0521高一化学(人教版)-第六章第一节化学反应与能量变化（2）-1教案.docx

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1、教 案教学基本信息课题化学反应与能量变化（2）学科化学学段： 高中年级高一教材书名：普通高中教科书化学必修第二册 出版社：人民教育出版社 出版日期： 2019 年 7 月姓名单位设计者李政北京市第六十五中实施者李政北京市第六十五中指导者贾同改北京市东城区教师研修中心课件制作者李政北京市第六十五中其他参与者教学目标及教学重点、难点教学目标：通过实验探究和搭建模型，了解可直接使化学能变为电能的装置原电池，理解原电池的工作原理。并且结合社会背景，了解原电池的社会价值。教学重点：原电池的工作原理，原电池的构成条件教学难点：原电池的工作原理教学过程(表格描述)教学环节主要教学活动设置意图环节一：课程引入

2、展示电器、能源、电能等相关图片，结合文字叙说电能在当今社会下不可替代的意义。讲解一次能源与二次能源的定义，让学生了解电能是一种二次能源，需要通过其他形式的能量转化而来，并不能直接获得。激发学生的兴趣，快速进入课堂，并让学生了解本节课的主题就是电能，并且电能不能直接获得需要转化。为后面引出化学能与电能的关系作出铺垫。环节二化学能与电能1. 给出资料，讲述火力发电是目前社会中，最主要的发电形式，并简单讲解火力发电的原理，和其中的能量转化关系。化学能通常直接转化为热能，燃料中的化学能在火力发电中，经多次转化为电能。化学能热能机械能电能2讲解能量转化过程中是有损失的，并且转化次数越多能量损失越严重。所

3、以提出寻找将化学能直接转化为电能的方法。根据课本，这种方法已经找到，叫做化学电源。了解火力发电的工作原理，知道化学能与电能的间接转化关系。并且在目前社会中，主要依靠火力发电来获得电能。讲解能量在转化中的损失，转化次数越多，能量损失越严重。让学生了解火力发电在能量转化中的局限性。引出将化学能直接转化为电能的化学电源。环节三原电池1. 世界上第一个电池，伏特电池。并举例说明，伏特电池出现后，其在化学科学上体现的巨大意义。例如：电解水，电解法制取活泼金属。并提出本节课的主题，这样的装置是如何将化学能直接转化为电能的？2. 仿照伏特电池，利用铜、锌和稀硫酸，通过视频展示，最基本的铜锌原电池模型。通过观

4、察到对学生来说非常“异常”的现象，对装置中化学反应进行微观分析。步骤1，锌直接放入稀硫酸的分析过程。发生氧化还原反应。得失电子均在稀硫酸和锌片的接触面上进行。此时化学能转为热能。将氧化还原反应的得电子部分和失电子部分分开表示为： 氧化反应：Zn 2e- =Zn2+ 还原反应：2H+ + 2e- =H2步骤2在锌片旁边放入一个铜片，发现无异常现象，发生的反应一切和上一步骤相同。此步骤主要为下面步骤的对比项。步骤3（重点）将放入稀硫酸的锌片和铜片，利用导线和电流计连接起来。发现铜片会产生气泡这一“异常”现象。结合示意图帮助学生分析铜片上会产生气泡的原因。气泡是氢气，所以氢气必然由溶液中的氢离子得电

5、子生成，是还原反应：2H+ + 2e- =H2，此过程除了溶液中的氢离子外还需要电子。但是由于铜并不能和稀硫酸反正反应而给出电子。所以上述还原反应还需要其他电子来源，即锌片。结合第二组的例子说明。锌失去的电子是沿着导线，移动到铜上，与溶液中的氢离子结合生成氢气。步骤4结合图例对比，原电池装置对氧化还原反应产生的影响。即把同一个反应中的，氧化反应和还原反应分开在两个地方进行，这样氧化还原反应中转移的电子就会沿着导线定向移动，从而产生电流。步骤5小结，规范原电池的电极反应，并且分析原电池中电子、离子的运动方向。帮助学生理解原电池的工作原理。让学生体会原电池的出现对化学学科所带来的意义。并由此引出接

6、下来的工作原理分析。通过实验视频所观察到的现象和示意图，分析原电池的工作原理。利用建模的思想帮助学生建立基本的原电池模型。并且帮助学生理解氧化反应和还原反应分开进行的含义。小结原电池原理的相关内容，帮助学生梳理原电池原理的相关知识。环节四原电池的构成要素步骤1实验视频，水果电池。学生观看视频，注意其中的使用道具。在原电池中都作为那些部件。 步骤2举例说明原电池的组成部分。并分析其中原因。以铜锌原电池为基本模型，展示其他几组装置分析每组装置中，能否使电流表指针发生偏转的原因。通过实验可知，发现Zn-石墨组电流表指针偏转。石墨虽然不是金属，但是也可以导电。可以作为还原反应的发生场所。Zn-玻璃组电

7、流表指针不偏转，这是因为，玻璃不能导电，不能作为电子导体，自然也就无法在玻璃电极上发生还原反应。而使用相同材料作为电极的ZnZn组，电流表同样指针不偏转。此时并没有电极反应发生。而是锌与硫酸直接发生氧化还原反应。帮助学生理解电子导体和离子导体在原电池的作用。以及电极材料和电极反应。步骤3小结：构成原电池的基本要素1.合适的电极材料2.自发进行的电极反应，只有发生电极反应，才会有电子沿着电子导体进行定向移动。3.电子导体和离子导体，比如整体装置中的导线和电解质溶液。了解原电池的构成要素，知道构成原电池的最基本部分都有那些。环节五化学电源简单介绍一下日常生活中常见的化学电源。一次电池干电池根据原电

8、池原理，人们研制出了很多结构和性能各异的化学电池，以满足不同的用电需要。这是常见的锌锰干电池构造图。其中，石墨棒做正极，氯化铵糊作为电解质溶液，锌筒做负极。在使用过程中，电子由锌筒（负极）流向石墨棒（正极），锌逐渐消耗，二氧化锰不断被还原，电池电压逐渐降低，最后失效。这种电池放电后不能充电（内部氧化还原反应无法逆向进行），属于一次电池。随着电池的使用，锌筒不断消耗变薄，可能发生漏液现象，对电器危害极大。所以请及时将经久不用电器中的干电池取出。二次电池铅蓄电池，锂离子电池。有些电池放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，是电池恢复到放电前的状态，从而实现放电（此时化学能转化为电能）与充

9、电（此时电能转化为化学能）的循环。这种充电电池属于二次电池。常见的充电电池有铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等，目前汽车上使用的多是铅酸蓄电池。并且从能量角度简述，电池发展对环境和社会的重要意义。化学电池是新能源和可再生能源的重要组成部分。科学技术的进步加速了电池技术的发展、锰锌电池、铅蓄电池等传统电池的性能有了明显提高；各种高效、安全、环保的新型化学电池不断涌现，其中锂离子电池和燃料电池发展较快。手机、笔记本计算机、照相机和摄像机等电器的电池大多为锂离子电池。通过身边的实际例子，感受电池出现的巨大意义，帮助学生理解电池，学有所用。环节6经典例题解读例1判断下列原电池的正极和负极此题的目的在于

10、帮助学生了解如何快速判断电池的正负极，即根据在体系中更容易失去的电子的一极。例2下列关于右图所示装置的叙述，错误的是（ ）A.锌是负极，其质量逐渐减小B.氢离子在铜表面被还原，产生气泡C.电流从锌片经过导线流向铜片D.电子从锌片经过导线流向铜片此题的目的在于，帮助学生熟悉原电池的工作原理，一极简单介绍原电池在微观的工作原理之后，所导致的宏观表现如何分析例3把a、b、c、d4种金属浸入到稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池，请根据下列信息，判断四种金属的活动性顺序。1.若a、b相连，a为负极；2.若c、d相连，d上有气泡逸出；3.若a、c相连时，a的质量减少；4.若b、d相连，b为正极原电池原理的基本应用之一，帮助学生熟悉原电池原理，将判断正负极，微观上工作原理，宏观上的表象，结合在一起的综合题目。利用课后习题，帮助学生回顾今天所学的知识，加深印象，学以致用。