高中化学必修2《化学能与电能》教学设计.docx
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1、高中化学必修2化学能与电能教学设计高一必修2化学能与电能教学设计 高一必修2化学能与电能教学设计 【课程目标】 1、举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。 2、会应用生活中的材料制作简易原电池。 【教材分析】 生活在现代社会,学生对“电”有着丰富而剧烈的感性相识。当学生了解了化学反应中的能量转化的缘由,并感受了探究化学能与热能的相互转化过程后,会对化学能与电能之间的转化问题产生深厚的爱好。从能量转换角度看,本节课程内容是对前一节课中“一种能量可以转化为另一种能量,能量是守恒的;化学能是能量的一种形式,它同样可以转化为其他形式的能量,如热能和电能等”论述的补充和完善。从反应物之间电子转移角度看
2、,原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用。从思维角度看,“将化学能干脆转化为电能”的思想,是对“化学能热能机械能电能”思维方式的反思和突破。 【学情分析】 中学生对“电”的内容的相识不仅来源于生活阅历,而且来源于学科学习。在生活阅历方面,不仅接触了火力发电(或水利发电),而且接触了干电池等化学电源;在学科学习方面,学生不仅接触了摩擦起电,而且还从能量转化的角度相识了电能,此外还学习了关于电的初步学问(如电源的正负极、电压和电流等内容),因此对电并不生疏。此外,中学化学1已较为系统的学习了氧化还原反应的本质,也学习了钠、镁、铝、铁等有关的金属学问,以及电解质溶液的内容。这些阅历基础为本课
3、的教学供应了必要的基础。为本节的学习做了学问、实力上的打算。 同时原电池是中学化学学科体系的核心学问之一,它的教学是氧化还原反应原理的延长与应用,也是后续电化学学问的基础。原电池的教学是体现学科交叉,科学理论联系实际,培育学生思维实力和探究实力的好素材。学生在第一节学习了化学能与热能的转化关系,本节课则学习化学能转化为另外一种能量即电能,由于电化学学问是学生首次接触的新领域,存在着剧烈的新奇心和生疏感,因此一个好的开端非常重要。 【教学目标】 1、学问与技能 (1)理解原电池的概念、工作原理和构成条件,同时驾驭原电池正负极的推断方法。 (2)通过学生设计完成原电池构成条件的试验,学习试验探讨的
4、方法。 (3)能举例说明化学能与电能的转化关系及其运用。 2、过程与方法 (1)分析火力发电的原理及利弊,建立“将化学能干脆转化为电能”的新思路,通过对氧 化还原反应的本质的分析,提出实现新思路的各种推想和猜想等,培育创新思维实力。 (2)通过试验和科学探究,对比、归纳,培育学生科学探究精神和分析、归纳的实力。 3、情感、看法与价值观 (1)通过化学能与电能转化的学习,使学生相识化学能转化为电能对现代化的重大意义, 发展学生学习化学的爱好,乐于探究物质改变的奇妙。 (2)通过原电池形成条件的探究,培育学生自主探究的科学看法和方法,体会试验在化学 探讨中的重要作用。 【教学重难点】 教学重点初步
5、相识原电池的概念、工作原理及形成条件 教学难点通过对原电池试验的探讨,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的 本质,以及这种转化的综合利用价值。 【教学方法】 利用试验探究、问题探讨、启发、对比、归纳等教学方法,采纳多媒体手段,调动学生多种感官一起参加学习,充分调动学生学习的主动性和主动性,发挥学生的主体作用。 【教学过程】 教学环节 老师活动 学生活动 设计意图 导入新课 PPT展示火力发电示意图。 情境引发的系列问题: 【问题1】燃煤发电过程中伴随着怎样的能量转换关系? 【问题2】火力发电有哪些优缺点? 在火力发电的过程中,化学能要经过一系列能量转换环节才能转化为电能。由于转换环节多
6、,能源利用率低,造成能源的极度奢侈。那么,能否将化学能干脆转化为电能,提高能量的利用率? 提出问题:能否将化学能干脆转化为电 能? 分组探讨,沟通发言。 创设情景 引发思索 原电池概念引入 【过渡】 问题:在导线中产生电流的本质是么? 问题:有电子转移的反应是什么反应? 只有氧化还原反应才能够实现化学能转化为电能。 【板书】原电池概念 分析探讨得出: 电子的定向移动产生电流,而氧化还原反应中有电子的转移。 可以利用氧化还原反应实现化学能到电能的转化。 复习氧化还原反应的相关理论,初步让学生相识到原电池是实现化学能转化为电能的装置。 原电池工作原理探究 【过渡】只有氧化还原反应才能够实现化学能转
7、化为电能,那么,氧化还原反应如何实现化学能干脆转化为电能呢? 学生分组试验,完成试验内容,并总结原电池的工作原理 【试验一】 问题:试验现象是什么? 问题:发生的离子反应方程式是什么? 问题:分析电子的转移状况,谁失电子?谁得电子? 问题:依据已有的阅历,化学能转化成什么形式的能量? 问题:要使氧化还原反应释放的能量不通过热能而干脆转化为电能,所要解决的第一个问题是什么? 【试验二】探究原电池的工作原理: 问题:锌片上有什么现象? 问题:铜片上有什么现象? 问题:使铜片表面产生氢气的电子是谁供应的? 问题:怎样知道所架设的桥梁中有电子流过? 【试验三】将锌片和铜片用导线相连并接上电流计,插入稀
8、硫酸。 问题:电流计转动说明什么问题? 问题:电子如何流淌? 问题:导线中电子定向移动产生电流,溶液中的电流怎么产生的? 【板书】原电池的工作原理。 【动画展示】铜锌原电池工作原理。 【小结】 1、将化学能干脆转化为电能,必需将氧化反应和还原反应放在不同的区域进行,同时架设桥梁,让电子从氧化反应区域转移到还原反应区域,形成原电池。 2、铜锌原电池的工作原理本质上是氧化还原反应,得电子和失电子是同时进行的,距离不但可以产生美,还可以产生电。 学生分组试验,完成试验报告单的内容 【试验一】 锌片渐渐溶解,锌片四周有气泡产生; Zn+2H+=Zn2+H2 锌失电子,H+得电子; 化学能转化为热能。
9、必需使氧化反应(失电子)和还原反应(得电子)在两个不同区域进行。 【试验二】 锌片:锌片渐渐溶解 铜片:铜片上有气泡产生 锌供应给溶液中H+的电子 电流计 【试验三】 导线中有电流产生;锌片负极,铜片正极。 外电路电子流淌方向: 锌铜 内电路:阳离子正极 阴离子负极 锌片(负极):氧化反应 Zn2e=Zn2+ 铜片(正极):还原反应 2H+2e=H2 学生观看视频 加深学生对原电池工作原理的理解 学生通过试验得出锌与稀硫酸反应,铜不与稀硫酸反应,;认清氧化还原反应中电子的转移方向,为下一步试验做铺垫。 通过指针的偏转,结合试验二,得出电子的流淌方向。同时让学生意识到如何利用电流计推断电极的正负
10、。 原电池构成条件探究 老师引导过渡,提出以下问题,引导学生完成试验探究。 问题:假如两极的材料相同和不同时,将会产生什么现象? 问题:假如溶液的导电性强弱不同时,将会产生什么现象? 问题:假如两个电极在同一容器和在不同容器中,将会产生什么现象? 【试验探究】学生分组试验,探究原电池的构成条件,并完成试验报告单的内容。 老师引导,学生总结原电池的构成条件? 学生分组试验,并完成试验报告单的内容。 学生归纳构成原电池的构成条件: 必需有两个活泼性不同的电极; 两电极必需插入电解质溶液中; 必需形成闭合回路; 必需发生自发的氧化还原反应。 通过学生分组试验探究原电池的构成条件,熬炼学生的动手操作、
11、合作学习、归纳总结的实力。 原电池正负极的推断 【师】依据原电池的构成条件,请同学们思索推断原电池正负极的方法都有哪些? 学生尝试着总结推断原电池正负极的方法 学生思索总结,更深化的理解原电池 课堂小结 老师:请同学们思索本节课重点学习了哪些内容? 学生思索,总结 本节课的重点。 评价反馈 课堂练习 思索并回答 刚好巩固 学以致用 依据本节课内容查阅相关资料, 自制水果电池。 学生课后完成 熬炼动手操作实力 【板书设计】 其次节化学能与电能 一、原电池概念:将化学能转化为电能的装置。 二、原电池的工作原理: 锌片(负极):Zn2e=Zn2+氧化反应 铜片(正极):2H+2e=H2还原反应 三、
12、原电池的构成条件 (1)必需有两个活泼性不同的电极; (2)两电极必需插入电解质溶液中; (3)必需形成闭合回路; (4)必需发生自发的氧化还原反应。 四、原电池正负极的推断方法 化学能与电能 必修2其次章化学反应与能量其次节化学能与电能一教材分析原电池原理是中学化学重要基本理论之一,从能量转换角度看,本节课程内容是对前一节课中“一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量能量也是守恒的;化学能是能量的一种形式,可以转化为其他形式的能量,如热能和电能等”论述的丰富和完善。从反应物之间电子转移的角度看,原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用;从思维角度看,“将化学能干脆转化为电能”的思想,是
13、对火力发电的原理“化学能热能机械能电能”思维方式的反思和突破。二教学目标1学问与技能目标:(1)知道原电池是一种化学能转化为电能的装置,知道原电池的本质是氧化还原反应。(2)驾驭原电池的组成条件,会推断正负极,会推断电流、电子、溶液中离子流淌的方向。会书写铜锌原电池的电极反应式。(3)能用日常生活中的材料制作简易水果电池。(4)能举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。初步相识传统干电池、二次电池及常见的新型电池。2过程与方法目标:(1)通过分析火力发电的原理及利弊,建立“将化学能干脆转化为电能”的新思路,通过对氧化还原反应的本质的分析,提出实现新思路的各种推想和猜想等,培育创新思维实力。(2
14、)通过试验2-4(改进)的层层推动,培育学生在试验中视察现象、分析现象解决问题的实力,从而自己归纳、概括形成“原电池”的概念,并依据已有电学学问生成跟原电池相关的概念(正负极、离子移动方向推断等)。(3)通过科学探究,让学生依据试验2-4的已有学问设计试验,并初步学会限制试验条件的方法。(4)通过思索与沟通,让学生学会联系试验和已有学问,学会用比较归纳的方法相识事物的本质特征。(5)利用氧化还原反应的学问分析常见化学电源,学会用基本理论指导实际应用。3情感看法与价值观目标(1)通过科学探究和实践活动水果电池的制作,体验科学探究的乐趣。(2)通过化学电源的发展和新型化学电源开发利用的介绍,让学生
15、体会化学的好用性和创建性,通过相识化学电源可能会引起的环境问题,初步形成较为客观、正确的能源观。三教学重点:初步相识原电池概念、原理、构成及应用。相识化学能转化为电能对现代化的重要意义。四教学难点:通过对原电池试验的探究、引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。五教学主线:(第一课时) 六教学流程:【引导】经过上节课的学习,我们知道了化学反应的能量改变通常表现为热量的改变,同时了解了化学能与热能的相互转化。而电能是现代社会中应用最广泛、运用最便利、污染最小的二次能源,化学能在什么条件下能转化为电能,又是如何转化,这是我们今日要学习的主要内容。【过渡】通过图2-7,我们可以了解到我国目
16、前发电总量构成中,火电仍居榜首。结合图2-8燃煤发电过程中能量是如何转化的?【学生回答】化学能热能机械能电能【提问】上述能量转化过程有何弊端?【小结】环境污染,转化步骤多、损失大。【提问】要将化学能干脆转化成电能,必需要选择合适类型的化学反应。电流是电子的定向移动引起的,在前面学过的哪种反应类型有电子的转移?【学生回答】氧化还原反应。【过渡】要想使氧化还原反应释放的能量不通过热能干脆转变为电能,就要设计一种装置,使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行,并使其间的电子转移,在肯定条件下形成电流。【学生活动】分组试验(试验2-4改进)试验操作试验现象老师引导将铜片插入稀硫酸中,视察铜片表面有
17、何改变。Cu和稀硫酸能反应吗?将锌片与铜片并排插入稀硫酸中,视察铜片、锌片表面有何改变。写出相应离子方程式将铜片和锌片用导线连接起来,再次视察铜片、锌片表面有何改变。以下问题依次绽开:铜片表面的气泡可能是什么?该气体是如何产生的?电子从何而来,如何流淌?该过程有电流产生吗?如何证明?在铜片和锌片之间连接电流表(或小灯泡)以下问题依次绽开:这个过程实现了哪些能量之间的转化?(引出原电池的概念)如何推断该原电池的正负极?如何用式子表示正负极表面的改变过程?在内电路中,溶液离子的流淌方向如何?试验改进:学生分组试验可以改成“小试管+锌粒+铜棒+稀硫酸”原电池,现象更明显,而且能明显视察到铜片表面产生
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