2019-2020年高中化學《化學能與電能的轉化》教案9 蘇教版選修2.doc

2019-2020年高中化學化學能與電能的轉化教案9 蘇教版選修2科 目高一化學主 備時 間課 題 化學能與電能課 時總第 課時三 維目 標知識與技能學生通過實驗探究認識原電池的工作原理和原電池的構成條件，初步形成原電池的概念。過程與方法學生通過對化學能轉化為電能的學習，體驗科學探究的過程，理解科學探究的意義，理解科學探究的基本過程和方法，初步養(yǎng)成科學探究的能力。情感態(tài)度與價值觀學生通過探究化學能轉化為電能的奧秘，提高學習化學的興趣和熱情，體驗科學探究的艱辛與喜悅，感受化學世界的奇妙與和諧。教 學 重 點原電池的構成條件教 學 難 點原電池的工作原理教 學 過 程 設 計（教 法、學 法、課 練、作 業(yè)）一、課前預習1、分析火力發(fā)電的利弊2、氧化還原反應的實質3、原電池的概念，工作原理和本質4、原電池的構成條件二、講授新課【問題探討】在火力發(fā)電的過程中，能量是怎樣進行轉換的？【學生分組討論得出結論】在火力發(fā)電過程中，經歷了一系列的能量轉換：電能發(fā)電機機械能熱能蒸汽化學能燃燒【問題探討】在火力發(fā)電過程中，化學能要經過一系列能量轉換環(huán)節(jié)才能轉化為電能，由于轉換環(huán)節(jié)多，能源利用率低，造成能源極度浪費。那么能否將化學能直接轉化為電能，提高能量的利用率？【設置階梯式問題，對學生進行探究思路引導】問題1：氧化劑和還原劑直接接觸進行反應時，化學能轉化為熱能，再經過一系列能量轉換環(huán)節(jié)才能轉化為電能。那么要使氧化還原反應釋放的能量不經過熱能，而直接轉化為電能，所要解決的第一問題是什么？（電子的定向移動形成電流）問題2：若將氧化反應和還原反應分開在不同區(qū)域進行，那么，怎樣架設橋梁使電子從還原劑區(qū)域轉移到氧化劑區(qū)域，同時形成電流？問題3：怎樣知道所架設的橋梁中有電子流過？如何從電學角度考慮儀器選擇和組裝問題？【學生活動】學生組成課題學習小組進行討論，交流，初步了解科學探究步驟，建立科學探究模型，并試著設計實驗方案進行探究。【科學探究】如何將化學能直接轉化為電能？【學生組成課堂學習小組，設計實驗探究方案，分組實驗，進行實驗探究，觀察實驗現象并記錄，小組成員交流探討】實驗序號實驗1實驗步驟在小燒杯（50ml）加入一定量稀硫酸和一塊鋅片實驗現象用化學方程式解釋現象思考問題尋找答案問題1：反應中哪種物質失去電子？哪種物質得到電子？ 問題2：Zn是通過什么途徑將電子轉移給溶液中的H的？問題3：怎樣想辦法使Zn和H分開，不讓H直接在Zn表面得電子？列出你對問題3的看法實驗序號實驗2實驗步驟在實驗1再插入銅片，觀察一段時間，使銅片與鋅片接觸，觀察現象。實驗現象用化學方程式解釋現象思考問題尋找答案問題1：反應中哪種物質失去電子？哪種物質得到電子？ 問題2：Zn是通過什么途徑將電子轉移給溶液中的H的？問題3：H得到的電子是Cu失去的嗎？Cu在這一過程中起什么作用？問題4：怎樣想辦法讓這種電子的轉移變成電流？列出你對問題4的看法實驗序號實驗3實驗步驟將鋅片和銅片用導線連接，平行插入盛有稀硫酸的燒杯中，觀察現象。實驗現象用化學方程式解釋現象思考問題尋找答案問題1：反應中哪種物質失去電子？哪種物質得到電子？ 問題2：電子從Zn到溶液中H經歷了哪種途徑？問題3：導線在這個過程中起到什么作用？問題4：你怎樣才能知道導線中有電子流過？怎樣才能知道導線中電子流動方向？組內交流列出想法實驗序號實驗4實驗步驟將鋅片和銅片用導線連接，插入盛有稀硫酸的燒杯中，在導線之間接入靈敏電流計，觀察現象。實驗現象用化學方程式解釋現象思考問題尋找答案問題1：反應中哪種物質失去電子？哪種物質得到電子？ 問題2：電子從Zn到溶液中H經歷了哪種途徑？問題3：電流計在這個過程中起什么作用？組內交流列出想法【學生通過上述實驗方案進行探究，并對實驗結果進行探討交流，得出結論】要將化學能直接轉化為電能，必須將氧化反應和還原反應在不同區(qū)域進行，同時架設橋梁，使電子從還原劑區(qū)域轉移到氧化劑區(qū)域，形成電流，這樣將化學能直接轉化為電能的裝置叫做原電池?！緦W生活動】分析在ZnCu原電池中鋅片和兩個區(qū)域得失電子情況，并試著用式子表示出來。 鋅片：Zn2eZn2 （氧化反應） 銅片：2H+2eH2（還原反應） 總反應式：Zn2H+Zn2H2【教師引導，學生歸納，共同得出結論】原電池中的電極名稱：負極：電子流出的一極（如上述原電池中的鋅片）；正極：電子流入的一極（如上述原電池中的銅片）；ZnCuH+Zn2GH2SO4電極反應式：表示負極、正極得失電子的情況的式子?！具^渡】上面我們通過實驗探究了原電池的工作原理，初步形成了原電池的概念，那么，原電池式由哪些部分組成的？即：原電池的構成條件是什么？【科學探究】原電池的構成條件?！咎骄磕繕恕扛鶕延械难趸€原反應知識和電學知識，利用已有的實驗用品，設計一套原電池裝置，探究原電池的構成條件。主要用品：銅片、鋅片各兩塊，稀硫酸、導線、電流計?！驹O置階梯式問題，對學生進行探究思路引導】問題1：如果兩極材料相同和不相同時，將會產生什么現象？問題2：如果兩個電極在同一容器和不同容器中，將會產生什么現象？【歸納總結】構成原電池的條件：1、具有能自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應；2、有兩個用導線相連的活動性不同的電極；3、有電解質溶液或熔融的電解質； 4、電極和電解質溶液形成閉合回路?！舅伎冀涣鳌吭阢~鋅原電池中，如果用的是純鋅，則在鋅片表面幾乎觀察不到氣泡，而在實驗中我們所用的是粗鋅（含有碳），在鋅片和銅片表面多有氣泡產生，你現在能解釋這種現象嗎？【課堂練習】1如下圖所示的裝置能夠組成原電池且產生電流的是（ ）GGGG稀硫酸A稀硫酸B硫酸銅溶液C乙醇水溶液D銅銀銅鋅銅鋅鋅銅2、下列燒杯中盛有的都是稀硫酸，其中在銅電極能產生氣泡的是（ ）鋅銅銀銅銀銅鋅銅A B C D3、把啊a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時，a為負極；c、d相連時，外電路的電流由d到c；a、c相連時，c極上產生大量氣泡；b、d相連時，d極逐漸溶解，則四種金屬的活動性由強到弱的順序為（ ）A、a>b>c>d B、a>c>d>b C、c>a>d>b D、b>d>c>a【作業(yè)布置】導學練 P24 18題【板書設計】第二節(jié) 化學能與電能一、原電池將化學能直接轉化為電能的裝置叫做原電池。二、原電池的工作原理三、原電池中的電極名稱：負極：電子流出的一極正極：電子流入的一極四、構成原電池的條件：1、具有能自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應；2、有兩個用導線相連的活動性不同的電極；3、有電解質溶液或熔融的電解質； 4、電極和電解質溶液形成閉合回路。教后記：