高中化學-化學反應為人類提供能量教學設計學情分析教材分析課后反思

【教學過程】教師活動學生活動設計意圖【引入】同學們已知道，化學反應的實質是舊化學鍵斷裂、新化學鍵形成，那么化學反應有新物質生成同時伴隨著能量變化。那么如何將化學能轉化為其它形式能并未人類所利用，這就是我們這節(jié)課主要研究的內容?！就队啊繉滩?0頁“交流·研討”的分析和整理?！驹u述】即熱飯盒的原理：1molMg(24.30g)和水混合產生的熱量足可以把1L水從室溫加熱到100℃。焊接鋼軌是鋁與鐵的氧化物反應時釋放出大量的熱，使生成的鐵熔化成鐵水。即熱飯盒能加熱食物，鋁熱劑能焊接鋼軌，都是化學反應過程中產生的能量以熱能的形式釋放出來，被人們所利用?！景鍟慷?、化學反應為人類提供能源1.化學能與熱能的轉化【討論】①在你的周圍有哪些化學能轉化成熱能的實例？②為提高能量轉化效率和熱能利用率提供建設性的意見。③預測將化學能轉化為熱能的應用前景?！具^渡】化學能不僅可以轉變成熱能，人們還可以通過氧化還原反應將化學能轉化成電能。電池就是利用化學反應產生電能的裝置?！景鍟?.化學能轉化為電能聆聽w.w.w.k.s.5.u.c.o.mw.w.w.k.s.5.u.c.o.m引入化學史，培養(yǎng)發(fā)現問題、分析探討問題的科學品質。讓學生充分發(fā)揮想象，鼓勵合理的方案。【過渡】下面我們在前人的基礎上探討電池中電流的來源?！局笇嶒灐浚?）鋅片、銅片單獨插入稀硫酸中；（2）鋅片、銅片用導線連接插入稀硫酸中。指導觀察方法?！締栴}】銅片與稀硫酸不反應，但與鋅片相連后，銅片上為什么有氣泡產生？氣體是什么？怎樣產生的？【啟發(fā)】從物理角度看，電子定向移動就產生電流。怎樣證明電流的產生？【提問】電流表指針是否偏轉？偏向何方？【問題】電流表指針偏轉說明有電能產生，請問電能是怎樣轉化來的？學生隨堂實驗：實驗、觀察記錄實驗現象。匯報實驗現象并回答鋅片的變化：置換反應。Zn+2H+=Zn2++H2↑銅雖然與稀硫酸不反應，但鋅與稀硫酸發(fā)生氧化還原反應，鋅失去的電子流動到銅片，H+在銅片上得到電子而產生氫氣。生：連接靈敏電流計，檢驗電流的存在。實驗并觀察現象。生：指針偏轉。偏向Cu片一方。鍛煉學生實驗能力；通過實驗觀察，思考，發(fā)現問題解決問題。鍛煉學生的分析推理能力。通過實驗驗證理論推測。【板書】（1）原電池：把化學能轉化為電能的裝置叫原電池?！咎釂枴孔鳛殡姵?，有正極和負極之分，請問鋅片和銅片誰是負極、誰是正極？你的判斷依據？【實驗】分別測干電池和銅鋅原電池電流方向電極：負極（Zn）:電子流出（電流流入）的一極；正極（Cu）:電子流入（電流流出）的一極.【動畫演示】內電路：H+移向銅電極；SO42-移向Zn電極。離子導電?！締l(fā)】從不同角度判定電極名稱w.w.w.k.s.5.u.c.o.m形成概念。電流計指針偏轉→電流產生→產生電能→化學能轉化為電能的裝置→原電池。指導學生實驗，形成正確認識，通過實驗，讓學生回答“指針偏向的一極為正極”。生：電子流出（電流流入）的電極為負極，電子流入（電流流出）的電極為正極，所以鋅為負極，銅為正極。指針偏向哪一極，該極為正極。從實驗現象知道，指針偏向銅極，銅為正極，那么鋅為負極。從電極材料，金屬活潑性判斷。明確概念。通過實驗，加深認識。運用已有知識，解決新問題，培養(yǎng)遷移能力。（2）電極反應與總反應指導學生書寫電極方程式。負極(鋅)：Zn-2e-=Zn2+（氧化反應）正極(銅)：2H++2e-=H2↑（還原反應）Zn+2H+=Zn2++H2↑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。能量轉化，化學能→電能。揭示本質，培養(yǎng)分析問題能力?！締栴}】請你歸納組成原電池的條件？（3）原電池組成條件【問題討論】銅片在原電池中起什么作用？【視頻】電池的發(fā)展與應用【板書】3、化學能與光能之間的相互轉化?！局v述】在現代科學技術領域，化學能與光能的相互轉化是非常重要的研究課題，這方面的研究對于光化學電池、太陽能分解水制氫等高新技術的發(fā)展具有十分重要的意義?！具^渡】化學能以多種途徑進行著轉化，并直接參與到整個自然界的能量循環(huán)之中。人類生命活動所需要的能量，也是由營養(yǎng)物質在體內代謝過程中所發(fā)生的各種化學反應釋放出來的。在能源問題備受矚目的今天，化學科學將在能源的開發(fā)和利用方面發(fā)揮非常重要的作用?！鹃喿x、思考】教材52頁“資料在線”：合理利用化學能源、太陽能利用的前景、安全利用能源。圖2-3-13、圖2-3-14。【講述】人們不僅利用化學反應制造豐富多彩的物質、提供賴以生存的能量，還利用化學反應開發(fā)了各種分析技術來確定各種物質的組成、結構以及測定物質有關組分的含量等。例如，在農業(yè)生產和研究中，人們需要了解土壤中營養(yǎng)元素的種類及含量，以做到合理施肥，達到提高農業(yè)生產水平的目的；在病理診斷化驗、藥品質量鑒定、環(huán)境監(jiān)測等領域，也都需要利用化學反應對樣品進行分析。觀察3幅圖片，討論后回答：①電極②電解質溶液③導線連接組成閉合回路學生思考后回答。內部條件：只有釋放能量的氧化還原反應導體（可用其它較不活潑金屬或非金屬導體代替）。觀看并思考利用化學史料培養(yǎng)歸納、抽象能力。透過現象，抓住問題本質。激發(fā)學生的學習興趣。【練習與提高】1.下列裝置中靈敏電流計上是否有電流通過?是否為原電池?你的判斷依據？課堂小結:課后作業(yè)：1.完成學案、分層檢測習題。2.上網查詢，原電池的種類及應用。3.生活中的實驗：制作水果電池。課后討論：利用Fe+Cu2+=Fe2++Cu設計一個原電池，畫出示意圖，寫出電極反應?！景鍟O計】略。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m【板書】二、化學反應為人類提供能源化學能轉化為熱能w①即熱飯盒②焊接鋼軌2.化學能轉化為電能w.w.w.k.s.5.u.c.o.m（1）原電池（2）工作原理（3）構成條件條件3.化學能與光能之間的相互轉化。學情分析:高一學生獨立思考問題的能力已經具備，思維比較活躍，喜歡表現自己，掌握了一些關于能量轉換的知識，且本章第一節(jié)學習了化學反應中的能量轉化，以此為契機主要采用交流研討的教學方式，激發(fā)學生學習的主動性，并培養(yǎng)他們嚴謹求實的科學態(tài)度，并通過實驗調動學生的積極性。

效果分析：為圓滿完成教學任務，教師應掌控好課堂節(jié)奏，使學生始終處于張弛有度的課堂氣氛中。做演示實驗時教師要做好宏觀調控，課前引導學生認真預習。

總之，這節(jié)課的設計就是讓學生理解原電池并學會分析原電池的工作原理，重視學生三維目標的培養(yǎng)，落實本節(jié)課的教學任務，突出重點，突破難點，圓滿完成教學準備。

第2章化學反應與能量第三節(jié)化學反應為人類提供能量教材分析：人類對化學反應的認識和利用從遠古時代就開始了。隨著人類生產生活實踐的深入以及科學技術的發(fā)展，人類對化學反應的利用逐漸從經驗走向理性，尤其是現在對物質結構和化學反應實質的探討，使人們對物質及其性質的認識更加深入，并能科學地創(chuàng)造適宜的條件調控化學反應。這就為新物質的合成、新材料的研制以及新能源的開發(fā)和合理利用等奠定了基礎，大大提高了人類對化學反應的利用水平。（一）知識脈絡本節(jié)教材首先以原電池為例，讓學生體會化學反應怎么為人類提供能量，并了解化學能和其它形式能量之間的轉化。第二部分承接本章第一節(jié)中化學反應中能量釋放問題，以“化學能如何轉變成電能”為例解釋了“為什么說化學反應為人類提供了能源”，并說明了化學在能源開發(fā)和利用方面的作用。作為化學必修模塊中元素化合物知識和基本概念、基本理論的最后一節(jié)，本節(jié)承擔著對前面知識的回顧、總結，以及深化和提升學生對化學研究的應用價值的認識的雙重任務。（二）知識框架化學反應的利用化學反應的利用為人類提供能源如何將化學能轉化為電能能量變化原電池的工作原理原電池的工作原理（三）新教材的主要特點：除了要求學生掌握“原電池的工作原理”等具體的知識點外，致力于培養(yǎng)學生從大視野、高觀點、多角度了解化學在人類社會發(fā)展中的作用，以及化學研究的前沿。第三節(jié)化學反應的利用（第2課時）-----利用化學反應提供能量編制：陳偉審定：高一化學組【目標引領】w.w.w.k.s.5.u.c.o.m1.知道電池是利用氧化還原反應將化學能轉化為電能的裝置。2.能簡單分析原電池的工作原理?！咀詫W探究】1.原電池的定義：____________________________________________________2.銅鋅原電池工作原理：電極電極材料電極反應反應類型得失電子粒子電子流動方向負極正極【判斷正誤】(1)化學能只能與電能之間相互轉化。()(2)將銅片和鋅片用導線連接插入酒精中，電流計指針發(fā)生偏轉。()(3)原電池中外電路中的電子的流向是由正極流向負極。()(4)原電池的正極發(fā)生還原反應，負極發(fā)生氧化反應。()（5）原電池的兩個電極的電極材料必須都是金屬電極。()（6）原電池的電極材料一定參加電極反應。()【合作解疑】1、（1）下列裝置能組成原電池，產生電流的是（）（2）在（1）能形成原電池的裝置中,指出原電池的正負極,寫出相應的電極反應式，并指出電子的流向。（3）由（1）總結構成原電池的條件w.w.w.k.s.5.u.c.o.m（4）由（1）總結原電池正負極判定方法（5）原電池中反應類型(6)原電池工作時，負極失去電子的總數與正極得到電子的總數有何關系，為什么?【精講點撥】1、原電池的工作原理【鞏固訓練】1、下列關于原電池的敘述中正確的是()原電池的正極和負極必須是兩種不同的金屬原電池是把化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置在原電池中,電子流出的一極是負極,該極上發(fā)生還原反應原電池工作時,電子的方向是從正極經外電路到負極2、下列關于原電池的說法中正確的是()任何化學反應都可以實現化學能與電能的轉化在原電池中,電子流出、發(fā)生氧化反應的一極為負極在原電池中，正極發(fā)生氧化反應D．在原電池的組成中，活潑的金屬作正極，不活潑的金屬做負極3、把a、b、c、d四塊金屬浸入稀硫酸中，用導線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時，a為負極；c、d相連時，電流由d到c；a、c相連時，c極上產生大量氣泡；b、d相連時，b上有大量氣泡產生，則四種金屬的活動性由強到弱的順序是()A.a>b>c>dBa>c>d>bC.c>a>b>dD.b>d>c>a4、利用氧化還原反應Cu＋2FeCl3＝2FeCl2＋CuCl2設計一個原電池，畫出裝置圖，注明電極名稱、反應類型，寫出電極反應式.5、(1)電工經常說的一句口頭禪：“銅接鋁，瞎糊弄”，所以電工操作上規(guī)定不能把銅導線與鋁導線連接在一起使用，原因是：.(2)實驗室制氫氣為何常用粗鋅而不用純鋅？【精講點撥】2、原電池原理的應用【自學探究】1、閱讀課本第51頁，熟悉常見電池的種類2、閱讀課本第52頁，掌握能量的轉化【鞏固訓練】6、市場上出售的熱敷袋，其主要成分是鐵屑、碳粉、木屑和少量氯化鈉、水等。熱敷袋啟用之前用塑料袋使之與空氣隔絕，啟用時，打開塑料袋輕輕揉搓就會放出熱量，使用完后發(fā)現大量鐵銹。從化學的角度看，此熱敷袋實際上是一個原電池裝置，該原電池中，作正極，發(fā)生（氧化、還原）反應。若將小顆粒的鐵屑、碳粉改成大顆粒的鐵珠、碳粒，發(fā)現熱敷袋發(fā)熱溫度明顯降低，原因是：【拓展運用】7．下列關于原電池的說法正確的是（）A．在正極上發(fā)生氧化反應B．化學性質較活潑的金屬為負極C．在外電路，電子流出正極D．是由電能轉化為化學能的裝置8．下列化學電池中，不易造成環(huán)境污染的是()A.鉛蓄電池B.鋅錳電池C.鎳鎘電池D.氫氧燃料電池9．已知“紐扣”電池的電極反應為：Zn極：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O；HgO極：HgO+H2O+2e-=Hg+2OH-，據此判斷HgO極是()A．正極，被還原B.負極，被氧化C.負極,被還原D.正極，被氧化10．由銅、鋅和稀硫酸組成的原電池工作時，電解質溶液的pH值怎樣變化()A.不變B.先變大后變小C.逐漸變大D.逐漸變小11．某金屬能和鹽酸反應生成H2，該金屬與鋅組成原電池時，鋅為負極，則該金屬可能是()A.鋁B.銅C.錫D.硅12．一個原電池的總反應的離子方程式是：Zn+Cu2+=Zn2++Cu，該反應的原電池的正確組成是（）ABCD正極ZnCuCuFe負極CuZnZnZn電解質溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl13.100ml濃度為2mol.l-1的鹽酸跟過量的鋅片反應，為加快反應速率，又不影響生成氫氣的總量，可采取的方法是（）w.w.w.k.s.5.u.c.o.mA、加入適量6mol.l-1的鹽酸B、加入數滴氯化銅溶液C、加入適量蒸餾水D、加入適量的氯化鈉溶液14.由Zn—Cu—H2SO4組成的原電池，工作一段時間后，鋅片的質量減少了6.5g求:(1)原電池的_______極生成氫氣_______L(標準狀況)。(2)若將電解質溶液改為硫酸銅溶液，當電池輸出相同的電量時，電池兩極的質量差為_______(已知初始時兩電極質量相等)。15.如下圖所示的裝置，在盛有水的燒杯中，鐵圈和銀圈的連接處吊著一根絕緣的細絲使之平衡。小心地從燒杯中央滴入CuSO4溶液。（1）片刻后可觀察到的現象是（指懸吊的金屬圈）。A.鐵圈和銀圈左右搖擺不定B.保持平衡狀態(tài)不變C.鐵圈向下傾斜D.銀圈向下傾斜（2）產生上述現象的原因是。w.k.s.5.u.c.o.m16．把適合題意的圖像填在橫線上(用A、B、C、D表示)(1)將等質量的兩份鋅粉a、b分別加入過量的稀硫酸，同時向a中加入少量的CuSO4溶液，產生H2的體積V(L)與時間t(min)的關系是________。(2)將過量的兩份鋅粉a、b分別加入定量的稀硫酸，同時向a中加入少量的CuSO4溶液，產生H2的