必修2_第二章第二节_化学能与电能说课课件.ppt

新课程标准高中化学必修新课程标准高中化学必修2 2第二章第二节第二章第二节化学能与电能化学能与电能（第一课时）（第一课时）Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design说课流程说课流程35二、教学目标的确定二、教学目标的确定三、学法与教法分析三、学法与教法分析五、板书设计五、板书设计一、教材与学情分析一、教材与学情分析四、教学过程四、教学过程Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design第一节第一节 化学能与热能化学能与热能化学与能源化学与能源初中初中氧化还原反应氧化还原反应必修必修1 电解质电解质必修必修1第二节第二节 化学能与电能化学能与电能 人教版化学选修人教版化学选修4 4化学反应原理化学反应原理【一、教材与学情分析一、教材与学情分析】1.1.教材地位和作用教材地位和作用Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design知识层面：知识层面：前面所提化学教材体系安排内容、物理课上所前面所提化学教材体系安排内容、物理课上所学电学知识和生活常识等都为学生在本节课的学习做好了学电学知识和生活常识等都为学生在本节课的学习做好了充分的知识准备。充分的知识准备。能力层面：能力层面：已经了解新教材的学习思路和学习方法，已具备已经了解新教材的学习思路和学习方法，已具备一定的化学思维基础和基础实验技能。一定的化学思维基础和基础实验技能。2 2. .学情分析学情分析情感层面：情感层面：在日常生活中有许多电池扮演着重要的角色，使在日常生活中有许多电池扮演着重要的角色，使得学生对电池充满着好奇和探知欲望。得学生对电池充满着好奇和探知欲望。 教学对象为我校学生，他们基础参差不齐，但求知欲望强，教学对象为我校学生，他们基础参差不齐，但求知欲望强，乐于展现自我，可塑性强。乐于展现自我，可塑性强。【一、教材与学情分析一、教材与学情分析】Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design情感态度情感态度价价 值值 观：观：知识与技能知识与技能:过程与方法：过程与方法：认识原电池的工作原理，形成原电池的概念；认识原电池的工作原理，形成原电池的概念；初步掌握电极判断；理解原电池的形成条件；初步掌握电极判断；理解原电池的形成条件；掌握科学探究的一般思路。掌握科学探究的一般思路。通过引导学生主动参与，与人合作，利用通过引导学生主动参与，与人合作，利用实验实验探究法探究法解决问题。解决问题。培养学生勇于创新，积极实践等科学精神和科培养学生勇于创新，积极实践等科学精神和科学态度；学会与他人合作，主动交流体验科学学态度；学会与他人合作，主动交流体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。谐。 【二、教学目标的确定二、教学目标的确定】1.1.三维目标的确立三维目标的确立Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design选用选用实验探究法实验探究法的理论依据：的理论依据： 本节课教学方法的选择意在落实新课改本节课教学方法的选择意在落实新课改“通过以化学实验为主通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的改变，培养学生的创新趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的改变，培养学生的创新精神和实践能力精神和实践能力”的基本理念。的基本理念。 本节在学习原电池的概念和原理时，实验探究过程可以表示：本节在学习原电池的概念和原理时，实验探究过程可以表示：借助仪器借助仪器设计实验设计实验反常的实验现反常的实验现象，提出疑问象，提出疑问学生观察学生观察实验现象实验现象师生分析师生分析实验现象实验现象总结得总结得出结论出结论在分析原电池的组成时，实验探究过程如下：在分析原电池的组成时，实验探究过程如下：提出问题提出问题提供材料提供材料组织指导学组织指导学生实验探究生实验探究归纳总结归纳总结实验现象实验现象内化抽象内化抽象得出规律得出规律Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design2.2.教学重难点的确立教学重难点的确立教学难点的确定：教学难点的确定： 原电池知识中关于原理的理解和构成条件的探究；探原电池知识中关于原理的理解和构成条件的探究；探究实验中控制变量法的应用。究实验中控制变量法的应用。教学重点的确定：教学重点的确定：一个知识一个知识原电池的相关知识：定义，原理，正负极的判原电池的相关知识：定义，原理，正负极的判 别，形成条件。别，形成条件。一种方法一种方法用实验方法探究原电池的形成条件过程中掌用实验方法探究原电池的形成条件过程中掌 握：改变一个试验因子的探究方法。握：改变一个试验因子的探究方法。一条思路一条思路问题问题 猜想猜想 试验论证试验论证 结论结论 一种思想一种思想学以致用的思想。学以致用的思想。【二、教学目标的确定二、教学目标的确定】Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design【三、学法与教法分析三、学法与教法分析】学法指导学法指导 将全班学生按每将全班学生按每3 3 个人为一合作小组（其中一人为新个人为一合作小组（其中一人为新闻发言人，一人主操作，一人主记录）进行分组，要求闻发言人，一人主操作，一人主记录）进行分组，要求3 3个个人即分工又合作，引导学生采用分组实验探究法进行学习。人即分工又合作，引导学生采用分组实验探究法进行学习。Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design(1)采用以实验探究的方法为主导，采用以实验探究的方法为主导， 综合运用观察综合运用观察法、实验法、发现法、讨论法等方法。法、实验法、发现法、讨论法等方法。(2)借助问题探究、实验探究等手段，运用计算机借助问题探究、实验探究等手段，运用计算机多媒体技术多媒体技术 等辅助手段等辅助手段。教法分析教法分析教师教师引导引导主动参与主动参与亲密合作亲密合作讨论交流讨论交流动手实践动手实践学学生生Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design学生学生共同共同得出得出结论结论学生探究学生探究动手实践动手实践分组实验分组实验教师引导教师引导讨论推测讨论推测【四、教学过程】【四、教学过程】创设情境创设情境Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design（1 1）指导学生阅读课本关于电力在当今）指导学生阅读课本关于电力在当今社会的应用和作用，提出问题：物质中的社会的应用和作用，提出问题：物质中的化学能在什么条件下能转化为电能呢？又化学能在什么条件下能转化为电能呢？又是如何转化的呢？是如何转化的呢？（2 2）多媒体呈现）多媒体呈现20012001年我国发电总量构年我国发电总量构成图和火力发电的相关图片、影响和图成图和火力发电的相关图片、影响和图表，引导学生分析燃烧的氧化还原本质表，引导学生分析燃烧的氧化还原本质及其能量的变化。及其能量的变化。(一一)创设问题情境，引导学生建立新思维创设问题情境，引导学生建立新思维Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design什么是火力发电，火力发电的原理什么是火力发电，火力发电的原理是什么？是什么？指出火电站中从开始到结束能量是指出火电站中从开始到结束能量是怎样转化的？怎样转化的？火力发电的利与弊是什么？火力发电的利与弊是什么？ Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design化学能化学能 煤炭煤炭化学能转化成电能的工作系统化学能转化成电能的工作系统 热能热能 燃烧设备燃烧设备 机械能机械能 蒸汽机蒸汽机发电机发电机 电能电能Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Designa.排出大量的温室排出大量的温室效应气体效应气体.b.有废气有废气可能导致酸雨可能导致酸雨c.废废料废水料废水d.储量有限储量有限e.能量转换效率低能量转换效率低a.a.我国煤炭资我国煤炭资源丰富源丰富, ,廉价方廉价方便便. .b.b.电能清洁安电能清洁安全全, ,又快捷方便又快捷方便. .Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design假设你是电力工程师，假设你是电力工程师，面对这些利与弊，你会如何应对呢？面对这些利与弊，你会如何应对呢？a、改进火力发电、改进火力发电b、研究新的发电方式、研究新的发电方式 方式之一就是尝试将化学能直接转方式之一就是尝试将化学能直接转化为电能。就像电池。其好处就是减少化为电能。就像电池。其好处就是减少中间环节能损，高效、清洁利用燃料，中间环节能损，高效、清洁利用燃料，不浪费能源，更方便。不浪费能源，更方便。Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design普通干电池普通干电池手机电池手机电池钮扣电池钮扣电池笔记本电脑笔记本电脑 专用电池专用电池 摄像机摄像机专用电池专用电池 “神六神六”用用太阳能电池太阳能电池Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design神舟六号燃料电池发电系统神舟六号燃料电池发电系统Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design我国自主研发的燃料电池车我国自主研发的燃料电池车Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design1、原电池的原理教学：、原电池的原理教学： 问题引导、实验探究、动画模拟、问题引导、实验探究、动画模拟、讨论交流、归纳总结。讨论交流、归纳总结。（二）师生互动，传授新知（二）师生互动，传授新知Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design(1)(1)设置阶梯式问题，对学生进行探究思设置阶梯式问题，对学生进行探究思路引导。路引导。 问题问题1 1：氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能转：氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能转化为热能，再经过一系列能量转换环节才能转化为电能。化为热能，再经过一系列能量转换环节才能转化为电能。那么要使氧化还原反应释放的能量不经过热能，而直接转那么要使氧化还原反应释放的能量不经过热能，而直接转化为电能，所要解决的第一问题是什么？化为电能，所要解决的第一问题是什么？( (电子定向移动电子定向移动) )问题问题2 2：若将氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，那：若将氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，那么，怎样架设桥梁使电子从还原剂区域转移到氧化剂区域，么，怎样架设桥梁使电子从还原剂区域转移到氧化剂区域，同时形成电流？同时形成电流？问题问题3 3：怎样知道所架设的桥梁中有电子流过？如何从电学：怎样知道所架设的桥梁中有电子流过？如何从电学角度考虑仪器选择和组装问题？角度考虑仪器选择和组装问题？Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design(2)(2)实验探究：原电池及其原理。实验探究：原电池及其原理。实验实验2-4将实验将实验2-4分解成几个分组实验进行探究。分解成几个分组实验进行探究。Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design第一小组：第一小组：实验探究一实验探究一稀硫酸锌片稀硫酸铜片实验1:锌片插入稀硫酸中实验2:铜片插入稀硫酸中Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design实验序号实验序号实验实验1实验实验2实验步骤实验步骤锌片插入稀硫酸锌片插入稀硫酸铜片插入稀硫酸铜片插入稀硫酸实验现象实验现象思考问题思考问题寻找答案寻找答案问题问题1：反应中哪种物质失去电子？哪种物质得到：反应中哪种物质失去电子？哪种物质得到电子？电子？ 问题问题2：Zn是通过什么途径将电子转移给溶液中是通过什么途径将电子转移给溶液中的的H的？的？问题问题3：怎样想办法让这种电子的转移变成电流？：怎样想办法让这种电子的转移变成电流？组内交流组内交流列出想法列出想法Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design实验3:锌片和铜片用导线连接插入稀硫酸中稀硫酸锌片铜片锌片铜片稀硫酸A实验4:锌片和铜片导线连接插入稀硫酸中，导线间接上电流表第二小组：第二小组：实验探究一实验探究一Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design实验序号实验序号实验实验3实验实验4实验步骤实验步骤将锌片和铜片用导线将锌片和铜片用导线连接，平行插入盛有连接，平行插入盛有稀硫酸的烧杯中，观稀硫酸的烧杯中，观察现象。察现象。将锌片和铜片用导线连接，将锌片和铜片用导线连接，插入盛有稀硫酸的烧杯中，插入盛有稀硫酸的烧杯中，在导线之间接入灵敏电流计，在导线之间接入灵敏电流计，观察现象。观察现象。实验现象实验现象思考问题思考问题寻找答案寻找答案问题问题1：反应中哪种物质失去电子？哪种物质得到：反应中哪种物质失去电子？哪种物质得到电子？电子？ 问题问题2：电子从：电子从Zn到溶液中到溶液中H经历了哪种途径？经历了哪种途径？问题问题3：导线在这个过程中起到什么作用？：导线在这个过程中起到什么作用？问题问题4：电流计在这个过程中起什么作用？：电流计在这个过程中起什么作用？组内交流组内交流列出想法列出想法Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design师生互动、分析现象、总结规律：师生互动、分析现象、总结规律：原电池：把化学能转变为电能的装置。原电池：把化学能转变为电能的装置。AZnCuSO42H+H+1.Zn片溶解片溶解2.Cu片上有气片上有气泡泡3.电流表指针电流表指针发发生偏转生偏转负极：负极：Zn 2e-=Zn2+ (氧化反应氧化反应)正极：正极：2H+2e-=H2(还原反应还原反应)电池总反应式：电池总反应式： Zn+2H+=Zn2+H2 ZnZnCuCuZnZnCuCuZn(-)Zn(-)Cu(+)Cu(+)稀稀硫硫酸酸 现现 象象电极反应式和电极反应式和电池总反应式电池总反应式电流电流方向方向电子电子流向流向电极电极电解电解质质溶液溶液Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design2、原电池的构成条件教学、原电池的构成条件教学 分组实验、比较探究、交流分组实验、比较探究、交流讨论、归纳讨论、归纳总结总结。Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design实验序实验序号号第一小组：实验第一小组：实验实验装实验装置置 能否构能否构成原电成原电池池 构成原构成原电池条电池条件一件一 分组实验：分组实验：实验探究二实验探究二能能 能能 不能不能 不能不能 活动性不同的两个电极活动性不同的两个电极Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design不能不能 能能 能能电极必须插在电解质溶液中电极必须插在电解质溶液中实验序号实验序号第二小组：实验第二小组：实验实验装置实验装置 能否构成原能否构成原电池电池构成原电池构成原电池的条件二的条件二分组实验：分组实验：实验探究二实验探究二Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design实验序号实验序号第三小组：实验第三小组：实验实验装置实验装置 能否构成原能否构成原电池电池 构成原电池构成原电池条件三条件三 能能 不能不能两极相连形成闭合回路两极相连形成闭合回路分组实验：分组实验：实验探究二实验探究二Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design 原电池的构成条件原电池的构成条件1.1.有两种活动性不同的金属有两种活动性不同的金属 （或非金属导体）作电极；（或非金属导体）作电极；2.2.电极材料均插入电解质溶中；电极材料均插入电解质溶中；3.3.形成闭合回路。形成闭合回路。4.4.能自发地进行氧化还原反应能自发地进行氧化还原反应归纳总结：归纳总结：Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design1.1.下列装置中能组成原电池形成电流的是下列装置中能组成原电池形成电流的是( ( ) )AZnCuH2SO4CuZnA酒精酒精ZnH2SO4ACuH2SO4ACuCuH2SO4反馈练习：反馈练习：Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design2 2、下列装置哪些属于原电池，请说明理由。、下列装置哪些属于原电池，请说明理由。如是，请指出正极、负极。如是，请指出正极、负极。 AgA AlAgNO3(2)盐酸盐酸生铁生铁(3) CuZnH2SO4(4)CuA Zn甘油甘油(1)反馈练习：反馈练习：Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker DesignA CuFeFeCl3(5)ZnH2 SO4H2SO4ACu(6)ZnH2 SO4H2 SO4ACu盐桥盐桥(7)A AlNaOH Mg(8)A FeNaCl C(9)Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design原电池的雏形原电池的雏形理论解释理论解释 ：生物电观点！生物电观点！17801780年，意大利生物学家伽伐尼年，意大利生物学家伽伐尼(Galvani,L.) (Galvani,L.) 青蛙抽搐实验。青蛙抽搐实验。（三）情感升华（三）情感升华电池的发明史电池的发明史Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design伏打对生物电观点的质疑伏打对生物电观点的质疑 （Volta,A.1745-1827） 1800年建立伏打电堆模型。年建立伏打电堆模型。 伏打电池是伏打电池是实用电池的开端。实用电池的开端。意大利物理学家伏打意大利物理学家伏打Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design 在完成上述内容后，指导学生制作水果在完成上述内容后，指导学生制作水果电池，培养学生实践创新能力。从正逆两电池，培养学生实践创新能力。从正逆两个方面锻炼学生对原电池构成条件的应用，个方面锻炼学生对原电池构成条件的应用，而且达到学以致用，使学生觉得化学就在而且达到学以致用，使学生觉得化学就在我们身边，从而激发学生学习兴趣，启迪我们身边，从而激发学生学习兴趣，启迪学生思维。学生思维。（四）实践活动（四）实践活动Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design土豆土豆萝卜萝卜西红柿西红柿Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design（五）课堂小结（五）课堂小结一、化学能与电能的相互转化一、化学能与电能的相互转化1.1.火力发电的过程。火力发电的过程。2.2.原电池：将化学能转化为电能的装置。原电池：将化学能转化为电能的装置。负极负极(Zn)(Zn)：ZnZn2e2eZnZn2 2 （氧化反应）（氧化反应） 正极正极(Cu)(Cu)：2H2H+ +2e2eH H2 2（还原反应）（还原反应）总反应式：总反应式：ZnZn2H2H+ +ZnZn2 2H H2 23. 3. 原电池的构成条件：原电池的构成条件： 有两种活动性不同的金属（或非金属导体）作电极。有两种活动性不同的金属（或非金属导体）作电极。 电极材料都插入电解质溶液中。电极材料都插入电解质溶液中。 两极相连形成闭合电路。两极相连形成闭合电路。AZnCuSO42H+H+Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design布置作业：布置作业：P41实验探究三实验探究三 有下列材料：镁条、铜片、铁片、导线、金属夹、有下列材料：镁条、铜片、铁片、导线、金属夹、手电筒用小灯泡（或发光二极管）、果汁（橙汁、苹手电筒用小灯泡（或发光二极管）、果汁（橙汁、苹果汁、柠檬汁等）、果汁、柠檬汁等）、500mL500mL烧杯，请设计一个能使电流烧杯，请设计一个能使电流表指针发生偏转的原电池。方式：最好先独立设计，表指针发生偏转的原电池。方式：最好先独立设计，并动手试验，边做边改进，也可与邻座同学相互讨论并动手试验，边做边改进，也可与邻座同学相互讨论和观摩，或请老师指导。和观摩，或请老师指导。实验用品及操作实验用品及操作实验现象实验现象结论结论Tankertanker DesignTankertanker DesignTankertanker Design第二节第二节 化学能与电能（化学能与电能（1）一、火力发电的过程一、火力发电的过程二、原电池：将化学能转化为电能的装置。二、原电池：将化学能转化为电能的装置。三、原电池产生电流的原因：在电池内发生的氧化还原三、原电池产生电流的原因：在电池内发生的氧化还原反应中，还原剂转移给氧化剂的电子经过外电路就产生了反应中，还原剂转移给氧化剂的电子经过外电路就产生了电流。电流。四、构成原电池的必要条件四、构成原电池的必要条件(两极一液成回路两极一液成回路)极：两个电极极：两个电极液：电解质溶液液：电解质溶液 能发生氧化还原反应能发生氧化还原反应路：形成闭合回路路：形成闭合回路【五、板书设计】【五、板书设计】