化學(xué)能與電能教案

化學(xué)能與電能教案?一、教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與技能目標(biāo)理解化學(xué)能與電能之間轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)。掌握原電池的概念、構(gòu)成條件及工作原理。能夠正確書(shū)寫原電池的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式。2.過(guò)程與方法目標(biāo)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力和邏輯思維能力。經(jīng)歷化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)通過(guò)探究化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的奧秘，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和熱情。培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和合作精神，體會(huì)化學(xué)在能源開(kāi)發(fā)和利用中的重要作用。二、教學(xué)重難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)原電池的工作原理。原電池電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式的書(shū)寫。2.教學(xué)難點(diǎn)原電池工作原理的理解，尤其是電子轉(zhuǎn)移和離子移動(dòng)情況。正確判斷原電池的正負(fù)極，并書(shū)寫電極反應(yīng)式。三、教學(xué)方法講授法、實(shí)驗(yàn)探究法、討論法相結(jié)合四、教學(xué)過(guò)程（一）課程導(dǎo)入（5分鐘）1.展示圖片展示一些日常生活中常見(jiàn)的電池，如干電池、手機(jī)電池、汽車電瓶等圖片。2.提出問(wèn)題同學(xué)們，在我們的生活中，電池?zé)o處不在。那么，這些電池是如何產(chǎn)生電能的呢？電能與化學(xué)能之間有什么關(guān)系呢？3.引出課題今天，我們就一起來(lái)探究化學(xué)能與電能之間的轉(zhuǎn)化，學(xué)習(xí)原電池的相關(guān)知識(shí)。（二）知識(shí)講解（15分鐘）1.化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化舉例說(shuō)明化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的實(shí)例，如火力發(fā)電。講解火力發(fā)電的過(guò)程：煤燃燒產(chǎn)生熱能，加熱水產(chǎn)生蒸汽，蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，將化學(xué)能最終轉(zhuǎn)化為電能。分析火力發(fā)電的缺點(diǎn)：能量轉(zhuǎn)化效率低，浪費(fèi)能源，產(chǎn)生環(huán)境污染等。提出問(wèn)題：能否將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，提高能量轉(zhuǎn)化效率呢？從而引出原電池的概念。2.原電池的概念講解原電池的定義：將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池。通過(guò)實(shí)例進(jìn)一步解釋原電池的工作原理，如銅鋅原電池。（三）實(shí)驗(yàn)探究（20分鐘）1.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器和藥品：鋅片、銅片、稀硫酸、導(dǎo)線、電流表、燒杯。2.實(shí)驗(yàn)步驟如圖所示，將鋅片和銅片平行插入盛有稀硫酸的燒杯中，觀察現(xiàn)象。用導(dǎo)線將鋅片和銅片連接起來(lái)，觀察現(xiàn)象。在導(dǎo)線中間接入一個(gè)電流表，觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況。3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析鋅片和銅片直接插入稀硫酸中：鋅片表面有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明鋅與稀硫酸發(fā)生了反應(yīng)：\(Zn+H_2SO_4=ZnSO_4+H_2↑\)。銅片表面無(wú)氣泡產(chǎn)生。用導(dǎo)線連接鋅片和銅片后：鋅片逐漸溶解，質(zhì)量減輕。銅片表面有大量氣泡產(chǎn)生。電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明有電流產(chǎn)生。分析原因：鋅比銅活潑，鋅失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)：\(Zn2e^=Zn^{2+}\)，鋅片為負(fù)極。溶液中的\(H^+\)在銅片表面得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)：\(2H^++2e^=H_2↑\)，銅片為正極。電子由鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片，形成電流。4.總結(jié)原電池的工作原理原電池工作時(shí)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子；正極發(fā)生還原反應(yīng)，得到電子。電子從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極，溶液中的離子定向移動(dòng)形成閉合回路，從而產(chǎn)生電流。（四）原電池的構(gòu)成條件（10分鐘）1.組織學(xué)生討論結(jié)合剛才的實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生思考原電池的構(gòu)成需要哪些條件。2.學(xué)生分組討論后回答學(xué)生可能會(huì)回答出需要兩種活潑性不同的金屬、電解質(zhì)溶液、閉合回路等條件。3.教師總結(jié)原電池的構(gòu)成條件：有兩種活潑性不同的電極（金屬與金屬或金屬與能導(dǎo)電的非金屬）。電解質(zhì)溶液。電極用導(dǎo)線相連并插入電解質(zhì)溶液中，形成閉合回路。能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。4.舉例說(shuō)明通過(guò)具體的例子，如鋅銅原電池、氫氧燃料電池等，進(jìn)一步說(shuō)明原電池的構(gòu)成條件。（五）電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式的書(shū)寫（15分鐘）1.以鋅銅原電池為例講解電極反應(yīng)式的書(shū)寫負(fù)極反應(yīng)式：\(Zn2e^=Zn^{2+}\)正極反應(yīng)式：\(2H^++2e^=H_2↑\)總反應(yīng)方程式：\(Zn+2H^+=Zn^{2+}+H_2↑\)2.總結(jié)書(shū)寫步驟找出正負(fù)極，確定得失電子情況。根據(jù)得失電子數(shù)和電解質(zhì)溶液的情況，寫出電極反應(yīng)式。將正負(fù)極反應(yīng)式相加，得到總反應(yīng)方程式。3.課堂練習(xí)給出一些原電池的實(shí)例，讓學(xué)生練習(xí)書(shū)寫電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式。如：鎂鋁原電池（電解質(zhì)溶液為稀硫酸）負(fù)極：\(Mg2e^=Mg^{2+}\)正極：\(2H^++2e^=H_2↑\)總反應(yīng)：\(Mg+2H^+=Mg^{2+}+H_2↑\)（六）課堂小結(jié)（5分鐘）1.引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課內(nèi)容提問(wèn)：本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了哪些內(nèi)容？2.學(xué)生回答后教師總結(jié)本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化，原電池的概念、工作原理、構(gòu)成條件以及電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式的書(shū)寫。重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)原電池的工作原理和電極反應(yīng)式的書(shū)寫方法。（七）課堂作業(yè)（5分鐘）1.布置作業(yè)書(shū)面作業(yè)：教材課后習(xí)題。拓展作業(yè)：查閱資料，了解常見(jiàn)的燃料電池及其應(yīng)用。2.說(shuō)明作業(yè)要求認(rèn)真完成書(shū)面作業(yè)，鞏固本節(jié)課所學(xué)知識(shí)。通過(guò)拓展作業(yè)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和查閱資料的能力，了解化學(xué)在能源領(lǐng)域的最新發(fā)展。五、教學(xué)反思通過(guò)本節(jié)課的教學(xué)，學(xué)生對(duì)化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化有了較為深入的理解，掌握了原電池的相關(guān)知識(shí)。在教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究激發(fā)了學(xué)生的學(xué)