2.2.1化学能和电能教学设计(黄正修).doc

高中新人教版 教学设计 2.2.1化学能和电能（第一课时）芒市第一中学黄正修 一、内容及其解析1内容：这是一堂关于化学能转变成电能的知识。2解析：使学生初步认识原电池的概念、原理、组成条件、电极名称、电极反应和总反应及原电池的应用。二、目标及其解析1目标（1）了解化学能与电能之间的相互转化关系。（2）初步认识原电池的概念、原理、组成条件、电极名称、电极反应和总反应及原电池的应用。2解析（1）通过实验探究理解原电池的概念、原理、组成条件、电极名称、电极反应和总反应及原电池的应用。（2）通过反应物之间电子转移的探究，理解原电池的形成是氧化还原的本质的拓展和应用。三、教学问题诊断分析本节课由于涉及抽象的微观粒子，学生理解起来有些困难，教学中除了通过实验帮助学生理解有关知识外，还用了大量的模拟动画帮助学生理解实验现象，通过实验探究总结解释实验现象、得出结论、应用结论解决问题的过程，激发了学生学习化学的兴趣，。 四、教学支持条件分析投影仪、多媒体、实验 五、教学过程设计（一）教学基本流程1、火力发电的原理2、原电池原理3、构成原电池的条件 小结 （二）教学情景 ：故事引入：在伦敦上流社会，有一位贵族夫人格林太太，幼年时因蛀牙补过一颗不锈钢的假牙。不料后来，她又因为车祸又掉了一颗牙，为了显示她的富有，她装了一颗黄金假牙.自此以后，她就经常出现头痛、失眠、心情烦躁等症状。更奇怪的是，众多的医学专家为她检查后，都找不到病因，这位夫人整日感到精神萎靡，找遍各大医院会诊也不见效果.格林太太的病因到底是什么呢？通过学习这节课同学们一定能够为她找出病因。一、火力发电的原理【问题探究1】1. 将化学能转变为电能有几种基本形式？（1）化学能热能机械能电能包括从大型火力发电站到小油机等各种“火力”发电装置（2）化学能热能电能包括从热电堆到热离子发电装置等各种“热电转换设备”（3）化学能电能即所谓“化学电源”，它是一种把化学能直接转变为低压直流电能的装置，简称电池 2、火力发电过程如何？二、原电池（定义、工作原理、本质、点击名称及确定方法）【实验探究1】实验现象结论Cu、Zn片同时插入稀硫酸中Zn片表面有气泡产生，Cu没有Zn能与硫酸反应，Cu不能用导线将Cu、Zn片连接Zn片表面没有气泡产生，Cu有（有待探索）在导线间接上电流表电流表指针偏转有电流产生设计意图：实验探究引出原电池知识师生活动：教师引导学生观察和分析实验现象【问题探究2】1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？3、锌片的质量有无变化？溶液中c(H+)如何变化？4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？5、电子流动的方向如何？设计意图：利用问题串引导学生分析原电池原理师生活动：教师提出问题，学生回答【板书】(1)原电池的定义将化学能转变为电能的装置叫做原电池。【板书】（2）原电池的电极负极：发生氧化反应，电子流出（流向正极）的一极。正极：发生还原反应，电子流入（来自负极）的一极电极反应：锌片：Zn - 2e- = Zn2+ (氧化反应）铜片：2H+ + 2e- = H2 （还原反应）总反应：Zn2H+ = Zn2+ + H2 【例1】把a、b、c、d四块金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池，若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时， c极上产生大量气泡；b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序为 Aabcd B.acdb C.cabd D.bdca解析：根据原电池原理：作为负极的金属活动性比正极的金属活动性强，电子流动方向是由负极流向正极，电流方向与电子流动方向相反，因此依次作出判断：活泼性ab;cd;ac;db。答案为B。【例2】在用Zn片、Cu片和稀硫酸组成的原电池装置中，经过一段时间工作后，下列说法正确的是 A锌片是正极，铜片上有气泡产生 B电流方向是从锌片流向铜片C溶液中硫酸的物质的量浓度减小 D电解质溶液的pH保持不变解析：活泼金属锌为负极，电流方向由正极到负极，与电子流动方向相反，随着H+消耗，pH逐渐增大。答案为C设计意图：通过例题深入原电池原理师生活动：教师引导学生分析回答练习：1、如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液，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；C. 铁圈向下倾斜；D. 银圈向下倾斜；2、试将下列两个氧化还原反应分别设计成两个原电池Zn + 2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag( ZnAgNO3C )2Fe3+Fe=3Fe2+( FeFe2(SO4)3C )设计意图：通过练习巩固组成原电池原理师生活动：教师提出问题，学生分析回答三、形成原电池的条件【过渡】现在让我们通过实验来研究构成原电池条件是什么。是不是把两块金属用导线连接插入液体中就能产生电流呢？是不是任何金属均可？是不是一定要金属？是不是任何溶液均可？下面做几个实验来探索。【实验探索2】实验现象结论ZnZn插入稀硫酸中锌有气泡产生，电流表指针不偏转没有电流产生ZnFe插入稀硫酸中铁片有气泡产生，电流表指针偏转有电流产生CuZn插入酒精中均没有气泡产生，电流表指针不偏转没有电流产生设计意图：引出组成原电池需要的条件师生活动：教师提出问题，学生回答填表【板书】（3）组成原电池的条件有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极。电极材料均插入电解质溶液中（能自发进行氧化还原反应）。两极相连形成闭合电路。练习：下列装置中属于原电池的（ ）ZnZnZnZnZnC（石墨）CFePbFeCuCuFeC稀H2SO4稀H2SO4HCl溶液稀H2SO4稀H2SO4稀H2SO4CH3COOH溶液CuCl2溶液CuCl2溶液酒精设计意图：通过练习巩固组成原电池需要的条件师生活动：教师提出问题，学生分析回答【实践活动】课本P41根据构成原电池的条件可知：利用水果如苹果、柑橘、柠檬或番茄等都可以制作原电池。【归纳】是不是所有化学反应都可以把化学能直接转化成电能呢？通过以上学习，我们知道了化学能是可以直接转化为电能的，知道了设计成原电池这样的装置就可以产生电流。掌握了构成原电池的条件和原电池的工作原理。不过，并不是所有化学反应均可实现这种转化，一般只有氧化还原反应才能实现这种转化。希望大家努力学习，掌握更多的知识，设计出更好、更环保、更高效率的电池造福. 目标检测1判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式. 练习：课本44页1、2、4、7题；预习下一部分内容。设计意图：通过练习进一步理解原电池的原理及形成条件师生活动：根据教学的实际情况，对检测题的数量和内容作具体调整小结本节要点:1、什么是原电池？2、构成原电池的条件是什么？3、原电池的正负极和电子流向如何断？4、原电池的工作原理是什么？设计意图：回顾和总结原电池原理 师生活动：引导学生回顾与总结有关知识瞻前顾后：通过学习让学生格林太太找出病因，解决课前提出的问题。设计意图：化学源于生话应用于生活 师生活动：引导学生用化学知识解决实际问题，学以致用。配餐作业一、基础题（A组题）1将锌片和铜片插入某种电解质溶液,锌片和铜片用导线相连,形成原电池装置。 (1)若电解质溶液是稀硫酸,则发生氧化反应的是 极(“锌”、“铜”),铜极发生的反应是 ,该电池的总反应方程式是 。(2)若电解质溶液是硫酸铜溶液,在导线中电子是由 极流向 极,铜极上反应的电极反应方程式是 ,该电池总反应方程式是 。(1) 锌 2H 2e- = H2 Zn 2H = Zn2 H2 (2)锌 铜 Cu2 2e- = Cu Zn Cu2 = Zn2 Cu2、下列变化中属于原电池的是 （D ）A.在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层B.铁在空气中燃烧C.红热的铁丝与水接触表面形成蓝黑色保护层D.铁与稀硫酸反应时,加入少量硫酸铜溶液时,可使反应加速3、实验室中欲制氢气,最好的方法是 （ D ）A.纯锌与稀硫酸反应 B.纯锌与浓硫酸反应C.纯锌与稀盐酸反应 D.粗锌(含铅、铜杂质)与稀硫酸反应 4、铁制品上的铆钉应该选用下列哪些材料制成（A ）A.铝铆钉 B.铜铆钉 C.铅铆钉 D.锡铆钉设计意图：根据本节课原电池原理，选择教学中已涉及题目的原形，对其作同等水平或降低水平的变式，让学生弥补课堂教学中原电池原理理解的不足 二、巩固题（B组题）5、由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH怎样变化( C )A不变 B.先变小后变大 C.逐渐变大 D.逐渐变小6、对铜-锌-稀硫酸构成的原电池中,当导线中有1mol电子通过时,理论上的两极变化是.(A )锌片溶解了32.5g锌片增重了32.5g铜片上析出1g H2铜片上析出1molH2A. B. C. D. 7、 X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成的原电池时，Y为电池的负极，则X、Y、Z三种金属的活动顺序为 （ C ）A.X Y Z B. X Z Y C. Y X Z D. Y Z X8、将铜棒和铝棒用导线连接后插入浓硝酸溶液中，下列叙述正确的是（B ）A.该装置能形成原电池，其中铝是负极 B该装置能形成原电池，其中铜是负极C该装置不能形成原电池 D.以上说法均不正确设计意图：根据本节课所涉及到的原电池原理，对教学中已涉及的问题原形作同等水平或提高水平的变式，让学生进一步理解原电池原理 三、提高题（C组题）9、市场上出售的“热敷袋”其中主要成分是铁屑、碳粉和少量的NaCl、水等.热敷袋在启用前用塑料袋使之与空气隔绝,启用时,打开塑料袋轻轻揉搓,就会放出热量,使用完后,会发现袋内有许多铁锈生成,回答:(1)热敷袋放出的热量来源于 放出的热量.(1)碳粉的作用是 .(3)加入NaCl的作用是 .(4)写出有关的电极反应式和化学方程式 .答案：（1）铁屑被氧化 （2）碳粉与铁及NaCl溶液组成原电池，作为原电池的正极。（3）NaCl与水作用形成电解质溶液。（4）负极Fe 2e- =