第二节化学能与电能(第一课时)导学案.docx
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1、第二节化学能与电能(第一课时)导学案化学能与电能(其次课时) 老师活动 学生活动 设计意图 复习提问:下列装置哪些可以形成原电池?若能形成原电池写出电极反应式,并指出电子流淌方向。二、发展中的化学电源1、干电池常见的化学电池是锌锰电池负极(锌):Zn2eZn2(氧化反应)正极(石墨):2NH42e2NH3H2(还原)【学与问】锌锰干电池即使不用,放置过久,也可能会漏液失效(作为电解质的NH4Cl的水溶液显酸性)运用和保存时应留意什么?2、充电电池充电电池又称二次电池,它在放电时所进行的氧化还原反应,在充电时又逆向进行,使生成物复原原状,如此充放电可循环进行,至肯定周期后终止。(1)铅蓄电池(2
2、)镍镉碱性蓄电池(3)新一代可充电的绿色电池锂离子电池特点:高能电池,电压高,质量轻,贮存时间长等。用途:电脑、手表、心脏起搏器等。(4)燃料电池氢氧燃料电池:负极:2H24OH4e4H2O(氧化反应)正极:O2H2O4e4OH(还原反应)总反应:2H2O22H2O【思索与沟通】如何科学合理地运用充电电池?本节内容与前面所学过的学问的联系是电解质溶液和氧化还原反应,其次从理论上说,任何一个氧化还原反应都可以设计成原电池。氧化剂和还原剂之间转移电子要通过导线(导体)传递才能实现,这样就形成了电流,将化学能转变为电能。化学电池的反应本质是氧化还原反应完成练习自己收集废旧干电池将其破开视察干电池为了
3、延长电池寿命和提高其性能,人们将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH,并在构造上作了改进,制成了碱性锌锰电池。视察其构造学生阅读课本P40废电池中含有汞、镉、铬、铅等等大量毒性很强的重金属,随处丢弃会给土壤、水源等环境造成严峻的污染,并通过人类的食物链给人体健康造成威逼和危害。另一方面,废电池中的有色金属是珍贵的自然资源,假如能回收再利用这些废旧电池,不仅可以削减对我们生存环境的破坏,而且也是对资源的节约。作业:课本P422、4复习巩固上节课的原电池概念、原理、组成及应用理论练习实际相识日常生活中的干电池,让学生走进生活。让学生了解各种化学电源,通过介绍新型电池(如锂离子电池、燃料电池等)体
4、现化学电池的改进与创新,初步形成科学技术的发展观。感悟研制新型电池的重要性以及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。 板书设计 【板书】其次节化学能与电能(其次课时) 二、发展中的化学电源 1.干电池 常见的化学电池是锌锰电池 负极(锌): Zn2eZn2(氧化反应) 正极(石墨): 2NH42e2NH3H2(还原) 2.充电电池 (1)铅蓄电池 (2)镍镉碱性蓄电池 (3)新一代可充电的绿色电池锂离子电池 特点:高能电池,电压高,质量轻,贮存时间长等。 用途:电脑、手表、心脏起搏器等。 (4)燃料电池 氢氧燃料电池: 负极: 2H24OH4e4H2O(氧化反应) 正极
5、: O2H2O4e4OH-(还原反应) 总反应:2H2O22H2O 小结: 化学电池的反应本质是氧化还原反应 (十)教学反思 本案例通过创设问题情景,学生自主探究问题,通过分析综合提出假设,通过做试验验证假设,得出结论,从而形成新的认知结构。整个过程突出学生“创设问题情景,开展自主探究”的教学方法,而在学生自主探究的过程中体现学生相互沟通合作、老师引导,师生互动的教学原则。 本案例通过学生作沟通,分析探讨、归纳综合,提出假设,通过试验验证的出结论,形成原电池的概念。这样使学生做到了眼到提高视察实力,手到提高动手实力,心到提高了学生的思维实力,并体现了学生合作的精神。 本案例通过科学探究试验,分
6、别变更金属的连接方式,更换电解质溶液及电极等试验,对原电池的构成条件进行深化探究,从反复的变更条进行探究,不断使学生认知结构和不断发展,从而提高学生的分析问题和解决问题的实力,同时通过学生努力得出的结果,满意学生的胜利欲望,从而提高学生在自主探究学习中的自信念,培育学生科学探究的精神,能体验科学探究的过程。 本案例通过让学生制作“水果电池”,进一步验证、巩固所学学问,开阔视野,培育学生创新意识,把探究教学内容迁移和拓展。 本案例是一节以学生为主体的试验探究式新课,通过创设情景,引导学生进入探究的情境之中,让他们自主体验新学问、新概念、新规律的探究与发觉,让自主试验探究成为学生实践体验的一部分,
7、通过自主试验,启发引导,小组合作,探讨分析等方法,让试验成为帮助学生开展探究活动的主动手段,并在其过程中培育他们基本技能,激发他们的探究热忱,激活学生的学习内驱力。 从整节课的教学过程来看,它重在探究、重在实践。在试验探究中,不仅激发学生学习爱好获得学问,更能启迪学生思维、培育科学精神和创新实力,为学生的进一步发展创建一个新的局面。在实践中学会沟通,学会合作,并意识到合作是学习的有效途径,培育集体意识,很好实现化学教学的情感目标。 从整体教学效果来看,通过学生的大胆猜想和有目的的试验探究,学生对学问点的驾驭是相当不错的,原电池的原理及形成条件,学生都能轻松、开心地驾驭并应用,充分发挥了学生的主
8、体作用于老师的主导作用,达到了预期的教学效果,为后面的新内容的学习打下坚实的基础。同时,通过实践相识再实践的亲身体验的学习过程,加深了对学问的理解。更重要的是,也让学生充分展示自己的机会,使课堂围绕学生为中心的教学活动,真正体现学生的主体地位,大大激发学习主动性。 化学能与电能的转化第一课时教学设计 化学能与电能的转化第一课时教学设计 【教材分析】 本节是人教版化学必修一其次章化学反应与能量的其次节,在学习了化学能与热能一节之后,学生已经通过试验探究,了解了化学能与能量的改变的本质缘由和宏观能量转化关系,并且知道了常见的放热反应和吸热反应。知道化学能可以通过化学反应与其他形式的能量之间转化。对
9、于如何使化学能转化为电能有着剧烈的新奇心和探究意识,为本节化学能与电能的学习打下了基础。 由于新课标“螺旋式上升”教学思路,必修模块和选修模块均支配了“化学能与电能”的教学,但在必修部分,只要求驾驭原电池的定义、工作原理和形成条件。本节利用电池的起源视频引起学生对于原电池组成的爱好与质疑,引导学生利用试验进行探究。并通过师生探讨、小组探讨以及试验探究,发觉形成原电池的条件,激发学生爱好。 【教学目标】 1、学问与技能: 理解原电池的概念,理解原电池原理及其形成条件 2、过程与方法: 通过试验探究和分析试验现象,培育学生独立解决问题、发觉问题的实力。 通过试验探究培育学生主动探究科学规律的精神
10、3、情感、看法与价值观 通过电池起源的学习,培育学生的质疑精神和广泛学习的科学习惯。 经验探究过程,提高学生的创新思维实力,勇于探究问题的本质特征,体验科学过程。 【教学重点】 原电池概念、工作原理、形成条件和电极方程式的书写。 【教学难点】 原电池的工作原理和电极方程式的书写。 【教学方法】 启发探究,试验探究,小组探讨,练习归纳,实践应用 【教学过程】 【视频导入】电池的起源 1780年,意大利科学家加伐尼发觉,用两种金属线连接死青蛙,蛙腿仍会抽搐。受到电鳗等放电生物的影响,他认为这是“生物电”。但同是意大利的科学家伏打质疑,电流时试验中的金属线产生的,于是,他用蘸了盐水的湿布替换了青蛙,
11、也产生了电流。依据这个试验原理,伏打设计了第一个电池伏打电堆。 【提出问题】 1、伏打发觉电池,说明科学家应当具有什么样的科学素养和探讨习惯? 2、电流产生的条件是什么? 3、联想到肌肉、神经类似于能导电的电解质的溶液,那么,电解质溶液与活泼性不同的金属作用会不会产生电流呢?请先做以下尝试: 【探究试验一】 试验依次 金属 试验现象 结论或说明(有关化学方程式) 1.Zn、Cu分别插入稀H2SO4溶液 Zn片 表面有气泡生成 Zn2HZn2+H2 铜不能与稀硫酸反应 Cu片 面有无泡生成 2.Zn、Cu导线连接后插入稀H2SO4 Zn片 表面有气泡生成 Cu片 表面有气泡生成 【提出问题】锌片
12、和稀硫酸反应中,锌失电子,转移给了氢离子,在其次个试验中,氢离子得到的电子从何而来,谁有实力给氢离子电子?是铜吗? 【学生假设】假设:电子从锌片跑到铜片上。 【追问】如何证明电路中有电子通过? 【学生回答】用电流表检验。将锌片和铜片用导线连接起来,在导线之间接入电流表。平行插入稀硫酸溶液中视察试验现象。 【探究试验二】 试验依次 金属 试验现象 结论或说明(有关化学方程式) 3.Zn、Cu导线连接后,再接电流表,插入稀H2SO4 Zn片、 Cu片 电流计指针偏转,铜片表面有气泡产生 【老师】分析该装置中能量的改变? 【学生】化学能转化为电能。 【老师】还有其他能够实现化学能和电能之间转化的装置
13、吗?如何实现?与上述装置有何区分? 【学生】火力发电厂,通过燃烧反应将化学能转化为热能,机械能和电能。多步骤转化才能实现化学能转化为电能。而上装置可以将化学能干脆转化为电能。 【板书】原电池定义:化学能干脆转化为电能的装置叫做原电池。 【老师】烧杯内是内电路,外面是外电路。 【小组探讨】1原电池中,谁失电子?谁得电子? 2电子从哪里来,到哪里去? 3电流从哪里来,到哪里去? 4.电池的正极和负极分别是什么?推断依据是什么?谁更活泼? 5.哪一极发生氧化反应?哪一极发生还原反应? 6.导线中担当导电的微粒是?电解质溶液中? 7.溶液中的阴离子向哪一极移动?阳离子?为什么? 8.溶液中的电流移动方
14、向? 【展示图片】 【小组汇报】负极Zn:Zn2eZn2+正极Cu:2H2eH2,由于Zn失去的电子经导线转移到Cu片上,故导线上有电流通过,因此电流计指针发生偏转。电子由锌片流向铜片,依据物理学学问,电子移动方向与电流方向相反,电流由铜片流向锌片,铜片为正极,锌片为负极。负极发生氧化反应,正极发生还原反应。导线中是自由移动的电子导电,溶液中是自由移动的离子在导电。Zn失去的电子成Zn2+进入溶液,溶液中的阴离子移向负极Zn,由于正极的氢离子被消耗,正电荷下降,阳离子移向正极Cu。内电路中,电流从正极流向负极。 【模拟动画】 【老师总结板书】电子电流 负极Zn:Zn2eZn2+流出流入氧化活泼
15、 正极Cu:2H2eH2流入流出还原 【老师】内电路,电流从负极流向正极,外电路,电流从正极流向负极。构成了一个闭合回路。断开导线,还有电流吗? 【学生】没有电流 【老师】原电池形成条件一:闭合回路。负极反应和正极反应,是两个半反应,称为电极反应。加起来才是原电池的总反应。是什么? 【学生】Zn2HZn2+H2 【老师】为什么要将还原剂和氧化剂的反应拆成两个半反应?目的是什么? 【学生】氧化剂和还原剂干脆接触,会产生电子的转移,但并未向外界供电。所以要拆开。 【老师】什么类型的反应可以设计成原电池?氢气还原氧化铜可以吗? 【学生】自发进行的氧化还原反应。 【老师】还须要哪些条件? 【学生】电解
16、质溶液,才能导电。不同的电极材料。 【小组探讨】下列装置能否构成原电池。假如你还有疑问,你可用下列药品:Zn片、Cu片、石墨棒、稀硫酸、导线、电流表、烧杯等设计对比试验证明你的想法。 对比试验: 电流计是否偏转 是 否 能否构成原电池 是 否 【老师总结】闭合回路,自发氧化还原反应,电解质溶液,活泼性不同的两个电极。 【板书】构成原电池条件: 闭合回路 自发氧化还原反应 电解质溶液 活泼性不同的两个电极 【练习】1、装置中哪些能构成原电池?请推断出正负极。 ABCD EFG 2、请写出B、D、F、G的电极反应方程式和总反应方程式。 【过渡】依据构成原电池的条件,你是不是已经摩拳擦掌,想动手设计
17、一个原电池呢? 【实践活动】有下列材料:电极(Zn片、Cu片、石墨棒等任选)、导线、水果(圣女果)、电流计,请设计一个能使电流计指针发生偏转的装置。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探讨和观摩,或请老师指导。 我设计的原电池 试验现象 电流表是否偏转 能否构成原电池 结论 【讲解并描述】通过这个试验,大家知道了用西红柿作电解液也可以组成原电池。我们回家也可以用其它金属、水果、液体再试一试。 【生活实践】请你当医生:格林太太是位美丽、开朗、乐观的妇女,当在开怀大笑的时候,人们才可以发觉她一口整齐而雪白的牙齿中镶有两颗假牙:其中一颗是黄金的这是格林太太富有的标记;另一
18、颗是不锈钢做的这是一次车祸后留下的痕迹。令人百思不解的是,打从车祸以后,格林太太常常头痛,夜间失眠,心情烦躁医生绞尽了脑汁,格林太太的病情仍旧末见好转。你能为格林太太开一个药方吗? 【总结】 【课后作业】同步训练 六、板书设计 2.2化学能与电能 一、原电池 1、定义:化学能干脆转化为电能的装置叫做原电池。 2、工作原理: 电子电流 负极Zn:Zn2eZn2+流出流入氧化活泼 正极Cu:2H2eH2流入流出还原 3、形成条件: 闭合回路 自发氧化还原反应 电解质溶液 活泼性不同的两个电极 七、教学反思 本节课为学生生活中比较熟识的电池,学生学习热忱高,可以很好的引导学生相识化学对促进人类社会的
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- 第二 化学能 电能 第一 课时 导学案
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