化學能與電能說課課件

1、化學能與電能（第一課時）黑龍江省慶安縣第一中學孫秀民新課程標準高中化學必修2第二章第二節(jié)一、設計思想 根椐課標的要求，在課堂教學中實施以探究為核心的多樣化教學方式，本課根據(jù)學生已掌握的有關知識入手，通過小組合作學習，實驗探究來組織課堂教學。 1、從對“火力發(fā)電”進行完整透徹的剖析入手，提出如何將化學能直接轉化為電能，引入新課學習。 2、通過的化學實驗，幫助學生探究和理解化學能轉化為電能的原理，并認識其本質是氧化還原反應。 3、學生根據(jù)提供的材料，設計裝置示意圖，并根據(jù)示意圖進行分組實驗、小組討論，判斷哪些裝置可以形成原電池，最終得出構成原電池的條件的結論。 4、通過課本上的實踐活動水果電池的制

2、作，實現(xiàn)本課教學內容的應用和延伸，讓學生體驗科學探究的艱辛與喜悅，感受化學世界的奇妙與和諧。第一節(jié) 化學能與熱能化學反應原理必修1第二章第二節(jié) 化學能與電能1、教材地位和作用二、教材分析1、教材地位和作用 本節(jié)課是新課標人教版高中化學必修2第二章第二節(jié)化學能與電能的教學內容，是電化學中的重要知識。初中化學已經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。該節(jié)內容既是對初中化學相關內容的提升與拓展，又為選修“化學反應原理”奠定必要的基礎。該節(jié)分為兩課時教學，本課為第一課時。通過本課的學習，能使學生清楚

3、地認識原電池的工作原理和構成條件，初步形成原電池的概念，并能夠寫出電極反應式和電池反應方程式。1、教材地位和作用學生在初中化學已經從燃料的角度初步學習了“化學與能源”的一些知識，并且在上一節(jié)已經學習了“化學能與熱能”的關系，已經了解化學能轉化為熱能在生產、生活中的應用及其對人類文明發(fā)展的貢獻，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、電化學基礎。本節(jié)內容是對前一節(jié)課的補充和完善，又是為學習“電化學基礎”奠定必要的基礎。 從反應物之間電子轉移角度看，原電池概念的形成是氧化還原反應本質的拓展和應用；從思維角度看，“將化學能直接轉化為電能”的思想，

4、是對“化學能熱能機械能電能”思維方式的反思和突破。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。 原電池的工作原理和構成條件。三、學情分析 學生在必修1中已經學習了鋼鐵的腐蝕，在日常生活中也見到各種類型的電池，認識到生活中處處有化學。也已經習慣了新教材的學習思路和學習方法，同時已具備一定的化學思維基礎和基礎實驗技能，這些都將提高學生學習本課的積極性，也為提高學生的課堂解決問題能力和實踐動手能力創(chuàng)造了條件。五、學法指導 教師要充分利用學生的好奇心和求知欲，根據(jù)學生的知識結構、心理特點和教學內容的需要,設計層層實驗和問題情境，使學生在在

5、實驗觀察討論推測驗證的過程中，學習和理解原電池的概念、原理和構成條件。教師引導主動參與親密合作討論交流動手實踐學生六、教材處理1、把教材中的“實驗2-4”改為5個對比分析的探究實驗，并增加原電池產生原因的實驗探究和原電池形成條件的實驗探究，以培養(yǎng)學生的觀察能力、思維能力和實驗能力。2、通過播放flash課件，揭示原電池的微觀工作原理，再現(xiàn)原電池的發(fā)現(xiàn)過程。學生共同得出結論學生探究動手實踐分組實驗教師引導討論推測七、教學程序創(chuàng)設情境七、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

6、）多媒體呈現(xiàn)2001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及其能量的變化。七、教學程序2001年我國發(fā)電總量構成圖 火電站的工作原理化學能 煤炭化學能轉化成電能的工作系統(tǒng) 熱能 燃燒設備 機械能 蒸汽機發(fā)電機 電能七、教學程序火力發(fā)電缺點:a.排出大量的溫室效應氣體.b.有廢氣可能導致酸雨c.廢料廢水d.儲量有限e.能量轉換效率低a.我國煤炭資源豐富,廉價方便.b.電能清潔安全,又快捷方便.火力發(fā)電優(yōu)點: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

7、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。常見的各種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 “神六”用太陽能電池我國自主研發(fā)的燃料電池車七、教學程序（二）師生互動，傳授新知1、原電池的原理教學： 問題引導、實驗探究、動畫模擬、討論交流、歸納總結。(2)實驗探究：原電池及其原理。實驗2-4將實驗2-4分解成幾個分組實驗進行探究。第二小組第四小組實驗探究第一小組第三小組七、教學程序第一小組：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:銅片插入稀硫酸中實驗序號實驗1實驗2實驗步驟鋅片插入稀硫酸銅片插入稀硫酸實驗現(xiàn)象思考問題

8、尋找答案問題1：反應中哪種物質失去電子？哪種物質得到電子？ 問題2：Zn是通過什么途徑將電子轉移給溶液中的H的？問題3：怎樣想辦法讓這種電子的轉移變成電流？組內交流列出想法第一小組：實驗探究一實驗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：反應中哪種物質失去電子？哪種物質得到

9、電子？ 問題2：電子從Zn到溶液中H經歷了哪種途徑？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？組內交流列出想法動畫模擬原電池微觀原理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溶液七、教學程序2

10、、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 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溶液中實驗序號第二小組：實驗實驗裝置 能否構成原電池構成原電池的條件二分組實驗：實驗探究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：實驗探究二七、教學程序交流討論： 各組同學相互交流自己的實驗情況及解釋與結論。 原電池的構成條件1.有兩種活動性不同的金屬 （或非金屬導體）作電極；2.電極材料均插入電解質溶中；3.形

11、成閉合回路。歸納總結：七、教學程序（三）反饋練習 適當?shù)恼n堂練習一方面是學生對本堂課學習情況的反饋，同時使學生對所學知識鞏固加深。為此，使用多媒體展示，根據(jù)條件組合原電池。1.下列裝置中能組成原電池形成電流的是( )AZnCuH2SO4CuZnA酒精A BZnH2SO4ACuH2SO4C DACuCuH2SO4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)反饋練習：A CuFeFeCl3(5)ZnH2 SO4H2SO4ACu(6)ZnH2 SO4H2 SO4ACu鹽橋(7)A

12、 AlNaOH Mg(8)A FeNaCl C(9)四、情感升華七、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，意大利生物學家伽伐尼(Galvani,L.) 青蛙抽搐實驗。伏打對生物電觀點的質疑 （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。意大利物理學家伏打七、教學程序（五）實踐活動 在完成上述內容后，指導學生制作水果電池，培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力。從正逆兩個方面鍛煉學生對原電池構成條件的應用，而且達到學以致用，使學生覺得化學就在我們身邊，從而激發(fā)學生學習興趣，啟迪學生思維。制作“水果電池”動手實踐：土豆蘿卜西紅柿七、教學

13、程序（六）課堂小結 一堂課接近尾聲時，適當?shù)恼n堂小結是必要的，它不僅僅是本節(jié)教學知識的回放，還可將本節(jié)課知識貫穿聯(lián)系起來，起到畫龍點睛的作用。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)：Zn2eZn2 （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溶液中。 兩極相連形成閉合電路。AZnCuSO42H+H+七、教學程序（七）布置作業(yè) 適當?shù)恼n后作業(yè)既有助于教師對學生情況的掌握，也有利于學生加深對所學知識的應用。布置作業(yè)：P41實驗探究三 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)象結論動腦動手八、效課預測問題驅動教學過程教學內容生成生成教師引導 通過這樣教學過程的實施，將難點建立在實驗探究基礎上進行分散，能使學生易于理解和掌握，既培養(yǎng)了學生實驗探究的能