高中化學(xué)-化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量教學(xué)設(shè)計學(xué)情分析教材分析課后反思

第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的利用(第二課時化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量)教案化學(xué)反應(yīng)的利用第2課時化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量教案教學(xué)目標(biāo)1.知識與技能（1）了解原電池的工作原理及構(gòu)成條件（2）能正確書寫電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)方程式（3）通過實驗培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)實驗的觀察操作及設(shè)計能力;綜合運用有關(guān)的知識技能和方法，分析解決一些化學(xué)問題的高級技能2.過程與方法（1）讓全體學(xué)生經(jīng)歷探究的過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，提高科學(xué)探究能力（2）培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式和問題意識。3.情感態(tài)度與價值觀（1）體驗科學(xué)探究的艱辛和喜悅，（2）培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新，積極實踐等科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度（3）學(xué)會與他人合作，主動交流.4.教學(xué)重點了解原電池的反應(yīng)原理及構(gòu)成原電池的一般條件5.教學(xué)難點了解原電池的反應(yīng)原理教學(xué)過程設(shè)計教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖【復(fù)習(xí)】化學(xué)反應(yīng)過程中不僅有物質(zhì)變化，還有能量變化，這一節(jié)的標(biāo)題就是利用化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量，那么你知道化學(xué)能能夠轉(zhuǎn)化為哪些形式的能量嗎？先復(fù)習(xí)一個小實驗，展示圖片。將鋅粒加入到裝有稀硫酸溶液的燒杯中，用溫度計感受反應(yīng)中的熱量變化，溫度計鋅片稀硫酸這個實驗大家非常熟悉，可觀察到什么現(xiàn)象？寫出此反應(yīng)的離子方程式。【過渡】這說明此反應(yīng)放熱，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。這個反應(yīng)的化學(xué)能能否轉(zhuǎn)化為電能呢？這就是本節(jié)課要學(xué)習(xí)主要內(nèi)容，展示學(xué)習(xí)目標(biāo)?！就队啊繉W(xué)習(xí)目標(biāo)：理解原電池的工作原理了解原電池的構(gòu)成條件了解原電池原理的簡單應(yīng)用【過渡】所有反應(yīng)的化學(xué)能都可轉(zhuǎn)化為電能嗎？根據(jù)鋅和稀硫酸反應(yīng)的特點判斷下列反應(yīng)是否可設(shè)計成原電池?！就队啊坷?下列反應(yīng)可以設(shè)計成原電池的是（）CaO＋H2O===Ca(OH)2②Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑③2H2O===2H2↑＋O2↑

④NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3⑤Cu＋2AgNO3===2Ag＋Cu(NO3)2⑥Fe＋2FeCl3===3FeCl2

A．①②④⑤⑥

B．②③⑤⑥

C．②⑤⑥

D．全部學(xué)生回答后總結(jié)：能夠設(shè)計成原電池的化學(xué)反應(yīng)特點：必須是氧化還原反應(yīng)，②必須是放熱反應(yīng)?！具^渡】怎么能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能呢？以鋅和稀硫酸的反應(yīng)為例?！菊故尽孔灾魈骄?原電池的工作原理藥品和儀器：稀硫酸、銅片、鋅片、導(dǎo)線（帶鱷魚夾）、電流計、燒杯目的：驗證你們所組裝的原電池能否產(chǎn)生電流任務(wù)：先繪制原電池的裝置圖，然后組裝原電池，最后根據(jù)實驗現(xiàn)象填寫學(xué)案中空白。【提醒】看哪個組的同學(xué)先看到有電流產(chǎn)生的現(xiàn)象，并示意我。如果你在實驗過程中有什么疑問的話，歡迎與老師交流?？吹诫娏骱蟀唁\片和銅片取出來?！菊故尽繉W(xué)生學(xué)案完成情況，糾正錯誤。學(xué)生可能沒有寫負(fù)極現(xiàn)象，有氣泡產(chǎn)生，要叮囑學(xué)生一定要實事求是，科學(xué)來不得半點虛假，說不定你對預(yù)測之外的現(xiàn)場繼續(xù)深入研究會有重大的發(fā)現(xiàn)?？茖W(xué)發(fā)展史上有很多這樣的例子。針對學(xué)生的學(xué)案情況，采訪某位同學(xué)，我們能不能說正極材料銅得到電子？是誰得到電子呢？正極材料是否還可換為其他的物質(zhì)呢？舉例說明此原電池的電解液是稀硫酸，現(xiàn)在我換成硫酸銅是否還會產(chǎn)生電流？各電極發(fā)生的反應(yīng)有何改變？在電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動，可以理解，陰離子為什么要一定移向負(fù)極呢？鼓勵學(xué)生的回答都很棒！【多媒體】動畫演示原電池的工作原理?！究偨Y(jié)】原電池的工作原理：較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng),電子從較活潑的金屬(負(fù)極)通過外電路流向較不活潑的金屬(正極)。在內(nèi)電路中陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極?！舅伎肌扛鶕?jù)原電池的工作原理你能整理出多少種判斷原電池正負(fù)極的方法?！就队啊吭姵卣?fù)極的判斷方法無論電池的結(jié)構(gòu)多么復(fù)雜，正負(fù)極的反應(yīng)類型、電子和離子的移動方向是不會改變的，這也是你判斷正負(fù)極最可靠的方法，可總結(jié)口訣“負(fù)氧正還，陰負(fù)陽正”。下面請同學(xué)們做例2、例3鞏固一下所學(xué)內(nèi)容?！具^渡】剛才同學(xué)們做實驗時遇到了你們預(yù)習(xí)之外的實驗現(xiàn)象，也就是鋅極也產(chǎn)生了氣體，原因是什么？說說你的猜測?！疽龑?dǎo)分析】鋅電極產(chǎn)生氣體，說明H+這里直接得到電子被還原了，可能是熱還原法冶煉金屬鋅的時候混有的什么？形成了什么裝置？【過渡】這部分電子還通過導(dǎo)線嗎？這部分化學(xué)能還能轉(zhuǎn)化為電能嗎？那我們需要對原來的裝置進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計一個新電池?！就队啊俊咀灾魈骄?】創(chuàng)新設(shè)計原電池設(shè)計要求：避免H+在鋅片上直接還原析出氫氣，以提高供電效率。藥品和儀器：稀硫酸、硫酸鋅溶液、銅片、鋅片、導(dǎo)線（帶鱷魚夾）、電流計、燒杯、被飽和氯化鉀溶液浸泡過的紙條?！窘處煛空埻瑢W(xué)們小組內(nèi)討論設(shè)計實驗方案。小組展示討論結(jié)果及時給與鼓勵，實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，下面請同學(xué)們進(jìn)行合作嘗試一下。【思考】1、鹽橋中有什么離子？離子的移動方向如何？原因是什么？2、這樣時間長了，鹽橋中離子濃度是否就降低了，怎么辦？3、能否用導(dǎo)線代替鹽橋？【過渡】無論哪種原電池都必須要由哪幾部分？帶著這樣一個基礎(chǔ)知識，繼續(xù)我們的探究之旅?！咀灾魈骄?】原電池的構(gòu)成條件【投影】例4【思考】人的唾液是否是電解質(zhì)溶液呢？水果汁是不是電解質(zhì)溶液呢？請閱讀下面這個小故事【小故事】英國有一位貴婦人因蛀牙補過一顆黃金假牙，后因車禍又補了顆不銹鋼假牙。從此出現(xiàn)頭痛、失眠、心情煩躁等癥狀，四處求醫(yī)總是找不到病因。這種痛苦的經(jīng)歷一直持續(xù)了十年，直到有一次在上流社會的舞會上巧遇一位著名化學(xué)家，這位化學(xué)家?guī)退业讲∫?，才解除了病痛。假如你是這位化學(xué)家，你會怎樣給貴婦人解釋經(jīng)常頭痛的原因是什么？如何醫(yī)治？【過渡】在大家的實驗桌上都有一個水果，你是否想過水果也可以發(fā)電呢？怎么操作？試一試。【投影】動腦動手：有下列材料：鐵釘、圓形銅電極、導(dǎo)線、水果（西紅柿、蘋果等）、電流計，請設(shè)計一個裝置使電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)?！締l(fā)】原電池就在我們身邊，原電池就在我們的生活中。【過渡】自從1799年，意大利物理學(xué)家伏打發(fā)明了第一個電池以來，經(jīng)過多少代人的努力，才有了今天我們使用的各種各樣的電池。你能否會把化學(xué)反應(yīng)設(shè)計成原電池？【投影】【自主探究5】原電池原理的應(yīng)用請根據(jù)反應(yīng)Fe+2Fe3+=3Fe2+設(shè)計一個原電池，畫出裝置圖（提示：先把總反應(yīng)方程式拆成兩個半反應(yīng)，即氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)）歸納總結(jié)：設(shè)計原電池的方法步驟：【結(jié)束】今天我們學(xué)到了什么？還有什么疑惑？請學(xué)習(xí)委員為我們總結(jié)一下，今天所學(xué)課的主要內(nèi)容。齊聲回答：熱能、光能、電能回答：溫度計讀數(shù)升高，有氣體生成。書寫離子反應(yīng)方程式。分析后回答，并解釋原因。畫出實驗裝置圖合作動手完成實驗，各自完成學(xué)案上的空白。糾正錯誤接受采訪學(xué)生仔細(xì)觀察、思考。一同總結(jié)原電池的工作原理。思考、交流、討論后展示正負(fù)極的判斷方法。做學(xué)案中的例1、例2后回答?；卮穑弘s質(zhì)，形成了原電池。學(xué)生積極交流討論，以小組為單位展示討論結(jié)果。小組成員進(jìn)行合作完成實驗?；卮穑篕+向正極移動，Cl-向負(fù)極移動。滴加飽和氯化鉀溶液可再生。不能思考后回答;電極、電解質(zhì)溶液、閉合回路。整理歸納組成原電池的必備的四個條件。解釋原因：形成了原電池，產(chǎn)生了電流刺激神經(jīng)。動手操作水果電池。先自主設(shè)計，后討論，展示結(jié)果。歸納總結(jié)原電池設(shè)計的方法。復(fù)習(xí)化學(xué)反應(yīng)中不同形式的能量轉(zhuǎn)化。引出本節(jié)新課學(xué)習(xí)任務(wù)。認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)與原電池反應(yīng)的關(guān)系，有利于理解原電池原理的本質(zhì)。通過小組實驗提高動手能力、觀察能力和分析推理能力。加深學(xué)生對原電池構(gòu)成及工作原理的認(rèn)識從微觀角度加深對原電池的工作原理的認(rèn)識，一目了然。提高學(xué)生的合作交流能力。并進(jìn)一步加深對原電池的工作原理的理解。及時鞏固所學(xué)內(nèi)容讓學(xué)生充分發(fā)揮想象，鼓勵合理的方案。鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維。通過實踐活動，增強學(xué)生的動手能力。感悟?qū)W習(xí)化學(xué)的樂趣。進(jìn)一步鞏固原電池的工作原理。通過練習(xí)鞏固原電池的形成條件讓學(xué)生認(rèn)識到電池就在我們身邊，就在我們的生活中，體會到化學(xué)科學(xué)的實用性，體會到學(xué)習(xí)化學(xué)的樂趣。對本節(jié)課的內(nèi)容回顧總結(jié)?！秾W(xué)情分析》學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了金屬的性質(zhì)、電解質(zhì)溶液及氧化還原反應(yīng)等有關(guān)知識；在能力上，學(xué)生已經(jīng)初步具備了觀察、實驗、思維能力。生活在現(xiàn)代社會，學(xué)生對“電”有著豐富而又強烈的感性認(rèn)識。當(dāng)學(xué)生們了解了化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因，并感受了探究化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化過程之后，會對化學(xué)能與電能之間的轉(zhuǎn)化問題產(chǎn)生濃厚的興趣。學(xué)生喜歡通過實驗探究化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)，由實驗現(xiàn)象推測反應(yīng)原理，學(xué)生對本節(jié)課會有所期待。

《效果分析》在同學(xué)已對原電池的概念和原理都有一定的理解的基礎(chǔ)上，本節(jié)課以學(xué)生為主體，讓學(xué)生在實驗中發(fā)現(xiàn)問題，自主思考交流，通過不同學(xué)生的猜測才找到問題的原因后進(jìn)行設(shè)計改進(jìn)實驗裝置并進(jìn)行嘗試，很好的培養(yǎng)的學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，體會的探究的艱辛和成功的快樂，而且通過設(shè)置小故事和水果電池，緊密聯(lián)系生活實際，讓學(xué)生感受到原電池就在我們身邊，就在的我們的生活中，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。通過課間檢測的結(jié)果看，效果也比較理想。第2課時化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量《教材分析》本課時內(nèi)容承接本章第一節(jié)中化學(xué)反應(yīng)中能量釋放問題，以“化學(xué)能如何轉(zhuǎn)變成電能”為例解釋了“為什么說化學(xué)反應(yīng)為人類提供了能源”，并說明了化學(xué)在能源開發(fā)和利用方面的作用。作為化學(xué)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(dān)著對前面知識的回顧、總結(jié)，以及深化和提升學(xué)生對化學(xué)研究的應(yīng)用價值的認(rèn)識的雙重任務(wù)。從反應(yīng)物之間電子轉(zhuǎn)移角度看，原電池概念的形成是氧化還原反應(yīng)本質(zhì)的拓展和應(yīng)用；從內(nèi)容上看，原電池的構(gòu)成和工作原理為后面選修4進(jìn)一步學(xué)習(xí)原電池、電解池和金屬的電化學(xué)腐蝕與防護“開路”。本課時的主要內(nèi)容有：原電池的概念、原理、組成原電池的條件。原電池原理和組成條件是本節(jié)課的重點，原電池原理是本節(jié)課的難點。本節(jié)教材設(shè)置了大量的探究教學(xué)素材，富有深刻的探究教學(xué)思想內(nèi)涵。課本后面的“家庭小實驗水果電池”，生活中使用的各種各樣電池的反應(yīng)原理都是本課時探究教學(xué)內(nèi)容的應(yīng)用和延伸?！对u測練習(xí)》【自主探究1】什么樣的化學(xué)反應(yīng)能夠設(shè)計成原電池例1下列反應(yīng)可以設(shè)計成原電池的是（）CaO＋H2O===Ca(OH)2②Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑2H2O===2H2↑＋O2↑④NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3⑤Cu＋2AgNO3===2Ag＋Cu(NO3)2⑥Fe＋2FeCl3===3FeCl2

A．①②④⑤⑥

B．②③⑤⑥

C．②⑤⑥

D．全部整理歸納：能夠設(shè)計成原電池的化學(xué)反應(yīng)必須具備下列條件：_____________________________;②_________________________【自主探究2】原電池的工作原理藥品和儀器：稀硫酸、銅片、鋅片、導(dǎo)線（帶鱷魚夾）、電流計、燒杯目的：驗證你們所組裝的原電池能否產(chǎn)生電流任務(wù)：先繪制原電池的裝置圖，然后組裝原電池，最后根據(jù)實驗現(xiàn)象填寫下列空白。電極名稱：_______電極名稱：____實驗現(xiàn)象：________實驗現(xiàn)象：__________電極反應(yīng)式：________電極反應(yīng)式：______反應(yīng)類型：___________反應(yīng)類型：__________在裝置圖上畫出電子和離子的移動方向?？偡磻?yīng)方程式：__________________________思考1、能不能說正極材料銅得到電子？是誰得到電子呢？正極材料是否還可換為其他的物質(zhì)呢？2、此原電池的電解液如果換成硫酸銅是否還會產(chǎn)生電流？各電極發(fā)生的反應(yīng)有何改變？3、在電解質(zhì)溶液中為什么陽離子向正極移動，陰離子要一定移向負(fù)極呢？整理歸納：原電池正負(fù)極的判斷方法負(fù)極判斷依據(jù)正極例2．下列關(guān)于原電池的敘述中，正確的是

A．原電池中，正極就是陽極，負(fù)極就是陰極B．形成原電池時，在負(fù)極上發(fā)生還原反應(yīng)

C．原電池工作時，溶液中的陽離子向負(fù)極移動D．電子從負(fù)極流向正極

例3、已知空氣-鋅電池的電極反應(yīng)為：鋅粒：Zn+2OH——2e—=ZnO+H2O石墨：O2+H2+2e—=2OH—那么鋅片是（）A．正極，并被還原B．正極，并被氧化C．負(fù)極，并被還原D．負(fù)極，并被氧化【自主探究3】創(chuàng)新設(shè)計原電池設(shè)計要求：避免H+在鋅片上直接還原析出氫氣，以提高供電效率。藥品和儀器：稀硫酸、硫酸鋅溶液、銅片、鋅片、導(dǎo)線（帶鱷魚夾）、電流計、燒杯、被飽和氯化鉀溶液浸泡過的紙條。設(shè)計方案（畫出裝置圖）思考：1、鹽橋中有什么離子？離子的移動方向如何？原因是什么？2、這樣時間長了，鹽橋中離子濃度是否就降低了，怎么辦？3、能否用導(dǎo)線代替鹽橋？【自主探究4】原電池的構(gòu)成條件例4下列能夠構(gòu)成原電池的是（）ACuHACuH2SO4CZnZnH2SO4H2SO4ACu整理歸納：原電池的構(gòu)成條件（1）________________________________________(2)___________________________________________(3)_____________________________________________(4)____________________________________________動腦動手：有下列材料：鐵釘、圓形銅電極、導(dǎo)線、水果（西紅柿、蘋果等）、電流計，請設(shè)計一個裝置使電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)?！咀灾魈骄?】原電池原理的應(yīng)用設(shè)計原電池例5請根據(jù)反應(yīng)Fe+2Fe3+=3Fe2+設(shè)計一個原電池，畫出裝置圖（提示：先把總反應(yīng)方程式拆成兩個半反應(yīng)，即氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)）歸納總結(jié)：設(shè)計原電池的方法步驟：1、_________________________________________________2、______________做負(fù)極，_____________做正極，______________做電解質(zhì)溶液。【變式訓(xùn)練】某原電池的離子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，該原電池正確的組成是()

正極負(fù)極電解質(zhì)溶液A.CuZnHClB.ZnCuCuSO4C.CuZnCuSO4D.CuZnZnCl2【課堂檢測】1.(2017·中山高一檢測)下列說法錯誤的是()A.化學(xué)反應(yīng)除了生成新的物質(zhì)外,還伴隨著能量的變化B.物質(zhì)的燃燒一定是放熱反應(yīng)C.放熱的化學(xué)反應(yīng)不需要加熱就能發(fā)生D.化學(xué)能與光能之間可以相互轉(zhuǎn)化2.(2017·石家莊高一檢測)下面是四個化學(xué)反應(yīng),你認(rèn)為理論上不可用于設(shè)計原電池的是()A.2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑B.2H2+O22H2OC.Mg3N2+6H2O3Mg(OH)2↓+2NH3↑D.CH4+2O2CO2+2H2O3.(2017·長治高一檢測)研究人員研制出一種鋰水電池,可作為魚雷和潛艇的儲備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料,以LiOH為電解質(zhì),使用時加入水即可放電。關(guān)于該電池的下列說法不正確的是()A.水既是氧化劑又是溶劑B.放電時正極上有氫氣生成C.放電時OH-向正極移動D.總反應(yīng)為2Li+2H2O2LiOH+H2↑4(2017·泰安高一檢測)兩種金屬A與B和稀硫酸組成原電池時,A是正極。下列有關(guān)推斷正確的是()A.A的金屬性強于BB.電子不斷由A電極經(jīng)外電路流向B電極C.A電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是還原反應(yīng)D.A的金屬活動性一定排在氫前面5.將鐵棒和鋅棒用導(dǎo)線連接插入CuSO4溶液中,當(dāng)電池中有0.2mol電子通過時,負(fù)極質(zhì)量變化是()A.增加6.5g B.減少6.5gC.減少5.6g D.增加6.4g6.(2017·寧德高一檢測)茫茫黑夜中,航標(biāo)燈為航海員指明了方向。航標(biāo)燈的電源必須長效、穩(wěn)定。我國科技工作者研制出以鋁合金、Pt-Fe合金網(wǎng)為電極材料的海水電池。下列關(guān)于這種電池的說法正確的是()①鋁合金是陽極 ②鋁合金是負(fù)極③海水是電解液 ④鋁合金電極發(fā)生還原反應(yīng)A.②③