2019-2020年高中化學(xué)《化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化》教案9 蘇教版選修2.doc
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2019-2020年高中化學(xué)《化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化》教案9 蘇教版選修2 科 目 高一化學(xué) 主 備 時(shí) 間 課 題 化學(xué)能與電能 課 時(shí) 總第 課時(shí) 三 維 目 標(biāo) 知識(shí)與技能 學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)原電池的工作原理和原電池的構(gòu)成條件,初步形成原電池的概念。 過(guò)程與方法 學(xué)生通過(guò)對(duì)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的學(xué)習(xí),體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程,理解科學(xué)探究的意義,理解科學(xué)探究的基本過(guò)程和方法,初步養(yǎng)成科學(xué)探究的能力。 情感態(tài)度與價(jià)值觀 學(xué)生通過(guò)探究化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的奧秘,提高學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和熱情,體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛與喜悅,感受化學(xué)世界的奇妙與和諧。 教 學(xué) 重 點(diǎn) 原電池的構(gòu)成條件 教 學(xué) 難 點(diǎn) 原電池的工作原理 教 學(xué) 過(guò) 程 設(shè) 計(jì)(教 法、學(xué) 法、課 練、作 業(yè)) 一、課前預(yù)習(xí) 1、分析火力發(fā)電的利弊 2、氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì) 3、原電池的概念,工作原理和本質(zhì) 4、原電池的構(gòu)成條件 二、講授新課 【問(wèn)題探討】在火力發(fā)電的過(guò)程中,能量是怎樣進(jìn)行轉(zhuǎn)換的? 【學(xué)生分組討論得出結(jié)論】在火力發(fā)電過(guò)程中,經(jīng)歷了一系列的能量轉(zhuǎn)換: 電能 發(fā)電機(jī) 機(jī)械能 熱能 蒸汽 化學(xué)能 燃燒 【問(wèn)題探討】在火力發(fā)電過(guò)程中,化學(xué)能要經(jīng)過(guò)一系列能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)才能轉(zhuǎn)化為電能,由于轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)多,能源利用率低,造成能源極度浪費(fèi)。那么能否將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能,提高能量的利用率? 【設(shè)置階梯式問(wèn)題,對(duì)學(xué)生進(jìn)行探究思路引導(dǎo)】 問(wèn)題1:氧化劑和還原劑直接接觸進(jìn)行反應(yīng)時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,再經(jīng)過(guò)一系列能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)才能轉(zhuǎn)化為電能。那么要使氧化還原反應(yīng)釋放的能量不經(jīng)過(guò)熱能,而直接轉(zhuǎn)化為電能,所要解決的第一問(wèn)題是什么?(電子的定向移動(dòng)形成電流) 問(wèn)題2:若將氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分開(kāi)在不同區(qū)域進(jìn)行,那么,怎樣架設(shè)橋梁使電子從還原劑區(qū)域轉(zhuǎn)移到氧化劑區(qū)域,同時(shí)形成電流? 問(wèn)題3:怎樣知道所架設(shè)的橋梁中有電子流過(guò)?如何從電學(xué)角度考慮儀器選擇和組裝問(wèn)題? 【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生組成課題學(xué)習(xí)小組進(jìn)行討論,交流,初步了解科學(xué)探究步驟,建立科學(xué)探究模型,并試著設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究。 【科學(xué)探究】如何將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能? 【學(xué)生組成課堂學(xué)習(xí)小組,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究方案,分組實(shí)驗(yàn),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并記錄,小組成員交流探討】 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 實(shí)驗(yàn)1 實(shí)驗(yàn)步驟 在小燒杯(50ml)加入一定量稀硫酸和一塊鋅片 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 用化學(xué)方程式解釋現(xiàn)象 思考問(wèn)題尋找答案 問(wèn)題1:反應(yīng)中哪種物質(zhì)失去電子?哪種物質(zhì)得到電子? 問(wèn)題2:Zn是通過(guò)什么途徑將電子轉(zhuǎn)移給溶液中的H+的? 問(wèn)題3:怎樣想辦法使Zn和H+分開(kāi),不讓H+直接在Zn表面得電子? 列出你對(duì)問(wèn)題3的看法 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 實(shí)驗(yàn)2 實(shí)驗(yàn)步驟 在實(shí)驗(yàn)1再插入銅片,觀察一段時(shí)間,使銅片與鋅片接觸,觀察現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 用化學(xué)方程式解釋現(xiàn)象 思考問(wèn)題尋找答案 問(wèn)題1:反應(yīng)中哪種物質(zhì)失去電子?哪種物質(zhì)得到電子? 問(wèn)題2:Zn是通過(guò)什么途徑將電子轉(zhuǎn)移給溶液中的H+的? 問(wèn)題3:H+得到的電子是Cu失去的嗎?Cu在這一過(guò)程中起什么作用? 問(wèn)題4:怎樣想辦法讓這種電子的轉(zhuǎn)移變成電流? 列出你對(duì)問(wèn)題4的看法 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 實(shí)驗(yàn)3 實(shí)驗(yàn)步驟 將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接,平行插入盛有稀硫酸的燒杯中,觀察現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 用化學(xué)方程式解釋現(xiàn)象 思考問(wèn)題尋找答案 問(wèn)題1:反應(yīng)中哪種物質(zhì)失去電子?哪種物質(zhì)得到電子? 問(wèn)題2:電子從Zn到溶液中H+經(jīng)歷了哪種途徑? 問(wèn)題3:導(dǎo)線在這個(gè)過(guò)程中起到什么作用? 問(wèn)題4:你怎樣才能知道導(dǎo)線中有電子流過(guò)?怎樣才能知道導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向? 組內(nèi)交流 列出想法 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 實(shí)驗(yàn)4 實(shí)驗(yàn)步驟 將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接,插入盛有稀硫酸的燒杯中,在導(dǎo)線之間接入靈敏電流計(jì),觀察現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 用化學(xué)方程式解釋現(xiàn)象 思考問(wèn)題尋找答案 問(wèn)題1:反應(yīng)中哪種物質(zhì)失去電子?哪種物質(zhì)得到電子? 問(wèn)題2:電子從Zn到溶液中H+經(jīng)歷了哪種途徑? 問(wèn)題3:電流計(jì)在這個(gè)過(guò)程中起什么作用? 組內(nèi)交流 列出想法 【學(xué)生通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究,并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行探討交流,得出結(jié)論】要將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能,必須將氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)在不同區(qū)域進(jìn)行,同時(shí)架設(shè)橋梁,使電子從還原劑區(qū)域轉(zhuǎn)移到氧化劑區(qū)域,形成電流,這樣將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池。 【學(xué)生活動(dòng)】分析在Zn-Cu原電池中鋅片和兩個(gè)區(qū)域得失電子情況,并試著用式子表示出來(lái)。 鋅片:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反應(yīng)) 銅片:2H++2e-=H2↑(還原反應(yīng)) 總反應(yīng)式:Zn+2H+=Zn2++H2↑ 【教師引導(dǎo),學(xué)生歸納,共同得出結(jié)論】 原電池中的電極名稱(chēng): 負(fù)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); Zn Cu H+ Zn2+ G H2SO4 電極反應(yīng)式:表示負(fù)極、正極得失電子的情況的式子。 【過(guò)渡】上面我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(gòu)成條件是什么? 【科學(xué)探究】原電池的構(gòu)成條件。 【探究目標(biāo)】根據(jù)已有的氧化還原反應(yīng)知識(shí)和電學(xué)知識(shí),利用已有的實(shí)驗(yàn)用品,設(shè)計(jì)一套原電池裝置,探究原電池的構(gòu)成條件。 主要用品:銅片、鋅片各兩塊,稀硫酸、導(dǎo)線、電流計(jì)。 【設(shè)置階梯式問(wèn)題,對(duì)學(xué)生進(jìn)行探究思路引導(dǎo)】 問(wèn)題1:如果兩極材料相同和不相同時(shí),將會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象? 問(wèn)題2:如果兩個(gè)電極在同一容器和不同容器中,將會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象? 【歸納總結(jié)】構(gòu)成原電池的條件: 1、具有能自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應(yīng); 2、有兩個(gè)用導(dǎo)線相連的活動(dòng)性不同的電極; 3、有電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì); 4、電極和電解質(zhì)溶液形成閉合回路。 【思考交流】在銅鋅原電池中,如果用的是純鋅,則在鋅片表面幾乎觀察不到氣泡,而在實(shí)驗(yàn)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(chǎn)生,你現(xiàn)在能解釋這種現(xiàn)象嗎? 【課堂練習(xí)】 1如下圖所示的裝置能夠組成原電池且產(chǎn)生電流的是( ) G G G G 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(chǎn)生氣泡的是( ) 鋅 銅 銀 銅 銀 銅 鋅 銅 A B C D 3、把啊a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中,用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時(shí),a為負(fù)極;c、d相連時(shí),外電路的電流由d到c;a、c相連時(shí),c極上產(chǎn)生大量氣泡;b、d相連時(shí),d極逐漸溶解,則四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋? ) 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(dǎo)學(xué)練 P24 1~8題 【板書(shū)設(shè)計(jì)】 第二節(jié) 化學(xué)能與電能 一、原電池 將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)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(chēng): 負(fù)極:電子流出的一極 正極:電子流入的一極 四、構(gòu)成原電池的條件: 1、具有能自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應(yīng); 2、有兩個(gè)用導(dǎo)線相連的活動(dòng)性不同的電極; 3、有電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì); 4、電極和電解質(zhì)溶液形成閉合回路。 教后記:- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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