高中化學(xué)《化學(xué)能與電能》教案18 新人教版必修2

1、第二節(jié) 化學(xué)能與電能三維目標(biāo)知識(shí)與技能1. 獲得化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)研究的方法，能設(shè)計(jì)并完成化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。2.形成原電池的概念，探究構(gòu)成原電池的條件。過程與方法1.經(jīng)歷對(duì)化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的過程，進(jìn)一步理解探究的意義，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法，提高科學(xué)探究的能力。2.能對(duì)自己的探究原電池概念及形成條件的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行計(jì)劃、反思、評(píng)價(jià)、和調(diào)控，提高自主學(xué)習(xí)化學(xué)的能力。情感、態(tài)度與價(jià)值觀：贊賞化學(xué)科學(xué)對(duì)個(gè)人生活和社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)，關(guān)注能源問題，形成正確能源觀。教學(xué)重點(diǎn)：原電池的概念與構(gòu)成的條件。教學(xué)難點(diǎn)：用已經(jīng)學(xué)過的有關(guān)知識(shí)探究化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電

2、能的條件和裝置。教具準(zhǔn)備：多媒體、燒杯、導(dǎo)線、電流表、銅片、鋅片、石墨棒、稀硫酸。教學(xué)過程新課導(dǎo)入【多媒體動(dòng)畫展示：熱電廠生產(chǎn)的過程】板書一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能、熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能、機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能二、板書化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的原理與裝置學(xué)生自學(xué)閱讀課本P35第二、第三段。思考問題：（教師播放投影片）1.當(dāng)氧化劑和還原劑直接接觸進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，化學(xué)能要經(jīng)過一系列能量轉(zhuǎn)換才能轉(zhuǎn)化為電能。2.把氧化劑和還原劑分開，使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)在兩個(gè)不同區(qū)域進(jìn)行。3.需要在氧化劑和還原劑之間架設(shè)橋梁使電子從氧化劑區(qū)域流向還原劑區(qū)域。4.考慮氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)發(fā)生的條件和環(huán)境，化學(xué)物質(zhì)的選擇。5.從電學(xué)角度考慮儀器選

3、擇和組裝問題師生互動(dòng)：1.學(xué)生活動(dòng)形式：組成課堂學(xué)習(xí)小組進(jìn)行討論，建立思維模型。2.挖掘?qū)W生已有的氧化還原反應(yīng)知識(shí)來(lái)分析氧化劑和還原劑之間電子轉(zhuǎn)移中的能量轉(zhuǎn)化。3.積極引導(dǎo)學(xué)生思考將氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)拆開的有關(guān)問題（怎樣實(shí)現(xiàn)上述想法？氧化劑和還原劑分別選擇什么物質(zhì)？它們?cè)鯓咏o出和接受電子？） 。師：能否將氧化反應(yīng)區(qū)域和還原反應(yīng)區(qū)域拆開？這樣在氧化反應(yīng)區(qū)域和還原反應(yīng)區(qū)域之間可能有電子流動(dòng)，從而完成化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化。 板書實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：1. Cu-Zn原電池實(shí)驗(yàn)： Cu、Zn分別插入稀硫酸中。 Cu、Zn同時(shí)插入稀硫酸中，但不接觸。 將Cu、Zn用導(dǎo)線連接起來(lái)。 在Cu、Zn導(dǎo)線之間接電流表。 將C

4、u、Zn導(dǎo)線互換再接電流表。板書Zn片發(fā)生氧化反應(yīng)， Zn：Zn2eZn 負(fù)極 H+在Cu片上發(fā)生還原反應(yīng)，Cu：2H+2e H2 正極師：很好，總的離子反應(yīng)方程式： Zn 2+ + 2H+ Zn2+ H2板書實(shí)驗(yàn)探究：2. Zn-Zn與稀硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。3. Cu-石墨與稀硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（在短時(shí)間內(nèi)，不考慮氧氣的作用）4. Zn-石墨與稀硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。5. Fe-Zn與稀硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。6. Cu-Zn與乙醇進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。7. Cu-Zn與一個(gè)西紅柿進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。8. Cu-Zn與兩個(gè)西紅柿進(jìn)行實(shí)驗(yàn)上述實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象以表格對(duì)比的形式呈現(xiàn)出來(lái)。 兩極材料不同的各種現(xiàn)象。 不同溶液的各種現(xiàn)象。 電極在同一容器和

5、不同容器中的現(xiàn)象?；瘜W(xué)用語(yǔ)化：將上述成功轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中的反應(yīng)，用氧化反應(yīng)式、還原反應(yīng)式和總化學(xué)方程式的形式表示出來(lái)同一容器不同容器實(shí)驗(yàn)序號(hào)電極材料溶液現(xiàn)象氧化反應(yīng)還原反應(yīng)總反應(yīng)解釋：2Zn-Zn稀硫酸3Cu-C4Zn-C5Fe-Zn6CuZn7課堂小結(jié)板書1.歸納、概括形成原電池概念：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池。知識(shí)拓展2.總結(jié)歸納原電池的構(gòu)成條件： 有兩種活動(dòng)性不同的金屬（或非金屬單質(zhì)）作電極。 電極材料均插入電解質(zhì)溶液中。 兩極相連形成閉合電路。3.抽象出原電池化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)：較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng)，電子從較活潑的金屬（負(fù)極）通過外電路流向較不活潑的金屬（正極）布置作業(yè)P39, T1。

6、板書設(shè)計(jì)活動(dòng)與探究 從下列課題中選擇你感興趣的問題，自由組成學(xué)習(xí)小組開展研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)。設(shè)計(jì)各種情況下觀察鋅與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率，并探究其原因：(1)將一粒純鋅、一粒粗鋅與銅絲分別放人裝有稀硫酸的不同試管中，觀察氫氣產(chǎn)生的速率；(2）將銅絲取出，與純鋅粒接觸后放人裝有稀硫酸的試管中，觀察氫氣的產(chǎn)生速率及溶液有無(wú)顏色變化；(3)在鋅與稀硫酸反應(yīng)的試管中，滴人少量硫酸銅溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。第二節(jié) 化學(xué)能與電能（第2課時(shí)）三維目標(biāo)知識(shí)與技能：在獲得原電池概念和組成條件的基礎(chǔ)上，能設(shè)計(jì)出原電池實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)研究的方法。過程與方法： 在探究設(shè)計(jì)原電池實(shí)驗(yàn)的過程中，學(xué)會(huì)運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)、查閱資料等多種

7、手段獲取信息，并運(yùn)用比較、分類、歸納、概括等方法對(duì)信息進(jìn)行加工。情感、態(tài)度與價(jià)值觀：有參與化學(xué)科技活動(dòng)的熱情，有將原電池知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)、生活實(shí)踐的意識(shí)，能夠?qū)εc化學(xué)有關(guān)的社會(huì)和生活問題做出合理的判斷。教學(xué)重點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究的基礎(chǔ)上認(rèn)識(shí)原電池的組成及應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)研究成果以及學(xué)習(xí)過程和結(jié)果的評(píng)價(jià)與反思教具準(zhǔn)備：多媒體課件、投影儀教學(xué)過程新課導(dǎo)入復(fù)習(xí) 請(qǐng)一位同學(xué)總結(jié)原電池的重要知識(shí)點(diǎn)板書自我評(píng)價(jià)和反思師：請(qǐng)同學(xué)們從以下方面依據(jù)個(gè)人的知識(shí)總結(jié)和習(xí)題完成情況，進(jìn)行自我知識(shí)評(píng)價(jià)： 對(duì)原電池概念、組成、工作原理等知識(shí)掌握的程度。 在實(shí)驗(yàn)探究過程中學(xué)會(huì)了哪些方法，各種基本技能有沒有提高。 在執(zhí)行學(xué)習(xí)任務(wù)過程

8、中所采取的態(tài)度以及與其他同學(xué)和老師的合作情況師：請(qǐng)同學(xué)們展示自己制作的原電池，清用圖表示。教師投影學(xué)生的設(shè)計(jì)圖多媒體展示各種電池Primary Battery For IBM Thinkpad T20CR2032 Lithium Primary Battery南孚耐能高功率無(wú)汞電池是中國(guó)性能最佳的碳性電池，特別適用于低耗電電池使用。Lithium Primary Batteries 板書 二、發(fā)展中的化學(xué)電源合作探究 教師投影表格學(xué)生自學(xué)閱讀P發(fā)展中的化學(xué)電源干電池部分，填寫下表中的空白問題（表一）電池名稱干電池( dry cell)負(fù)極正極2NH4+ + 2e = 2NH3 + H2H2+2

9、MnO2Mn2O3+H2OZn2+4NH3Zn(NH3)42+電池總反應(yīng)式：2Zn+4NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)4Cl2+ZnCl2+Mn2O3+H2O優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)改進(jìn)方法表二（）電池名稱蓄電池（storage battery）負(fù)極正極電池總反應(yīng)式：優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)改進(jìn)方法表二（）電池名稱鎳鎘電池鋰電池銀鋅電池總反應(yīng)式Cd + 2NiO(OH)+2H2O= 2Ni(OH)2 + 2Cd(OH)2Li +MnO2 = LiMnO2Zn + Ag2O+H2O= Zn(OH)2 + 2Ag主要用途優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)如果有缺點(diǎn)改進(jìn)的方法表三電池名稱氫氧燃料電池正極O2 +2H2O+4e-= 4OH-負(fù)極H2+

10、OH-e = H2O總反應(yīng)式2H2 + O2= 2H2O有什么燃料可以代替氫氣燃料電池的發(fā)展前景21世紀(jì)，燃料電池將是一種廣泛使用的電源 思考與交流1. 將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苡袔追N基本形式？（1）化學(xué)能熱能機(jī)械能電能包括從大型火力發(fā)電站到小油機(jī)等各種“火力”發(fā)電裝置（2）化學(xué)能熱能電能包括從熱電堆到熱離子發(fā)電裝置等各種“熱電轉(zhuǎn)換設(shè)備”（3）化學(xué)能電能即所謂“化學(xué)電源”，它是一種把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪褐绷麟娔艿难b置，簡(jiǎn)稱電池2.我國(guó)首創(chuàng)以鋁-空氣-海水電池為能源的新型海水標(biāo)志燈已研制成功這種燈以取之不盡的海水為電解質(zhì)溶液，靠空氣中氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流只要把燈放入海水中，數(shù)分鐘后就會(huì)發(fā)出耀眼的閃光，其能量比干電池高2050倍試推測(cè)這種新型電池的負(fù)極是_，電極反應(yīng)是_；正極是_，電極反應(yīng)是_答案：1鋁，Al - 3e = Al3+；石墨（Pt）：2H2O + O2 + 4e = 4OH-課堂小結(jié) 本課同學(xué)們展示自己制作的原電池，進(jìn)一步理解原電池工作原理；通過自學(xué)熟悉了化學(xué)電源的應(yīng)用和發(fā)展；對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程和結(jié)果進(jìn)行了反思和評(píng)價(jià)。 布置作業(yè)1教材P T、T板書設(shè)計(jì)一自我評(píng)價(jià)和反思： 對(duì)原電池概念、組成、工作原理等知識(shí)掌握的程度。 在實(shí)驗(yàn)探究過程中學(xué)會(huì)了哪些方法，各種基本技能有沒有提高。 在執(zhí)行學(xué)習(xí)任務(wù)過程中所采取的態(tài)度以及與其他同學(xué)和老師的合作情況二、發(fā)展中