高二化学《化学能与电能的转化》教案分析.doc

高二化学化学能与电能的转化教案分析【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Zn 2HZn2+ 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H2SO4 Zn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】Zn 2HZn2+ 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 D E 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、