《化学能与电能的转化》第一课时教学设计.doc

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第二章化学反应与能量的第二节，在学习了化学能与热能一节之后，学生已经通过实验探究，了解了化学能与能量的变化的本质原因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。对于如何使化学能转化为电能有着强烈的好奇心和探索意识，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安排了“化学能与电能”的教学，但在必修部分，只要求掌握原电池的定义、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兴趣与质疑，引导学生利用实验进行探究。并通过师生讨论、小组讨论以及实验探究，发现形成原电池的条件，激发学生兴趣。【教学目标】1、知识与技能：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：通过实验探究和分析实验现象，培养学生独立解决问题、发现问题的能力。通过实验探究培养学生主动探索科学规律的精神3、情感、态度与价值观通过电池起源的学习，培养学生的质疑精神和广泛学习的科学习惯。经历探究过程，提高学生的创新思维能力，勇于探索问题的本质特征，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，实验探究，小组讨论，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现，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，也产生了电流。根据这个实验原理，伏打设计了第一个电池伏打电堆。【提出问题】1、伏打发现电池，说明科学家应当具有什么样的科学素养和研究习惯？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：【探究实验一】实验顺序金属实验现象结论或解释(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H2SO4Zn片表面有气泡生成Cu片表面有气泡生成【提出问题】锌片和稀硫酸反应中，锌失电子，转移给了氢离子，在第二个实验中，氢离子得到的电子从何而来，谁有能力给氢离子电子？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观察实验现象。【探究实验二】实验顺序金属实验现象结论或解释(有关化学方程式)3.Zn、Cu导线连接后，再接电流表，插入稀H2SO4Zn片、Cu片电流计指针偏转，铜片表面有气泡产生【教师】分析该装置中能量的变化?【学生】化学能转化为电能。【教师】还有其他能够实现化学能和电能之间转化的装置吗？如何实现？与上述装置有何区别？【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直接转化为电能。【板书】原电池定义：化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。【教师】烧杯内是内电路，外面是外电路。【小组讨论】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？判断依据是什么？谁更活泼？5.哪一极发生氧化反应？哪一极发生还原反应？6.导线中承担导电的微粒是？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，根据物理学知识，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】【教师总结板书】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【教师】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【教师】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【教师】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】氧化剂和还原剂直接接触，会产生电子的转移，但并未向外界供电。所以要拆开。【教师】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。【教师】还需要哪些条件？【学生】电解质溶液，才能导电。不同的电极材料。【小组讨论】下列装置能否构成原电池。如果你还有疑问，你可用下列药品：Zn片、Cu片、石墨棒、稀硫酸、导线、电流表、烧杯等设计对比实验证明你的想法。对比实验：电流计是否偏转是否能否构成原电池是否【教师总结】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？请判断出正负极。A B C DE F G 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】根据构成原电池的条件，你是不是已经摩拳擦掌，想动手设计一个原电池呢？【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讨论和观摩，或请老师指导。我设计的原电池实验现象电流表是否偏转能否构成原电池结 论【讲述】通过这个实验，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：格林太太是位漂亮、开朗、乐观的妇女, 当在开怀大笑的时候，人们才可以发现她一口整齐而洁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志；另一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，格林太太经常头痛，夜间失眠，心情烦躁医生绞尽了脑汁，格林太太的病情仍然末见好转。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：化学能直接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悉的电池，学生学习热情高，可以很好的引导学生认识化学对促进人类社会的进步和人类生活质量的提升做出的贡献；通过对电池原理和实验条件的探究以及师生讨论和小组讨论，完成了教学目标,，保证了课堂学习效率。由于学生的学习能力较强，但实验动手能力比较薄弱，所以在设计实验探究形成条件时，只设计了“