化學與電能說課課件

1、 化學能與電能（第一課時）新課程標準高中化學必修2第二章第二節(jié).第一節(jié) 化學能與熱能人教版化學必修2第二章化學反應與能量第二節(jié) 化學能與電能1.教材地位和作用一、教材分析化學反應原理選修4.1.教材地位和作用中學化學重要基礎理論之一，課標要求的重要知識點。 初中化學相關知識的提升與拓展為選修4“化學反應原理”的學習奠定基礎。主要內(nèi)容：原電池的概念、原理、組成原電池的條件 .2.教學目標的確立1知識與技能：（1）初步掌握原電池的概念和形成條件，理 解原電池的原理。（2）能舉例說明化學能與電能的轉化關系及 其應用。（3）能夠?qū)懗鲭姌O反應式和電池反應方程式。.2 過程與方法：（1）通過對化學能轉化為

2、電能的學習，體驗科 學探究的基本過程和方法，提高自主學習 化學的能力 （2）通過思考與交流，學會聯(lián)系自己已掌握的 知識通過比較歸納認識事物的本質(zhì)特征。2.教學目標的確立.3情感態(tài)度價值觀：（1）學生通過探究化學能轉化為電能的奧秘,提 高學習化學的興趣和熱情，養(yǎng)成嚴謹求實的 科學態(tài)度,感受化學世界的奇妙與和諧。（2）認識化學科學對個人生活和社會發(fā)展的貢 獻，關注能源問題，逐步形成正確的能源觀。2、教學目標的確立.3.教學重、難點教學重點教學難點 通過對原電池實驗的探究，引導學生從電子轉移角度理解化學能轉化為電能的本質(zhì)。 原電池的工作原理和構成條件。.二、教法分析 1啟發(fā)、演示法2實驗探究法3.

3、分析推理和比較歸納法 4多媒體輔助法。 .學情分析在必修1中已經(jīng)學習了鋼鐵的腐蝕，在日常生活中也見到各種類型的電池。沒有電化學知識的基礎。已經(jīng)習慣了新教材的學習思路和學習方法，已具備一定的化學思維基礎和基礎實驗技能。.三、學法指導教師引導主動參與親密合作討論交流動手實踐學生.四、教學程序（一）創(chuàng)設問題情境，引導學生建立新思維.四、教學程序1. 創(chuàng)設問題情境，引入課題（1）指導學生閱讀課本關于電力在當今社會的應用和作用，提出問題：物質(zhì)中的化學能在什么條件下能轉化為電能呢？又是如何轉化的呢？（2）多媒體呈現(xiàn)2009年我國發(fā)電總量構成圖和火力發(fā)電的相關圖片、影響和圖表，引導學生分析燃燒的氧化還原本質(zhì)

4、及其能量的變化。.四、教學程序什么是火力發(fā)電，火力發(fā)電的原理是什么？指出火電站中從開始到結束能量是怎樣轉化的？火力發(fā)電的利與弊是什么？ 2. 建立新思維，提出新的研究任務.思考與交流：假設你是電力工程師，面對這些利與弊，你會如何應對呢？a、改進火力發(fā)電b、研究新的發(fā)電方式 方式之一就是嘗試將化學能直接轉化為電能。就像電池。其好處就是減少中間環(huán)節(jié)能損，高效、清潔利用燃料，不浪費能源，更方便。.生活中的電池.普通干電池手機電池鈕扣電池筆記本電腦 專用電池 攝像機專用電池 “神舟”用太陽能電池.燃料電池神舟號飛船燃料電池發(fā)電系統(tǒng).四、教學程序（二）師生互動，傳授新知第二小組第一小組實驗探究原電池的工

5、作原理原電池的構成條件第一小組第二小組第三小組.(1)設置階梯式問題 對學生進行探究思路引導。問題1：氧化劑和還原劑直接接觸進行反應時，化學能轉化為熱能，再經(jīng)過一系列能量轉換環(huán)節(jié)才能轉化為電能。那么要使氧化還原反應釋放的能量不經(jīng)過熱能，而直接轉化為電能，所要解決的第一問題是什么？ 問題2：若將氧化反應和還原反應分開在不同區(qū)域進行，那么，怎樣架設橋梁使電子從還原劑區(qū)域轉移到氧化劑區(qū)域，同時形成電流？問題3：怎樣知道所架設的橋梁中有電子流過？如何從電學角度考慮儀器選擇和組裝問題？.(2)實驗探究：原電池及其原理。實驗2-4.第一小組：實驗探究一稀硫酸鋅片稀硫酸銅片實驗1:鋅片插入稀硫酸中實驗2:銅

6、片插入稀硫酸中.實驗3:鋅片和銅片用導線連接插入稀硫酸中稀硫酸鋅片銅片鋅片銅片稀硫酸A實驗4:鋅片和銅片導線連接插入稀硫酸中，導線間接上電流表第二小組：實驗探究一.第二小組：實驗探究一實驗序號實驗3實驗4實驗步驟將鋅片和銅片用導線連接，平行插入盛有稀硫酸的燒杯中，觀察現(xiàn)象。將鋅片和銅片用導線連接，插入盛有稀硫酸的燒杯中，在導線之間接入靈敏電流計，觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象思考問題尋找答案問題1：反應中哪種物質(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：導線在這個過程中起到什么作用？問題4：電流計在這個過程中起什么作用？組內(nèi)交流列出想法.動畫模擬銅鋅原電池的微觀原理

7、探究原電池的工作原理銅鋅原電池反應動畫模擬.swf.師生互動、分析現(xiàn)象、總結規(guī)律：原電池：把化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置。AZnCuSO42H+H+1.Zn片溶解2.Cu片上有氣泡3.電流表指針發(fā)生偏轉負極：Zn 2e-=Zn2+ (氧化反應)正極：2H+2e-=H2(還原反應)電池總反應式： Zn+2H+=Zn2+H2 ZnCuZnCuZn(-)Cu(+)稀硫酸 現(xiàn) 象電極反應式和電池總反應式電流方向電子流向電極電解質(zhì)溶液.四、教學程序2. 原電池的構成條件教學：分組實驗、比較探究、交流討論、歸納總結。.實驗序號第一小組：實驗實驗裝置 能否構成原電池 構成原電池條件一 分組實驗：實驗探究二能 能

8、不能 不能 活動性不同的兩個電極.不能 能 能電極必須插在電解質(zhì)溶液中分組實驗：實驗探究二 實驗序號第二小組：實驗 實驗裝置 能否構成 原電池 構成原電池 的條件二.實驗序號第三小組：實驗實驗裝置 能否構成原電池 構成原電池條件三 能 不能兩極相連形成閉合回路分組實驗：實驗探究二.1.下列裝置中能組成原電池形成電流的是( )AZnCuH2SO4CuZnA酒精A BZnH2SO4ACuH2SO4C DACuCuH2SO4（三）、反饋練習.2、下列裝置哪些屬于原電池，請說明理由。如是，請指出正極、負極。 AgA AlAgNO3(2)鹽酸生鐵(3) CuZnH2SO4(4)CuA Zn甘油(1)反饋

9、練習：.A CuFeFeCl3(5)ZnH2 SO4H2SO4ACu(6)ZnH2 SO4H2 SO4ACu鹽橋(7)A AlNaOH Mg(8)A FeNaCl C(9).(四)情感升華四、教學程序電池的發(fā)明史.原電池的雛形理論解釋 ：生物電觀點！1780年，伽伐尼(Galvani,L.) 青蛙抽搐實驗。. 伏打?qū)ι镫娪^點的質(zhì)疑 （Volta,A.1745-1827） 1800年建立伏打電堆模型。 伏打電池是實用電池的開端。.水果電池（五）實踐活動.柑橘蘿卜西紅柿.四、教學程序（六）課堂小結一、化學能與電能的相互轉化1.火力發(fā)電的過程。2.原電池：將化學能轉化為電能的裝置。負極(Zn)：Z

10、n2eZn2 （氧化反應） 正極(Cu)：2H+2eH2（還原反應）總反應式：Zn2H+Zn2H23. 原電池的構成條件： 有兩種活動性不同的金屬（或非金屬導體）作電極。 電極材料都插入電解質(zhì)溶液中。 兩極相連形成閉合電路。AZnCuSO42H+H+.四、教學程序（七）布置作業(yè) 有下列材料：鎂條、銅片、鐵片、導線、金屬夾、手電筒用小燈泡（或發(fā)光二極管）、果汁（橙汁、蘋果汁、檸檬汁等）、500mL燒杯，請設計一個能使電流表指針發(fā)生偏轉的原電池。方式：最好先獨立設計，并動手試驗，邊做邊改進，也可與鄰座同學相互討論和觀摩，或請老師指導。實驗用品及操作實驗現(xiàn)象結論動腦動手.七、板書設計 第二節(jié) 化學能與電能一、化學能與電能的相互轉化