成氫原子，兩個氫原子再結(jié)合成氫氣分 子，從銅片上逸出。 老師 這一過程我們可以表示為：板書鋅片：Zn-2e-=Zn2+（氧化反應(yīng)）銅片：2H +2e-=H 2（還原反應(yīng) ） 老師 由于這一裝置把氧化還原反應(yīng)中的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分開了， 使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)是在兩個不同的區(qū)域里進行反應(yīng)，這樣還原劑失去的電子就要經(jīng)過導(dǎo)線轉(zhuǎn)移給氧化劑，從而形成了電子的定向移動即電流。象這種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

6、電能的裝置稱之為原電池。 板書 1 、原電池定義：將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置 設(shè)問 同學(xué)們根據(jù)學(xué)過的物理知識想一想， 這個銅鋅稀硫酸組成的原電池中哪一極是負極， 哪一極是 正極？ 學(xué)生 鋅片是負極，銅片是正極。 老師 為什么？ 學(xué)生 因為在電池里正負極是這樣規(guī)定的， 電子流出的一極是負極， 而電子流入的一極是正極。 鋅失電子，電子流出，再經(jīng)過導(dǎo)線流入到銅片，所以鋅是負極，銅是正極。 板書 原電池正負極負極：電子流出的一極正極：電子流入的一極 老師 同學(xué)們?nèi)绾闻袛嘣姵氐恼摌O？ 學(xué)生 活潑性較強的金屬作原電池的負極，不活潑的金屬作原電池的正極。 老師 在導(dǎo)線中是電子導(dǎo)電，在電解質(zhì)溶液中是離子導(dǎo)電

7、，那么在電解質(zhì)溶液中離子是流向如何？ 學(xué)生 陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。 老師 原電池的負極發(fā)生了氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng)？ 學(xué)生 發(fā)生了氧化還原 老師 原電池的正極發(fā)生了什么反應(yīng)？ 學(xué)生 發(fā)生了還原反應(yīng) 講述 這就是原電池的工作原理。 板書 工作原理負極：失電子發(fā)生氧化反應(yīng)正極：得電子發(fā)生還原反應(yīng) 探究 根據(jù)己具備的氧化還原反應(yīng)知識和電學(xué)知識，利用提供的實驗用品，設(shè)計原電池。 學(xué)生鎂鐵原電池，鎂銅原電池，鐵銅原電池 思考 通過以上實驗和探究，試說明化學(xué)電池應(yīng)由哪幾部分構(gòu)成，各起什么作用？ 學(xué)生 原電池都是由正極、負極和電解質(zhì)構(gòu)成的。 板書 電子流向負極經(jīng)過導(dǎo)線到正極 板書 離子流向陽離子

8、向正極移動陰離子向負極移動 老師 要形成一個原電池，必須具備哪些條件呢？ 實驗 設(shè)計幾種裝置，根據(jù)電流表是否移動，判斷是不是原電池。 小結(jié) 形成原電池的條件板書2 、形成原電池的條件要有自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)要有兩個電極要有電解質(zhì)溶液要形成閉合回路 練習(xí) 判斷下列裝置哪些是原電池，哪些不是原電池？第 5頁共 8頁第 5頁共 8頁（第 2 課時）一、三維目標知識與技能：在獲得原電池概念和組成條件的基礎(chǔ)上，能設(shè)計出一些原電池實驗，學(xué)習(xí)實驗研究的方法。過程與方法：1 、在探究設(shè)計原電池實驗的過程中，學(xué)會運用觀察、實驗、查閱資料等多種手段獲取信息，并運用比較、分類、歸納、概括等方法對信息進行加工。2、

9、能對自己的化學(xué)學(xué)習(xí)過程計劃，反思、評價和調(diào)控，提高自主學(xué)習(xí)化學(xué)的能力。情感、態(tài)度與價值觀：1 、有參與化學(xué)科技活動的熱情，有將原電池知識應(yīng)用于生產(chǎn)、生活實踐的意識，能夠?qū)εc化學(xué)有關(guān)的社會和生活問題作出合理的判斷。2、了解原電池對個人生活和社會發(fā)展的貢獻，關(guān)注能源問題，逐步形成可持續(xù)發(fā)展的思想。二、教學(xué)重點：在實驗探究的基礎(chǔ)上認識原電池的組成及應(yīng)用三、教學(xué)難點：對研究成果以及學(xué)習(xí)過程和結(jié)果的評價與反思四、教學(xué)過程： 復(fù)習(xí) 什么是原電池？原電池的正負極是如何規(guī)定的？原電池的工作原理是怎樣的？ 學(xué)生 原電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。 在原電池中電子流入的一極是負極， 電子流出的一極是正極。原電

10、池的負極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，正極是得電子的還原反應(yīng)。 復(fù)習(xí) 要形成一個原電池必須具備哪些條件？ 學(xué)生 要有兩種活潑性不同的金屬或金屬與導(dǎo)體，要有電解質(zhì)溶液，要形成閉合的回路。 過渡 我們現(xiàn)在使用的電池其工作原理與原電池是一樣的，下面我們給大家介紹幾種常見的電池。 板書 二、發(fā)展中的化學(xué)電源1 、一次性電池干電池負極：Zn -2e=Zn2+正極：2NH 4+2e-=2NH 3+H 2總反應(yīng)式：Zn+2NH 4+=Zn 2+2NH 3+H 22、充電電池鉛蓄電池負極：Pb+SO 42-2e'=PbSO 4正極：PbO2+4H +SO42'+2e'=PbSO4+2H 2O總反應(yīng)式：Pb+PbO 2+2H 2SO4=2PbSO 4+2H 2O3、燃料電池堿性燃料電池負極：2H 2+4OH -4e =2H 2O正極：O2+2H2O+4e'=4OH '總反應(yīng)式：2H 2