高中化学(必修二人教版)2.2 化学能与电能教案完美版

由天下分享时间：2024/12/27 3:54:53 加入收藏我要投稿点赞

课题：第二章第二节化学能与电能(一) 知识与技能过程与方法情感态度价值观重点难点授课班级课时教学目的 1、了解原电池原理，能写出电极反应和电池反应方程式，初步了解原电池的装置 1、通过对化学能转化为电能的学习，体验科学探究的过程，理解科学探究的意义，基本过程和方法，初步养成科学探究的能力。 2、自己探究原电池概念及形成条件的学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习化学的能力。关注化学科学对个人生活和社会发展的贡献，关注能源问题，逐步形成正确的能源观。认识原电池的工作原理；形成原电池的概念；用已经学过的有关知识探究化学能转化为电能的条件和装置第二章第二节化学能与电能(一) 板书设计：知识结构与板书设计一、原电池概念：将化学能转化为电能的装置。二、原电池工作原理 1、反应现象 2、电子的流出极负极：Zn-2e-=Zn(氧化反应) 3、失电子极 4、发生氧化反应的极电子电流 2+(化学能转化为电能) 正极：2H++2e- =H2↑ (还原反应) 三、形成原电池条件: (1) 有两种活性性不同的两极(金属或非金属单质) (2) 电解质溶液， (3) 形成闭合电路 (4) 自发的氧化还原反应教学过程教学步骤、内容【视频】播放水果电池充电【提问1】这个视频你看到了什么？【过渡】：我们知道化学反应一般都伴随着能量的产生有的转化为热能，有的转化为光能【提问2】这个过程是能量石如何进行转换的呢？【板书】：一、原电池的定义：将化学能转化为电能的装置. 【讲述】：像这样讲化学能转化为电能的装置称为原电池，为什么称之为原电池？因为它是最初最原始的电池.。【过渡】原电池究竟是如何将化学能转化为电能的呢？今天让我们走上科学的探索之路，首先我们来看一组实验 ZnCu教学方法 ZnCuZnCu稀硫酸稀硫酸稀硫酸【实验1、2】：把锌片和铜片片分别放入硫酸溶液中，同学们注意并观察实验现象现象并将记录在你的学案上。【提问】你观察到了什么现象？【回答】铜片上没有明显现象，锌片上有气泡冒出。【提问】为什么锌片表面有气泡产生而铜片的表面却没有气泡产生呢？【回答】因为铜不活泼，在金属活动性顺序表中氢在铜之前，因此不能置换出硫酸中的氢。【讲述】下面我们将锌片、铜片同时平行插入硫酸溶液中大家仔细观察锌片和铜片表面的变化并做好相应的记录。【提问】第三组实验你观察到了什么现象？【回答】答：锌片表面有气泡、铜片表面无气泡【提问】这与刚才实验一、实验二的现象基本吻合的，谁能写出这个反应的离子方程式？【回答】Zn + 2H+= Zn2+ + H2↑ 【提问】现在我将锌片和铜片接触一起放入硫酸溶液中，大家再观察锌片和铜片表面的变【回答】铜片表面产生了气泡【讲述】我们一起看一下四组实验现象：大家看一下我们做的四个实验，锌片放入硫酸溶液中是因为锌与氢发生了置换反应，第二个实验是将铜片放入硫酸溶液中不产生气泡，第三个实验锌片和铜片平行插入硫酸溶液中，很显然是锌反应铜片不反应;第四个实验是将锌片和铜片接触放入硫酸溶液中却是铜片表面有气泡。【提问】产生的气体是什么? 【回答】:氢气【提问】氢元素原来以什么形式存在？【回答】来源于硫酸电离出的H+ 副板书：我们再从从电子得失角度分析2H→H2 【提问】：硫酸电离出的H+如何转化为H2,?是得到电子还是失去电子？【回答】得到电子【提问】既然是得电子，那么得到的电子是谁提供的呢？是锌还是铜呢？【回答】锌提供的可能锌表面的电子流到了铜片上被溶液中的H+得到后产生H2。【提问】大家思考一下有没有可能是铜提供的？如果不是铜，理由如何？【回答】如果可能是铜与硫酸反应,Cu失去电子给了H+;（实验中溶液没有变成蓝色）【提问】:电子从何而来？电子是从溶液传递还是锌片与铜片的接触点传递的呢？【回答】:是接触点传递的，如果是溶液传递的，电子应该可以传递到铜的表面的，如果是通过溶液传递的，第三个实验应该同片表面会气泡产生。【讲述】如果有电子的移动就应该会有电流，那电流时如何产生的呢？【过渡】：下面我们通过实验来验证：将锌片和铜片用导线连接起来，在导线之间接入灯泡。平行插入稀硫酸溶液中观察实验现象。(注意观察铜片表面的变化)我们一起来分析一下电流的产生原理。【多媒体展示】Cu –Zn原电池闭合状态下微观粒子运动的动画模拟与实验4相似，并展示Cu片.Zn片上得失电子的反应式. 【讲述】在这个装置中锌片失去电子、失去的电子通过导线传递给铜片，溶液中的H+在铜片的表面得到电子变成氢气，该装置发生了化学反应在外电路产生了电流，电子由Zn片流出，产生了电能讲述：这是两个电极反应我们称之为半反应，大家想一下在氧化还原反应中，我们将的电子的反应称之为什么反应啊？失去电子的反应称之为什么反应啊？原电池的巧妙之处就在于将氧化反应和还原反应这两个半反应在不同的区域进行。【讲述】：一个完整的反应应该包括氧化反应和还原反应两个过程，我们只要将氧化反应和还原反应两半反应加和起来就能得到一个完整的电极反应。【板书】2、原电池的工作原理铜片上:2H++2e- =H2↑ (还原反应) ＋锌片上:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应) 氧化还原反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑ 【板书】:该电极反应就是Zn + 2H+= Zn2+ + H2↑ 【板书】：原电池正负极的判别：板书设计 Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应)负极 1、从实验现象可判别正极。 2、电子的流出极是负极。 3、失电子极是负极。电子电流正极 4、发生氧化反应的一极。 (化学能转化为电能) 2H++2e- =H2↑ (还原反应) 正极【讲述】：大家看一下这个反应的电极反应和刚才我们写的第三个实验写的离子反应方程式是不是一样啊？那我们对比一下实验三、实验四两个过程，原电池是将氧化反应和还原反应放在两个不同啊？【讲述】我们再看一下实验3这个过程：Zn片失去的电子不能通过外电路传递而是直接传递给溶液中的氢离子从而在锌片的表面产生氢气，这个过程是金属与酸直接发生化学反应，将化学能转化为热能。【过渡】：既然电池电池形成了，而我们都知道的电池都有正负极之分。那么我们的这个原电池的正负极分别是哪一极呢？【回答】根据物理学中的定义，在外电路中电流的方向与正电荷的移动方向相同，与负电荷的移动方向相反，因此Zn片为电池的负极，铜片作为正极【提问】我们只要知道原电池的负极就可以了，剩下的一极就是原电池的正极，还可以根据那些特征确定原电池的负极呢？【板书】 1、从实验现象可判别正极 2、电子的流出极是负极。 3、失电子极是负极。 4、发生氧化反应的一极【过渡】原电池的组成部分有哪些？那么原电池的形成条件是怎样的呢？改变试验的一个因子; 【引导】让学生认识到实验中三个变量之间的关系：电机材料：同种电极;不同种电极；电解质溶液：电解质与非电解质；通络：闭合回路的形成。暗示以此确定设计实验的探究方向。【讲解】上面，我们通过实验探究了解了原电池的工作原理，初步形成原电池的概念，那么，原电池是由哪些部分组成的？也即原电池的构成条件是什么？【探究一】电极的探究 AZnACuZnZnACuCuZnAFeZnACH2SO4H2SO4H2SO4H2SO4H2SO4原电池电流表指针区别结论偏转①②③偏转④偏转不偏转不偏转两极材料不同有两种活泼性不同的金属（或非金属）作电极【实验结论】：【探究二】溶液的探究 AZnCuZnACuZnACuH2SO4HCl酒精原电池电流表指针区别结论偏转⑤偏转⑥不偏转溶液不同电极材料均插入电解质溶液中【探究三】电路的探究 AZnCuZnACuH2SO4H2SO4H2SO4电流表指针区别结论⑦-⑧组偏转不偏转容器不同两极相连形成闭合电路【学生活动】学生分组总结汇报实验结果和实验结论，师生共同交流探讨，得出结论【板书】 1、活泼性不同的两极。 2、电解质溶液。 3、形成闭合回路。【引导】引导学生从原电池的定义角度分析原电池的另外一个形成条件：自发进行的氧化还原反应。 4、自发进行的氧化还原反应，教学回顾：本节课通过实验了解了化学能与电能的转化关系，通过学生方进行实验、总结解释实验现象、得出结论、应用结论解决问题的过程，激发了学生学习化学的兴趣，通过小组活动提高学生与他人交流、合作的能力，教学效果较好，基本达到教学目标的要求。教案

课题：第二章第二节化学能与电能(二) 教知识与技能学过程与方法目情感态度价值观的重点难点授课班级课时在获得原电池概念和组成条件的基础上，能设计出一些原电池实验，学习实验研究的方法 1、在探究设计原电池实验的过程中，学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工 2、能对自己的化学学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习化学的能力 1、有参与化学科技活动的热情，有将原电池知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学有关的社会和生活问题作出合理的判断 2、了解原电池对个人生活和社会发展的贡献，关注能源问题，逐步形成可持续发展的思想常见原电池的工作原理原电池的设计二、发展中的化学电源(chemical power source) 1．干电池( dry cell) 负极（锌筒）：Zn —2e—= Zn2+；－正极（石墨）：正极：2NH4++2e=2NH3+H2 电池的总反应式为：Zn +2NH4+= Zn2++ 2NH3+H2 2、充电电池 (1))铅蓄电池(storage battery) (2)镍氢电池 (3)碱性蓄电池 1银锌电池： ○2镉镍电池： ○(4))锂电池 3．燃料电池(fuel cell) (1) 氢氧燃料电池 (2)甲烷氧气燃料电池知识结构与板书设计教学过程