化学能与电能说课课件

1、化学能与电能（第一课时）（第一课时）黑龙江省庆安县第一中学黑龙江省庆安县第一中学孙秀民孙秀民新课程标准高中化学必修新课程标准高中化学必修2 2第二章第二节第二章第二节一、设计思想一、设计思想 根椐课标的要求，在课堂教学中实施以探究为核心的多根椐课标的要求，在课堂教学中实施以探究为核心的多样化教学方式，本课根据学生已掌握的有关知识入手，通过样化教学方式，本课根据学生已掌握的有关知识入手，通过小组合作学习，实验探究来组织课堂教学。小组合作学习，实验探究来组织课堂教学。 1、从对、从对“火力发电火力发电”进行完整透彻的剖析入手，提出如何进行完整透彻的剖析入手，提出如何将化学能直接转化为电能，引入新课

2、学习。将化学能直接转化为电能，引入新课学习。 2、通过的化学实验，帮助学生探究和理解化学能转化为、通过的化学实验，帮助学生探究和理解化学能转化为电能的原理，并认识其本质是氧化还原反应。电能的原理，并认识其本质是氧化还原反应。 3、学生根据提供的材料，设计装置示意图，并根据示意、学生根据提供的材料，设计装置示意图，并根据示意图进行分组实验、小组讨论，判断哪些装置可以形成原电池，图进行分组实验、小组讨论，判断哪些装置可以形成原电池，最终得出构成原电池的条件的结论。最终得出构成原电池的条件的结论。 4、通过课本上的实践活动、通过课本上的实践活动水果电池的制作，实现本水果电池的制作，实现本课教学内容的

3、应用和延伸，让学生体验科学探究的艰辛与喜课教学内容的应用和延伸，让学生体验科学探究的艰辛与喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。悦，感受化学世界的奇妙与和谐。第一节第一节 化学能与热能化学能与热能化学反应原理化学反应原理必修必修1第二章第二章第二节第二节 化学能与电能化学能与电能1、教材地位和作用、教材地位和作用二、教材分析二、教材分析1 1、教材地位和作用、教材地位和作用 本节课是新课标人教版高中化学必修本节课是新课标人教版高中化学必修2第二章第二章第二节第二节化学能与电能化学能与电能的教学内容，是电化学的教学内容，是电化学中的重要知识。初中化学已经从燃料的角度初步中的重要知识。初中化学已经从燃料

4、的角度初步学习了学习了“化学与能源化学与能源”的一些知识，在选修模块的一些知识，在选修模块“化学反应原理化学反应原理”中，将从科学概念的层面和定中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量。量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量。该节内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展，该节内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又为选修又为选修“化学反应原理化学反应原理”奠定必要的基础。该奠定必要的基础。该节分为两课时教学，本课为第一课时。通过本课节分为两课时教学，本课为第一课时。通过本课的学习，能使学生清楚地认识原电池的工作原理的学习，能使学生清楚地认识原电池的工作原理和构成条件

5、，初步形成原电池的概念，并能够写和构成条件，初步形成原电池的概念，并能够写出电极反应式和电池反应方程式。出电极反应式和电池反应方程式。1 1、教材地位和作用、教材地位和作用 学生在初中化学已经从燃料的角度初步学习学生在初中化学已经从燃料的角度初步学习了了“化学与能源化学与能源”的一些知识，并且在上一节的一些知识，并且在上一节已经学习了已经学习了“化学能与热能化学能与热能”的关系，已经了的关系，已经了解化学能转化为热能在生产、生活中的应用及解化学能转化为热能在生产、生活中的应用及其对人类文明发展的贡献，在选修模块其对人类文明发展的贡献，在选修模块“化学化学反应原理反应原理”中，将从科学概念的层面

6、和定量的中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量、电角度比较系统深入地学习化学反应与能量、电化学基础。本节内容是对前一节课的补充和完化学基础。本节内容是对前一节课的补充和完善，又是为学习善，又是为学习“电化学基础电化学基础”奠定必要的基奠定必要的基础。础。 从反应物之间电子转移角度看，原电池概念从反应物之间电子转移角度看，原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用；从的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用；从思维角度看，思维角度看，“将化学能直接转化为电能将化学能直接转化为电能”的的思想，是对思想，是对“化学能化学能热能热能机械能机械能电能电能”思维方式的反思和突破

7、。思维方式的反思和突破。2 2、教学目标、教学目标1（1）初步掌握原电）初步掌握原电池的概念和形成条池的概念和形成条件，理解原电池的件，理解原电池的原理。原理。（2）训练学生的实）训练学生的实验操作技能验操作技能 。3（1）通过对原电池工）通过对原电池工作原理及条件的探究，作原理及条件的探究，培养浓厚的学习兴趣，培养浓厚的学习兴趣，养成严谨求实的养成严谨求实的科学科学态度。态度。（2）利用实验进行探）利用实验进行探究，树立绿色化学理究，树立绿色化学理念，培养科学发展观，念，培养科学发展观，增强为人类的文明进增强为人类的文明进步学习化学的责任感步学习化学的责任感和使命感。和使命感。2（1）通过教

8、师创设）通过教师创设问题情境、学生进行问题情境、学生进行实验探究，帮助学生实验探究，帮助学生自主建构原电池的概自主建构原电池的概念，理解和掌握原电念，理解和掌握原电池的原理。池的原理。（2）通过化学史实）通过化学史实引导学生以问题为中引导学生以问题为中心发现问题、解决问心发现问题、解决问题的学习方法。题的学习方法。3 3、教学重、难点、教学重、难点 通过对原通过对原电池实验的探电池实验的探究，引导学生究，引导学生从电子转移角从电子转移角度理解化学能度理解化学能转化为电能的转化为电能的本质。本质。 原电池原电池的工作原的工作原理和构成理和构成条件。条件。三、学情分析三、学情分析v 学生在必修学生

9、在必修1中已经学习了钢铁的腐中已经学习了钢铁的腐蚀，在日常生活中也见到各种类型的蚀，在日常生活中也见到各种类型的电池，认识到生活中处处有化学。也电池，认识到生活中处处有化学。也已经习惯了新教材的学习思路和学习已经习惯了新教材的学习思路和学习方法，同时已具备一定的化学思维基方法，同时已具备一定的化学思维基础和基础实验技能，这些都将提高学础和基础实验技能，这些都将提高学生学习本课的积极性，也为提高学生生学习本课的积极性，也为提高学生的课堂解决问题能力和实践动手能力的课堂解决问题能力和实践动手能力创造了条件。创造了条件。四、教学方法和手段四、教学方法和手段 (1)采用以实验探究的方法为主导，采用以实

10、验探究的方法为主导， 综综合运用观察法、实验法、发现法、合运用观察法、实验法、发现法、讨论法等方法。讨论法等方法。(2)借助问题探究、实验探究等手段，借助问题探究、实验探究等手段，运用计算机多媒体技术运用计算机多媒体技术 等辅助手段。等辅助手段。五、学法指导五、学法指导 教师要充分利用学生的好奇心和求知欲，根教师要充分利用学生的好奇心和求知欲，根据学生的知识结构、心理特点和教学内容的需据学生的知识结构、心理特点和教学内容的需要要, ,设计层层实验和问题情境，使学生在在实设计层层实验和问题情境，使学生在在实验验观察观察讨论讨论推测推测验证的过程中，学习验证的过程中，学习和理解原电池的概念、原理和

11、构成条件。和理解原电池的概念、原理和构成条件。教师教师主动参与主动参与亲密合作亲密合作讨论交流讨论交流动手实践动手实践学学生生六、教材处理六、教材处理v1 1、把教材中的、把教材中的“实验实验2-4”2-4”改为改为5 5个对比分析的探究实验，并增个对比分析的探究实验，并增加原电池产生原因的实验探究和加原电池产生原因的实验探究和原电池形成条件的实验探究，以原电池形成条件的实验探究，以培养学生的观察能力、思维能力培养学生的观察能力、思维能力和实验能力。和实验能力。v2 2、通过播放、通过播放flashflash课件，揭示原课件，揭示原电池的微观工作原理，再现原电电池的微观工作原理，再现原电池的发

12、现过程。池的发现过程。学生学生共同共同得出得出结论结论学生探究学生探究动手实践动手实践分组实验分组实验教师引导教师引导讨论推测讨论推测七、教学程序七、教学程序创设情境创设情境七、教学程序七、教学程序七、教学程序七、教学程序（1 1）指导学生阅读课本关于电力在当今）指导学生阅读课本关于电力在当今社会的应用和作用，提出问题：物质中的社会的应用和作用，提出问题：物质中的化学能在什么条件下能转化为电能呢？又化学能在什么条件下能转化为电能呢？又是如何转化的呢？是如何转化的呢？（2 2）多媒体呈现）多媒体呈现20012001年我国发电总量构年我国发电总量构成图和火力发电的相关图片、影响和图成图和火力发电的

13、相关图片、影响和图表，引导学生分析燃烧的氧化还原本质表，引导学生分析燃烧的氧化还原本质及其能量的变化。及其能量的变化。七、教学程序七、教学程序2001年我国发年我国发电总量构成图电总量构成图 七、教学程序七、教学程序什么是火力发电，火力发电的什么是火力发电，火力发电的原理是什么？原理是什么？指出火电站中从开始到结束能指出火电站中从开始到结束能量是怎样转化的？量是怎样转化的？火力发电的利与弊是什么？火力发电的利与弊是什么？ 化学能化学能 煤炭煤炭化学能转化成电能的工作系统化学能转化成电能的工作系统 热能热能 燃烧设备燃烧设备 机械能机械能 蒸汽机蒸汽机发电机发电机 电能电能七、教学程序七、教学程

14、序a.排出大量的温室排出大量的温室效应气体效应气体.b.有废气有废气可能导致酸雨可能导致酸雨c.废废料废水料废水d.储量有限储量有限e.能量转换效率低能量转换效率低a.a.我国煤炭资我国煤炭资源丰富源丰富, ,廉价方廉价方便便. .b.b.电能清洁安电能清洁安全全, ,又快捷方便又快捷方便. .假设你是电力工程师，假设你是电力工程师，面对这些利与弊，你会如何应对呢？面对这些利与弊，你会如何应对呢？a、改进火力发电、改进火力发电b、研究新的发电方式、研究新的发电方式 方式之一就是尝试将化学能直接转方式之一就是尝试将化学能直接转化为电能。就像电池。其好处就是减少化为电能。就像电池。其好处就是减少中

15、间环节能损，高效、清洁利用燃料，中间环节能损，高效、清洁利用燃料，不浪费能源，更方便。不浪费能源，更方便。普通干电池普通干电池手机电池手机电池钮扣电池钮扣电池笔记本电脑笔记本电脑 专用电池专用电池 摄像机摄像机专用电池专用电池 “神六神六”用用太阳能电池太阳能电池神舟六号燃料电池发电系统神舟六号燃料电池发电系统我国自主研发的燃料电池车我国自主研发的燃料电池车七、教学程序七、教学程序1、原电池的原理教学：、原电池的原理教学： 问题引导、实验探究、动画模拟、问题引导、实验探究、动画模拟、讨论交流、归纳总结。讨论交流、归纳总结。(1)(1)设置阶梯式问题，对学生进行探究思设置阶梯式问题，对学生进行探

16、究思路引导。路引导。 问题问题1 1：氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能转：氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能转化为热能，再经过一系列能量转换环节才能转化为电能。化为热能，再经过一系列能量转换环节才能转化为电能。那么要使氧化还原反应释放的能量不经过热能，而直接转那么要使氧化还原反应释放的能量不经过热能，而直接转化为电能，所要解决的第一问题是什么？化为电能，所要解决的第一问题是什么？( (电子定向移动电子定向移动) )问题问题2 2：若将氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，那：若将氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，那么，怎样架设桥梁使电子从还原剂区域转移到氧化剂区域，么，怎样架

17、设桥梁使电子从还原剂区域转移到氧化剂区域，同时形成电流？同时形成电流？问题问题3 3：怎样知道所架设的桥梁中有电子流过？如何从电学：怎样知道所架设的桥梁中有电子流过？如何从电学角度考虑仪器选择和组装问题？角度考虑仪器选择和组装问题？(2)(2)实验探究：原电池及其原理。实验探究：原电池及其原理。实验实验2-4将实验将实验2-4分解成几个分组实验进行探究。分解成几个分组实验进行探究。第二小组第二小组第四小组第四小组实验实验探究探究第一小组第一小组第三小组第三小组七、教学程序七、教学程序第一小组：第一小组：实验探究一实验探究一稀硫酸锌片稀硫酸铜片实验1:锌片插入稀硫酸中实验2:铜片插入稀硫酸中第一

18、小组：第一小组：实验探究一实验探究一实验3:锌片和铜片用导线连接插入稀硫酸中稀硫酸锌片铜片锌片铜片稀硫酸A实验4:锌片和铜片导线连接插入稀硫酸中，导线间接上电流表第二小组：第二小组：实验探究一实验探究一第二小组：第二小组：实验探究一实验探究一探究原电池的工作原理探究原电池的工作原理铜锌原电池反应动画模拟铜锌原电池反应动画模拟.swf师生互动、分析现象、总结规律：师生互动、分析现象、总结规律：原电池：把化学能转变为电能的装置。原电池：把化学能转变为电能的装置。AZnCuSO42H+H+1.Zn片溶解片溶解2.Cu片上有气片上有气泡泡3.电流表指针电流表指针发发生偏转生偏转负极：负极：Zn 2e-

19、=Zn2+ (氧化反应氧化反应)正极：正极：2H+2e-=H2(还原反应还原反应)电池总反应式：电池总反应式： Zn+2H+=Zn2+H2 ZnZnCuCuZnZnCuCuZn(-)Zn(-)Cu(+)Cu(+)稀稀硫硫酸酸 现现 象象电极反应式和电极反应式和电池总反应式电池总反应式电流电流方向方向电子电子流向流向电极电极电解电解质质溶液溶液七、教学程序七、教学程序2、原电池的构成条件教学：、原电池的构成条件教学： 分组实验、比较探究、交流分组实验、比较探究、交流讨论、归纳讨论、归纳总结总结。实验序实验序号号第一小组：实验第一小组：实验实验装实验装置置 能否构能否构成原电成原电池池 构成原构成

20、原电池条电池条件一件一 分组实验：分组实验：实验探究二实验探究二能能 能能 不能不能 不能不能 活动性不同的两个电极活动性不同的两个电极不能不能 能能 能能电极必须插在电解质溶液中电极必须插在电解质溶液中实验序号实验序号第二小组：实验第二小组：实验实验装置实验装置 能否构成原能否构成原电池电池构成原电池构成原电池的条件二的条件二分组实验：分组实验：实验探究二实验探究二实验序号实验序号第三小组：实验第三小组：实验实验装置实验装置 能否构成原能否构成原电池电池 构成原电池构成原电池条件三条件三 能能 不能不能两极相连形成闭合回路两极相连形成闭合回路分组实验：分组实验：实验探究二实验探究二七、教学程

21、序七、教学程序交流讨论：交流讨论： 各组同学相互交流自己的实验各组同学相互交流自己的实验情况及解释与结论情况及解释与结论。 原电池的构成条件原电池的构成条件1.1.有两种活动性不同的金属有两种活动性不同的金属 （或非金属导体）作电极；（或非金属导体）作电极；2.2.电极材料均插入电解质溶中；电极材料均插入电解质溶中；3.3.形成闭合回路。形成闭合回路。归纳总结：归纳总结：七、教学程序七、教学程序 适当的课堂练习一方面是学生对本堂课适当的课堂练习一方面是学生对本堂课学习情况的反馈，同时使学生对所学知识学习情况的反馈，同时使学生对所学知识巩固加深。为此，使用多媒体展示，根据巩固加深。为此，使用多媒

22、体展示，根据条件组合原电池。条件组合原电池。1.1.下列装置中能组成原电池形成电流的是下列装置中能组成原电池形成电流的是( ( ) )AZnCuH2SO4CuZnA酒精酒精ZnH2SO4ACuH2SO4ACuCuH2SO4反馈练习：反馈练习：2 2、下列装置哪些属于原电池，请说明理由。、下列装置哪些属于原电池，请说明理由。如是，请指出正极、负极。如是，请指出正极、负极。 AgA AlAgNO3(2)盐酸盐酸生铁生铁(3) CuZnH2SO4(4)CuA Zn甘油甘油(1)反馈练习：反馈练习：A CuFeFeCl3(5)ZnH2 SO4H2SO4ACu(6)ZnH2 SO4H2 SO4ACu盐桥

23、盐桥(7)A AlNaOH Mg(8)A FeNaCl C(9)七、教学程序七、教学程序原电池的雏形原电池的雏形理论解释理论解释 ：生物电观点！生物电观点！17801780年，意大利生物学家伽伐尼年，意大利生物学家伽伐尼(Galvani,L.) (Galvani,L.) 青蛙抽搐实验。青蛙抽搐实验。伏打对生物电观点的质疑伏打对生物电观点的质疑 （Volta,A.1745-1827） 1800年建立伏打电堆模型。年建立伏打电堆模型。 伏打电池是伏打电池是实用电池的开端。实用电池的开端。意大利物理学家伏打意大利物理学家伏打七、教学程序七、教学程序 在完成上述内容后，指导学生制作水果在完成上述内容后

24、，指导学生制作水果电池，培养学生实践创新能力。从正逆两电池，培养学生实践创新能力。从正逆两个方面锻炼学生对原电池构成条件的应用，个方面锻炼学生对原电池构成条件的应用，而且达到学以致用，使学生觉得化学就在而且达到学以致用，使学生觉得化学就在我们身边，从而激发学生学习兴趣，启迪我们身边，从而激发学生学习兴趣，启迪学生思维。学生思维。土豆土豆萝卜萝卜西红柿西红柿七、教学程序七、教学程序 一堂课接近尾声时，适当的课堂小结是一堂课接近尾声时，适当的课堂小结是必要的，它不仅仅是本节教学知识的回放，必要的，它不仅仅是本节教学知识的回放，还可将本节课知识贯穿联系起来，起到画还可将本节课知识贯穿联系起来，起到画

25、龙点睛的作用。龙点睛的作用。课堂小结课堂小结一、化学能与电能的相互转化一、化学能与电能的相互转化1.1.火力发电的过程。火力发电的过程。2.2.原电池：将化学能转化为电能的装置。原电池：将化学能转化为电能的装置。负极负极(Zn)(Zn)：ZnZn2e2eZnZn2 2 （氧化反应）（氧化反应） 正极正极(Cu)(Cu)：2H2H+ +2e2eH H2 2（还原反应）（还原反应）总反应式：总反应式：ZnZn2H2H+ +ZnZn2 2H H2 23. 3. 原电池的构成条件：原电池的构成条件： 有两种活动性不同的金属（或非金属导体）作电极。有两种活动性不同的金属（或非金属导体）作电极。 电极材料都插入电解质溶液中。电极材料都插入电解质溶液中。 两极相连形成闭合电路。两极相连形成闭合电路。AZnCuSO42H+H+七、教学程序七、教学程序 适当的课后作业既有助于教师对适当的课后