2022年人教版必修二第二章第二节《化学能与电能》获奖教案

1、课题情形创设在“ 化学能与电能” 中的应用其次节化学能与电能 第 1 课时 教学前期分析1教材及课标相关内容分析与元素化合物的学问相比 ,化学反应原理部分内容更留意学科学问的应用、整合以及学生的思维的有序性和缜密性的培育；中学化学已经从燃料的角度初步学习了“ 化学与能源 ”的一些学问, 在选修模块 “化学反应原理 ” 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；本章是同学第一次接触到化学反应与能量之间的相互关系 ,是化学理论学问在工业生产中的重要应用；而本节内容就是侧重于化学能转化为电能的争论 ,从学问上说就是氧化复原反应的重要应用之一,也是实现氧化复原反应这一主干学问

2、的螺旋式上升的一个重要环节, 因此本节课的重心是实现通过氧化复原反应将化学能转变成电能的装置的争论； 它既是对中学化学相关内容的提升与拓展,基础；2同学调研分析 1 同学已有的认知基础又为选修 “ 化学反应原理 ” 奠定必要的学问方面： 同学通过 “化学 1”的学习 ,已经明白了氧化复原反应的实质是电子的得失或偏移,通过中学物理的学习已经知道带电粒子的定向移动形成电流 件:有电源 ,形成闭合回路,知道化学反应中存在能量变化；,知道电流的形成的基本条才能方面： 通过高中一年多的教学,同学具备了肯定的试验动手才能、观看才能、 分析与归纳才能； 因此本节课主要采纳同学探究试验获得大量的感观材料之后加

3、以分析的方法来 进行学习；情感方面：电池与生活各方面息息相关,中同学普遍对新奇事物感爱好,求知欲旺盛,电池与生活各方面息息相关,中同学普遍对新奇事物感爱好,求知欲旺盛, 因此, 本节课教 学通过分组试验、演示试验、多媒体模拟动画,充分调动同学的积极性和主动性；2同学的学习障碍 同学对于将一个氧化复原反应分为两个半反应在两个不同场所发生这种情形是第一次 接触 ,很难想象氧化剂和复原剂仍能分开反应,而且能真实感受到电子的确发生了转移,觉 得很神奇； 因此, 在教学中设计了大量的比照试验,然后通过试验事实的直观材料去分析原 电池的工作原理,形成条件、实际应用,降低了难度,符合同学的认知规律；学习文档

4、 仅供参考教学目标一学问与技能 1、懂得原电池的工作原理,能正确判定原电池的正负极；初步把握形成原电池的条件；2、训练同学的试验操作技能；二过程与方法 1. 高效利用教材、课外资料和图片、事实数据等训练资源,对“ 火力发电” 进行完整透彻的剖析, 为同学创设情形,使他们有时机去争论和总结“ 火力发电” 的利与弊,实现从“ 化学能热能机械能电能” 的思维模式向“ 将化学能直接转化为电能” 新思维模式的转 换,并且形成高效利用燃料、不铺张能源的意识；2. 充分调动同学已有的生活体会,以及电学、 化学反应中能量变化和氧化复原反应等学问,建立在同学已有背景学问上的教学设计,能更好地表达课程的完整性和教

5、材编排体系的层次性,也符合熟悉规律；3. 挑选试验探究教学方法；通过课堂内的试验探究,使同学熟悉和体会化学能与电能相互转化的争论过程, 懂得氧化复原反应中的电子转移是化学电池的反应基础；利用课堂外科学探究试验活动, 如利用原电池原理证明几种金属的金属性强弱,各种水果电池的制作等,为同学供应应用学问的空间和拓展学问的时机；三情感态度与价值观1通过探究原电池原理,激发同学学习化学的爱好,乐于 学探究的艰辛和欢乐,感受化学世界的神奇与和谐；探究物质变化的秘密,体验科2在实例分析和化学史实的学习中,体验化学作为一门应用学科的实际应用魅力和科学 发觉的一般过程；3熟悉化学能转化为电能对现代化的重大意义,

6、教学重、难点及其 处理策略 教学重点的分析与确定：深化对能源开发与利用的重要性的熟悉；本节课是同学初次接触原电池的学问,而在后面的选修模块中仍会具体介绍原电池原理的不同应用, 加深对原电池原理的充分懂得；因此我将本节课的重点定位为：懂得氧化复原反应与原电池原理之间的联系,明白原电池的形成条件和简洁原电池原理的分析；教学难点的分析与确定学习文档 仅供参考同学此时对于氧化复原反应的学问已经有肯定程度的储备,但是化学反应原理的实际应 用却是第一次接触, 而对于将一个氧化复原反应分为两个半反应在两个不同场所发生也特别 生疏,因此我将本节课的难点定位为：原电池装置的设计；解决途径：1变教材中的老师演示试

7、验为同学动手试验；这样不仅使同学观看到明显的现象,仍能使同学直接参加学问的探究过程,从而获得直接的体验；2对于原电池正负极的判定,教材是以表达的形式提出的,这不利于同学对概念的懂得和记忆； 可以利用一节干电池让同学自己设计试验得出结论；断方法更有利于启示同学的思维,提高同学的试验设计才能；这比直接提出正负极的判3教材中“ 组成原电池的条件” 这一个争论题,问题过于空泛,考虑到同学的学问迁移才能和概括才能仍不是很强,单纯的争论可能会无从谈起,因此教学中设计了一系列的探究试验和一组同学试验习题以教材后面的一个习题为蓝本,让同学通过试验获得直接体会,再通过比照分析,归纳出规律,最终得出组成原电池的三

8、个必要条件；4将课本后面的家庭小试验 水果电池,移到探讨“ 组成原电池的条件” 的课堂教学中, 不仅能帮忙同学懂得组成原电池的其中一个必要条件 电解质溶液, 而且能到达学以致用,使同学觉得化学就在我们的身边,从而激发同学学习爱好,启发同学思维；5在完成上述内容后,可以让同学自己设计一个原电池,将刚学的内容进行应用和稳固,有利于培育同学的学问迁移才能和发散思维才能；这样处理教材内容后,教学就可依据 “ 问题情形提出问题假设和推理试验验证得出结论新的问题情形提出新问题试验供应直接体会比照分析、总结规律应用原理、规律” 的程序进行；教学过程教学环节老师活动同学活动同学熟悉进展提出学习【创设情形】格林

9、太太的烦奇怪、惊喜、摸索通过设境激任务恼疑,明确学习摸索：格林太太的病是怎么任务；引起的,通过今日的学习找答案；创 设 问 题1指导阅读课本中关于电1 阅读课本中关于电力在当1明确电力学习文档仅供参考在当今社会的情形力 在 当 今 社 会 的 应 用 和 作今社会的应用和作用；应用和作引 导 学 生用；2 观看多媒体出现的2022 年用； 2通过分2多媒体出现2022 年我我国发电总量构成图析火力发电的国发电总量构成图3 观看多媒体出现的火力发利与弊,形成3多媒体出现火力发电的电的相关图片、影像和图表；高效利用燃相关图片、影像和图表；4 分析火力发电的原理、 利与料,不铺张能4引导同学分析火力

10、发电弊；源,积极开发的原理、利与弊；5 争论并分析燃烧的氧化复高效清洁燃料5引导同学分析燃烧的氧原本质及其体系能量的变化；的意识；化复原本质及其体系能量的沟通答复：要想产生电能,需建 立 新 思变化；要有电流产生,而电流的实质深刻懂得氧化路能否将化学能直接转化为电是带电粒子的定向移动,我们复原反应是原创 设 实 验能？怎样才能实现这个转所学过的反应中,只有氧化复电池形成的前变？原反应具备这一特点,即电子提条件；试从反应类型分析从复原剂转移至氧化剂；通过试验使【同学试验】1锌片、铜片单独插入稀答复：前者锌片有气泡,铜无同学在原有知探究情硫酸现象；后者铜片有大量气泡,识的基础上又景 , 理 解2锌

11、片、铜片用导线连接锌片有少量气泡发觉了新问原 电 池 工插入稀硫酸中；生生沟通,师生沟通题；作原理结论：应为锌外表的电子流到培 养 学 生 积了铜丝上被溶液中的H+得到产生了 H2；极摸索问题的【提问 1】依据你的试验现才能,并能用象,试着去说明；同学摸索：可以连接一个电流已有学问去解【提问 2】根计释肯定问题；据你的说明请培育同学设计设计试验验试验的才能；证；同学观看；【老师演示】可供应电能学习文档仅供参考【提问3】装置有何实际意同学摸索、答复：化学能转化培育同学思维义？为电能的装置；的深刻性【提问 4】该套装置称为原电电流计指针偏转电流产生池,请你从能量的角度给它产生电能化学能转化为电能明

12、确概念；下定义；装置原电池；【板书】原电池：化学能转运 用 已 有 知原 电 池 的化为电能的装置叫原电池；同学依据物理学问答复：生：识,解决新问正 、 负 极【提问】作为电池,有正极题,培育迁移和 电 极 反和负极之分,请问锌片和铜电流流入的电极为负极,才能；应式书写片谁是负极、谁是正极？你电子流入电流流出的电极创 设 阅 读的判定依据？为正极提高概括、分【板书】 1、工作原理：同学观看析综合才能负极：电子流出的一极,Zn-2e -=Zn2+氧化揭示本质,培正极：电子流入的一极,总反应： Zn+2H+=Zn2+H 22H+2e-=H 2 复原同：总反应方程式相同养分析问题能异：电子转移途径不

13、同【动画】铜锌原电池工作原力；情 景 , 探究 原 电 池理争论、 答复： 电极电解质通过化学史加的 形 成 条【引导】写出铜锌原电池总件反应方程式,比较其与锌片溶液导线连接组成闭合回深懂得实践创 设 实 验直接跟稀硫酸反应有何异路熟悉再实践再熟悉的辩自发的氧化复原反应同；证唯物主义的情 景 , 进思维方法；阅读学案部分有关原电池的一 步 强 化原 电 池 模进展史,同学分析争论形成同学作试验,得出结论：化学强化原电池模型原电池的条件【总结】形成原电池的条件反应速率加快；【指导试验】型,应用锌粒单独与稀硫酸反应,观看；学习文档 仅供参考用铜丝接触锌粒,观看；拿走铜丝,观看；再加入 少量 CuS

14、O4 溶液,观看；检查学1、以下装置中灵敏电流计上是否有电流通过.以下装置是否为检查同学对知习情形识把握情形原电池 .判定的依据是什么. 2、请为格林太太看病课堂总结【总结】引导同学体会1、进行学问梳理：原电池的原理和形成条件；引出各种电池辩证观：任何和金属的腐蚀,为下一课时作铺垫；事 物 有 两 面2、方法总结：善于观看提出猜想进行验证得出结论；性；将探究试验进【家庭小试验】 利用家里的材料设计一个原电池；没有电流表课后稳可以改用耳机, 或者小灯泡等来检验电流的产生；要求： 写出行究竟固、延长你的试验方案, 实际操作成效和装置图提示： 水果本身也存稳固所学在电解质溶液【作业】完成丰台练习册其

15、次节第一课时 六、板书设计 其次节化学能与电能 一、化学能与电能的相互转化一火力发电工作原理二原电池 1. 概念：将化学能转化为电能的装置叫原电池2. 原电池的工作原理 3. 电极反应式与电池总反应式负极锌片 Zn+2e- =Zn 2+ 氧化反应 正极铜片 2H+2e-=H2 复原反应电池总反应式：Zn2H +=Zn 2+H24.组成条件 学习文档 仅供参考电极：有两种活动性不同的金属或一种是非金属导体材料作电极；溶液：两电极均同时插入电解质溶液中；导线：两电极用导线相连,形成闭合电路；原电池化学反应本质：能自发进行氧化复原反应；教学后记：本课设计改演示试验为同学随堂试验,气氛活跃,让同学参加

16、化学学科的争论性学习,明白科学家们的科研过程,体验科学争论的艰辛和乐趣；培育了同学学习爱好、科学的态度和科学方法；教学成效较好；在本节课的各教学环节中,做到了1合理创设问题情形,激发同学学习爱好；2强化同学主体作用,引导同学积极参加；3突出化学试验功能,帮忙同学树立自然科学方法论思想；4采纳小组争论,集体争论、答复提问等方式对教学过程进行全方位、多角度、 多侧面的跟踪检测,深化明白同学学习过程中显现的问题和困难,做到对教学信息的准时反馈和矫正；通过这节课的教学设计和教学实践,我深刻体会到, 老师要在教学中实施素养训练,发展创新训练, 必需树立开放的、 符合同学身心进展的教学训练理念,不断从现代

17、训练心理学、现代教学论和熟悉论、方法论中吸取养分,从思想上解决三个问题即“ 为什么教？教什么？如何教？”并在自己的教学实践中,不断努力,积极探究；要善于给同学创设宽松和谐的教学环境,使同学在学习过程中心情舒服,思维活跃,欢乐学习,健康进展；扩展资料火力发电火力发电是指利用煤炭、石油、自然气等固体、 生产过程液体、 气体燃料燃烧时产生的热能,通过热能来加热水,使水变成高温产生高压水蒸气,然后再由水蒸气推动汽轮机,汽轮机带动发电机从而发电；在全部发电方式中,火力发电是历史最久的,也是最重要的一种；燃烧煤、油、气或其他碳氢化合物等燃料,将所得到的热能转变成机械能带动发电机产生电力的发电机组, 称为火

18、力发电机组；发电机是将其它形式的能源转换成电能的机械设备,它由水轮机、汽轮机、柴油机或其它动力机械驱动,将水流,气流,燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机,再由发电机转换为电能；发电机的形式很多,但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律；因此, 其构造的一般原就是：用适当的导磁和导电材料学习文档 仅供参考构成相互进行电磁感应的磁路和电路,以产生电磁功率,到达能量转换的目的；发电机工作原理： 发电机主要由定子、转子、 端盖 .电刷 .机座及轴承等部件构成；定子由机座 .定子铁芯、线包绕组、以及固定这些部分的其他结构件组成；转子由转子铁芯、转子磁极有磁扼 .磁极绕组 、滑环、 又

19、称铜环 .集电环 、风扇及转轴等部件组成；通过轴承、机座及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转,通过滑环通入肯定励磁电流,使转子成为一个旋转磁场,定子线圈做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出, 接在回路中, 便产生了电流； 由于电刷与转子相连处有断路处,使转子按肯定方向转动,产生交变电流所以家庭电路等电路中是交变电流,率是 50 赫兹；核电站简称沟通电； 我国电网输出电流的频核电站 nuclear power plant 是利用核分裂 Nuclear Fission 或核融合 Nuclear Fusion 反应所释放的的能量产生电能的发电厂；目前商业运转

20、中的核能发电厂都是利用核分裂反应而发电； 核电站一般分为两部分：利用原子核裂变生产蒸汽的核岛包括反应堆装置和一回路系统和利用蒸汽发电的常规岛包括汽轮发电机系统,使用的燃料一般是放射性重金属：铀、钚发电原理核电站以核反应堆来代替火电站的锅炉,以核燃料在核反应堆中发生特别形式的“ 燃烧 ”产生热量, 使核能转变成热能来加热水产生蒸汽；利用蒸汽通过管路进入汽轮机,推动汽轮发电机发电, 使机械能转变成电能；一般说来, 核电站的汽轮发电机及电器设备与一般火电站大同小异,其奥妙主要在于核反应堆；核反应堆核反应堆,又称为原子反应堆或反应堆,是装配了核燃料以实现大规模可掌握裂变链式反应的装置；原子由原子核与核

21、外电子组成；原子核由质子与中子组成；当铀 235 的原子核受到外来中子轰击时,一个原子核会吸取一个中子分裂成两个质量较小的原子核,同时放出 23 个中子；这裂变产生的中子又去轰击另外的铀 235 原子核,引起新的裂变；如此连续进行就是裂核反应堆工作原理图学习文档 仅供参考变的链式反应；链式反应产生大量热能；用循环水或其他物质 带走热量才能防止反应堆因过热烧毁； 导出的热量可以使水变成水蒸气,推动气轮机发电；由此可知,核反应堆最基本的组成是裂变原子核 +热载体； 但是只有这两项是不能工作的；由于,高速中子会大量飞散,这就需要使中子减速增加与原子核碰撞的时机；核反应堆要依人的意愿打算工作状态,这就

22、要有掌握设施； 铀及裂变产物都有强放射性,综上所述,核反应堆的合理结构应当是：核燃料 安全原就会对人造成损害, 因此必需有牢靠的防护措施；+慢化剂 +热载体 +掌握设施 +防护装置；为了爱护核电站工作人员和核电站四周居民的健康,核电站必需始终坚持“ 质量第一,安全第一 ”的原就；核电站的设计、建造和运行均采纳纵深防备的原就,从设备、措施上提供多等级的重叠爱护,以确保核电站对功率能有效掌握,对燃料组件能充分冷却,对放射性物质不发生泄漏；纵深防备原就一般包括五层防线,第一层防线：细心设计、制造、施工,确保核电站有精良的硬件环境；建立周密的程序, 严格的制度, 对核电站工作人员有高水平的训练和培训,

23、 人人留意和关怀安全,有完备的软件环境；其次层防线：加强运行治理和监督,准时正确处理反常情形,排除故障； 第三层防线在严峻反常情形下反应堆正常的掌握和爱护系统动作, 防止设备故障和人为过失造成事故；第四层防线：发生事故情形时,启用核电站安全系统包括各外设安全系统加强事故中的电站治理,防止事故扩大爱护反应堆厂房安全壳；第五层防线万一发生极不行能发生的事故并伴有放射性外泄启用厂内外应急响应方案努力减轻事故对四周居民和环境的影响；安全爱护系统均采纳独立设备和冗余布置,均备有事故电源,安全系统可以抗地展和在蒸汽 空气及放射性物质的恶劣环境中运行；核电站运行人员须经严格的技术和治理培训,通过国家核安全局

24、主持的资格考试,获得国家核安全局颁发的运行值岗操作员或高级操作员执照才能上岗,无照不得上岗；执照在规定期内有效,过期后必需申请核发机关再次 审查；万一发生了核外泄事故,应启动应急方案；应急方案的内容主要包括：疏散人员, 封闭 核污染区核反应堆及核电站,清除核污染,以保证人身安全和环境清洁；依据纵深防备的原就,在核燃料和环境外部空气之间设置了四道屏障；即第一道屏障：燃料芯块核然料放在氧化铀陶瓷芯块中,并使得大部分裂变产物和气体产物 95%以上储存 在芯块内； 其次道屏障： 燃料包壳, 燃料芯块密封在铅合金制造的包壳中构成核燃料芯棒错 第三道屏障： 压力管道和容器冷却剂系 合金, 具有足够的强度且

25、在高温下不与水发生反应；统将核燃料芯棒封闭在 20cm 以上的钢质耐高压系统中防止放射性物质泄漏到反应堆厂房学习文档 仅供参考内；第四道屏障：反应堆安全壳用预应力钢筋混凝土构筑壁厚近100cm,内外表加有6mm的钢衬,可以抗御来自内部或外界的飞出物,防止放射性物质进入环境；选址原就 核电站的选址要求特别高,选址需特别谨慎； 依据国际上通行的关于核电站选址有经济、技术、安全、环境和社会四原就；经济原就核电站能够有足够的资金来建设和运行,所服务的地区要有足够的用电需求,所以核电站经常选址经济较发达的地区；后面三个原就就有着亲密的相互联系；核电站必需建在经济发达地区的相对偏远地区,50 公里以内不能

26、有大中型城市；要求厂址深部必需没有断裂带通过,而且要求核电站数千 米范畴内没有活动断裂,厂址 100 千米海疆、 50 千米内陆,历史上没有发生过 6 级以上地 震,厂址区 600 年来也没有发生 6 级地震的构造背景；从核安全的角度来看,核电站选址必 须考虑到公众和环境免受放射性事故释放所引起的过量辐射影响,同时要考虑到突发的自然 大事或人为大事对核电厂的影响,所以,核电站必需选在人口密度低,易隔离的地区；另外, 核电站在运行过程中要产生庞大热量,所以核电站的选址必需靠近水源,最好是靠海,这也是大型核电站都建在海边的一个重要缘由,并且靠海仍可以解决大件设备运输问题；万一发生危急, 在平的海岸

27、线和放射物匀称发散的情形下,污染陆地面积只是完全在内陆的一半；但是建在海边有利的同时也多出一个风险,就是海啸或者台风带来大浪的可能；通常会建设防波堤来抵挡巨浪的冲击；但是防波堤只能抵挡肯定程度的冲击,假如是比较大的海啸的话,防波堤无能为力,很可能产生特别严峻的后果；地震及海啸导致核泄露就是一例；2022 年 3 月 11 日日本 9 级大从上述要求来看,内陆地区核电选址更要谨慎,由于内陆地区的水源全部为淡水,并且几乎全部的大江大河都直接向周边城市供应生活用水,在这种情形下建设核电站,一旦发生泄漏事故,后果不堪设想；学习文档 仅供参考课题其次节化学能与电能第 2 课时 教学目标 1学问目标1金属

28、腐蚀、电化腐蚀、吸氧腐蚀、析氢腐蚀的一般概念；2生活中常见的化学电源的熟悉；3利用原电池概念懂得金属腐蚀跟防腐的联系；2才能和方法目标1通过学习金属腐蚀与金属防腐的学习,提高用化学基础学问解决实际的才能；2通过金属防腐的学习,提高用化学基础学问熟悉生活实际问题才能；3情感和价值观目标1通过铁生锈、钢铁防腐、水果电池等的争论,培育多留意、多观看等习惯；形成遇事 多问几个为什么的重要性；2通过原电池原理的学习,可熟悉到原电池既是各种化学电源的基础、又是金属腐蚀的 根本,从而体会科学学问的重要性；教学重点 金属的腐蚀和防腐；生活各类化学电源中反应原理的分析和电极反应式的书写；教学难点 教学过程老师活

29、动答复；同学活动设计意图【复习】上节课我们学习了原电池的原理,构稳固复习；成原电池的条件是什么？【提问】我们所学这种原电池有缺点,反应一 倾听,摸索；段时间后就不产生电流了,而且携带不便利；为何时间一长就不产生电流了？倾听；拓宽同学的学问【叙述】为何时间一长就不产生电流？主要原面,同时引入本节因是铜极上集合了很多氢气泡,把铜极跟稀课的内容；H2SO4 隔开,增加了电池电阻, 使电流不能畅通；答复：产生的电压稳那怎样的电池才有用呢？学习文档定且较高,便于携带、培育同学阅读能【板书 】二、化学电源回收,对环境影响小【阅读】有用电池的特点等特点；力；仅供参考【板书 】1、干电池观看；把握原电池反应【

30、展现】一节剖开的干电池；【板书 】负极 锌筒 : Zn-2e=Zn2+ 练习；方程式的书写；培育同学的阅读正极 石墨 ：才能；2MnO 2+2NH 4+2e= Mn 2O3+2 NH 3+H2O 把握原电池反应总反应：边阅读,边画重点；方程式的书写；Zn+2MnO 2+2NH 4+=Zn2+Mn 2O3+2NH 3+H 2O 书写【指导阅读】干电池,画出重点；【叙述】下面我们再来学习另一类电池铅蓄电池；【板书 】2、铅蓄电池正极： PbO2 PbO2+4H+SO4 2-+2e=Pb SO4+2H 2O 培育同学的阅读 才能；负极： Pb Pb-2e + SO42-=PbSO4原电池反应： PbO2+Pb+2H 2SO4=2 PbSO4+2 H 2O 【指导阅读】锂电池、新型燃料电池【板书 】3、锂电池边阅读,边画重点；4、新型燃料电池负极： 2H2-4e=4H+ 4H+4OH-=4 H 2O 正极： O2+4e+2 H 2O =4 OH- 进行环保训练；总反应： 2 H 2 +O2=2 H 2O 【叙述】电池给我们带来了便利,同时也给我们带来污染,例如废旧电 池中含有多种重金属和酸、碱等有害物质,废电池渗出的重金属将造成 地下水和土壤的污染,我们不要乱扔,准时回收；【叙述】在生活中有很多金属制品随时间推倾听；过渡到金属的腐移而生锈,这种现象叫金属