化学能转化为电能

化学能转化为电能 一 教学任务分析： 本节课内容选自苏教版高中化学必修二，专题二第三单元的第一课时。本 节的设计从化学类型的角度入手，指出只有氧化还原反应具有的化学能才可能 转化为电能。同时，通过探究实验，帮助学生理解原电池的工作原理，并通过 现场演示实验引导学生推导出原电池的构成条件；根据原电池原理，让同学解 释一些简单的生活现象。 本节课的主要内容是原电池反应的原理、原电池反应的电极方程式以及总 反应方程式的书写，原电池的反应条件以及电化学腐蚀的原因分析，它融合了 之前学过的氧化还原反应、金属的性质、电解质溶液等知识，并彼此结合、渗 透；在学习过程中还涉及到物理中电学的相关知识，体现了学科内、学科间的 综合；同时为学生之后学习了解各类化学电源及金属的腐蚀和防护奠定了理论 基础，也是培养学生创造性思维的很好教材。 二 学习者分析： 本课时的教学对象为高一年级学生，学生在前面已经学习了金属的性质、 电解质溶液及氧化还原反应等有关知识；在能力上，学生已经初步具备了观察 分析能力、实验能力和归纳总结能力，喜欢通过实验探究化学反应的实质。但 学生对于较抽象的概念仍然比较难理解，而在本节课的主要知识点中，有构成原电池的 工作原理，它较多的需要想象才能加以理解，因而学生理解起来较为费力。 三 教学目标： 【知识与技能】 1、理解原电池的组成以及反应原理。 2、能够判断原电池的正负极，并会书写正负极的反应方程式。 3、了解生活中的原电池现象。 【过程与方法】 1、通过动手实验，观察探索原电池的形成及原理，增强观察能力、分析问题并 解决问题的能力。 2、通过不断总结、发现、归纳知识的要点，培养学生的创造能力。 【情感态度与价值观】 1、通过原电池的有关知识的学习，感受化学给人类带来得进步和文明，增强化 学学习兴趣和科学探索兴趣 2、通过探究学习，提高勇于探索的科学态度，了解对立统一的辩证唯物主义观 点。 四 教学重难点： 教学重点：原电池的形成条件及原理的掌握，电极方程式的书写的掌握 教学难点：电极方程式的书写的掌握 五 教学准备： 学生准备：化学 2 教材、笔记本 教师准备：多媒体课件 教学环境布置：多媒体、实验展示台 教学用具准备：锌棒，铜棒，碳棒，稀硫酸，蔗糖溶液，灵敏电流计 六，教学过程： 【导入】：“格林太太的假牙”为线索导入新课。说的是：格林太太，一位漂 亮、开朗、乐观的妇女，身体健康，脸上有“永恒的微笑” ，只是在她开怀大笑 的时候，人们才可以看到在她一口整齐而洁白的牙齿中镶有两颗假牙。一颗是 黄金的这是她富有的标志；一颗是不锈钢的这是一次车祸后留下的痕 迹。令人不解的是：自从车祸以后，格林太太经常头疼，夜间失眠，心情烦躁。 尽管一些国际上的知名医学专家想尽办法，但她的病未见好转，而且日趋严重。 当格林太太为此郁闷烦恼时，有一天，一个年轻的化学家来看望格林太太，并 为格林太太揭开了病因。今天同学们来做回化学家，找找格林太太的病因，四 人小组讨论一下。 【生】病出自两颗假牙。 【师】对，格林太太的病，源于她的两颗假牙。这两颗假牙，是两种活动性不 同的金属。一种金，一种铁，两种金属，加上唾液，就发生了反应。我们这堂 课就来对此进行探秘，看看它们究竟是怎样发生反应的。 请同学们四人一小组，完成书本“活动与探究中”的四个实验，并记录实 验现象。 【生】实验一中，插在稀硫酸中的锌片上有气泡产生；铜片没反应。 【生】实验二中，稀硫酸中的锌片上有气泡产生；铜片没反应。 【生】实验三中，稀硫酸中的锌片先产生气泡，后来变成铜片上有气泡产生。 【生】灵敏电流计的指针发生偏转。 【师】同学们都观察的很仔细，也很正确。在实验一，二中的现象，我们可以 解释，是因为锌置换了溶液中的氢离子，产生了氢气。但实验三中的现象怎么 解释呢？ 我们这边来分析一下，首先我们知道，锌能和硫酸发生反应生成锌离子， 失去电子，而产生的气体则是氢离子得到电子生成的氢气，这边在铜片上生成 了氢气，这也就说明锌反应失去的电子转移到了铜片上，那大家再观察一下， 装置中额电流流向是怎么样的？ 【生】指针偏向锌那端，也就是说电流由铜端流向锌端 【师】对，那我们已经学过，电流的流向和电子的流向是相反的，那就是说装 置中电子是由锌片经由导线转移到铜片上的。这样就形成了电子的定向转移， 也就形成了电流。 这也就是我们今天要学习的内容化学能转化为电能 我们将化学能转化为电能的装置就称之为原电池。而实验三中的装置就是 一个最简单的原电池装置。 我们再来想一下，锌片发生的反应是氧化反应还是还原反应啊？ 【生】氧化反应 【师】那铜片呢？ 【生】还原反应 【师】这边呢，我们把发生氧化反应的一极称之为负极，把发生还原反应的一 极称之为正极 负极：Zn2e =Zn2 正极：2H 2e =H2 请大家根据这两级的电极反应方程式写出它的总反应方程式 【生】2H Zn=Zn 2 H 2 【师】所以我们说，在原电池中，负极失去电子，化合价上升，为还原剂，发 生氧化反应；正极得到电子，化合价降低，为氧化剂，发生还原反应。 现在我们已经知道了原电池的形成原理，我们再回过头来看一下实验三的装 置，大家想一下，要形成一个原电池，它到底要由哪些部分组成呢？ 【试验】把锌棒换成铜棒 【现象】无气泡产生 【实验】把铜棒换成锌棒； 【现象】两端均产生气泡 【实验】把铜棒换成碳棒。 【现象】有气泡产生 【分析】原电池形成条件一：需要活泼性不同的两种金属或一种金属，一种非 金属。 【试验】把稀硫酸换成蔗糖溶液。 【现象】无气泡产生 【分析】原电池形成条件二：需要电解质溶液。 【试验】把锌片和铜片放在不同的盛有稀硫酸的烧杯中，两者还用导线相连； 【现象】锌片上有气泡，铜片没有。 【分析】原电池形成条件三：要在同一份电解质溶液中，形成闭合回路。 【师】学习了原电池的原理和形成条件，那我们一起来阅读书上的“交流与讨 论” ，大家想一下这些现象说明反应生成了什么物质？ 【生】铁片生锈说明生成了氢氧化铁，酚酞变红说明生成了碱 【师】我可以告诉大家，这里生成了原电池，那请同学们找出原电池的正负极 以及电解质溶液。 【生】铁为正极，铁片中含有的碳为负极，电解质溶液是氯化钠溶液。 【师】对的。那接下来，请同学们写出电极反应方程式和总反应方程式。 【生】负极：2Fe4e =2Fe2 正极：2H 2OO 24e =4OH 总反应：H 2O1/2O 2Fe=Fe(OH) 2 2H2OO 2 4Fe(OH)2=4Fe(OH)3 【师】这样的反应，我们就称为钢铁的电化学腐蚀。请同学们阅读书上的资料 卡，进一步了解一下什么是电化学腐蚀。 学完了原电池的知识，请大家现在来找找，格林太太的病因。 【生】格林太太的金假牙、铁假牙，以及她的唾液形成了原电池，产生了电流， 致使格林太太头痛。 【师】很对，我们也成了化学家了。 本节课，我们以锌，铜原电池为例，学习了原电池。原电池是两个活泼性 不同的金属或金属和非金属形成的可以自发进行氧化还原反应的闭合回路。原 电池还需要可以导电的电解质溶液。原电池的负极是相对活泼的金属，它失去 电子，化合价升高，发生氧化反应；负极，则化合价降低，发生还原反应。 六 形成性练习：书本 43 页课后习题 2,3 七 板书： 化学能转化为电能 一 原电池的概念：把化学能转化为电能的装置。 二 原电池的正负极（锌、铜电池为例） 正极：2H 2e =H2 化合价降低，氧化剂，还原反应 负极：Zn2e =Zn2 化合价升高，还原剂，氧化反应 总反应：Zn2H =Zn2 H 2 电子流向：ZnCu 三 原电池形成条件： 需要活泼性不同的两种金属或一种金属，一种非金属。 需要电解质溶液 用导线相连，形成闭合回路 四、电化学腐蚀 化学能转化为电能说课 各位评委晚上好： 我是来自化学 092 班的潘梦洁，今天我说课及模拟上课的题目是化学能转化为 电能 本节课内容选自苏教版高中化学必修二，专题二第三单元的第一课时。它从化学类型 的角度入手，指出只有氧化还原反应具有的化学能才可能转化为电能。同时，通过探究实 验，帮助学生理解原电池的工作原理，并通过现场演示实验引导学生推导出原电池的构成 条件；根据原电池原理，让同学解释一些简单的生活现象。 本节课的主要内容是原电池反应的原理、原电池反应的电极方程式以及总反应方程式 的书写，原电池的反应条件以及电化学腐蚀的原因分析，它融合了之前学过的氧化还原反 应、金属的性质、电解质溶液等知识，并彼此结合、渗透；在学习过程中还涉及到物理中 电学的相关知识，体现了学科内、学科间的综合；同时也为学生之后学习各类化学电源及 金属的腐蚀和防护奠定了理论基础，因此它在教材中起的是承上启下的作用。 本课时的教学对象为高一年级学生，他们在前面已经学习了金属的性质、电解质溶液及 氧化还原反应等有关知识；在能力上，学生也已经初步具备了观察分析能力、实验能力和 归纳总结能力，喜欢通过实验探究化学反应的实质。但学生对于较抽象的概念仍然比较难 理解，而在本节课的主要知识点中，有构成原电池的工作原理，它较多的需要想象才能加 以理解，因而学生理解起来较为费力。 基于以上分析并结合学科指导意见的要求，我将本节课的 教学重点：原电池的形成条件及原理的掌握，电极方程式的书写的掌握 教学难点：电极方程式的书写的掌握 针对以上分析，我制订了如下的教学目标 【知识与技能】 1、理解原电池的组成以及反应原理。 2、能够判断原电池的正负极，并会书写正负极的反应方程式。 3、了解生活中的原电池现象。 【过程与方法】 1、通过动手实验，观察探索原电池的形成及原理，增强观察能力、分析问题并解决问题的 能力。 2、通过不断总结、发现、归纳知识的要点，培养学生的创造能力。 .情感态度与价值观 1、通过原电池的有关知识的学习，感受化学给人类带来得进步和文明，增强化学学习兴趣 和科学探索兴趣 2、通过探究学习，提高勇于探索的科学态度，了解对立统一的辩证唯物主义观点。 在教学准备方面： 学生准备：化学 2 教材、笔记本 教师准备：多媒体课件 教学环境布置：多媒体、实验展示台 教学用具准备：锌棒，铜棒，碳棒，稀硫酸，蔗糖溶液，灵敏电流计 依据高中化学课程标准，本届课我将采用实验探究法，交流讨论法，归纳分析法等 方法，并结合讲授法，多媒体教学辅助法，以此来实现我的教学目标。 我的教学过程将由以下四个环节组成 1、创设情境，导入新课 首先，我将给同学们展示一个故事，说的是：格林太太因为镶了一颗黄金假牙和一颗 不锈钢假牙后，经常头疼，夜间失眠，心情烦躁。尽管一些国际上的知名医学专家想尽办 法，但她的病未见好转，而且日趋严重以“格林太太的假牙”的故事创设情境， 让学生进行讨论，激发学生的学习兴趣，调动课堂的积极性，从而引入今天学习的内容 化学能转化为电能。 2、实验探究，获取新知 经过一番讨论，大家自然而然得把焦点集中在两颗假牙上。 这时，我因势利导，分析得出这是两种活动性不同的金属。然后学生以小组为单位， 对铜、锌这两种活泼性不同的金属进行书本上的实验探究，观察实验现象。 通过简单易行的自主实验，学生所体验到的感官刺激却强烈而直观。 根据实验，学生可以观察到，当把铜、锌与电解质溶液连接的时候，会有电流通过。 我则引导学生分析电子的转移情况，解释铜片上产生气泡的原因，从而引出原电池反应的 概念会在此提出原电池的概念，再分析原电池反应的基本原理，是由于锌失去电子，发生 了氧化反应，在铜片上，氢离子得到电子，发生了还原反应。再向同学们介绍发生氧化反 应的是负极，发生还原反应的是正极。接着， 让学生根据原理分析，自主写出正负极的反 应方程式和总反应式，从而达到教学难点的突破。 环环相扣、由表及里、螺旋式上升的的教学设计层层剥开了原电池神秘的面纱，很好 地起到了扩展知识技能、完善认知结构、提高学习能力的教学效果。 在学生掌握了原电池反应的基本原理后，通过采用布鲁纳的发现教学模式，以“提出 问题建立假设实验探究得出结论”这一教学模式，以小组为单位通过改变单 一变量的方法，进行实验探究，最后得出原电池装置的构成条