化學反應為人類提供能源

1、精品 料推薦化學反應為人類提供能源一、教材分析教材：魯科版化學必修2 第 2 章第 3 節(jié)第二部分（一）知識脈絡承接本章第一節(jié)中化學反應中能量釋放問題，以“化學能如何轉(zhuǎn)變成電能”為例解釋了 “為什么說化學反應為人類提供了能源”，并說明了化學在能源開發(fā)和利用方面的作用。作為化學必修模塊中基本概念、基本理論的最后一節(jié)，本節(jié)承擔著對前面知識的回顧、總結(jié)，以及深化和提升學生對化學研究的應用價值的認識的雙重任務。（二）知識框架化學反應的利用變能化量為人類提供能源如何將化學能原電池的工轉(zhuǎn)化為電能作原理（三）新教材的主要特點：除了要求學生掌握 “原電池的工作原理” 等具體的知識點外， 致力于培養(yǎng)學生從大視野

2、、高觀點、多角度了解化學在人類社會發(fā)展中的作用，以及化學研究的前沿。二教學目標（一）知識與技能目標1、 使學生對“利用化學反應造福人類”認識進一步具體化。2、 引導學生以及原電池的工作原理。3、 通過“活動探究原電池的工作原理” ，培養(yǎng)學生的觀察能力，實驗能力和分析推理能力。4、利用“化學前沿” 、“資料在線”等拓展性欄目，為學生提供豐富的材料，開拓他們的視野，使他們從更多角度體會化學科學與人類文明和社會發(fā)展的密切關(guān)系。（二）過程與方法目標1、通過“交流研討” ，提高學生的分析、比較、綜合的能力。2、通過“活動探究” ，培養(yǎng)學生的觀察能力和分析解決問題的能力。（三）情感態(tài)度與價值觀目標1、通過

3、教材中活動欄目的設(shè)計，培養(yǎng)學生的探索精神和實事求是的科學態(tài)度。2、提升學生對化學反應價值的認識，贊賞化學科學對個人生活和社會發(fā)展的貢獻。1精品 料推薦三、教學重點、難點（一）知識上重點、難點怎樣將化學能轉(zhuǎn)化為電能。（二）方法上重點、難點探究物質(zhì)制備的一般思路的形成，能量轉(zhuǎn)化研究的利用。四、教學準備（一）學生準備1、預習“第三節(jié)化學反應的利用“中的“交流研討” ；3、收集身邊的廢舊電池，思考生活、生產(chǎn)中能量的來源及利用。（二）教師準備1、 教學媒體、課件；2、 編制“活動探究”活動報告及評價表。五、教學方法實驗探究法，啟發(fā)、討論六、教學過程【引入】 通過上節(jié)課的學習我們知道化學反應能產(chǎn)生新物質(zhì)，

4、那除此之外，化學反應還能帶來什么呢？ 我們知道：物質(zhì)發(fā)生化學反應的實質(zhì)是舊化學鍵斷裂、新化學鍵生成；當生成新化學鍵所釋放的能量大于破壞舊化學鍵所吸收的能量時，化學反應會釋放能量?！就队啊?對教材 50頁 “交流研討”的分析和整理?！驹u述】 即熱飯盒的原理： 1molmg(24.30g) 和水混合產(chǎn)生的熱量足可以把 1l 水從室溫加熱到100。焊接鋼軌是鋁與鐵的氧化物反應時釋放出大量的熱，使生成的鐵熔化成鐵水。即熱飯盒能加熱食物，鋁熱劑能焊接鋼軌，都是化學反應過程中產(chǎn)生的能量以熱能的形式釋放出來，被人們所利用?！景鍟?二、化學反應為人類提供能源1、化學能與熱能的轉(zhuǎn)化【討論】 在你的周圍有哪些化

5、學能轉(zhuǎn)化成熱能的實例？為提高能量轉(zhuǎn)化效率和熱能利用率提供建設(shè)性的意見。預測將化學能轉(zhuǎn)化為熱能的應用前景?！军c評】 讓學生充分發(fā)揮想象，鼓勵合理的方案?！具^渡】 化學能不僅可以轉(zhuǎn)變成熱能，人們還可以通過氧化還原反應將化學能轉(zhuǎn)化成電能。電池就是利用化學反應產(chǎn)生電能的裝置。【展示】 展示學生收集的廢舊電池?！局v述】 我們可以通過原電池的工作原理來認識化學能是如何轉(zhuǎn)化成電能的?！净顒犹骄俊?按要求完成以下實驗，通過對實驗現(xiàn)象的觀察和分析初步了解原電池的工作原理?！狙菔緦嶒灐?圖 2-3-7 。將銅片、鋅片插入稀硫酸中，然后用導線將銅片、鋅片連接起來，并接入一支電流表，觀察發(fā)生的現(xiàn)象?！居^察、思考】你觀

6、察到了什么現(xiàn)象？你能從中得出什么結(jié)論？【現(xiàn)象】 鋅片溶解，銅片表面有氣泡產(chǎn)生；電流表指針偏轉(zhuǎn)?！緦W生分析】銅片質(zhì)量未變化，鋅和稀硫酸發(fā)生了反應。2精品 料推薦【質(zhì)疑】 請嘗試用氧化還原知識分析鋅片、銅片上發(fā)生反應的情況?！久襟w演示】動畫展示原電池的工作原理。【引導學生分析】在實驗中，當把銅片和鋅片同時浸入稀硫酸時，由于金屬鋅比金屬銅活潑，鋅原子容易失去電子被氧化成 zn2+進入溶液中，鋅片上的電子通過導線流向銅片，溶液中的 h+ 從銅片獲得電子而被還原成氫原子，氫原子再結(jié)合成氫分子從銅片上逸出?？梢姡姵厥抢醚趸€原反應將化學能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。【講述】 在原電池中電子流出的一極是負極（如

7、鋅片） ，電極被氧化，發(fā)生氧化反應；電子流入的一極是正極（如銅片） ， h+在正極上被還原。在銅鋅原電池中，負極自身被氧化，而正極作為載體，溶液中的離子在正極上發(fā)生還原反應?！景鍟?2、化學能與電能間的轉(zhuǎn)化原電池的反應原理：較活潑的金屬發(fā)生氧化反應，電子從較活潑的金屬（負極）通過外電路流向較不活潑的金屬?！窘Y(jié)論】 鋅片： zn-2e- = zn2+(氧化反應 )銅片： 2h + +2e- = h 2(還原反應 )【研究 】讓學生指出所收集的廢舊電池的正負極。分析為什么干電池用久了外殼會變軟？【思考、討論、小結(jié)】 原電池是利用氧化還原反應將化學能轉(zhuǎn)化成電能的裝置，但是在原電池中，銅片并沒有參加

8、反應，那么，銅片的作用是什么呢？電子在電壓的作用下，才能發(fā)生定向移動形成電流。當鋅片和銅片同時浸入電解質(zhì)溶液時，由于兩種金屬的原子失電子的能力不同，會在兩者之間形成電勢差，當用導線將鋅片和銅片連接起來時會產(chǎn)生電流。不僅銅，任何與鋅活潑性不同的金屬，在電解質(zhì)溶液中都能形成原電池，還可以用導電的碳棒（石墨）來替代銅片，作為原電池的正極?！疽辍?原電池裝置中氣體未從鋅片上直接放出，也說明了，原電池的反應比一般的化學反應速率快?！具^渡】 這種原電池不能提供持續(xù)、穩(wěn)定的電流，實際應用的電池的物質(zhì)組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)比它要復雜得多?！居^察、交流】觀察所收集的電池的外觀，初步分析電池的類型、用途，交流結(jié)果?！久?/p>

9、體投影】各種各樣的電池?！窘榻B、投影】電池的分類。干電池（一次電池） ：日常使用的鋅錳電池蓄電池（二次滇池） ：汽車用的鉛蓄電池、手機用的鎳氫電池、鋰電池 燃料電池：用于航天、軍事領(lǐng)域。教材圖2-3-10 、圖 2-3-11?！军c評】 讓學生認識到生活中的電池是一種能源，以生活實際幫助學生理解和消化本節(jié)內(nèi)容。3精品 料推薦【閱讀理解】教材 52頁第二段：化學能與光能之間的相互轉(zhuǎn)化?！景鍟?3、化學能與光能之間的相互轉(zhuǎn)化。【講述】 在現(xiàn)代科學技術(shù)領(lǐng)域，化學能與光能的相互轉(zhuǎn)化是非常重要的研究課題，這方面的研究對于光化學電池、太陽能分解水制氫等高新技術(shù)的發(fā)展具有十分重要的意義?！具^渡】 化學能以多

10、種途徑進行著轉(zhuǎn)化，并直接參與到整個自然界的能量循環(huán)之中。人類生命活動所需要的能量，也是由營養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)代謝過程中所發(fā)生的各種化學反應釋放出來的。在能源問題備受矚目的今天，化學科學將在能源的開發(fā)和利用方面發(fā)揮非常重要的作用?！鹃喿x、思考】 教材 52頁“資料在線” ：合理利用化學能源、太陽能利用的前景、安全利用能源?！局v述】 人們不僅利用化學反應制造豐富多彩的物質(zhì)、提供賴以生存的能量，還利用化學反應開發(fā)了各種分析技術(shù)來確定各種物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)以及測定物質(zhì)有關(guān)組分的含量等。例如，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和研究中，人們需要了解土壤中營養(yǎng)元素的種類及含量，以做到合理施肥，達到提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的目的；在病理診斷化驗、藥品質(zhì)量鑒定、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域，也都需要利用化學反應對樣品進行分析?！究偨Y(jié)】 通過探究“原電池的原理” ，認識了化學能與電能間的相互轉(zhuǎn)化?；瘜W科學與人類文明和社會發(fā)展有著十分密切的關(guān)系。人們的吃、穿、用、行無不緊緊地依賴著化學科學。人們就是利用各種各樣的物質(zhì)以及它們所發(fā)生的化學反應來解決所面臨的諸多問題的。其實，人們在利用化學反應的同時，也加深了對化學反應規(guī)律及其實質(zhì)的認