化学反应与能量转化.doc

专题2 化学反应与能量变化第一单元化学反应的速率和限度1-1 化学反应速率教学目标知识与技能： 了解化学反应速度的概念及表示方法，知道浓度、温度、催化剂等因素对化学反应速度的影响，初步了解如何调控化学反应的快慢。过程与方法： 能够在猜想、探究、实验中完成外界因素对化学反应速率影响的探究，通过实验不断总结、发现、归纳知识的要点，使自身的思 维能力和创造能力都得到充分的锻炼。情感态度与价值观： 培养对化学反应研究的兴趣，能够在对化学反应原理的探究过程中找到成功的喜悦，激发学习化学探究原理的动力；增强学生合作、创新与求实精神。教学重点化学反应速率概念，了解影响化学反应速率的因素教学难点影响化学反应速率的因素【教学方法】 多媒体辅助教学过程第一课时 化学反应速率 引言：日常生活和生产中有很多化学反应，有的反应进行得轰轰烈烈，而有些反应则是在潜移默化中完成的，你了解下列化学变化过程进行的快慢吗？反应的快慢与我们有什么关系？投影图片： 快慢差别很大的化学变化思考：比较下列反应的快慢2Al3H2SO4Al2(SO4)33H2Zn2HClZnCl2H22Al2NaOH2H2O2NaAlO23H2FeH2SO4FeSO4H2疑问：从这些化学反应我们能看出反应快慢？答：从这些方程式，我们看不出反应快慢，但我们可以从制取氢气反应中气泡产生快慢的宏观现象来判断学生实验：体验上述四个反应的快慢小结：这些反应不仅可以从气泡产生的快慢来判断反应快慢而且，也可以由固体量减少的快慢或者其它宏观现象来判断ZnCuSO4ZnSO4Cu 溶液蓝色褪去的快慢CaCl2Na2CO3CaCO32NaCl 溶液出现浑浊的快慢过渡：HClNaOHH2ONaCl那么中和反应如何描述呢？有没有更准确的描述反应快慢的方法呢？化学中还有这样一个物理量专门用来准确描述化学速率的快慢化学反应速率，让我们一起来学习一下，它是如何规定的学生：阅读课本板书一、化学反应速率1、表示方法：化学反应速率用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示2、表达式：vCt3、常用单位：mol/(LS)、mol/(Lmin)、mol/(Lh)投影练习1、在某一化学反应里，反应物A的浓度在10s内从4.0mol/L变成1.0mol/L，在这10s内A的化学反应速率为_.2、向4L容器中充入0.7molSO2和0.4molO2，4s末测得剩余SO2是0.3mol，则VSO2_.小结：在具体的运用和理解化学反应速率时，还应该注意下面几个问题： 1、化学反应速率是标量，即只有大小而没有方向 2、一般计算出的化学反应速率是一段时间内的平均反应速率 3、不用纯液体和固体表示化学反应速率，因为它们“浓度”是不变的 4、对于同一化学反应速率用不同的的物质表示其化学反应速率，可能不相同，但其化学反应速率比等于化学方程式中化学计量数之比例如：N23H22NH3中，VN2 :VH2:VNH31:3:2过渡：一个小问题练习3、下列过程，我们想它更快一点的是 ( ) A.钢铁腐蚀B.食物腐坏C.炼钢D.塑料老化思考：日常生活和生产中，我们希望某些反应更快一点，而某些反应更慢一点，那我们要做些什么呢？首先我们先明确哪些因素会影响化学反应速率？大家大胆猜想一下，有哪些因素会影响化学反应速率？板书：根据学生回答内容板书过渡：这么多因素可能影响反应速率，如何验证某一个因素是否影响化学反应快慢，又是如何影响的？板书：控制变量法设计实验：学生讨论，要求借助桌上所给器材和药品设计实验。分组实验选择浓度、温度、固体表面积大小、催化剂四个因素，让四组学生分组进行实验。汇报结果总结：二、影响化学反应速率的因素 1、内因：反应物本身的性质 2、外因：浓度：反应物浓度越大，速率越大 温度：体系温度越高，速率越大 固体表面积：块装固体反应速率小于粉末状固体反应速率 催化剂：能大大改变速率 压强：有气体参与的反应压强越大，速率越大思考：如果我们现在要制取氢气，如何又快又安全的制取呢？课堂总结：本节课我们学习了化学反应速率的定量表示以及影响化学反应速率的因素，是否所有的化学反应都会进行到底，完全转变为生成物呢？我们将在下一节课讨论。布置作业 课后作业P33 4 课课练主板书设计一、化学反应速率1、表示方法：化学反应速率用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示2、表达式：vCt3、常用单位：mol/(LS)、mol/(Lmin)、mol/(Lh)二、影响化学反应速率的因素 1、内因：反应物本身的性质 2、外因：浓度：反应物浓度越大，速率越大 温度：体系温度越高，速率越大 固体表面积：块装固体反应速率小于粉末状固体反应速率 催化剂：能大大改变速率第二课时化学反应的限度【教学目标】1、认识可逆反应、化学反应限度的涵义2、初步学会根据反应速率判断化学反应所能达到的限度3、初步了解影响化学反应限度的因素【教学方法】 多媒体辅助【教学过程】 1、可逆反应和不可逆反应：（1）可逆反应：在同一条件下，能同时向正、逆两个方向进行的反应。通常把从左向右进行的反应称为正反应。把从右向左的反应称为逆反应。如：N2+3H2 2NH3+Q （2）不可逆反应：在同一条件下，不能同时向两个方向进行的反应。可看成正、逆反应的趋势差别很大，反应“一边倒”。正、逆反应是相对的。 （3）可逆反应的特点：a.正反应和逆反应之间具有既对立有统一的关系。即正反应和逆反应是两个方向完全相反的不同的化学反应。但他们有同时存在，不可分离。例如：某容器内有SO2和O2合成SO3的化学反应，那么也一定有SO3分解为SO2和O2的化学反应。 b.正反应和逆反应的发生性质相同。例如：SO2具有跟O2合成SO3的性质，SO3也有分解生成SO2和O2的性质。c.正反应和逆反应发生的条件相同。例如：SO2和O2合成SO3和SO3分解为SO2和O2的条件都是催化剂、高温。如果对反应体系施加影响化学反应速度率的措施，正反应速率和逆反应速率都会受到影响。例如升高或者降低温度，增大或者减小压强，2 SO2+O2 2SO3 和2 SO3 2 SO2+O2的反应速率都会发生相应的变化。 d.各反应物、生成物同时存在 。方程式两边的物质互为反应物和生成物。任何一种物质的生成率都小于1。任何一种物质的存在量都大于0。但存在量不能无条件的确定。e.事实上，大部分化学反应都是可逆反应。只不过有的可逆性较弱，有的可逆性很强。 2、化学平衡状态：定义：在一定条件下，可逆反应中正反应速率与逆反应速率相等，反应混合物中各组成成分的含量保持不变的状态，叫做化学平衡状态。注意：1、化学反应中，只有可逆反应才能形成化学平衡。非可逆反应不能形成化学平衡。2、可逆反应需要在有关条件（如物质的温度，气体的压强、物质的浓度等）确定的前提下才能够形成化学平衡。3、化学平衡是可逆反应进行的最大限度。4、化学平衡的特点：“动、定、变”a.反应物与生成物处于动态平衡，在化学平衡状态，可逆反应的正反应和逆反应都还在不断的进行着，只是此时V正=V逆（且都大于0）。而不是停止了化学反应。b.在化学平衡状态，任何反应物与生成物浓度保持一定，百分组成保持一定；（或说反应物与生成物的含量保持一定）c.影响平衡的外界条件改变，平衡状态即被破坏，发生平衡移动。3、影响化学平衡的条件：化学平衡状态是与外界条件有关的。外界某种条件改变时，使正、逆反应速率不等，平衡混合物中各组成物质的百分含量（或浓度）也随之改变，原来的平衡被破坏直到建立新条件下的另一种平衡状态。这种改变的过程，叫化学平衡的移动。影响化学平衡的重要条件有：浓度、压强、温度。三、例题：例1、问：点燃氢气和氧气的混合物可剧烈地化合生成水，电解水时又可生成氢气和氧气，这是不是一个可逆反应？为什么？答：不是。因为反应条件不一样.问：可逆反应能否进行到底？答：不能，因而对于任何一个可逆反应都存在一个反应进行到什么程度的问题。练习1、对化学反应限度的叙述，错误的是 （ ）A任何可逆反应都有一定的限度B化学反应达到限度时，正逆反应速率相等C化学反应的限度与时间的长短无关D化学反应的限度是不可改变的2、一定条件下，可逆反应2AB+3C，在四种状态中处于平衡状态的是 （ ）正反应速率逆反应速率AA=2mol/(Lmin)B=2mol/(Lmin)BA=2mol/(Lmin)C=2mol/(Lmin)CA=1mol/(Lmin)B=2mol/(Lmin)DA=1mol/(Lmin)C=1.5mol/(Lmin)3、在一定温度下，下列叙述不是可逆反应 达平衡状态的( )（1）生成速率与分解速率相等。 （2）单位时间内生成，同时生成（3）、的浓度不再变化。 （4）、的压强不再变化。（5）混合气体的总压不再变化。 （6）混合气体的物质的量不再变化。（7）单位时间内消耗，同时生成（8）、的分子数之比为。A. (2) (8) B. (1) (6) C. (2) (4) D. (3) (8)布置作业 课课练主板书设计1、可逆反应和不可逆反应2、化学平衡状态：定义：在一定条件下，可逆反应中正反应速率与逆反应速率相等，反应混合物中各组成成分的含量保持不变的状态，叫做化学平衡状态。化学平衡的特点：“动、定、变” 第二单元 化学反应中的热量课时1 化学反应中的热量变化【教学目标】知识与技能 1通过生产和生活中的一些实例,了解化学能可以转化为热能、电能、光能等。2通过实验得出吸热反应和放热反应的概念，并从化学反应中反应物的总能量与生成物的总能量的变化理解概念。3知道反应热（H）并掌握其在放热、吸热反应中的正负值。过程与方法 1通过分组讨论，查阅资料激发学生主动学习的热情，调动学习积极性。2通过实验探究体验科学研究的一般过程，了解科学研究基本方法并加强学生的学科兴趣。3学习图表表示吸热反应和放热反应中能量变化的方法。情感态度与价值观1通过化学能与热能的相互转变，理解“能量守恒定律”，初步建立起科学的能量观。2通过实验发展学习化学的兴趣，进一步形成交流、合作、反思、评价的学习习惯。【重点难点】1.化学能与热能的内在联系及相互转变。2.及H的“-”和“+”。【教具准备】多媒体设备化学试剂：镁条、HCl、Ba(OH)28H2O、NH4Cl、Na2O2、H2O、棉花、玻璃长导管【教学过程】 课时1【引言】 能源是国民经济发展和人民生活所必须的重要物质基础。从人类利用能源的发展史中可以清楚的看到，每一种能源的发现和利用都把人类支配自然的能力提高到一个新的水平；能源科学技术的每一次重大突破，都引起一场技术革命。正是基于这一认识，新课程突出了化学反应与能量转化这一教学。【你知道吗】（上节课布置，查阅资料，分组小结，展示）1. 生活中哪些事实说明了在化学反应中伴随着能量的变化？请说出能量转化的方式。 生活实例 能量转化方式 绿色植物的光合作用 把光能化学能 动植物维系生命活动 把化学能热能 人们烤火（燃料燃烧） 把化学能热能电池发电 把化学能电能萤火虫夜晚发光 把化学能光能2.学生结合教材中列举的化学反应实例，总结反应中能量转化的方式，如：热能、光能、电能等。并结合生活实际列举一些应用能量转化的实例，教师进一步展示有关图片资料，使学生达成共识：化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化；我们不仅应用化学反应制取所需物质，同时也利用化学反应中的能量为我们的生产、生活服务。【小结】 从上述事实我们发现，化学反应总是伴随着各种能量的变化，而其中最常见的是以热量的形式吸收和释放。【板书】 化学反应中的热量变化【活动与探究】通过学生演示【实验1】、【实验2】，附加【实验3】过氧化钠与水及二氧化碳的反应体验化学能和热能的相互转化，并得出放热反应和吸热反应的概念。【板书】一、化学反应中的热量变化能量变化 放热反应：放出热量的化学反应 1、化学反应 吸热反应：吸收热量的化学反应【整理与归纳】进一步联系所学化学知识，整理与归纳常见的吸热、放热反应。【板书】2、常见的吸热、放热反应放热反应：（1）金属与酸生成气体的反应；（2）所有燃烧反应；（3）酸碱中和反应；（4）大多数的化合反应吸热反应：（1）氢氧化钡与氯化铵晶体的反应（2）C（s）+CO2（g）2CO（g）；（3）C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）（4）大多数的分解反应【交流与讨论】判断反应是放热还是吸热反应。1.镁条的燃烧。2.高温煅烧石灰石。3.氧化钙与水的反应。4.盐酸与氢氧化钠溶液反应5.高温下木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳。6.炸药爆炸7.Ca(OH)2和NH4Cl的反应8.炽热的碳与H2O的反应9.甲烷在氧气中的燃烧【讲解】为什么有的反应放热，有的却吸热？放热、吸热反应本质上如何区分呢？在化学反应中伴随着能量变化，即除了有物质之间的相互转化，也有能量之间的相互转化。物质转化必须遵循（质量守恒定律），能量转化当然也要遵循（能量守恒定律）。化学反应的过程,可以看成是能量的 “贮存”或“释放”的过程。结合图表分析吸热反应和放热反应中能量变化的原因，并一一得出规律。【图示法表示】 放热反应 吸热反应老师展示放热反应中反应物、生成物总能量变化的图示，吸热反应由学生完成。【板书】3、放(吸)热反应中的能量变化 放热反应: E(反应物) E(生成物) E(反应物) = E(生成物) + 放出的热量 吸热反应: E(反应物) E(生成物) E(生成物) = E(反应物) + 吸收的热量【过渡】在化学反应中物质转化要遵循质量守恒，而能量转化也要遵循能量守恒。我们将吸热、放热反应中吸收和放出的热量用反应热（H）来表示。【板书】4.反应热 (1)定义：在化学反应中放出或吸收的热量叫 反应热。(2)符号： H(3)单位：kJ mol1放热反应: E(反应物) E(生成物) H0 吸热反应: E(反应物) E(生成物) H0【练习】关于吸热反应和放热反应，下列说法错误的是（ ）A.需要加热才能进行的化学反应一定是吸热反应B.放热反应在常温下一定能发生C.吸热反应在常温下不一定不能发生D.反应物的总能量高于生成物的总能量时，发生放热反应E.吸热反应中的反应热(H )为正值F. C(s)+O2(g)=CO2(g) H = 393.6kJ【课后作业】P38 1、2、4 ； 课课练：课时14 【主板书设计】化学反应中的热量变化一、化学反应中的热量变化能量变化 放热反应：放出热量的化学反应 1、化学反应 吸热反应：吸收热量的化学反应 2、常见的吸热、放热反应3、放(吸)热反应中的能量变化 放热反应: E(反应物) E(生成物) 吸热反应: E(反应物) E(生成物) 4.反应热 (1)定义：在化学反应中放出或吸收的热量叫 反应热。(2)符号： H(3)单位：kJ mol1放热反应: E(反应物) E(生成物) H0 吸热反应: E(反应物) E(生成物) H0【教后反思】教育的目的是为了学生的个性得到发展，使其成为社会主义建设中富有实践能力和创新精神的有用人才。在新课程教学改革的教育理念指导下，这一节课在教学设计上，立足于学生“双基”（基础知识、基本技能）的形成，着力于品质的培养。在有序的课堂组织中，基本上完成了本课时的教学目标，在学习各环节中充分体现了学生的主体地位，加强学生自主学习能力的培养。首先在课前布置好预习任务并在课上展示学生的成果，提高学生预习积极性并养成良好的学习习惯。在课堂中，对简单实验让学生自己动手进行演示增加学生课堂参与感；并通过视频对学生实验分析能力进行拓展；还增加了两个演示实验（过氧化钠与水以及与二氧化碳的反应）提高学生的学习兴趣以及实验分析能力。通过课堂教学，尽可能利用分组讨论解决学生的问题，有利于激发学生的学习兴趣和学习热情：并且给学生较多的表现的机会培养他们的语言表达能力。所以这节学生较活跃，课堂气氛很好，从课上检查情况来看，学生的掌握还可以，能理解概念基本的区别，并且课后的练习大多数学生都能做对，为下一节的学习打下了良好的基础。但是还存在较多需要改进的地方：本节实验比较简单，如果做分组实验能让每个学生都有更强的课堂参与感。在补充演示实验中，没有充分考虑到实验安全性使用了表面皿，应用蒸发皿或石棉网代替，在下节课中要进行机会教育，强调实验安全的重要性。在学生表现环节中比较活跃的同学面还不够广，要在今后的学习过程中更充分地调动其他同学的积极性。课时2【教学目标】1、复习常见的放热反应和吸热反应2、热化学方程式的含义和热化学方程式的书写3、培养学生思维能力和自学能力【教学重难点】热化学方程式的书写【教学方法】 练习法【教学过程】【复习】：化学反应的实质 吸热反应 放热反应 【讲述】化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一。化学反应中的热量问题，对于化工生产和尖端科学技术方面都有重要意义。例如：合成氨反应是放热的。如果不设法将这些热量移走，反应器内温度就会过高，这样不仅会烧坏催化剂，使产量降低，还可能发生爆炸事故。在制造水煤气反应中要吸收大量的热，如果不及时供应所需热量，反应就不能顺利进行，甚至停止。思考：已知断开1molH2中的HH键需要吸收436.4KJ能量，断开1molCl2中的ClCl键需要吸收242.7KJ能量，生成1molHCl中的HCl键放出431.8KJ能量。试说明反应2HCl=H2+Cl2是吸热反应还是放热反应。 【板书】二、热化学方程式1定义： 讨论：热化学方程式与化学方程式在写法上有何不同？请同学归纳热化学方程式的书写要点。【指导阅读】看课本P34，发现有什么补充吗？【板书】2书写要点 写出正确的化学方程式 。 注明反应物和生成物的状态 。 表明反应热（注意正负值） 。思考：为什么聚集状态不同，热量值不同？2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）H=571.6KJ/mol2H2（g）+O2（g）=2H2O（g） H=483.6KJ/mol 设问:若反应物状态不同，而生成物状态相同，那么热量值相同吗？回答： 。【课堂练习】 同温、同压下，比较Q1与Q2大小： S（气）+O2（气）=SO2（气） H= Q1S（固）+O2（气）=SO2（气） H= Q2 【小结】强调书写热化学方程式要规范。【课后练习】1、3mol甲烷燃烧时，生成液态水和二氧化碳，同时放出2670.9kJ写热化学方程式的热。请写出热化学方程式 2常温下14g一氧化碳在足量氧气中充分燃烧，放出141.3kJ热量，写出一氧化碳燃烧的热化学方程式 。3.251.01105 Pa下，1g CH4气体在O2中完全燃烧生成液态水和CO2气体并放出55.6kJ热量，写出CH4燃烧的化学方程式 41836年，俄国化学家盖斯指出：化学反应的热效应仅与反应物的最初状态和生成物的最终状态有关，而与中间步骤无关。按此规律，结合下列热化学方程式：C（固、金刚石）+O2（气）=CO2（气）+395.41kJ C（固、石墨）+O2（气）=CO2（气）+393.51kJ回答有关问题：（1）石墨转化为金刚石的热化学方程式是 。（2）石墨和金刚石相比较，_的稳定性更大。【主板书设计】一、化学反应的实质二、热化学方程式1定义2书写要点 写出正确的化学方程式 。 注明反应物和生成物的状态 。 表明反应热（注意正负值） 。 第三单元 化学能与电能的转化3-1 化学能转化为电能学习目标认知目标：1、学生理解原电池的反应原理；2、使学生了解原电池的形成条件。技能目标：培养学生的实验设计技能、观察能力、动手能力及思维能力。情感目标：通过发现问题-提出假设-验证假设-得出结论的实验探究活动，对学生进行科学态度、科学方法的教育。重点难点原电池的反应原理教学设计思路由于本节课的重点在于原电池的反应原理，因此，为了更好的达到教学目标，设想采用“启发引思-探究深思-归纳理思-实践反思”的教学模式，通过上述四个环节组织教材内容及学生活动，这种模式从问题出发，经过实验探究得出结论。课时安排 2课时教学媒体实物投影仪、多媒体教学软件、实验仪器教学过程课时1 化学能转化为电能1导入新课 学生列举电池的种类。(由学生比较熟悉的内容导入新课，提出问题)提出问题电池中的电流是怎样产生的。演示实验 水果电池：在西红柿上插入锌片和铜片，串联上灵敏电流计，会出现什么现象呢？这种现象说明什么？学生分析 指针偏转，说明电路里有电流通过。（通过水果电池实验架设探求的桥梁，暗示学生思维发展的方向：电池中电流的产生与电解质溶液有关系。）提出问题电池中电流与电解质溶液有什么关系，电流到底是怎样产生的呢？学生活动 同学们分组讨论，对电流的产生原因进行猜想，提出自己的想法。教师活动 参与学生讨论，引导学生讨论，得出电流产生原因的理论假设：电极与电解质溶液之间发生了氧化还原反应，电子的定向移动形成了电流。组织学生通过实验来验证假设。（指出要注意的问题，要求学生规范操作，认真观察实验现象，同时要动脑思考：为什么会产生这些现象）投 影 实验步骤： 1、向盛有稀硫酸的烧杯中，分别插入锌片和铜片，观察并记录实验现象； 2、用导线将锌片和铜片相连，观察并记录实验现象； 3、在电路中串联上灵敏电流计，观察指针有无偏转； 4、用废干电池确定电流的方向与电流计指针偏转方向的关系。教师活动 巡视检查，关注学生的操作是否规范；连接是否正确；有无异常现象；实验的进度；答疑；参与学生讨论，提醒学生写实验记录，等等。讲 授 教师与学生一起讨论实验现象及实验现象产生的原因。提出问题1、铜片上为什么会有气泡冒出？2、锌片和铜片上分别发生什么反应？3、锌片和铜片的质量有何变化？4、电路中电子的流向，能量的变化。学生阅读课本、讨论分析以上问题，得出原电池的原理及定义。然后动画演示，让学生从微观的角度进一步理解原电池的反应原理。小节并板书原电池原理：在锌电极（负极）：Zn - 2e Zn2+ （氧化反应） 在铜电极（正极）：Zn - 2e Zn2+ （还原反应）反应总方程式 Zn+2H+=Zn2+H2电子流动方向：电子流从原电池的负极经导线流向正极（而电流从原电池的正极经导线流向负极）巩固练习1、 把硫酸溶液改为硫酸铜溶液，写出电极反应式及总反应式 2、写出总反应式为Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+ 原电池电极反应式，并画出装置图课时2 化学能转化为电能2复 习 原电池原理探索实验 形成原电池的条件。（分组实验）实验一: 用Zn、Fe、Cu做电极，H2SO4做电解质溶液，能形成几个原电池？正负极分别为什么？实验二: 分别用Fe塑料片、FeC 、CuC 、CC做电极，H2SO4做电解质溶液，看是否能形成原电池？实验三: 用ZnCu做电极，分别用酒精、NaOH、CuSO4做电解质溶液，看是否能形成原电池？分析得到原电池的形成条件：1、两极： 负极：比较活泼的金属（能与电解质溶液发生氧化还原反应）正极：比较不活泼的金属或能导电的非金属2、一线（两电极相互接触） 3、电解质溶液 巩固练习1、下列各组物质按照原电池的方式连接，其中能产生电流的是：A、锌片与锌片，稀硫酸溶液B、铁片与铜片，酒精C、铜片与银片，稀盐酸D、铜片与银片，硝酸银溶液2、今有X、Y、Z三种不同的金属片，将X和Y用导线连接后，同时浸入稀硫酸里，Y上有气泡冒出，若X和Z用导线连接，同时浸入稀硫酸里，X吸引溶液里的阳离子，这三种金属活动性顺序正确的是： A、XYZ B、XZY C、ZXY D、ZYX3、 在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液。（1）片刻后可观察到的现象是：A、铁圈和银圈左右摇摆不定；B、保持平衡状态不变；C、铁圈向下倾斜；D、银圈向下倾斜。（2）产生上述现象的原因是： 。 小 结 原电池的形成条件三、金属的腐蚀（回顾化学1学过的相关内容） M - ne- = Mn+阅读学生在教师指导下阅读教材相关内容投影阅读要点：1.什么是金属的腐蚀？举例说明。2.金属腐蚀的本质是什么？3.由于金属接触的介质不同，一般金属的腐蚀可分为几种？各是什么？4.什么是化学腐蚀？举例说明。5.什么是电化学腐蚀？6.在潮湿的空气里，钢铁制品的表面为什么会形成无数微小的原电池？正、负极各是什么？（学生讨论）讲述在这些微小的原电池里，做负极的铁失去电子被氧化，钢铁表面的水吸收氧气得电子生成OH-，这样钢铁制品被慢慢腐蚀。1.化学腐蚀2.电化学腐蚀钢铁在潮湿空气里腐蚀 负极：Fe - 2e- = Fe2+ 正极：2H2O + O2 + 4e- = 4OH- 小结投影化学腐蚀和电化学腐蚀的比较 化学腐蚀电化学腐蚀条件金属跟氧化剂直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触现象无电流产生有微弱电流产生本质金属被氧化的过程较活泼的金属被氧化的过程相互关系化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生讲述金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能等方面都将发生变化，会使机器设备、仪器、仪表的精密度和灵敏度降低，影响使用以至报废，甚至发生严重事故。据估计，每年由于腐蚀而直接损耗的金属材料，约占金属年产量的10%。因此防止金属腐蚀有很重要的意义。金属的防护方法有多种，同学们在课下已做了充分的准备，下面请各组派代表发言。作 业1、解剖一节干电池观察它的内部结构。2、结合小学自然课本第六册电从哪里来，设计一节科技活动课方案。巩固练习相同条件下，纯锌粒和粗锌粒（含杂质）与同浓度的稀硫酸反应的速率一样吗？为什么？假如要求你设计实验来证明你的观点，你的实验方案是怎样的？证据和结论又是什么？主板书设计一、原电池原理：在锌电极（负极）：Zn - 2e Zn2+ （氧化反应） 在铜电极（正极）：Zn - 2e Zn2+ （还原反应）反应总方程式 Zn+2H+=Zn2+H2电子流动方向：电子流从原电池的负极经导线流向正极（而电流从原电池的正极经导线流向负极）二、原电池的形成条件：1、两极： 负极：比较活泼的金属（能与电解质溶液发生氧化还原反应）正极：比较不活泼的金属或能导电的非金属2、一线（两电极相互接触） 3、电解质溶液三、金属的腐蚀1.化学腐蚀2.电化学腐蚀钢铁在潮湿空气里腐蚀 负极：Fe - 2e- = Fe2+ 正极：2H2O + O2 + 4e- = 4OH-3-2 化学电源教学目标知识与技能了解常见的化学电源及其应用。过程与方法 通过实践活动（实验），认识电池的重要，懂得区分一次和二次电池情感态度与价值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，形成较为客观、正确的能源观，提高开发高能清洁燃料的意识。教学过程实践活动 水果电池的制作1.实验准备： 水果样品（柠檬、番茄、桔子、葡萄或其它水果）、金属（铁丝、铜丝、锌片或铝片）、石墨电极、电铃、灯泡、微安电流计、导线若干、小刀、pH试纸2.学生分小组活动鼓励学生利用各种自备的水果、金属片制作电池，用微安电流计或耳机测试是否能产生电流，比较电流的大小。若用小刀切开水果，使两个极板分离，观察电流是否消失，将水果重新合拢是否又产生电流？探究其原因。学生设计实验方案，教师参与活动并适时点拨、鼓励、引导。讨论与交流 小组代表汇报说明实验结果，交流发现的问题与解决方法。总结与评价 说明水果电池的构成，为什么可以产生电流。教师补充讲解电池在生活、工农业生产和科学技术等方面有广泛的用途，人们利用原电池原理，制作了多种电池，制作了多种电池，如干电池、蓄电池、充电电池、高能电池等，以满足不同的需要。二、化学电源依据原电池的反应原理，人们发明并制造了多种多样的化学电源。化学电源有一次电池与二次电池之分。各种干电池是一次电池，用过之后不能复原。蓄电池是二次电池，在充电后能继续多次使用。化学电源的能量转化率是燃料燃烧所不可比拟的。化学电源不仅在生活中得到了广泛的应用，而且在高科技领域乃至航天技术中也是不可或缺的。请结合生活经验和自己的了解，请同学们说说你所知道的电池的用途。投影各种电池（学生分别述说电池的用途）1.干电池 2.铅蓄电池展示干电池和铅蓄电池实物。（由学生和教师分别讲述这两种电池的构造和用途）阅读课本中 3.锂电池 4.新型燃料电池（由学生自学完成）讲述生活经验告诉我们，有些金属制品在使用一段时间以后，会失去表面的光泽，严重的会变得锈迹斑斑影响使用，尤其是钢铁制品，在潮湿的空气里，很容易生锈，这实际上是一种被叫做金属腐蚀的现象。下一个问题，我们就要研究一下这个现象。讨论发言讲述（教师最后总结。）作业 课后习题、课课练主板书设计一、 制作水果电池二、 化学电源1. 干电池 2.铅蓄电池3.锂电池 4.新型燃料电池（写出电极反应式及总反应式）3-3 电能转变为化学能教学目标知识与技能1.通过实验探究，认识电能也可以转化为化学能，初步认识电解池反应的原理。2.了解常见电解池的应用。过程与方法 1.通过电能转化为化学能的实例电解和电镀的教学活动，了解电解和电镀的重要应用。 情感态度与价值观通过对电解、电镀的了解，认识到化学在工业生产及社会发展中的重要作用，从而增强学科兴趣。课时安排 1.5课时课时安排 信息技术整合课时1教学过程创设学习情景 电解水能够制得氢气和氧气，电解食盐水能够制取烧碱、氢气和氯气，用于制造日常生活中各种铝制品的铝，是通过电解氧化铝获得的。电流怎样使水、食盐水、 氧化铝发生氧化还原反应，转化为各种产物呢？实验探究活动 在教师指导下，让学生用下图所示简易电解装置进行电解实验，并交流讨论实验结果。1.取一段棉线约2厘米，置于大片玻璃片上，用3滴食盐水将整根棉线润湿，然后在其左右两边各加数滴食盐水溶液。两端再各加入1滴酚酞试液。2.将两只鳄鱼夹分别夹住棉线两端，用导线把鳄鱼夹分别与电源（两节2号干电池）相连。约15-20秒后，观察发生的现象，并做好记录。3.在没有显示红色的一端滴入一滴碘化钾淀粉溶液，观察发生的现象，并做好记录。观察到的现象实验1实验2实验3学生依据实验结果，汇报如下现象：实验1-食盐水滴加酚酞试液没有颜色变化；实验2-跟电源负极相联的一端溶液呈红色，并有细微气泡产生，说明氢氧根离子浓度增大。实验3-跟电源正极相联的一端溶液显蓝色，声明有氯气产生。教师补充讲解 我们可以依据大家的实验探究结果来分析电解反应的原理：一、电解反应1.电解池与电解电解池由电源、阴极、阳极和电解质溶液各部分。跟电源负极相联接的电极称为阴极，在阴极有过剩的负电荷；跟电源正极相联接的一极称为阳极，在阳极有过剩的正电荷。在食盐水溶液中存在大量的Na+和Cl- ，还有微量的H+和OH-。当接通电源时，带正电荷的Na+和H+向阴极定向移动，带负电荷的Cl- 和OH-向阳极定向移动。在阴极，由于H+比Na+易得电子，H+得电子发生还原反应：2H+2e=H2在阴极区域由于H+发生还原反应成为H2逸出，溶液中OH浓度大于H+溶度，溶液显碱性，使酚酞显红色。在阳极，由于Cl比OH易失电子，Cl失电子生氧化反应：2Cl-2e= Cl2 在阳极区域由于Cl发生氧化反应（2Cl-2e=Cl2 ）成为Cl2。Cl2和碘化钾反应生成碘（Cl2+2KI=2KCl+I2），碘遇淀粉变蓝色。总之，由于在阴极生成氢气，在阳极生成氯气，没有参加氧化还原反应的Na+和OH形成氢氧化钠溶液，这就是我们已学的电解食盐水反应的基本原理。电解食盐水反应的化学方程式为：2NaCl+2H2O电解2NaOH + H2 +Cl2 阴极产物 阳极产物实验观察 用石墨做电极，电解U型管中的氯化铜溶液，在阴极和阳极各发生什么样的变化？ 交流与讨论试分析氯化铜溶液电解发生的反应，写出电解反应的化学方程式。学生分析：在氯化铜溶液中，存在Cu2+和Cl，接通电源后，阴极周围的Cu2+得电子发生还原反应：Cu2+2e=Cu；在阳极Cl失电子发生氧化反应：2Cl-2e=Cl2 。在这一电解过程中，水中电离的H+和OH-。都没有被氧化或还原。所以电解的化学方程式为：CuCl2电解 Cu + Cl2 阴极产物 阳极产物归纳与小结通过我们的分析，可以知道，电解反应是电解质溶液在电流的作用下，在电极上发生的氧化还原反应，得到电解产物，电能转化为化学能。2.电解反应是电流作用下发生的氧化还原反应，电解过程电能转化为化学能。请大家通过下表把已学的一些电解实例进行归纳。实例电极反应阴极产物阳极产物化学方程式电解CuCl2溶液阳极发生 反应；阴极发生 反应。铜氯气CuCl2电解 Cu + Cl2电解食盐水烧碱、氢气氯气2NaCl+2H2电解 2NaOH + H2+Cl2电解水氢气氧气2H2O电解 2H2 +O2观看影像资料 电解原理的应用：电解饱和食盐水、氯碱工业；铜的电解精炼。交流与讨论 用硫酸铜溶液做电解质，用含有锌、金、银等金属杂质的粗铜板与电源正极连接做阳极，用纯的铜簿片和电源负极连接做阴极，进行电解反应时，纯的铜簿片在电极上“长大”得到纯度很大的精铜板，相反粗铜板“瘦身”变少，这是为什么？能分析发生的变化吗？归纳与小结进行电解时，在阳极，粗铜板上的Cu失去电子被氧化：Cu-2e=Cu2+，进入溶液；（粗铜板“瘦身”变小）；在阴极，Cu2+在纯的铜簿片得电子发生还原反应：Cu2+2e=Cu（纯的铜簿片变大）。所以，当电路中通过电流时，阳极上的粗铜不断溶解，阴极上不断析出铜，这样得到的精铜又叫做电解铜，其纯度大于99.9%。 这就是工业上铜电解精练的基本原理。课时2二、电解反应的应用1.铜的电解精练交流与讨论如果以上电解精炼的装置改为以下装置（用一个铁器件做阴极，用铜板做阳极，仍用硫酸铜溶液为电解质），进行电解，会发生什么样的变化呢？ 接通电源时：在阳极Cu失电子被氧化而进入溶液：Cu-2e=Cu2+；在铁阴极Cu2+得电子还原为铜：Cu2+2e=Cu，镀在铁器件上。归纳与小结2.电镀利用电解的方法把一层薄金属覆盖在一件物品表面的过程叫做电镀。电镀的作用是防止物品受侵蚀或使物品外表更美观。在电镀过程中，把清洁后的待镀物品作为阴极，拟镀金属作为阳极，以含有拟镀金属阳离子的溶液作为电解质。3.电解法制金属作业 1.书写电解水、氯化铜、饱和食盐水 的电极反应式 2.课后作业、课课练 主板书设计一、电解反应1.电解池与电解电解氯化铜：阳极：2Cl-2e= Cl2（Cl失电子生氧化反应）阴极：Cu2+2e=Cu （Cu2+得电子发生还原反应）电解的化学方程式为：CuCl2电解 Cu + Cl2 阴极产物 阳极产物二、电解反应的应用1.铜的电解精练2.电镀3.电解法制金属第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用教学目标：知识与技能简单了解太阳能、生物质能利用的现状、开发利用太阳能的广阔前景和尚未攻克的一些技术难题。过程与方法1采用查阅资料、收集数据等生动活泼的学习形式，调动学生的学习积极性和主动性。2联系生产、生活实际学习太阳能、生物质能的利用。情感态度与价值观认识开发、利用高能清洁能源的重要性和紧迫性。重点太阳能、生物质能利用的现状、开发利用太阳能的广阔前景和尚未攻克的一些技术难题。难点太阳能、生物质能的利用原理。课时分配 2课时教学方法 信息技术整合教学过程第一课时 太阳能的利用 创设问题情景从20世纪末统计的非洲、美洲、欧洲和中东地区已经探