2019-2020年高中化学《化学能与电能》教案18 新人教版必修2.doc

2019-2020年高中化学化学能与电能教案18 新人教版必修2三维目标知识与技能1. 获得化学能与电能转化的化学实验的基础知识和基本技能，学习实验研究的方法，能设计并完成化学能与电能转化的化学实验。2.形成原电池的概念，探究构成原电池的条件。过程与方法1.经历对化学能与电能转化的化学实验探究的过程，进一步理解探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。2.能对自己的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。情感、态度与价值观：赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献，关注能源问题，形成正确能源观。教学重点：原电池的概念与构成的条件。教学难点：用已经学过的有关知识探究化学能转化成电能的条件和装置。教具准备：多媒体、烧杯、导线、电流表、铜片、锌片、石墨棒、稀硫酸。教学过程新课导入【多媒体动画展示：热电厂生产的过程】板书一、化学能转化成热能、热能转化成机械能、机械能转化成电能二、板书化学能直接转化为电能的原理与装置学生自学阅读课本P35第二、第三段。思考问题：（教师播放投影片）1.当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能要经过一系列能量转换才能转化为电能。2.把氧化剂和还原剂分开，使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。3.需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从氧化剂区域流向还原剂区域。4.考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境，化学物质的选择。5.从电学角度考虑仪器选择和组装问题师生互动：1.学生活动形式：组成课堂学习小组进行讨论，建立思维模型。2.挖掘学生已有的氧化还原反应知识来分析氧化剂和还原剂之间电子转移中的能量转化。3.积极引导学生思考将氧化反应和还原反应拆开的有关问题（怎样实现上述想法？氧化剂和还原剂分别选择什么物质？它们怎样给出和接受电子？） 。师：能否将氧化反应区域和还原反应区域拆开？这样在氧化反应区域和还原反应区域之间可能有电子流动，从而完成化学能向电能的转化。 板书实验设计：1. Cu-Zn原电池实验： Cu、Zn分别插入稀硫酸中。 Cu、Zn同时插入稀硫酸中，但不接触。 将Cu、Zn用导线连接起来。 在Cu、Zn导线之间接电流表。 将Cu、Zn导线互换再接电流表。板书Zn片发生氧化反应， Zn：Zn2eZn 负极 H+在Cu片上发生还原反应，Cu：2H+2e H2 正极师：很好，总的离子反应方程式： Zn 2+ + 2H+ Zn2+ H2板书实验探究：2. Zn-Zn与稀硫酸进行实验。3. Cu-石墨与稀硫酸进行实验。（在短时间内，不考虑氧气的作用）4. Zn-石墨与稀硫酸进行实验。5. Fe-Zn与稀硫酸进行实验。6. Cu-Zn与乙醇进行实验。7. Cu-Zn与一个西红柿进行实验。8. Cu-Zn与两个西红柿进行实验上述实验及现象以表格对比的形式呈现出来。 两极材料不同的各种现象。 不同溶液的各种现象。 电极在同一容器和不同容器中的现象。化学用语化：将上述成功转化实验中的反应，用氧化反应式、还原反应式和总化学方程式的形式表示出来同一容器不同容器实验序号电极材料溶液现象氧化反应还原反应总反应解释：2Zn-Zn稀硫酸3Cu-C4Zn-C5Fe-Zn6CuZn7课堂小结板书1.归纳、概括形成原电池概念：将化学能转化为电能的装置叫做原电池。知识拓展2.总结归纳原电池的构成条件： 有两种活动性不同的金属（或非金属单质）作电极。 电极材料均插入电解质溶液中。 两极相连形成闭合电路。3.抽象出原电池化学反应本质：较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）通过外电路流向较不活泼的金属（正极）布置作业P39, T1。板书设计活动与探究 从下列课题中选择你感兴趣的问题，自由组成学习小组开展研究性学习活动。设计各种情况下观察锌与稀硫酸反应产生氢气的速率，并探究其原因：(1)将一粒纯锌、一粒粗锌与铜丝分别放人装有稀硫酸的不同试管中，观察氢气产生的速率；(2）将铜丝取出，与纯锌粒接触后放人装有稀硫酸的试管中，观察氢气的产生速率及溶液有无颜色变化；(3)在锌与稀硫酸反应的试管中，滴人少量硫酸铜溶液，观察实验现象。第二节 化学能与电能（第2课时）三维目标知识与技能：在获得原电池概念和组成条件的基础上，能设计出原电池实验，学习实验研究的方法。过程与方法： 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。情感、态度与价值观：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做出合理的判断。教学重点：实验探究的基础上认识原电池的组成及应用。教学难点：对研究成果以及学习过程和结果的评价与反思教具准备：多媒体课件、投影仪教学过程新课导入复习 请一位同学总结原电池的重要知识点板书自我评价和反思师：请同学们从以下方面依据个人的知识总结和习题完成情况，进行自我知识评价： 对原电池概念、组成、工作原理等知识掌握的程度。 在实验探究过程中学会了哪些方法，各种基本技能有没有提高。 在执行学习任务过程中所采取的态度以及与其他同学和老师的合作情况师：请同学们展示自己制作的原电池，清用图表示。教师投影学生的设计图多媒体展示各种电池Primary Battery For IBM Thinkpad T20CR2032 Lithium Primary Battery南孚耐能高功率无汞电池是中国性能最佳的碳性电池，特别适用于低耗电电池使用。Lithium Primary Batteries 板书 二、发展中的化学电源合作探究 教师投影表格学生自学阅读P发展中的化学电源干电池部分，填写下表中的空白问题（表一）电池名称干电池( dry cell)负极正极2NH4+ + 2e = 2NH3 + H2H2+2MnO2Mn2O3+H2OZn2+4NH3Zn(NH3)42+电池总反应式：2Zn+4NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)4Cl2+ZnCl2+Mn2O3+H2O优点缺点改进方法表二（）电池名称蓄电池（storage battery）负极正极电池总反应式：优点缺点改进方法表二（）电池名称镍镉电池锂电池银锌电池总反应式Cd + 2NiO(OH)+2H2O= 2Ni(OH)2 + 2Cd(OH)2Li +MnO2 = LiMnO2Zn + Ag2O+H2O= Zn(OH)2 + 2Ag主要用途优点、缺点如果有缺点改进的方法表三电池名称氢氧燃料电池正极O2 +2H2O+4e-= 4OH-负极H2+OH-e = H2O总反应式2H2 + O2= 2H2O有什么燃料可以代替氢气燃料电池的发展前景21世纪，燃料电池将是一种广泛使用的电源 思考与交流1. 将化学能转变为电能有几种基本形式？（1）化学能热能机械能电能包括从大型火力发电站到小油机等各种“火力”发电装置（2）化学能热能电能包括从热电堆到热离子发电装置等各种“热电转换设备”（3）化学能电能即所谓“化学电源”，它是一种把化学能直接转变为低压直流电能的装置，简称电池2.我国首创以铝-空气-海水电池为能源的新型海水标志灯已研制成功这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液，靠空气中氧气使铝不断氧化而产生电流只要把灯放入海水中，数分钟后就会发出耀眼的闪光，其能量比干电池高2050倍试推测这种新型电池的负极是_，电极反应是_；正极是_，电极反应是_答案：1铝，Al - 3e = Al3+；石墨（Pt）：2H2O + O2 + 4e = 4OH-课堂小结 本课同学们展示自己制作的原电池，进一步理解原电池工作原理；通过自学熟悉了化学电源的应用和发展；对自己的学习过程和结果进行了反思和评价。 布置作业1教材P T、T板书设计一自我评价和反思： 对原电池概念、组成、工作原理等知识掌握的程度。 在实验探究过程中学会了哪些方法，各种基本技能有没有提高。 在执行学习任务过程中所采取的态度以及与其他同学和老师的合作情况二、发展中的化学电源一次性电池可充电电池活动与探究1. 废旧电池的危害及其回收利用2. 用生活中的材料制作简易电池参考：番茄电池（1）取一只大的半熟番茄，相隔一定距离插入一片铜片和一片锌片。（2）把铜片和锌片的上端用导线与灵敏电流表相连（图），观察电流表的指针偏转情况。发现灵敏电流表的指针有较大的偏转。说明做成的番茄电池中产生了电流。