高中化学1.3化学能转化为电能教案鲁科版选修4
高中化学 1.3化学能转化为电能 电池导学案3鲁科版选修4
第1化学能转化为电能——原电池(第3课时金属的腐蚀与防护)【学习目标】1、能说出金属腐蚀的原因,能辨别金属发生腐蚀的类型;2、会解决金属防护的以及金属的电化学防护的原理;3、会书写钢铁在不同条件下腐蚀的电极反应。
【学习重点与难点】钢铁在不同条件下腐蚀的电极反应【使用说明与学法指导】1、带着预习案中问题导学中的问题自主设计预习提纲,通读教材27-30页内容,对概念、关键词,作好必要的标注和笔记。
2、认真完成基础知识梳理,在“我的疑惑”处填上自己不懂的知识点,在“我的收获”处填写自己对本课自主学习的知识及方法收获。
3、熟记、基础知识梳理中的重点知识预习案一、问题导学1、铁器在潮湿环境下比较容易生锈,为什么呢?2、如何更好地防止钢铁腐蚀?二、知识梳理(一)、金属的腐蚀1.定义:_____________________________________________________________2.实质:金属失去电子被氧化。
3.分类:(1)化学腐蚀:_________________________________________。
(2)电化学腐蚀:______________________________________________。
(二)、金属电化学腐蚀的原理1.定义:____________________________________________________________________ 2.实质:被腐蚀金属成为原电池的负极而被溶解。
3.分类:(1)吸氧腐蚀:在水膜________________时,正极上O2被还原。
(2)析氢腐蚀:在水膜________________时,正极上H+被还原。
(三)、金属的防护1.本质:阻止金属发生氧化反应。
2.方法(1)________________________________(2)加防护层,________________________________等。
3、化学能转化为电能——电池-鲁科版选修四教案
3、化学能转化为电能——电池-鲁科版选修四教案一、教学目标1.掌握电池的基本概念和组成。
2.理解电池的化学反应及其转化为电能的原理。
3.了解不同类型电池的特点和用途。
二、教学重难点1.化学能转化为电能的原理。
2.电池的化学反应及其组成。
三、教学内容1. 电池的基本概念电池是将化学能转化为电能的装置。
其基本构成是两个半电池,即两个不同金属电极及其溶解在电解质中的离子,通过导线连接而相连,并搭建在各自的半电池中,在外接负载条件下向负载提供电能的装置。
2. 电池的化学反应电池是通过化学反应将化学能转化为电能的装置。
在电池中,两个半电池通过电解质相互联系,而产生化学反应,电池中的元件之间涉及多种可能的反应和变化。
3. 电池的工作原理电池的工作原理是两种不同物质之间的化学反应和电荷分离两种物质之间的电荷分离。
在电池的工作过程中,两种不同的金属或非金属产生电化学反应,生成电荷失衡的离子,即进行了氧化还原反应。
4. 不同类型电池的特点及应用根据不同的化学反应原理和材料组成,电池可分为干电池、碱性电池、铅蓄电池、锂离子电池、太阳能电池等多种类型。
•干电池:由纯锌和碳对电极、混合氧化物为正极、酸类或碱类电解质组成。
虽然电压较低,但由于价格低廉,用途广泛。
•碱性电池:由锌和锰相对作为负极、氧化银为正极、氢氧化钾为电解质组成。
电压较高,使用寿命长,适用于数码相机、闹钟等各种低功耗电器。
•铅蓄电池:由铅的氧化还原反应和硫酸的电离反应组成,可用于汽车、UPS等大功率应用。
•锂离子电池:由锂离子和金属氧化物相互作用,并在此基础上生成电池。
锂离子电池体积轻巧,能量密度高,使用寿命长,并适用于移动电话、平板电脑等电子产品。
•太阳能电池:由太阳光辐射击破,光伏效应产生电能。
太阳能电池广泛应用于野外探险、太空航天等领域。
四、教学方法1.讲解法:讲解电池的基本原理、结构和组成等内容。
2.案例分析法:通过案例分析电池的使用和特点,旨在使学生加深对电池性质的理解。
2019-2020年鲁科版高中化学选修四1-3化学能转化为电能-电池 教学设计
2019-2020年鲁科版高中化学选修四1-3化学能转化为电能-电池教学设计第1课时“化学能转化为电能——电池”教学设计一:教材分析本节课为鲁科版选修教材《化学反应原理》第一章第三节第一课时的内容。
1、教材的地位和作用《化学反应原理》在高中教材中起着承上启下的作用,是在必修的基础上,进一步帮助学生构建较为完整和系统的化学反应原理知识体系,能够有效提升对化学反应的认识,能够从化学反应的本质多角度分析化学反应,为深入学习化学知识提供了理论指导。
教材第一章以“能量转化”为纲,从实验测定、理论计算、定量表示等方面描述了化学反应的热效应。
后两节介绍了电能与化学能相互转化的具体形式——电解和电池。
对理论知识的学习给以方法的指导,对《化学反应原理》的学习起到引领的作用。
2、本节教材简析:学生在必修教材中已了解了原电池的概念。
本节课以单液原电池为模型分析原电池的工作原理、形成条件,并达到对有关“电解质溶液、化学反应的能量变化、氧化还原反应、金属活动性强弱比较”等知识的整和,使学生的认识得到提升。
通过介绍盐桥引出双液原电池。
采用逐步深人的研究手段,实现对学生创新精神的培养。
3、重点、难点重点:原电池的工作原理、形成条件、电极反应式及电池反应方程式的书写难点:原电池的工作原理。
二、三维教学目标2、本节内容的三维目标知识与技能:(1).了解原电池是将化学能转化为电能的装置,能够结合实例说明原电池的工作原理,能判断原电池的正负极。
知道在原电池中,在负极发生氧化反应,在正极发生还原反应,能写出电极反应式和电池反应方程式。
(2).通过实验探究,知道形成原电池的基本条件。
(3).了解科学探究的一般过程,能设计并完成一些基本的化学实验。
过程与方法:(1)经历实验探究的过程,并从中获得体会,进一步理解科学探究的意义,提高科学探究的能力。
(2)、通过原电池装置的实验设计, 训练学生的实验设计能力、动手操作能力及认真完成实验、观察现象、分析问题和解决问题的科学探究精神和创新能力。
高中化学 第3节 化学能转化为电能电池教案 鲁科版选修4
高中化学第3节化学能转化为电能电池教案鲁科版选修4一、教学目标(一)知识技能1、掌握化学能是能量的一种形式,它同样可以转化为其他形式的能量。
2、掌握原电池的工作原理、能写出电极反应和电池反应方程式。
3、了解常见化学电源的种类及工作原理。
4、能解释金属发生电化学腐蚀原因,了解金属的防腐措施。
(二)过程与方法通过反应物之间电子的转移的探究,理解原电池的形成是氧化还原反应的本质的拓展和运用。
(三)情感价值观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,形成较为客观、正确的能源观,提高开发高能清洁燃料的意识。
二、教学重点初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
三、教学难点通过对原电池实验的研究,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。
四、教学方法:问题探究法五.预习学案:一.原电池的工作原理原电池是__________________________________________的装置。
1.原电池的构成条件:(1)———————————————————————————————————————————————;(2)___________________ ;(3)___________________。
2.电极、电极反应与电池反应负极:正极:3.电子流向、电流方向与离子定向移动方向4.原电池的工作原理(以铜锌原电池为例,电解质是硫酸铜溶液)例1.由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液的pH怎样变化A.不变B.先变小后变大C.逐渐变大D.逐渐变小例2.在如图所示的装置中,a的金属性比氢要强,b为碳棒,关于此装置的各种叙述不正确的是A.碳棒上有气体放出,pH变大B.a是正极,b是负极C.导线中有电子流动,电子从a极到b极D.a极上发生了氧化反应二.化学电源1.作为化学电源的电池有______电池、_____________电池、_______电池。
其中可能造成环境污染的是______电池;可反复充放电的是________电池。
高中化学 1.3化学能转化为电能-电池导学案1鲁科版选修4
第3节化学能转化为电能——电池(第1课时)【学习目标】1、掌握原电池的工作原理2、掌握原电池的构成条件3、电极反应式书写【课前自主学习案】一、原电池的工作原理1、原电池的设计思路(1)Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu的特征分析①从反应的热效应角度分析:取半药匙Zn粉加入盛有CuSO4溶液的试管中,用手触摸试管壁,感觉试管发热,证明该反应是反应(吸热或放热),△H 0。
②从反应中电子转移角度分析:将Zn片直接插入CuSO4溶液中,失电子,得电子;反应中直接将电子转移至。
(2)原电池的设计思路——利用一个能自发进行的、反应,实现将化学能转化为电能。
2、原电池的工作原理(1)锌片上的反应:;铜片上的反应:。
电池总方程式。
(2)Zn片失去电子后,电子经导线流向铜片,因此,锌片会显示一定的正电性,溶液中的会向锌片移动,铜片接受电子,会显示一定的负电性,溶液中的会向铜片移动。
Zn2+进入溶液,溶液中的Cu2+在Cu片上得到电子。
因此,在导线中(外电路)的流动形成电流,在电解质溶液(内电路)的定向移动形成闭合回路。
(3)使用盐桥的原电池:①盐桥中装有含琼脂的KCl饱和溶液。
②在电池工作过程中,盐桥Cl-流向, K+流向。
3、原电池结构分析(1)从电子流向分析:电子从锌片流向铜片,因此,锌片为电池极,铜片为电池极。
(2)从电极反应的类别分析:锌失去电子发生氧化反应,Zn电极称为,Cu2+在Cu片中得到电子发生还原反应,Cu电极称为。
(课本20页图1-3-2)(3)从反应的类型分析:负极反应一定有剂参加,正极反应一定有剂参加。
可见,原电池是借助反应将转化成的装置。
在电池的外电路,电子流出的电极是极,电子流入的电极是极。
【注意】①正极上电子的数目与负极上电子的数目相等。
②两个电极反应组成电池的总反应。
4、原电池定义:5、原电池的构成条件:、、、二、化学电源1. 化学电源分类:有、和等三类。
其中:可充电电池也叫二次电池;2.锌锰干电池⑴酸性锌锰干电池:作负极,作正极,是电解质溶液,负极:,正极:2NH4++2e-=2NH3+H2(仍有争议),⑵碱性锌锰干电池:作负极,作正极,是电解质溶液,负极:,正极:,电池总反应:【自主检测】1.下列关于原电池的叙述正确的是()A.原电池工作时,溶液中的阳离子向负极移动B.原电池是化学能转变为电能的装置C.在原电池中,电子流出的一极是负极,该电极被还原D.原电池放电时,电流的方向是从负极到正极2. 由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液pH怎样变化()A. 不变B. 先变小后变大C.逐渐变大D. 逐渐变小3.下列装置能够形成原电池的是()ABCDA B C D【课堂探究案】4.关于如图所示的装置的叙述,正确的是()A. 铜是负极,铜片上有气泡产生B. 铜片质量逐渐减少C. 电流从锌片经导线流向铜片D. 氢离子在铜片表面被还原第3节化学能转化为电能——电池(第1课时)【课堂探究案】探究一:原电池的工作原理1、电极反应式:负极:电子,发生反应(在电池内部又称为极),该极发生反应的物质具有性。
化学:1. 3《化学能转化为电能——电池》教案(鲁科版选修4)
化学:1. 3《化学能转化为电能——电池》教案(鲁科版选修4)部门: xxx时间: xxx制作人:xxx整理范文,仅供参考,勿作商业用途第三节化学能转化为电能--原电池一、教案目标1.体验化学能与电能相互转化的探究过程2.金属的电化学腐蚀3. 电极反应式的写法二、教案重点初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
电极反应式的写法。
三、教案难点通过对原电池实验的研究,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。
b5E2RGbCAP四、教案过程【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源,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,电池是怎样把化学能转变为电能的呢?我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。
p1EanqFDPw实验探究:铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质,利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点!DXDiTa9E3d【实验探究】(铜锌原电池>【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?讲:我们发现检流计指针偏转,说明产生了电流,这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁,这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。
RTCrpUDGiT一、原电池<1)原电池概念:学能转化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化学变化?学生:Zn+2H+=Zn2++H2↑讲:为什么会产生电流呢?答:其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应,有电子的转移,但氧化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来,激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。
鲁科版高中化学选修4-1.3《化学能转化为电能——电池》第一课时参考教案2
第3节化学能转化为电能——电池(共三课时)一、教学目标1、知识与技能目标①通过对铜锌原电池的分析,了解原电池的工作原理,根据电流的方向判断原电池的正极和负极的方法,以及电池反应的概念。
②通过学习、了解常见化学电池的种类及其工作原理,认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。
③通过分析铜-铁接触处形成原电池的例子,理解金属腐蚀的电化学原理以及防护的原理。
2、过程与方法目标①通过原电池装置的设计实验,培养学生动手、动脑的能力,以及分析、处理实验数据的能力。
②通过交流讨论,训练学生的思维能力,培养学生获取分析处理、归纳信息的能力。
3、情感态度与价值观目标通过学习,使学生从能量的角度比较深刻的了解化学学科学对人类的贡献,从而赞赏化学的作用。
二、重点、难点重点:原电池的工作原理,写出简单的电极反应及电池反应,金属腐蚀的电化学原理以及据此而设计的防护原理。
难点: 原电池的工作原理,金属发生吸氧腐蚀的电化学原理。
三、教学过程第1课时原电池的工作原理[引言]通常情况下,化学反应中的能量变化主要是化学能和热能之间的转化,实际生产生活中电能的应用更广。
第二章我们学习了把电能转化为化学能的装置—电解池,今天我们继续讨论在必修(Ⅱ)中学习的把化学能转化为电能的装置—原电池。
[指导实验]学生分组设计实验[实验1]将锌片和铜片分别通过导线与电流计连接,并使锌片和铜片直接接触,然后浸入盛有CuSO4溶液的烧杯中。
现象:铜片表面明显有铜析出,电流计指示无电流通过。
[实验2]将锌片和铜片分别通过导线与电流计连接, 并使锌片和铜片不直接接触,然后浸入盛有CuSO4溶液的烧杯中。
现象:电流计指针发生偏转,并指示出电子是由锌片流向铜片;在铜片的表面有红色铜析出。
[问题讨论]实验1:在不同电极上发生反应,电流计指针不动的原因,可能与锌片和铜片直接接触有关,电子没有通过导线。
实验2:发生了原电池反应,该装置构成原电池,锌为原电池负极,铜为正极。
2017_2018学年高中化学第一章化学反应与能量转化第三节化学能转化为电能__电池第2课时教案鲁科版选修4
第一单元第三节化学能转化为电能——电池第2课时【教学目标】(一)知识与技能1.了解生活中常见的电池及它们各自的特点和应用。
2.了解常见电池的工作原理,初步学会电池正负极的判断方法,初步学会简易电池的制作。
3.了解电池在处理上存在的问题及电池应用的前景。
(二)过程与方法1.通过学生自己制作水果电池,培养学生动手操作能力及学以致远的思想。
2.通过学生自己解剖一节干电池来帮助学生认识干电池的构造及工作原理,激发学生学习的热情,提高他们的课堂参与度。
3.通过以电动车用的铅蓄电池实物展示,化抽象为具体,提高学生的兴趣和注意力。
(三)情感态度与价值观1.课前让学生查阅资料了解化学电源发展史,讨论电池的功与过。
并结合实际谈谈生活中如何减少电池造成的污染,来培养学生热爱科学的品质和环保意识,理解科学技术对人类发展的重要性。
2.利用课堂内学习探究与课堂外调查相互结合的方式,使学生用辩证的思想分析科学对人类的双重影响,形成较为客观、正确的能源观,培养了学生查阅资料,利用文献的科学探究能力。
【教学过程】一、教学障碍点分析1.学生通过必修2 “发展中的化学电源”,应已了解几种常见的化学电源(干电池、充电电池和燃料电池)在社会生产中的应用,初步认识化学电源的工作原理与分类,以及认识化学电源可能引起的环境问题。
选修4“化学电源”增加的内容主要是判断电池的优劣标准及部分化学电源的电池反应。
对于化学电源教学而言,除了认识它们的用途和可能引起的环境问题外,还可以发展什么认识?必修与选修中有关化学电源教学的关键差别在哪里?2. 原电池是高中化学的重点,也是高考的热点。
而电极反应属于氧化还原反应的半反应,故又是高中化学的一个难点。
在平常练习、模拟考试或者是高考中,经常会遇到一些在教材中没有出现的陌生电池,书写电极反应方程式时就会遇到障碍,要么无从下手,要么费时费力。
二、教学设计环节1:评价生活中的常见化学电源【设计意图】:由于学生已经学习了化学电源在生活中的应用,因此可以根据已有知识与生活经验明确判断一种电池优劣的标准,并由此建立本节课的学习心向:关注化学电源的性能与设计,以及如何改进化学电源以优化其性能,从而更好地满足生产、生活的需要。
高二化学 1.3化学能转化为电能――电池学案 鲁科版选修4
高二化学 1.3化学能转化为电能――电池学案鲁科版选修41、3 化学能转化为电能电池学案(鲁科版选修4)[学习目标]1、熟练掌握原电池的工作原理并能正确书写电极反应式。
2、能正确分析可充电电池与燃料电池的工作原理。
3、掌握金属的腐蚀原理及防护措施。
题型一原电池的工作原理例1 如图是Zn和Cu形成的原电池,则下列结论中正确的是()①铜为阳极,锌为阴极;②铜极上有气泡;③SO向铜极移动;④若有0、5 mol电子流经导线,则可产生0、25 mol气体;⑤电子的流向是铜到锌;⑥正极反应式:Cu+2e-―→Cu2+。
A、①②③B、②④C、④⑤⑥D、③④⑤解析①中Cu为正极,Zn为负极,③中SO向负极(Zn极)移动,⑤中电子的流向是Zn―→Cu,⑥中正极反应式:2H ++2e-―→H2↑,故①③⑤⑥错。
答案B变式训练1 如下图所示,将两烧杯用导线相连,Pt、Cu、Zn、C分别为四电极,当闭合开关后,以下表述正确的是()A、Cu极为原电池负极B、Cu极附近显碱性C、C极发生氧化反应D、电子流向为C极流向Pt极答案B解析如题图,右端为原电池,负极:Zn―→Zn2++2e-正极:2H++2e-―→H2↑左端为电解池,阴极(Cu电极):2H++2e-―→H2↑阳极(Pt电极):2Cl-―→Cl2↑+2e-可知Cu极附近H+放电使电极附近的溶液显碱性。
题型二化学电源1、有关可充电电池的考查方法点拨:解此类题目,首先要看清放电和充电反应的方向,再分析透彻反应的得失电子情况,判断放电时的正、负极,然后抓住其本质,即:负极发生氧化反应,失电子,化合价升高,正极发生还原反应,得电子,化合价降低;或充电时的阴阳极,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,从而得出结论。
例2 镍镉(Ni—Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。
已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行:Cd+2NiOOH+2H2O放电充电Cd(OH)2+2Ni(OH)2,有关该电池的说法正确的是()A、充电时阳极反应:Ni(OH)2+OH-―→NiOOH+H2O+e-B、充电过程是化学能转化为电能的过程C、放电时负极附近溶液的碱性不变D、放电时电解质溶液中的OH-向正极移动Cd(OH)2,故负极附近溶液的碱性变小,C错;从电子与离子形成的闭合回路易知OH-向(Cd)负极移动,D错。
【化学】鲁科版选修4《化学反应原理》教案:1.3《化学能转化为电能
(第五课时)【题1】电子表所用纽扣电池的两极材料为锌和氧化银,电解质溶液为KOH溶液,其电极反应是:Zn+2OH-==ZnO+H2O+2e-Ag2O+H2O+2e-==2Ag+2OH-总反应式为:Zn+ Ag2O==2Ag+ ZnO,下列判断正确的是(BD)A.锌为正极,Ag2O为负极B.锌为负极,Ag2O为正极C.原电池工作时,正极区溶液pH减小D. 原电池工作时,正极区溶液pH增大【解析】根据电极反应判断正负极,A、B选项中,B正确。
根据电极反应可看出负极消耗OH-,pH减小,正极生成OH-,pH增大,C、D选项中,D正确。
【题2】镍镉可充电电池,电极材料是Cd和NiO(OH),电解质是KOH,放电时的电极反应式是:Cd+2OH-→Cd(OH)2+2e-2NiO(OH)+2H2O+2e-→2Ni(OH)2+ 2OH-下列说法不正确的是(CD)A.电池的总反应式是:Cd+2NiO(OH)+2H2O == 2Ni(OH)2+Cd(OH)2B.电池充电时,镉元素被还原C.电池放电时,电池负极周围溶液的pH不断增大D.电池充电时,电池的负极和电源的正极连接【解析】本题已给出了电极反应式,两式相加即得总反应,A正确。
电极充电时,Cd元素化合价降低,即Cd元素被还原,B正确。
放电时,由于负极消耗OH-,因而负极周围溶液的pH不断减小,C错误。
电池充电时,电池的负极(发生氧化反应)应与电源的负极相连(发生还原反应),故D错误。
【题3】在100mLH2SO4、CuSO4的混合液中,用石墨做电极电解,两极均收集到2.24L气体(标准状况),则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为(A)A.1 mol •L-1B.2 mol •L-1C.3 mol •L-1D.4 mol •L-1【解析】根据电极反应式:阳极4 OH-→2H2O+O2↑+ 4e-22.4L 4mol2.24L 0.4mol阴极Cu2++ 2e-→Cu 2H++ 2e-→H2↑1mol 2mol 2mol 22.4Ln(Cu2+) 2 n(Cu2+) 0.2mol 2.24L根据两极电子转移数相等:2 n(Cu2+)+0.2mol=0.4moln(Cu2+)=0.1mol c(Cu2+)=0.1mol/0.1L=1 mol •L-1【题4】氢氧燃料电池是将H2和O2分别通入电池,穿过浸入20%~40%的KOH溶液的多孔碳电极,其电极反应式为:2H2+4OH-→4H2O+4e-2H2O+O2+4e-→4OH-则下列叙述正确的是(B)A.通H2的一极是正极,通O2的一极是负极B.通O2的一极是正极,通H2的一极是负极C.工作一段时间后电解质溶液的pH增大D 工作时负极区附近pH 增大.【解析】根据电池总反应可知:H 2在负极上发生氧化反应,由于在碱性条件下,所以氢原子失电子后又与OH -反应生成水,其电极反应为2H 2+4OH -→4H 2O+4e -,负极区OH -浓度降低。
高中化学鲁教版选修4第一单元第3课《化学能转化为电能—电池》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案
高中化学鲁教版选修4第一单元第3课《化学能转化为电能—电池》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案
1教学目标
1.知识与技能:(1)了解原电池的概念和组成条件,理解原电池的工作原理。
(2)能判断原电池的正负极及正确书写电极反应方程式。
2.过程与方法:(1)通过实验培养学生观察能力与分析思维能力。
(2)体验发现问题,解决问题的过程。
3.情感态度价值观:(1)激发学生的学习兴趣。
(2)体验科学研究的严谨,初步掌握正确的化学研究方法。
2学情分析
①新课程标准对电极电势等概念不作要求,在理论方面控制了知识深度。
②氧化还原理论和金属活动性顺序,以及物理学中的电学知识,已对有关问题进行一些定性的介绍和分析。
③本节课重在对原电池中正、负电极的判断,设计原电池时对正、负电极材料和电解质溶液的选择以及对电极反应产物的判断等。
3重点难点
原电池的工作原理。
原电池的形成条件及电极反应,原电池的正负极判断。
4教学过程
教学活动
1【讲授】原电池
导入:冬天快到了,在暖气未放前,大家回到家用什么方式取暖呢?
教师:总结学生回答。
空调,小太阳等。
但是没有电怎么办?电是不是本来就有的?它是如何而来的?
学生回答:发电厂:火力燃烧——热能——机械能——电能。
山东省高密市第三中学高中化学 1.3化学能转化为电能教案 鲁科版选修4
“电解池”教学设计(第1课时)一、教学内容分析本节课教学是人教版高中化学选修4《化学反应原理》中第四章电化学第三节电解池的第1课时内容。
本章着重研究化学反应与电能的关系。
电解池是将理论语实际相联系的实体,通过“电解氯化铜溶液实验”引出电解原理,又在理解电解原理的基础上介绍相关化工生产方面的应用,如氯碱工业、电解精炼铜、电镀工业以及电冶金等。
通过学习帮助学生了解电能转化为化学能的条件和方法,加深对氧化还原反应的认识,提高辩证思维能力,同时帮助学生牢固树立理论联系实际的学风。
因此这节课的重心是通过实验探究及对实验现象的观察,利用氧化还原理论进行分析、推理,体验科学探究的过程,了解电解池的工作原理,形成一定的实验能力、观察能力和归纳能力。
二、学生情况分析1.知识基础学生通过原电池以及化学电源的学习,已经能从化学能与电能的转化角度认识原电池,初步理解此类反应的本质是氧化还原反应并能从该角度分析常见的化学电源。
从金属冶炼方法上学生对电解的应用有了一些了解,但工作原理并不清楚。
电解原理的分析:首先引导学生分析通电前后溶液中存在的离子及运动情况,依据反应现象分析得失电子、氧化还原过程,用自己的语言归纳。
2.实验技能基础学生经过必修化学的学习,学生的动手能力、观察能力和分析能力有一定提高。
三、教学目标设计1.教学目标(1)知识与技能目标:了解电解池的工作原理;能用氧化还原的知识正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电解反应方程式;培养学生观察能力、分析能力、归纳总结能力及运用知识解决问题的能力;(2)过程与方法目标:通过实验探究及对实验现象的观察,利用氧化还原理论进行分析、推理,形成一定的实验能力、观察能力和归纳能力。
体验科学探究的过程,在实验探究与交流活动中,训练学生的思维能力,以及分析处理信息的能力。
(3)情感态度与价值观目标:通过有关化学实验,激发探究欲望。
在实验探究过程中,提高辩证思维能力,同时帮助学生牢固树立理论联系实际的学风。
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“电解池”教学设计(第1课时)
一、教学内容分析
本节课教学是人教版高中化学选修4《化学反应原理》中第四章电化学第三节电解池的第1课时内容。
本章着重研究化学反应与电能的关系。
电解池是将理论语实际相联系的实体,通过“电解氯化铜溶液实验”引出电解原理,又在理解电解原理的基础上介绍相关化工生产方面的应用,如氯碱工业、电解精炼铜、电镀工业以及电冶金等。
通过学习帮助学生了解电能转化为化学能的条件和方法,加深对氧化还原反应的认识,提高辩证思维能力,同时帮助学生牢固树立理论联系实际的学风。
因此这节课的重心是通过实验探究及对实验现象的观察,利用氧化还原理论进行分析、推理,体验科学探究的过程,了解电解池的工作原理,形成一定的实验能力、观察能力和归纳能力。
二、学生情况分析
1.知识基础
学生通过原电池以及化学电源的学习,已经能从化学能与电能的转化角度认识原电池,初步理解此类反应的本质是氧化还原反应并能从该角度分析常见的化学电源。
从金属冶炼方法上学生对电解的应用有了一些了解,但工作原理并不清楚。
电解原理的分析:首先引导学生分析通电前后溶液中存在的离子及运动情况,依据反应现象分析得失电子、氧化还原过程,用自己的语言归纳。
2.实验技能基础
学生经过必修化学的学习,学生的动手能力、观察能力和分析能力有一定提高。
三、教学目标设计
1.教学目标
(1)知识与技能目标:了解电解池的工作原理;能用氧化还原的知识正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电解反应方程式;培养学生观察能力、分析能力、归纳总结能力及运用知识解决问题的能力;
(2)过程与方法目标:通过实验探究及对实验现象的观察,利用氧化还原理论进行分析、推理,形成一定的实验能力、观察能力和归纳能力。
体验科学探究的过程,在实验探究与交流活动中,训练学生的思维能力,以及分析处理信息的能力。
(3)情感态度与价值观目标:通过有关化学实验,激发探究欲望。
在实验探究过程中,提高辩证思维能力,同时帮助学生牢固树立理论联系实际的学风。
2.教学重点的分析与确定
本节教学中把理论研究与实践探讨都放在了突出的地位,“电解池”是将理论与实际相联系的实体,而理解电解原理是应用其解决实际问题的重要前提。
因此本节课的重点确定为:应用氧化还原反应理论分析电解池的工作原理,正确书写电极及电解池方程式;
3.教学难点的分析与确定
理论研究是实践探讨的前提,实践探讨是对理论研究的巩固,本节的难点是应用电解原理分析、解决实际问题。
概念的理解由学生探究电解氯化铜溶液的实验现象进行分析,为了加强对概念的理解,让学生自己分析电解过程,归纳分析的方法,设计制作新型家用消毒剂,在解决实际问题的过程中发现知识漏洞,及时补救。
四、教学设计总体思路
本节课采取的设计思路是:先让学生动手实验(电解氯化铜溶液)→分析实验现象、交流结论→依据实验结论提升知识,归纳出电解的定义与电解池的组成→分析电解可能的产物并动手实验(电解氯化钠溶液、硫酸铜溶液)→归纳分析、解决电解问题的方法→利用结论解决实际问题,落实知识。
五、教学过程设计
教学资源的使用设计
本节课选用和开发的教学资源主要体现在两个方面上:
一是多媒体设备:①展示利用电解制备金属的化学史,通过这种引入可以使学生将前面学习的原电池原理与本课将要了解的电解原理自然结合到一起,有利于激发学生的求知欲。
②电解原理动画过程的演示提高了教学的直观性,学生更便于理解概念。
③利用实物投影展示学生的设计作品,使学生参与交流的范围更大,激发学生参与的热情。
二是学生实验:本节课提供给学生探究电解原理的试剂有:氯化铜溶液、氯化钠溶液、硫酸铜溶液、U形管、学生电源、导线、石墨电极、淀粉—KI试纸、酚酞试液、石蕊试液。
在学案中给出组装仪器的要求和安全事项,并认真记录实验现象,培养学生动手能力和观察能力。
同时家庭自制漂白液的开放性实验方案设计,有一定难度,要求学生综合考虑装置的简便、安全、实用等因素,培养学生利用知识综合分析、解决实际问题的能力。
3.学生活动的设计
本节课设计和安排的理论探究(参见上表问题①)和实验探究(参见上表问题②、③、④)两部分活动,其中实验探究开放程度较大,学生综合所学知识进行考虑和分析,能充分调动学生的积极性和自主研究的欲望。
在实验探究中,有的学生想法很有创意,但忽略了可行性,在交流中学生畅所欲言,表达自己的看法,在互动中提升能力。
5.教学进程
六、教学评价设计1.学生学习效果评价
利用课上观察学生的表现与课下调查学生参与教学活动的程度以及收获,来评价学习效果。
见下表:
2.教师教学效果评价
①引入是否激发学生学习兴趣,明确本节的学习目标;
利用活泼金属冶炼方法有关的化学史引入,生活联系实际,既与学生已有知识加以联系,又可以激发学生探究欲望。
②探究问题的设计是否在符合学生实际的前提下,创设开放的学习氛围,有效启发学生思维活动;理论探究部分利用阶梯式问题引导学生分析,形成电解概念的形成与分析的方法。
实验方案设计的讨论与汇报要为学生铺设台阶,引导学生筛选最佳方案。
③课堂探究活动中教师的指导是否有效,是否能帮助学生加深对问题的理解;
④从学生学习效果评价上来看,是否完成了预期的三维目标;
七、教学反思
1、本节设计从化学史引入,通过电解氯化铜溶液进行理论探究,归纳电解原理,进一步分析氯化钠溶液电解过程,形成分析电解过程的一般方法,在层层递进的教学活动中,引导学生生成概念,并应用原理解决实际问题,加深对原理的理解。
2、本节改变以知识讲授为中心的教学模式,不急于归纳电解反应中离子的放电顺序,而是突出核心知识的教学,即重点研究电解氯化铜溶液、电解氯化钠溶液的电极上离子放电情况,这样既从学生的认知基础(氧化还原理论)出发,关注学生的认知发展,又设置了认知冲突,并不是电解一定就会分解电解质,大大激发学生探究的热情。
在实验设计和电解水问题的解决上,有一定的开放性,激发了学生的思维活动,创设互动的交流平台,鼓励学生大胆表述自己的看法,本节设计,突出核心知识的探究,加强了重点知识与方法的落实。
3、本节充分发挥多媒体和实验的作用,通过观看氯化铜溶液电解过程的电脑动画理解电解反应原理;通过电解饱和食盐水的实验,推测实验现象与确定检验方法并进行操作;通过应用电解原理设计次氯酸钠消毒液的制取,充分发挥实验和多媒体在教学中的作用,加深学生对知识的理解,激发学生学习的兴趣,激活了学生学习枯燥的化学原理的思维,
同时采用激励评价的方式,大大调动了学生参与探究的热情,课堂气氛活跃,学生通过自主、合作、探究方式进行新知识的学习。
4、本节设计探究的时间调控上还存在问题,即要兼顾开放性,同时要落实教学目标;电极反应的书写课堂巩固不够,应在课后进一步加强训练。
从反馈中也能看出,部分学生对于实验探究和设计有些不适应,需要给他们提供更多的锻炼机会,并进行方法的指导。
在新课程的实施过程中,要因材施教,逐步开放探究程度。