最新精编高中高三化学复习化学能转化为电能 电池复习2公开课优质课教学设计
教学设计化学能转化为电能
化学能转化为电能—电池(第1课时)教学设计一、教材分析本节知识是在《必修2》化学反应的应用中提到了原电池以及上一节《电解》中学习了电能转化为化学能的知识背景下,进一步学习如何将化学能转化为电能的有关知识。
第1课时的任务是介绍原电池的工作原理,内容相对比较抽象,同时又是学习后面知识重要的基础。
教材中通过活动探究、交流研讨等教学环节,将知识层层展示出来。
在教学设计中,应该充分把握教材的内涵,通过有利于学生充分理解和掌握的教学方式设计课堂。
二、教学目标1.知识与技能(1)理解原电池的工作原理,掌握形成原电池的基本条件。
(2)能正确规范书写电极反应方程式。
(3)能初步根据典型的氧化还原反应设计原电池。
2.过程与方法(1)通过分组探究实验的过程,使学生体会化学知识的获取方法;同时培养学生的观察能力、分析问题能力以及分工协作、互相协助的工作方式。
(2)通过设置探究问题,学生分组讨论的过程,让学生学会发现问题、解决问题的方法;同时进一步理解实践→认识→再实践→再认识的辨证唯物主义的思维方法。
3.情感态度与价值观(1)通过学生实践动手实验,激发其学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。
(2)通过探究知识的问题讨论,体验科学探究的艰辛与愉悦,增强为人类的文明进步而积极学习化学的责任感和使命感。
三、教学重点、难点:原电池的工作原理四、教学方法:自主探究实验、互助交流讨论五、教学辅助:分组实验、多媒体课件、实物投影六、教学过程七、教后反思通过教学过程的实施,充分认识到学生有着想要零距离接触科学知识的向往。
整个教学实施中,学生积极的参与实验设计、问题的讨论等活动;并在实验中提出了许多知识上的疑问,在小组讨论和教师指导下基本上实现了自我学习、自我提高的学习效果。
知识的理解非常到位,课堂应用的效果也比较理想。
这充分体现了,课堂中发挥学生主观能动性的必要;做为教师更应该发挥好辅助、引导的作用,做好每一节课的课堂设计;课堂设计要更开放,要更加突出学生的参与;真正实现学生乐学、教师乐教的教学目的。
化学能转化为电能教案(推荐五篇)
化学能转化为电能教案(推荐五篇)第一篇:化学能转化为电能教案《化学能转化为电能》教案【引入】在上课伊始,先请大家观看一个最近网上热传的实验-小马达实验。
【演示】小马达实验(用展台)【教师】是什么使得小马达转动起来的呢?【学生】电池【教师】电池释放的电能来自哪里?今天我们就将循着科学家们的足迹,通过实验再一次去探究电池的起源及其工作原理。
请同学们根据学案上的要求完成【实验探究一】,将实验现象记录在表格中,并根据提示思考、讨论学案上的两个问题。
【学生】做实验、思考、讨论【教师】现在找一位学生代表向大家报告你所观察到的实验现象【教师】通过实验,大家共同分析产生如此现象的原因何在。
锌片上为何产生气体?因为锌是一种比较活泼的金属,能从酸中置换出氢来。
铜上无气泡是因为铜与酸不反应。
连接导线后,铜上却有气泡了为什么呢?这个问题大家就打个大问号,放在这,先看下一个实验现象。
电流表转动了说明有电流产生。
以上实验中看到的现象早在1799年就被意大利物理学家伏打捕捉并加以研究,从而发明了世界上第一个把化学能转化为电能的装置-伏打电池,即原电池。
【板书】一、原电池【教师】为了更好的解释这两个现象,我们可以借助学案上的第一个问题。
铜与稀硫酸不反应,但与锌片连接后,铜片上有气泡产生,气体最可能是什么?是由什么粒子转化而来?该粒子所得到的电子最可能是谁提供的?【学生回答】气体是氢气,由氢离子转化而来……锌铜用导线相连后,锌失去电子形成锌离子进入溶液,因为锌失去电子,发生什么反应?氧化还是还原?锌片的周围有许多来不及扩散到溶液中去的锌离子,锌离子对氢离子有排斥作用,使氢离子很难在锌片上直接得到电子。
失去的电子经过导线流入铜片,铜片周围的氢离子得电子生成氢气。
铜片附近溶液的氢离子减少了,锌片附近溶液中增加的锌离子就会向铜片附近游动,硫酸根离子向锌片附近游动。
从而使电极和溶液形成了一个电流回路。
其中锌片是流出电子的一极,铜片是流入电子的一极。
【公开课教案】化学能转化为电能复习课
化学能转化为电能复习课一、教学目标(一)知识与技能1.理解原电池的工作原理,能正确判断原电池的正负极。
掌握形成原电池的条件。
2.书写电极反应式和总反应式3.能根据自发进行的氧化还原反应设计原电池并能绘制装置图。
(二)过程与方法1.应用辩证唯物主义的思维方法,抓住氧化还原反应是原电池工作原理的本质。
由师生共同参与讨论发现问题。
2.培养学生观察、设计实验、评价实验等综合能力。
(三)情感态度与价值观1.通过视频让学生感受化学的乐趣。
2.培养学生关心科学、研究科学的意识,严谨求实的科学作风,善于合作的团队精神。
3.培养学生关注能源、环境等社会问题的责任意识。
二、教学重点原电池原理和电子,电流的运动方向,正确判断原电池的正负极及电极反应式的书写。
三、教学难点单液电池与双液电池的区别,盐桥的作用。
四、教学过程观看视频引入课题[问]原电池的构成三要素是什么?练习:判断下列装置哪些属于原电池(见幻灯片)点评考点精讲考点一原电池的工作原理介绍有盐桥的原电池工作原理(见幻灯片)[思考感悟]用活泼性不同的两种金属作为电极形成原电池时,较活泼的金属一定是原电池的负极吗?【提示】不一定。
如将镁、铝插入氢氧化钠溶液中形成原电池,镁较活泼,但因为铝与氢氧化钠溶液发生氧化还原反应,铝被氧化是负极,则镁条为正极。
考点二原电池正负极的判断与电极反应式的书写1.正、负极的判断一般来说,原电池正、负极的判断基础是自发进行的氧化还原反应,如果给出一个方程式判断正、负极,可以直接根据化合价的升降来判断,发生氧化反应的一极为负极,发生还原反应的一极为正极。
练习(见幻灯片)点评注意:判断电极时,不能简单地依据金属的活泼性来判断,要看反应的具体情况,如:a.Al在强碱性溶液中比Mg更易失电子,Al作负极,Mg作正极;b.Fe、Al在浓HNO3中钝化后,比Cu等金属更难失电子,Cu等金属作负极,Fe、Al作正极。
2.电极反应式的书写(1)一般电极反应式的书写学生完成,老师点评负极:Fe-2e= Fe2+正极:Cu2++2e= Cu化学反应: Cu2++ Fe=Fe2++Cu(2)复杂电极反应式的书写学生完成,老师点评负极:2Al-6e-+8OH-=2[Al(OH)4 ]-正极:6H2O+6e =3H2 ↑+6OH-总反应式2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4 ]-+3H2↑技巧:写出容易写的一极反应,然后用总反应式减去这一极反应。
高中化学《2化学能转化为电能—电池》优质课教学设计、教案
高中《化学反应原理》(选修)第1 章化学反应与能量变化第3 节化学能转化为电能—电池第1 课时原电池的工作原理教学设计1.教学目标【知识与技能】对锌铜原电池再研究,加深对原电池工作原理的认识。
通过实验与分析,了解单液原电池的缺点和改进方法。
掌握盐桥双液原电池的工作原理。
【过程与方法】采用实验研究的方法,设计并完成一些基本的原电池实验。
并能写出原电池的电极反应式和电池反应式。
采用实验—问题探究法贯穿全局,充分尊重学生的认知结构,从对单液原电池的优化引出双液原电池的装置,再由双液原电池的优化引出离子交换膜电池装置,在解决问题的过程中不断发现问题,继而解决问题。
【情感态度与价值观】从能量的角度,体会化学学科对个人生活和社会发展的贡献,并关注环保问题,形成正确的环保观。
在学习中体验并享受实验探究带来的快乐,养成良好的化学学科素养。
增强理论联系实际的能力,体会化学学科源于生活,而又用于生活的学科价值。
2.教学重点原电池的工作原理;电极反应式的书写3.教学难点原电池的工作原理4.教学方法小组合作学习法,重难点指导法,实验探究法。
5.教学用品药品:锌片、铜片、硫酸铜等;仪器:电流表、导线、原电池槽、烧杯等。
6.教学过程【引入新课】多媒体展示图片,航天航空的高能电池以及生产生活中常见的电池,并简单介绍应用广泛的锂离子电池;了解电池的最新发展学生认真观看体会化学学科源于生活,而又用于生活的学科价值;激发学生的学习热情。
【学习目标】多媒体展示,给学生解读,让学生了解,使学生的学习有方向性。
【预习评价】多媒体展示预习案做的比较好的同学,给予鼓励,对于错的比较多的地方,给予指出改正。
【复习回顾】多媒体展示预习案和预习检测的答案,原电池定义、工作原理和构成条件等基础知识。
学生核对答案。
加深对形成原电池原理、构成条件等知识的认识。
【实验操作】学生小组内实验操作,再探原电池的工作原理。
学生实验探究,根据反应:Zn + CuSO4 =ZnSO4 + Cu,设计并组装一个原电池。
高中化学《第三节化学能转化为电能-----电池》优质课教学设计、教案
第三节化学能转化为电能——电池【教学目标】1.理解原电池的构成、工作原理及其应用,能写出电极反应和电池反应方程式。
2 了解常见化学电源的种类及其工作原理。
3.了解金属发生电化学腐蚀的原因,金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。
【教学重点】原电池的工作原理及和电极反应式的书写。
【教学难点】原电池的工作原理及和电极反应式的书写。
【教学方法】利用学案及多媒体资源组织学生小组展开交流、研讨;学生总结规律,方法,技巧;反思学习过程。
【教具准备】多媒体辅助教具【教学过程】【引入】生活中的各种化学电源是利用原电池原理制成的,这极大方便了我们的生产生活;原电池原理也是高考中的重要考点,高考题又是怎样考查它的呢?【投影】【直通高考】(2015 年全国Ⅰ卷11 题)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。
下列有关微生物电池的说法错误的是()④CuSO4 溶液A.正极反应中有CO2 生成B.微生物促进了反应中电子的转移C .质子通过交换膜从负极区移向正极区D .电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O【学生活动】小组讨论,回答正确选项,总结考查知识点。
【投影】高考展望,分析可能考查知识点及题型。
【板书】考点一、原电池的工作原理【学生练习】回忆:1.原电池的构成条件就以下装置讨论:下述装置能够构成原电池的是,不能构成的请说明原因是什么?【小组总结】原电池的形成条件【小组练习】2.工作原理(1))写出右图原电池的电极名称、电极反应式、注明反应类型。
(2))标出电子流向、电流流向、阴阳离子的迁移方向。
【学生总结】原电池的工作原理【巩固练习】衡【对点训练 1】 (2015·天津高考)锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是()A. 铜电极上发生氧化反应B. 电池工作一段时间后,甲池的 c (SO 42-)减小C. 电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加D. 阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平 3. 正负极的判断、电极反应式的书写【对点训练 2】分析下图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是()A. ①②中 Mg 作负极, ③④中 Fe 作负极B. ②中 Mg 作正极,电极反应式为 6H 2O +6e -===6OH - +3H 2↑C. ③中 Fe 作负极,电极反应式为 Fe -2e -===Fe 2+D. ④中 Cu 作正极,电极反应式为 2H ++2e -===H 2↑【对点训练 3】(2016·全国卷Ⅲ ,11)锌-空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池 的 电 解 质 溶 液 为 KOH 溶 液 , 反 应 为 2Zn+ O 2 + 4OH - +2H 2O===2Zn(OH)。
化学能转化为电能公开课 教案
第二章化学反应与能量第二节化学能与电能第1课时化学能转化为电能一、教学目标1.知识与技能①知道原电池是一种化学能转化为电能的装置,知道电池的化学反应基础是氧化还原反应;②能描述原电池概念、工作原理及构成要素;③会判断电流方向、电子流动的方向、离子流动的方向。
初步会书写原电池的电极反应式。
2、过程与方法①通过分析火力发电的原理及利弊,建立“将化学能直接转化为电能”的新思路,通过对氧化还原反应的本质的分析,提出实现新思路的各种推测和猜想等,培养创新思维能力;②通过思考与交流,让学生学会联系自己已掌握的知识,学会用比较归纳的方法认识事物的本质特征。
3、情感态度与价值观①在探究学习的过程中,体验刨根问底、锲而不舍的精神;②在平等和谐、积极踊跃的学习氛围中体验主动学习的乐趣。
③感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题,初步形成较为客观、正确的能源观。
二、教学重点、难点1、重点:原电池的工作原理及其过程要素、电极反应式、电池反应式的书写。
2、难点:通过对原电池实验的探究、引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。
三、教学准备1、药品准备:锌片、铜片、碳棒、稀硫酸、硫酸铜溶液2、仪器准备:烧杯、导线、电流表等。
3、教具准备:多媒体辅助教学课件四、教学方法:实验探究、交流讨论、多媒体辅助教学综合法五、课时安排:1课时六、教学过程(共分为四个环节)第一个环节:创设问题情景,引入本节主题。
以火力发电为例→火力发电过程中能量的转化形式→如何将化学能直接转化为电能的→氧化还原反应→引入探究原电池的原理要达到的教学目标:通过分析火力发电过程中能量的转化,建立“将化学能直接转化为电能”的新思路,通过对氧化还原反应的本质的分析,提出实现新思路的各种推测和猜想等,培养创新思维能力。
【引入】我们现在教室里的电灯、电脑所用的电来自哪里?【思考】燃煤发电过程中能量是如何转化的?【学生】化学能−−→−燃烧热能−−→−蒸气机械能−−→−发电机电能【板书】第一节化学能与电能的相互转化一、间接转化化学能−−→−燃烧热能−−→−蒸气机械能−−→−发电机电能【引导】平时我们使用的手机、手电筒、MP3所用的电又来自哪种装置?能量是如何转化的?【投影】干电池、氢氧燃料电池、铅蓄电池、铜锌原电池的电池反应式。
最新高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》教学设计精编版
2020年高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》教学设计精编版第二章第二节化学能与电能课时1 化学能转化为电能(教学设计)一、教学目标①知识与技能:1、通过实验探究,认识化学能可以转化为电能,初步认识原电池的反应原理;2、了解原电池的概念,掌握原电池的构成条件与电极反应。
②过程与方法:1、通过实验探究活动,练习化学实验的基本操作;2、通过反应物之间电子转移的分析,理解原电池是氧化还原反应的拓展和运用;3、通过对构成原电池条件的探究,培养观察、比较、分析、归纳等能力,进一步理解探究的意义,练习科学探究的方法,提高科学探究能力。
③情感态度与价值观:1、通过实验探究,体验探究的基本过程,认识化学实验在化学研究中的作用;2、通过实验探究,认识化学能到电能的转化,初步感受其实际生活、生产中的利用价值;3、培养将化学知识应用于生产、生活的意识,关注与化学有关的社会热点问题,培养可持续发展的思想。
二、教学重难点重点:原电池的概念、原理、组成、形成条件及电极反应。
难点:原电池的工作原理,电极反应式的书写。
原电池的概念、原理、组成等是本节课教学内容的核心,是最重要、最基本的内容。
同时,原电池也是高中阶段电化学部分知识的重点之一,因此学好其概念、原理、组成、构成条件及电极反应是本节课的重点而由于学生高中阶段对电化学的学习才刚刚起步,对于微观原理的认识能力尚有欠缺,故理解原电池的工作原理是本节课的难点。
同时电极反应与化学反应方程式、离子反应方程式存在相同点和不同点,因此学会正确判断并书写电极反应方程式,理清电极反应方程式与总反应方程式之间的关系也是本节课的难点。
三、教学方法:小组实验探究、小组讨论交流、比较归纳、自主学习等。
四、教学用具:多媒体教室、PPT课件。
实验仪器及用品:原电池原理装置、电流表、导线、500ml烧杯、洗瓶、滤纸、小刀。
实验试剂:0.1mol/LH2SO4、乙醇、苹果、蒸馏水。
五、学法指导①引导学生掌握观察现象的方法;②让学生自己做实验,并学会对实验进行归纳总结;③帮助学生抓住关键,掌握重点。
高中化学《化学能转化为电能》教案
高中化学《化学能转化为电能》教案一、教学目标1.了解化学能转化为电能的原理及其应用。
2.掌握化学电池的基本结构和工作原理。
3.了解电化学反应中离子在电极上的沉积和析出过程。
二、教学重点化学电池的基本结构和工作原理三、教学难点电化学反应中离子在电极上的沉积和析出过程四、教学内容1.化学能转化为电能的原理及其应用(1)化学能转化为电能的原理化学电池是一种将化学能直接转化为电能的装置。
其中一个金属或金属离子接受或捐赠电子,在电解质中发生氧化还原反应,在电子流的作用下,这些电子沿导体流动,并在另一个金属或金属离子上返回原来的反应中,从而形成了电池的工作电势差。
(2)化学能转化为电能的应用电池具有广泛的应用,例如:a.干电池:是我们日常生活中最常见的电池,由一个负极和一个正极组成,内部充满着酸性电解质,可以提供较小的电流,用于一些小型电子设备等。
b.蓄电池:是一种可以充电的电池,通常用于车载电源、太阳能电池板储能等。
c.燃料电池:是一种以氢气为燃料的电池,可将化学能转化为电能,也可以直接向其它都设备供电。
2.化学电池的基本结构和工作原理(1)化学电池的基本结构通常由两个半电池组成,每个半电池由一个电极和一个电解质组成。
电极可以是金属或半金属,电解质可以是液态或固态,可以是无机盐、有机液体或聚合物等。
(2)化学电池的工作原理化学电池将半反应分开进行反应,一个半反应发生在其中一个半电池中,另一个半反应则发生在另一个半电池中,两个半反应的电子流通过电路连接,并通过外部运动发生热能、光能等形式的能量转化。
3.电化学反应中离子在电极上的沉积和析出过程电化学反应中,离子在电极上的沉积和析出过程也是十分重要的。
一般来说,在阳极上,离子释放电子,被氧化成原子或离子,例如金属被氧化成离子;在阴极上,离子接受电子,被还原成原子或离子,例如离子被还原成金属。
在一些特殊的情况下,离子还可以通过电解质浓度的变化、温度变化、电位差等因素影响其沉积和析出的速度和性质。
化学能转化为电能公开课教案
《化学能转化为电能》公开课教案第二节化学能与电能授课人:李晓霞一、教材分析本节重点是原电池,应熟练掌握原电池的构成条件、正负极的判断、电极反应的书写、两极现象、电子电流离子的移动方向、正负极的反应类型、原电池的简单设计及原电池图示的画法。
二、教学目标:知识与技能1、了解燃煤发电的流程及关键步骤2、掌握锌铜原电池的基础知识3、记住化学电池的本质过程与方法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1.发展学习化学的兴趣,乐于探究化学能转化成电能的奥秘,体验科学探究的艰辛和喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐。
2.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,逐步形成正确的能源观。
三、教学重点难点重点:原电池原理,构成原电池的一般条件。
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。
四、学情分析我们的学生已有的知识和实验水平有较大差距,学生对于原电池的了解限于普通原电池的外表结构,因此在教学中应该结合课本实例反复深入的讲解和练习。
五、教学方法1.实验法:原电池实验应分组实验。
2.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备1.学生的学习准备:预习课本原电池基础知识,初步把握原电池实验的原理和方法步骤。
2.教师的教学准备:课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
七、教学过程导入新课【老师】上节课我们学习了化学能与热能的相互转化,还在科学视野中了解了人类利用能源的三个阶段,我们现在就生活在一个多能源结构时期,想想我们生活中哪些能源可以从自然界中直接获得? 哪些能源经过加工、转换得到的?【学生】回答后,然后阅读第39页资料卡片。
高中化学优质教案 化学能转化为电能 教学设计[必修]
第1课时化学能转化为电能一、教学设计思路(1)引题:学生通过Internet收集信息及结合课本上的有关火力发电的知识的讲解,让同学们认识到火力发电的能量损耗,为了解决节能环保与能量损耗的矛盾,人们提出化学能直接转变成电能的想法。
实现这种想法的装置就是原电池(2)分组动手实验,探讨原电池原理。
然后开展第二个探究性实验:通过提供材料,让学生设计实验方案,设计出原电池,探讨构成原电池的条件。
最后开展第三个探究性实验:利用所学知识,根据现有材料,制作水果电池,让学生体验学习化学乐趣。
(3)在实验探究过程中,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质二、教学目标1. 知识与技能:⑴了解常见的化学能与电能的转化方式⑵理解铜锌原电池的原理及结构,了解原电池的组成条件,会判断电极,会判断电流、电子流、离子流方向。
2. 过程与方法:(1)研究和总结火力发电的利和弊,视线从化学能——热能——机械能——电能的思维模式向化学能直接转化为电能的新思维模式的转化(2)认识和体会化学能和电能相互转化的研究过程,理解氧化还原反应中的电子转移是化学电池的反应基础3.情感态度与价值观⑴通过预习培养学生自学能力、独立解决问题、发现问题的能力。
⑵通过实验探究培养学生主动探索科学规律的精神⑶通过思考与交流,让学生学会联系自己已掌握的知识通过比较归纳认识事物的本质特征。
(4)通过合作学习培养合作意识,培养效率意识三、教学重点初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
四、教学难点通过对原电池实验的探究、引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质以及这种转化的综合利用价值。
五、教学方法预习、实验探究、讨论、启发、讲解、练习六、教学设计。
高中化学优质教案 化学能转化为电能 教学设计[必修](10)
2.2.1化学能转化为电能一、内容及其解析1.内容:这是一堂关于化学能转变成电能的知识。
2.解析:使学生初步认识原电池的概念、原理、组成条件、电极名称、电极反应和总反应及原电池的应用。
二、目标及其解析1.目标(1)了解化学能与电能之间的相互转化关系。
(2)初步认识原电池的概念、原理、组成条件、电极名称、电极反应和总反应及原电池的应用。
2.解析(1)通过实验探究理解原电池的概念、原理、组成条件、电极名称、电极反应和总反应及原电池的应用。
(2)通过反应物之间电子转移的探究,理解原电池的形成是氧化还原的本质的拓展和应用。
三、教学问题诊断分析本节课由于涉及抽象的微观粒子,学生理解起来有些困难,教学中除了通过实验帮助学生理解有关知识外,还用了大量的模拟动画帮助学生理解实验现象,通过实验探究总结解释实验现象、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,。
四、教学支持条件分析投影仪、多媒体、实验五、教学过程设计(一)教学基本流程(二)教学情景一.火力发电的原理【问题探究1】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、火力发电过程如何?【实验探究1】设计意图:实验探究引出原电池知识师生活动:教师引导学生观察和分析实验现象【问题探究2】1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生?2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么?3、锌片的质量有无变化?溶液中c(H+)如何变化?4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写?5、电子流动的方向如何?设计意图:利用问题串引导学生分析原电池原理师生活动:教师提出问题,学生回答【板书】(1)原电池的定义──将化学能转变为电能的装置叫做原电池。
高中化学优质教案 化学能转化为电能 教学设计[必修](3)
第二章化学反应与能量第二节化学能与电能第1课时化学能转化为电能教学目标知识与技能目标1.理解化学能与电能之间转化的实质及其应用;2.初步了解化学电池的化学反应基础——氧化还原反应;3.掌握原电池的电极反应式书写。
过程与方法目标通过列举伽伐尼电流这个例子来引入本节内容,同时采用提问、解说、举例论证、知识讲解以及任务驱动等教学方法是学生掌握好本节课的内容与方法。
情感态度与价值观目标培养学生的探索精神,观察能力,分析问题的能力以及创造能力。
教学重点1. 化学电池的化学反应基础;2. 原电池的电极反应式书写。
教学难点原电池的电极反应式书写教具多媒体、黑板教学方法提问、解说、举例论证、知识讲解以及任务驱动等教学过程【基础知识检查】1. Ba(OH)2•8H2O和NH4Cl反应的化学方程式。
2. 写出中和热的定义。
3. 写出锌与稀硫酸反应的化学方程式。
【引入新课】【师】:电能是现代社会中应用最广泛,使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称电力。
如生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……再如火箭上天、“神州”飞船遨游太空,它们都必须使用电,并且主要使用电池。
大家一定想知道电池为何能释放出电。
今天我们用化学知识来揭开这个谜。
下面我们先来看看前人是如何研究电池的?[PPT] 1.奇妙的青蛙腿——伽伐尼电流1780年,意大利解剖学和医学教授伽伐尼的青蛙抽搐实验,展示了原电池的雏形。
[思考与交流]:①青蛙腿为什么会抽搐?【生】:因为青蛙触电了。
【师】:回答的非常不错。
具体的说是因为盛装青蛙的铁盘、铜刀以及青蛙的体液这个体系构成了原电池,并产生了电流(此时相当于生物自身的生物电流)刺激青蛙的腿部神经体统,从而使青蛙腿抽搐。
那么首次试验的启发,在1800年意大利物理学家伏特建立伏打电堆模型。
伏打电堆的发明,使人们第一次有可能获得稳定而持续的电流,伏特电池使人类从静电时代走向了动电时代。
下面我们来学习一下本节课的知识。
高中化学优质教案 化学能转化为电能 教学设计[必修](6)
第1课时化学能转化为电能教学目标:1、通过实验探究原电池中发生的反应,认识化学能转化为电能的基本原理。
2、学会分析、推理、归纳和总结的逻辑思维方法,提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。
3、通过实验和小组合作学习,体验科学探究过程。
4、了解各类电池在生产、生活实际中的应用,认识化学的价值。
增强环保意识。
重点重点:了解原电池的概念、原理、组成及应用。
教学难点:理解化学能向电能转化的本质及原电池的构成条件。
教学过程[展示图片][提问]由上面的图片,我们可以知道,这些都是我们日常生活中经常接触到的物品,而他们都与什么能源有关?[学生回答]电能……[提问]那么电是如何产生的?是否因为发生了某些化学反应,从而使些能量转化为电能呢?这就是我们这节课要研究的内容——化学能与电能。
在学习新课内容前,请同学们思考以下几个问题:[投影]思考问题⏹电力在当今社会的应用和作用。
⏹我国目前和未来发电总量的构成。
⏹火力发电的原理是什么?⏹火力发电有什么利和弊?[学生讨论、分析]问题1:随着科学技术的发展和社会的进步,各种各样的电器不断进入现代社会,而使用电器都需要电能,可以说,电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源。
问题2:由我国发电总量构成图,可以看出,我国主要是火电和水电,其中火电居于首位。
问题3:由火电站工作原理示意图可以看出,火电是通过化石燃料燃烧,使化学能转变为热能,加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机,然后带动发电机发电。
其过程的一系列能量转换过程如下:问:如何把化学能直接转化为电能呢?[师]:其中,燃烧(即发生氧化还原反应)是使化学能转换为电能的关键,氧化还原反应的本质是发生了电子的转移,引起化学键的重新组合,同时伴随着体系能量的变化,要想使这些释放的能量直接转变为电能,就要设计一各装置,使氧化反应和还原反应分别在两个不现的区域进行,并使其间的电子转移,在一定条件下形成电流。
下面我们看一下实验2-4,一起通过实验探究这种装置是如何将化学能转变为电能的。
高中化学优质教案 化学能转化为电能 教学设计[必修](11)
第二章化学反应与能量第二节化学能与电能第1课时化学能转化为电能教学内容本单元知识内容在必修1中,讲到了很多的关于电能的生活实例但还没有形成具体的知识概念。
教材利用活动与探究铜锌原电池的装置,总结出原电池的原理。
通过实验现象的分析出两极的反应方程式,通过上面知识的构建总结出原电池的原理,提出原电池的概念。
教学目标[知识与技能]1.通过实验探究,认识电能可以转化为化学能,初步认识电解池的原理。
2.了解电解的应用。
[过程与方法]1.通过探究活动知道分析解决问题的科学方法,体会生活与理论的联系。
2.通过反应物之间电子的转移的探究,理解电解和原电池的关系。
[情感态度与价值观]1.学会用已有知识进行设计新的实验,提高环保意识。
2.通过化学能与电能的相互转化,学会用变化的唯物观点来对待事物发展。
学情分析学习者为高一学生。
学生好奇心强,思维活跃,能积极主动地学习,同时已具备一定的化学思维基础和基础实验技能,但对实验现象及结果的分析和处理能力还有一定的欠缺,需要教师不失时机的引导。
此外,其年龄特点决定了他们对于直接感性的事物接触能较快的接受,而对于较抽象的概念则存在理解模糊或概念不清晰的问题。
对于《化学能转化为电能》的主要知识点中,构成原电池的工作原理,涉及到较多需要想象的抽象思维概念,学生理解起来较为费力。
因此,采用实验结合课件模拟的教学形式有利于学生更快更深刻地理解相关概念。
另外,在此之前,学生已经掌握氧化还原反应的概念及化学反应中存在能量的变化和转化,是学习本节重要的知识基础。
教学策略首先根据我国发电总量构成图及火电能量转化示意图分析火力发电体系中存在的缺陷,创设情景提出问题。
然后通过奇妙趣味的硬币电池实验激发学生学习兴趣。
其次在新课中指导学生按照发给学案内容完成书上的实验内容,并记录现象,做完实验交流结果,引出原电池的概念,让学生亲身体验到学习的快乐。
且抓住反常的实验现象——铜片上产生气泡,及时提问,气泡的成分可能是什么?如何产生?并借助于多媒体动画演示分析,帮助学生突破重难点。
高中化学《化学能转化为电能——电池》优质课教学设计、教案
教学设计指导思想:充分调动学生的积极性和主动性,以学生为主体,让学生自主地参与知识的获得过程,并给学生充分的表达自己想法的机会。
以实验为载体,创设问题情境,将设计原电池与知识回顾、新知识引入融为一体,将实验探究与思考交流交替进行,充分利用学生的好奇心和求知欲设计层层实验和问题情境,使学生在自主实验、积极思考和相互讨论中自己发现问题、分析问题和解决问题。
在教学内容的安排上,按照从易到难,从实践到理论再到实践的顺序,首先通过橙子电池视频,引人课题。
在实验——观察——讨论——推测——验证的过程中,学习和理解原电池的概念和原理。
在此基础上,通过实验探索能产生持续稳定电流的原电池的条件。
最后,让学生体会盐桥原电池在实用性开发方面的积极意义。
根据学生的知识结构、心理特点和教学内容的实际需要,采取了启发、讨论、实验探究等教学方法,并采用多媒体进行教学。
应用原电池么问题?[质疑2]锌片上产生大量铜对原电池电能的提供有没有影响?[质疑3]如何改进这套装置?[质疑4]盐桥原电池的优点有哪些?[ 师生总结] 盐桥原电池的优点。
1.能量转换率高2.产生持续、稳定的电流2.锌片与硫酸铜溶液因为直接接触而发生氧化还原反应这种原电池的工作效率低学生提出改进的实验方案师生共同完成实验二主要现象记录1.锌片上没有明显现象2.电流表指针恒定氧化剂和还原剂可以不直接接触,在有盐桥的特定原电池装置下,也能发生氧勤于思考。
培养学生利用信息、分析问题的能力培养学生运用比较的方法加工信息体会盐桥原电池的功能与价值。
(完整版)高中化学《化学能转化为电能》优质课导学案设计
《化学能转变为电能》教案[三维目标]:知识与技术: 1、认识化学能与电能之间的互相转变,知道原电池的观点。
2、理解原电池工作原理,认识原电池的构成条件。
3、学会判断原电池的正、负极,初步认识电极反响式。
过程与方法:体验科学研究的过程,理解科学研究的意义,理解科学研究的基本过程和方法,初步养成科学研究的能力。
感情态度与价值观:提升学习化学的兴趣和热忱,体验科学研究的艰辛与愉悦,感觉化学世界的巧妙与和睦[ 教课要点 ] :原电池工作原理、构成、电极反响[ 教课难点 ] :从电子转移角度理解化学能向电能转变的实质[ 学习过程 ] 实验研究(写好实验现象,并思虑以下问题)实验步骤现象1、铜片插入稀硫酸铜片表面2、锌片插入稀硫酸锌片表面3、铜片和锌片连在一同铜片表面插入稀硫酸锌片表面4、铜片和锌片之间连一电流表铜片表面锌片表面插入稀硫酸电流表指针[沟通议论]:1、写出反响方程式并画出双线桥,哪一种物质失掉电子?哪一种物质获得电子?2、导线在这个过程中起到什么作用?你如何才能知道导线中有电子流过?3、如何才能知道导线中电子流动方向?该装置的正负极分别是什么?4、能量是如何转变的?[ 概括小结]:1、原电池定义 : 装置。
2、工作原理:(以铜-锌-稀硫酸原电池为例)电极电极得失电子电子、离子名称电极反响反响种类流动方向资料的粒子负极正极实质:经过反响分开在两极进行,复原剂在转移给氧化剂。
极所失掉的电子3、电极判断负极正极4、构成条件:[ 科学研究 ] :议论、引出构成原电池需要的条件、原电池形成条件的研究:组一:Zn Zn Fe Zn Zn C Zn 陶瓷①②③④稀硫酸稀硫酸稀硫酸稀硫酸组二:Fe Cu Fe Cu Fe Cu⑤⑥⑦稀硫酸硫酸铜溶液酒精组三:Zn CuZn Cu⑧⑨稀硫酸稀硫酸稀硫酸能够形成原电池的有[ 概括小结 ] :构成条件1 、两个电极2 、两极插入溶液3 、形成回路4 、自觉进行的反响(以上条件同时知足)5、原电池原理的应用:①设计适用的化学电源②解说生活中常有现象(钢铁腐化及防备)③加速某些反响速率(用粗锌制氢气)④判断金属活动性[ 反应练习 ] :一、选择题1、能源可分为一级能源和二级能源,自然界中以现成形式供给的能源称一级能源,需依赖其余能源的能量间接制取的能源称为二级能源。
高中化学优质教案 化学能转化为电能 教学设计[必修](7)
第1课时化学能转化为电能本内容选自人教版高中化学必修2《化学反应与能量》第二章第二节第一课时。
教学对象为某城镇重点中学普通班学生。
一、教学设计思路分析1、教材分析本节课的地位和作用:从知识体系看,原电池原理是在氧化还原反应知识基础之上发展起来的一种重要基础理论,是中学化学课程标准中的重要内容之一,也是中学化学中的重要基础理论之一。
通过对初中化学和高一化学的学习,学生已对“化学与能源”的问题有了初步的认识,今后还要选修“化学反应原理”这一模块,将进一步学习原电池、化学反应与能量、金属的腐蚀和保护这些内容。
因此,学习本节知识,不但可加深对氧化还原反应、化学与能量等知识的理解,为学习更深层次的电池理论奠定基础,而且还可提高学生生活能力和科学素养。
教学重点:原电池的工作原理和构成条件。
教学难点:如何通过原电池实验探究,使学生从电子转移角度理解化学能转化为电能的本质2、学情分析学生已具备一定的认知水平和观察能力,思维活跃,好奇心、求知欲强,已有了初步的实验操作能力和分析能力。
学生已经学习了金属的性质、电解质溶液、氧化还原反应等知识,为学习原电池原理及构成条件奠定了基础。
但是,学生的“抽象”思维能力还不够,因此要加强实验教学,丰富学生感性认知,以促进学生理性认识能力的不断提高。
3、教学设计重点及基本思路采用“质疑导课→实验探究→新知应用与实践检验→总结与知识拓展”的教学模式,突出探究原电池的构成条件和原电池原理,用化学检验和电流计检测的方法论证电子转移方向,促进学生对原电池原理的理解。
二、教学方案设计1、教学目标知识与技能:通过实验探究,理解原电池原理,初步掌握原电池的构成条件,并能正确判断原电池的正负极以及书写电极反应方程式;过程与方法:通过实验探究,经历研究过程,体验研究方法;通过交流与合作,比较与归纳等教学形式,掌握学习化学的方法。
情感态度与价值观:认识到生活中存在化学,并能初步运用化学知识认识和解决生活中的简单问题2、教法和学法指导问题讨论法、对比法、归纳法3、教学模式4、课前准备分组准备:每组6人(学优学困情况相当),每组1名组长。
高中化学优质教案 化学能转化为电能 教学设计[必修]1(2)
第1课时化学能转化为电能1.基本目标:知识与技能目标:了解原电池的形成条件;了解铜锌稀硫酸原电池的工作原理;了解原电池的形成条件。
过程与方法目标:能分析氧化还原反应与原电池之间的联系;学会根据简单的氧化还原反应设计出一套原电池,并分析其工作原理。
情感、态度、价值观目标:通过对设计出原电池装置的必要性的研究,激发学生的环保意识;通过对设计原电池装置的可行性及其实现条件的思考与交流,培养学生解决问题的意识和加强学生解决问题的能力。
通过对原电池的形成条件的研究,提高归纳总结和分类处理信息的能力。
2.发展性目标:知识与技能目标能从本质上理解原电池的形成条件和工作原理,加强对氧化还原反应和原电池原理之间的联系的理解。
过程与方法目标:能有序的思考方案设计的可行性原则,能从众多的感观材料中提取分析出共性和规律。
情感、态度、价值观目标:体会思维的快乐和思维得到实验肯定的成功的喜悦。
3.教学重点的分析与确定:本节课是学生初次接触原电池的知识,而在后面的选修模块中还会详细介绍原电池原理的不同应用,加深对原电池原理的充分理解。
因此我将本节课的重点定位为:理解氧化还原反应与原电池原理之间的联系,了解原电池的形成条件和简单原电池原理的分析。
4.教学难点的分析与确定:学生此时对于氧化还原反应的知识已经有一定程度的储备,但是化学反应原理的实际应用却是第一次接触,而对于将一个氧化还原反应分为两个半反应在两个不同场所发生也十分陌生,因此我将本节课的难点定位为:原电池装置的设计。
.教学进程【提问】是否观察到电流产生?为【提问】通过同学们刚才的分析,我们知道化学能转化成电能则一定有电流产生,而刚才的实验中我们并没有观察到电流的产生,那么我们如何检测反应中是否有电流产生↑为例分析,设计一套实验装置,来验证观察现象:有无色气体产生;没有观察到电流产生,因为没有外电路,没有电流计。
思考、交流后画出装置简图;用实验验证是否有电流产生。
汇报实验信息。
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Zn Cu
× 高三《能转为电能 电池》复习教案2 一、教目标
1体验能与电能相互转的探究过程
2金属的电腐蚀
3 电极反应式的写法 二、教重点
初步认识原电池概念、原、组成及应用。
电极反应式的写法。
三、教难点
通过对原电池实验的研究,引导生从电子转移角度解能向电能转的本质,以及这种转的综合利用价值。
四、教过程
【引入】
电能是现代社会中应用最广泛,使用最方便、污染最小的一种二次能,又称电力。
例如,日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。
那么,电池是怎样把能转变为电能的呢?我们这节课一起复习一下有关原电池的相关内容。
试验探究:铜片、锌片、硫酸都是同们很熟悉的物质,利用这三种物质我们再现了1799年意大利物家----伏打留给我们的历史闪光点!
【实验探究】(铜锌原电池) 实 验 步 骤 现 象 1、锌片插入稀硫酸
2、铜片插入稀硫酸
3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸
【问题探究】
1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生?
2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么?
3、锌片的质量有无变?溶液中c (H+)如何变?
4、锌片和铜片上变的反应式怎样书写?
5、电子流动的方向如何?
讲:我们发现检流计指针偏转,说明产生了电流,这样的装置架起了能转为电能的桥梁,这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。
一、原电池
(1)原电池概念:能转为电能的装置叫做原电池。
问:在原电池装置中只能发生怎样的变?
生:+2H+=2++H2↑
讲:为什么会产生电流呢?
答:其实锌和稀硫酸反应是氧还原反应,有电子的转移,但氧剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时,由于分子热运动无一定的方向,因此电子转移不会形成电流,而通常以热能的形式表现出,激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。
显然从论上讲,一个能自发进行的氧还原反应,若能设法使氧与还原分开进行,让电子的不规则转移变成定向移动,便能形成电流。
所以原电池的实质就是将氧还原的电子转移变成电子的定向移动形成电流。
(2)实质:将一定的氧还原反应的电子转移变成电子的定向移动。
即将能转成电能的形式释放。
问:那么这个过程是怎样实现的呢?我们看原电池原的工作原。
(3)原:(负氧正还)
问:在锌铜原电池中哪种物质失电子?哪种物质得到电子?
生:活泼金属锌失电子,氢离子得到电子
问:导线上有电流产生,即有电子的定向移动,那么电子从锌流向铜,还是铜流向锌?
生:锌流向铜
讲:当铜上有电子富集时,又是谁得到了电子?
生:溶液中的氢离子
讲:整个放电过程是:锌上的电子通过导线流向用电器,从铜流回原电池,形成电流,同时氢离子在正极上得到电子放出氢气,这就解释了为什么铜片上产生了气泡的原因。
讲:我们知道电流的方向和电子运动的方向正好相反,所以电流的方向是从铜到锌,在电上我们知道电流是从正极流向负极的,所以,锌铜原电池中,正负极分别是什么?
生:负极()正极()
实验:我们用干电池验证一下我们分析的正负极是否正确!
讲:我们一般用离子反应方程式表示原电池正负极的工作原,又叫电极方程式或电极反应。
一般先写负极,所以可表示为:负极():-2=2+(氧)
正极():2H++2=H2↑(还原)
讲:其中负极上发生的是氧反应,正极上发生的是还原反应,即负氧正还。
注意:电极方程式要①注明正负极和电极材料②满足所有守衡
总反应是:+2H+=2++H2↑
讲:原一个自发的氧还原反应通过一定的装置让氧剂和还原剂不规则的电子转移变成电子的定向移动就形成了原电池。
转折:可以看出一个完整的原电池包括正负两个电极和电解质溶液,及导线。
那么铜锌原电池中的正负极和硫酸电解质能否换成其他的物质呢?
生:当然能,生活中有形形色色的电池。
过渡:也就是构成原电池要具备怎样的条件?
二、原电池的构成条件的探究---分组实验活动--- 课件展示
思考:锌铜原电池的正负极可换成哪些物质?保证锌铜原电池原不变,正负极可换成哪些物质?(、F、S、Pb、Ag、P、A 等)
思考:如何根据氧还原反应原设计原电池呢?
请将氧还原反应+ 2+ = + 2+设计成电池:有生板演画出装置图,
讲述:设计成盐桥的原及有点
此电池的优点:能产生持续、稳定的电流。
其中,用到了盐桥
什么是盐桥?
盐桥中装有饱和的溶液和琼脂制成的胶冻,胶冻的作用是防止管中溶液流出。
盐桥的作用是什么?
可使由它连接的两溶液保持电中性,否则锌盐溶液会由于锌溶解成为2+而带上正电,铜盐溶液会由于铜的析出减少了2+而带上了负电。
盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移,使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。
导线的作用是传递电子,沟通外电路。
而盐桥的作用则是沟通内电路。
结论:
1、活泼性不同的两电极
2、电解质溶液
3、形成闭合回路(导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液
4、自发的氧还原反应(本质条件)
三、电
(1) 干电池(NH4糊状物为电解质)
负极(锌筒):-2—=2+,
正极(石墨)2NH4++2MO2 + 2-=2NH3↑+M2O3+H2O
总反应:+2NH4++2MO2= 2++2NH3↑+M2O3+H2O
(2) 银锌电池(电解质为OH)
负极:+2OH--2-=(OH)2(或+2OH--2- =O+H2O)
正极:Ag2O+H2O+2-=2Ag+2OH-
总反应:+Ag2O+H2O=(OH)2+2Ag (或+Ag2O=O+2Ag)
(3) 铅蓄电池(电解质溶液为稀硫酸)
负极(Pb):Pb+SO42--2-=PbSO4,
正极(PbO2):PbO2+4H++ SO42-+2-=PbSO4+2H2O
总反应:Pb+P bO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
(4) 燃料电池:当前广泛应用于空间技术的一种典型燃料电池就是氢氧燃料电池,它是一种高效低污染的新型电池,主要用于航天领域。
它的电极材料一般为活电极,碳电极上嵌有微细分散的铂等金属作催剂,如铂电极、活性炭电极等,具有很强的催活性。
电解质溶液一般为40%的OH溶液。
电极反应式为:负极H22H
2H+2OH--2 -=2H2O
正极O2+2H2O+4 -=4OH-
电池总反应式为:2H2+O2=2H2O
另一种燃料电池是用金属铂片插入OH溶液作电极,又在两极上分别通甲烷(燃料)和氧气(氧剂)。
电极反应式为:
负极:H4+10OH--8-=CO32-+7H2O;
正极:4H2O+2O2+8-=8OH-。
电池总反应式为:H4+2O2+2OH=2O3+3H2O
四、金属的电腐蚀与防护【生看书讨论】
1.什么是金属的腐蚀?金属腐蚀的本质是什么?
2.腐蚀与电腐蚀的共同点和不同点是什么?
3.钢铁腐蚀的两种情况?电极反应的书写?
4.金属的防护的方法有哪些?。