高中化学第二章化学反应与能量2.2化学能与电能教案2教案
高中化学人教版必修2教案:第二章 化学反应与能量2-1化学能与热能
第二章化学反应与能量第1节化学能与热能第1课时【教学目标】⑴知道化学反应的本质是什么?⑵能分析化学反应中能量变化的主要原因⑶掌握从化学键的观点来分析能量的变化(4) 了解能量守恒定律【教学重点】掌握从化学键的观点来分析能量的变化。
【教学难点】运用能量守恒定律公式的简单计算。
【教学过程】[介绍] 能源与材料、信息一起被称为现代社会发展的三大支柱。
能源是人类赖以生存和发展的物质基础,我们每时每刻、分分秒秒都离不开它。
迄今为止,人类所能利用的能源主要是化学能、电能、以及核能等等。
但是,由于人类大量开发和浪费资源,造成了资源的不合理利用从而引发了不可回避的能源危机。
在现代广泛使用的各种能源中,哪些与化学密切相关?面对能源枯竭的危机,提高能源的利用率和开辟新能源是解决这一问题的两个主要方向,在这方面化学能作出什么贡献?本章初步讨论这些问题。
[创设情景] 在一支试管中放入一小块生石灰,加入少量水,让学生观察实验现象,再让学生用手触摸试管外壁,然后要求学生回答观察到了什么现象?触摸试管外壁时有何感觉?说明什么问题?并要求学生写出反应方程式。
[问题] 煤、石油、天然气的主要化学成分是烃类等有机物(煤中含有大量的碳),它们燃烧时放出热能。
你一定想知道,这种能量从何而来?它与化学物质和化学反应有什么关系?石灰石(主要成分是碳酸钙)要经过高温煅烧才能变成生石灰,高温提供的热能在石灰石的分解反应中起到什么作用?[板书] 一、化学键与化学反应中能量变化的关系[思考]不同的燃料其组成不同,燃烧后放出的热量也不相等。
为什么不同的燃料燃烧时放出的热量会不同?燃料在燃烧反应中产生的热能来自哪里?1、化学键与化学反应中能量变化的关系⑴化学反应的本质是什么?以氢气在氯气中燃烧为例,用化学键的观点分析反应的本质过程。
点燃H2 + Cl2 ==== 2HCl一个化学反应的的过程,本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。
⑵化学反应中能量变化的主要原因点燃H2 + Cl2 ==== 2HCl吸收能量吸收能量放出能量化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
化学 人教版必修2教学设计:2.2.1 化学能与电能 2 Word版含答案
教学设计
[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?
〔演示实验〕演示带有盐桥的改进实
验。
(结合动画理解)
[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
3.防止自放电
[质疑5]氧化剂与还原剂不直接接触,就一定不能发生化学反应吗
[投影]盐桥原电池与化学电源的关系
【投影】手机隔膜锂电池新能源汽车动力电池1.锌片本身不纯
2.锌片与硫酸铜溶液因为直接接触而发生氧化还原反应,在锌片上产生少量铜,致使锌片与析出的铜形成了原电
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,也能发生氧化还原反应,这为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础。
发挥想象
倾听与思考。
高中化学必修二教案-2.2 化学能与电能---原 电 池 人教版
《原电池》一、设计思路(一)指导思想新课程的实施将学生置身于一种动态、开放、个性、多元的学习环境中,以学生为主体,让学生自主探索、主动求知,学会收集、分析和利用各种信息及信息资源,将对原有知识的回顾与新知识的引入融为一体,将实验探究与思考交流交替进行,并以此发展学生的实践能力、创新精神、合作与分享意识、社会交往能力与社会责任感。
1、教材分析本节课是新课标人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》的教学内容,该节分为两课时教学,本课为第一课时。
本节课内容在选修模块《化学反应原理》中有更加深入的学习,因此本节课重点在于让学生感受到理论到实践的应用,化学与生活的紧密联系。
能量与我们每个人生活息息相关,在社会生产、生活和科学研究中广泛应用,是对人类文明进步和社会发展有着重大价值。
化学能对人类的重要性决定了本节学习的重要性。
2、学情分析由于学生之前没有电化学的基础,理解原电池原理有一定的难度,但学生初次接触电化学知识,很兴奋。
在学生学习《化学能转化为电能》之前已具有氧化还原反应、离子反应、物质的量等理论知识,但是缺乏微观原理分析能力和感性的实验体验,因此可以利用多媒体和边讲边实验有效地解决可能遇到的问题和困惑。
3、总体思路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,从学生常见的干电池引入原电池的内容,通过对探究干电池给电路中用电器供电的原理,激起学生的本节课的好奇心,可以达到教学创设情境的需要。
首先通过实验,引入课题。
在实验——观察——讨论——推测——验证——归纳的过程中,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,让学生自己设计一个原电池以检验学生对所学知识的实际应用能力。
通过了解生活中对原电池原理的应用,培养学生的理论联系实际的能力,激发学生的学习热情,树立环境保护的意识,增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。
(二)教学目标1、知识与技能目标:(1)使学生对“利用化学反应造福人类”认识进一步具体化。
高中化学必修二化学反应与能量——复习教案
例:灼热的炭与二氧化碳的反应、炭和水蒸气的反应、氢气还原氧化铜、Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 的反应、大多数分解反应等。
(二)、化学能与电能⑴化学能与电能的相互转化①火力发电——化学能间接转化为电能化学能−−−→−燃烧热能−−→−蒸气机械能−−−→−发电机电能 ②原电池——化学能直接转化为电能的装置。
⑵①铜—锌原电池的工作原理:②原电池形成的一般条件:Ⅰ 有能自发进行的氧化还原反应。
Ⅱ 相连接的两个电极(金属或非金属导体及其它可以做电极材料的物质)。
Ⅲ 两电极同时与电解质溶液接触。
Ⅳ 形成闭合回路。
③原电池的实质:氧化还原反应分开在两极进行,还原剂所失去的电子通过导线转移给氧化剂。
④原电池原理的应用:Ⅰ 实验室制氢气。
为加快氢气的产生速率,可用粗Zn 或Zn 粒,先用CuSO 4溶液浸泡一会儿 或向反应液中加入少量的CuSO 4溶液。
Ⅱ 可判断金属的活泼性。
若由两种活动性不同的金属做电极,则较活泼的金属做负极(一般情况下)。
Ⅲ 制化学电源(电池)。
如干电池、蓄电池、燃料电池、高能电池。
a .一次电池:放电之后不能充电(内部的氧化还原反应是不可逆的)。
如干电池等。
b .二次电池(充电电池):在放电时所进行的氧化还原反应,在充电时可以逆向进行(一般通过充电器将交流电转变为直流电),使电池恢复到放电前的状态。
这样可以实现化学能转变为电能(放电),再由电能转变为化学能(充电)的循环。
如铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池等。
c .燃料电池:利用原电池的工作原理将燃料和氧化剂(如氧气)反应所放出的能量直接转化为电能。
通常通过外设装备将燃料送入原电池的负极,而将氧化剂送入原电池的正极,这时电池起着类似于试管、Ⅰ尽可能使燃料充分燃烧,提高能量的转化率。
关键是燃料与空气或氧气要尽可能充分地接触,且空气要适当过量。
Ⅱ尽可能充分地利用燃料燃烧所释放的热能,提高热能的利用率。
提高燃料的燃烧效率实质上是从多方面控制燃烧反应的条件(包括环境)。
高三化学第二章化学反应与能量教学设计(整一章)
【课题】第一节化学能与热能(第1课时)【教学目标】1、能从化学键的角度理解化学反应中能量变化的主要原因。
2、能从微观的角度来解释宏观化学现象,进一步发展想象能力。
3、通过化学能与热能的相互转变,理解“能量守恒定律”,初步建立起科学的能量观,加深对化学在解决能源问题中重要作用的认识。
【重点难点】1.化学能与热能的内在联系及相互转变。
2.从本质上理解化学反应中能量的变化,从而建立起科学的能量变化观。
【教学过程】能源与材料、信息一起被称为现代社会发展的三大支柱。
人类文明始于用火-----热能的使用,现代社会的一切活动都离不开能源,在影响全球经济和生活的各种因素中,能源居于首位。
我们的日常生活中离不开能源,如液化气。
它在燃烧时放出热能。
那这些热能从何而来呢?本节课,我们将围绕这些问题,先从微观和宏观的角度来揭示这些秘密。
[创设问题情景]氢气和氯气的混合气体遇到强光会发生什么现象?为什么?[教师补充讲解]化学反应的本质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。
化学键是物质内部微粒之间强烈的相互作用,断开反应物中的化学键需要吸收能量,形成生成物中的化学键要放出能量。
氢气和氯气反应的本质是在一定的条件下,氢气分子和氯气分子中的H-H键和Cl-Cl键断开,氢原子和氯原子通过形成H-Cl键而结合成HCl分子。
1molH2中含有1molH-H键,1mol Cl2中含有1mol Cl-Cl键,在25℃和101kPa的条件下,断开1molH-H键要吸收436kJ的能量,断开1mol Cl-Cl键要吸收243 kJ的能量,而形成1molHCl 分子中的H-Cl键会放出431 kJ的能量。
则(1)化学键断裂时需要吸收能量。
吸收总能量为:436kJ+243kJ=679 kJ,(2)化学键形成时需要释放能量。
释放总能量为:431kJ+431kJ=862 kJ,(3)反应中放出的热量的计算:862kJ—679kJ=183kJ这样,由于破坏旧键吸收的能量少于形成新键放出的能量,根据“能量守恒定律”,多余的能量就会以热量的形式释放出来。
化学能与电能教案
人教版高中化学新教材必修(2)第二章化学反应与能量第二节化学能与电能一、教材分析:在学习本节课之前已经学过氧化还原反应和电解质溶液并且介绍过电解方法冶炼金属(必修2第四章学习),电解方法冶炼金属属于把电能转化为化学能的过程。
而原电池则是通过氧化还原反应把化学能转化为电能的过程。
从教学内容上分析,教材内容的安排顺序是根据学生已有的金属性质设计实验创设学习情景,引入认知冲突,并通过铜锌原电池实验的分析,领悟原电池的组成和原理,再利用原电池原理认识常见的化学电源,解释常见的金属腐蚀问题(必修教材没有改内容)。
在教学过程中重点是通过铜锌电池实验的分析使学生理解原电池的工作原理,和通过学生自己动手进行实验探究来总结原电池的形成条件。
并且难点是通过铜锌电池实验的分析让学生理解原电池的工作原理。
原电池是对金属与电解质溶液知识的结合。
通过学生学习要求达到对有关“电解质溶液的酸碱性、化学反应的能量变化、氧化还原反应、金属的性质及活动强弱比较”等知识的整和。
从学生认知发展的需要分析,学生达到由认识纯金属的性质到认识不纯金属的性质的要求。
在此前学习的是纯金属的性质,日常生活中接触的金属制品都是不纯金属成合金,如何解释常温下金属制品生锈的现象呢(必修教材已经删除该内容)通过本节学习学生实现书本知识(理论)与生活实践的结合,再由生活实践的感性认识向书本知识的认识的飞跃,提高学生关注自然,社会和生活现象的热情。
二、学情分析:在学习原电池之前,学生学生已经学习了氧化还原反应,并且对带电粒子定向移动也非常了解。
这为学生学习原电池两极变化和外电路电子流向,理解原电池原理提供了理论依据。
学生通过对原电池的学习增加学生对原电池的感性认识,对原电池的探究,掌握逻辑推理方法,学会归纳化学反应原理的过程和运用相关原理解决实际问题的演绎过程。
但在学习过程中由于学生缺乏知识连贯性,学生可能不会判断氧化还原反应,对原电池中正负极判断及电极方程式书写会存在问题。
2021年高中化学新鲁科版必修第二册 第二章 第二节 化学反应与能量转化 教案
化学反应与能量转化【教学目标】知识目标:1.理解化学反应中能量变化的实质;知道化学键的断裂和形成是能量变化的主要原因。
2.初步学会从微观的角度认识化学反应。
3.通过对铜锌原电池的分析,了解原电池的工作原理。
4.判断原电池的正负极和电极反应的书写。
能力目标:1.学会从微观的角度认识化学反应中能量变化的实质。
2.通过对铜锌原电池的分析,了解实验研究和理论研究在科学探究方面的意义。
3.在学习过程中,学会运用观察、分析、迁移等思维方法来建构新的概念。
情感态度和价值观:1.体会思考带给人的愉快情感体验,感悟化学学科学习的乐趣。
2.养成良好的实事求是的科学态度。
3.关注与化学有关的社会热点问题和科技前沿问题,增强环境保护意识,逐步形成可持续发展的思想。
【教学重点】1.化学反应中能量变化的实质。
2.原电池的概念、原理、组成及应用。
【教学难点】1.从微观的角度认识化学反应中能量变化的实质2.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。
【教学方法】采用探究式学习方式:提出问题→明确任务→制定计划→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价→表达与交流【教学准备】1.学生:按每4名同学为一组进行分组,以小组为单位预习探究实验,了解实验的主要目的与具体步骤;2.教师:准备多媒体教学设备及探究实验的仪器和药品。
【教学过程】第一课时【引入】嫦娥一号奔月是什么产生的能量把火箭推向天空?【提问】上节课学习了化学反应过程中,物质变化的实质是旧化学键的断裂和新化学键的生成,请同学们分析以下两个反应中化学键变化的情况:2H2+O22H2O2H2O2H2↑+O2↑【过渡】我们研究化学反应就是要很好地利用化学反应,不仅仅可以利用化学反应制取新物质,还可以利用化学反应过程中的能量。
比如:远古时期的人通过钻木取火,并利用燃烧放出的能量烧烤食物、取暖;当今社会,煤、石油、天然气是主要能源。
化学能与电能第二课时教案
化学能与电能第二课时教案(实用版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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高中化学-2.2《化学能与电能》教案-新人教版必修2
第二节 化学能与电能 (第1课时)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。
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]一、化学能与电能的相互转化化石燃料燃烧 蒸汽 发电机1.火力发电: 化学能热能 机械能 电能(氧化还原反应)化学电池2.化学电源: 化学能 电能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,能设计出一些原电池实验,学习实验研究的方法。
过程与方法1. 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。
2. 能对自己的化学学习过程进行计划、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.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。
2.赞赏原电池对个人生活和社会发展的贡献,关注能源问题,逐步形成可持续发展的思想。
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]师:请一位同学总结原电池的重要知识点生:i原电池概念:将化学能转化为电能的装置叫做原电池。
江苏省平潮高级中学集体备课教案——2 《第二章 化学反应与能量》第二节 化学能与电能
教案用?3.你怎样才能知道导线中有电子通过?结论Cu起传导电子的作用。
可用电流表测电流及方向。
[讲]怎样知道所架设的桥梁中有电子通过,如何从电学角度考虑仪器的选择和组装问题?实验3:铜片和锌片平行插入,用导线连接,并在导线间连接电流表实验现象锌表面无气泡,铜表面有气泡,电流表发生偏转.现象解释电子由Zn导线铜片H+定向移动产生电流,故电流表指针发生了偏转。
思考问题1。
电子从Zn到H+经历了哪些途径?2.你认为这个过程能量是如何转化的?结论化学能直接转化为电能[讲]要将化学能直接转化为电能,必须使氧化反应和还原反应在不同的区域进行,同时架设桥梁,使电子从还原剂区域转移到氧H 2SO 4 (aq)CuSO 4 (aq)Zn Cu负极( ):.正极( ): .总反应式:.负极( ): .正极( ):.总反应式:.请在图上标出电子的流动方向和电流方向,并判断正负极,写出电极反应式和总反应式.Ag Fe Zn Zn -2e -= Zn 2+Cu Cu 2++2e -= Cu Zn+Cu 2+= Zn 2 ++Cu Fe Fe -2e -= Fe 2+Ag 2H ++2e -= H 2↑Fe+2H += Fe 2+ +H 2↑Ie -e -I[讲]通过以上的讨论,我们也可以抽象出原电池化学反应的本质是较活泼的金属发生氧化反应,电子从较活泼的金属(负极外电路流向较不活泼的金属(正极)[板书]2、原电池反应的本质:氧化还原反应且是能自发进行的反应(一般是放热的)Zn+Cu 2+=Zn 2+ +Cu,该反应的的原电池正确组合是( )题型5 原电池电极反应的书写5.一个电池反应的离子方程式是Zn+Cu 2+=Zn 2++Cu,该反应的的原电池正确组合是()C HClCuSO 4H 2SO 4CuCl 2电解质溶液Zn ZnZnCu 负极Fe Cu Cu Zn 正极DC B A6、科学工作者为心脏病人设计的心脏起搏器的电池是以Pt 和Zn 为电极材料,依靠人体内液体中含有一定浓度的溶解氧、Zn 2+进行工作,回答下列问题教案识结构与板书设计①制作化学电源②加快反应速率:③判断金属活动性的强弱④揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀.二、发展中的化学电源(chemical power source)1.干电池( dry cell)负极(锌筒):Zn —2e-= Zn2+;正极(石墨):正极:2NH4++2e-=2NH3+H2电池的总反应式为:Zn +2NH4+= Zn2++ 2NH3+H2副反应:H2+2MnO2=Mn2O3+H2O 4NH3+Zn2+=[Zn(NH3)4]2+2、充电电池(1) 铅蓄电池(storage battery)负极:Pb—2e-+SO42-=PbSO4 正极:PbO2+2e—+4H++SO42-=PbSO4+2H2O蓄电池充电和放电的总化学方程式为:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O(2)镍氢电池负极:H2+2OH——2e—= 2H2O正极:2NiO(OH) +2H2O +2e- = 2Ni(OH)2 +2OH—放电总反应式:H2+ 2NiO(OH) = 2Ni(OH)2(3)碱性蓄电池○1银锌电池: 负极:Zn+2OH--2e—=ZnO+H2O 正极:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH—银锌电池充电和放电的总化学方程式为:Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2错误!镉镍电池:负极:Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2 正极:2NiO (OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-镉镍电池充电和放电的总化学方程式为:2NiO(OH)+Cd+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2(4)锂电池负极:Li —e—= Li+ 正极:MnO2+ e-= MnO2—总反应式:Li + MnO2 = LiMnO23.燃料电池(fuel cell)(1) 氢氧燃料电池(碱性)电极反应:负极:2H2+4OH—-2e—=4H2O正极:O2+2H2O+2e-=4OH-电池的总反应为:2H2 + O2 = 2H2O若电解质溶液为稀H2SO4负极:2H2—4e—=4H+正极:O2+ 4H+ + 4e-= 2H2O放电总反应式:2H2+ O2 = 2H2O的负极是较活泼的金属,正极一般是金属氧化物。
高中化学第二章化学反应与能量教案新人教必修2
2012- 云南省芒市中学高一新人教化学必修2:第二章化学反应与能量教案一、内容及其解析1.内容:这是一堂关于化学键的断裂与重新结合,并分析在化学反应这过程中能量变化的关系。
2.解析:本节课的教学是围绕化学能与热能的关系而展开的。
教学分为三个部分:在第一部分中教材先从化学键知识入手,说明化学键与能量之间的密切联系,揭示了化学反应中能量变化的主要原因。
然后分析了化学反应过程中反应物和生成物的能量储存与化学反应吸收还是放出能量的关系,为后面强调“与质量守恒一样,能量也是守恒的”的观点奠定了基础。
二、目标及其解析1.目标:1.通过了解化学反应中能量变化的实质,使学生初步学会如何从微观的角度认识化学反应;2.通过生产生活中的实例,了解化学能与热能的相互转化,认识提高燃料的燃烧效率,开发高能清洁能源的重要性,培养学生节约能源及保护环境的意识。
2. 解析:培养学生对大量数据、事实进行分析、归纳和总结的能力;培养学生的逻辑推理能力。
三、教学问题诊断分析关于化学反应与能量之间的关系,学生在初中化学中已经有所了解,在他们的生活经验中也有丰富的感性认识。
本节教学内容是让学生在学习物质结构初步知识之后,从本质上认识化学反应与能量的关系。
四、教学支持条件分析投影仪、多媒体五、教学过程设计(二)教学情景1、化学键与物质变化问题1:水变成水蒸气需要什么条件?水变成氧气、氢气需要什么条件?说明了什么问题?(解答:水变成水蒸气需要加热即可;水变成氧气、氢气需要电解;这说明水分子中的氢原子和氧原子之间存在强烈的化学作用。
)【板书】1、(1)化学键:相邻的原子间强的相互作用叫化学键。
(2)化学反应中物质变化的实质:旧化学键的断裂和新化学键的形成。
2、化学键与物质构成:离子化合物:含有离子键的化合物叫做离子化合物。
共价化合物:只含有共价键的化合物叫做共价化合物。
思考1:离子化合物熔、沸点较高的原因是什么?金刚石熔、沸点较高的原因是什么?干冰气化破坏的是碳氧化学键吗?(解答:离子化合物熔沸点较高的原因是熔化、气化时需要破坏较强的离子键的作用;金刚石熔沸点较高的原因是熔化时要破坏较强的共价键的作用;干冰气化时破坏的不是碳氧键。
第二章:化学反应与能量——化学能与电能
Zn
Cu
上不会有气泡产生,那么什么现象 可以证明锌片是否参加了反应呢?
锌片质量减少,溶液质量增加。
稀硫酸
结论:锌片参加了化学反应。
Emal:vipgtj@
教师:苟田君
内江六中高一化学多媒体教案(第二章——化学反应与电能)
理论分析
- 2+ Zn-2e = Zn 2H+ + 2e-=H2↑ Zn2+ -
)
B.铜片质量逐渐减少 D.氢离子在铜片表面被还原
2、下列烧杯中盛放的都是稀H2SO4,在Cu电极上产生大量气泡的是
Emal:vipgtj@
教师:苟田君
内江六中高一化学多媒体教案(第二章——化学反应与电能)
水果是人们在日常生活中不可缺少的食品,含有 丰富的维生素。同学们可曾想过他们还能做成电池。
(三)、原电池形成的条件
②电极材料均插入电解质溶液中 ③两极相连形成闭合回路
Emal:vipgtj@
④自发的氧化还原反应(前提) 教师:苟田君
内江六中高一化学多媒体教案(第二章——化学反应与电能)
1、关于Cu-Zn原电池装置的叙述,正确的是( A.铜是负极,铜片上有气泡产生 C.电流从锌片经导线流向铜片
【问题三】 既然有电流,那么在整个装置电子是如何形 成闭合回路的呢? Zn - 负极
Zn2+
Zn2+ Zn2+ Zn2+
外电路
正极
Cu
Zn2+
H+
Zn2+ Zn2+
H+ SO42SO42-
内电路
电子从负极流向正极,然后再通过溶液中离子的 定向移动传递到负极,注意:电子不能通过溶液。
第二节化学能与电能教案
第二节化学能与电能一、教材分析:本节课教学是人教版高中化学必修Ⅱ中第二章《化学反应与能量》第二节《化学能与电能》内容。
本章是学生第一次接触到化学反应与能量之间的相互关系,是化学理论知识在工业生产中的重要应用。
而本节内容则是侧重于化学能转化为电能的研究,从知识上说则是氧化还原反应的重要应用之一,也是实现氧化还原反应这一主干知识的螺旋式上升的一个重要环节。
因此本节课的重心是实现通过氧化还原反应将化学能转变成电能的装置的研究。
二、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。
三、教学重点、难点初步了解原电池的概念、原理、组成及应用。
通过实验探究从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质及原电池的构成条件。
四、教学方法实验探究法——通过实验,分析、讨论、思考、交流、归纳、小结。
五、2课时五、教学过程能源的分类1、按取得方式:①一次能源----流水、风力、太阳能、煤、石油、天然气等;②二次能源:电力、蒸汽等。
2、按能源结构:①常规能源----石油、煤、天然气、水力等;②新能源----太阳能、风能、海洋能、生物能等。
物质发生化学反应时,常常伴随有发光、发热等能量的变化,这是化学能转化为光能、热能。
那么,化学能是否可以转化为电能呢如果能,又是怎样转化为电能的呢§2-2化学能与电能(第1课时)一、火电(间接转变)1、我国目前发电总量构成:火电% 水电% 其他%(今后水电和其他发电量会逐步增加)2、火力发电原理:通过化石燃料燃烧,使化学能转变为热能,加热使水汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机,然后带动发电机发电。
3、火力发电流程:(学生回答)化学能--------→热能-------→机械能-------→电能4、火力发电缺点:①转换环节多;②发电效率低;③能源浪费多;④环境污染严重等。
化学能与电能
应中能量变化的主要原因。
2.通过生产、生活中的实例了解化学 能与热能的相互转化。
在生产、生活中的应用。
②实验:中和反应与中和热的测定。
③实验:用生活中的材料制作简易电池。
3.举例说明化学能与电能的转化关系
及其应用。 4.认识提高燃料的燃烧效率、开发高
④市场调查:不同种类电池的特点、性
能与用途。 ⑤实验探究:温度、催化剂对过氧化氢
能力基础——学生已经习惯了新教材的学习思路和学习方
法,同时具备一定的化学思维基础和基础实验技能,这些 都将提高学生学习本节的积极性。原电池原理教学过程中 的实验现象观察、实验探究、分析、归纳、总结,为提高 学生的课堂解决问题能力和实践动手能力创造了条件。
教 学 目 标
1 知识与技能:
(1)初步认识原电 池的概念、反应原 理及构成。 (2)能举例说明化 学能与电能的转化 关系及其应用。 ⑶训练学生的实验 操作技能 。
不 同
教 材 栏 目
课 后 习 题
认知基础——学生在必修1中已经学习了金属的性质和用
途、电解质溶液、氧化还原反应本质、能量守恒原理等内 容,而原电池原理的教学正是对以上知识的丰富和延伸。
情感基础——学生在日常生活中对“电”有着丰富而强烈
的感性认识,也接触到各种类型的电池,认识到生活中处 处有化学。在第一节探究并了解了化学能与热能的转化过 程后,会对化学能与电能的转化产生兴趣。
能将简单的氧化还原反应设计成原电池 原电池电极反应式的书写 金属的电化学腐蚀
发展 要求
不宜 拓展
旧教学大纲
原电池原理 (以铜-锌原电池为例) 化学电源 新型电池 金属的电化学腐蚀与防护 B
A
选学
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-6-
化学能与电能
课 题 化学能与电能 知识与技能 件,初步形成原电池的概念。 学生通过对化学能转化为电能的学习,体验科学探究的过程, 三 维 过程与方法 目 标 学生通过探究化学能转化为电能的奥秘,提高学习化学的兴趣 情感态度与价值观 和热情,体验科学探究的艰辛与喜悦,感受化学世界的奇妙与 和谐。 教 教 学 重 点 学 难 点 原电池的构成条件 原电池的工作原理 个人 主 页 理解科学探究的意义,理解科学探究的基本过程和方法,初步 养成科学探究的能力。 课 时 总 3 课时
+ - - 2+
问题 2:电子从 Zn 到溶液中 H 经历了哪种途径?
+
(氧化反应)
铜片:2H +2e =H2↑(还原反应) 总反应式:Zn+2H =Zn +H2↑
G
+ 2+
【教师引导,学生归纳,共同得出结论】 原电池中的电极名称: 负极: 电子流出的一极 (如上述原电池中的锌片) ; 正极: 电子流入的一极 (如上述原电池中的铜片) ; 电极反应式:表示负极、正极得失电子的情况的 式子。 【过渡】上面我们通过实验探究了原电池的工作原理,初步形成了原电池的概念, 那么,原电池式由哪些部分组成的?即:原电池的构成条件是什么? 【科学探究】原电池的构成条件。 【探究目标】根据已有的氧化还原反应知识和电学知识,利用已有的实验用品,设 计一套原电池装置,探究原电池的构成条件。 主要用品:铜片、锌片各两块,稀硫酸、导线、电流计。 H
+ + +
实验 1 在小烧杯(50ml)加入一定量稀硫酸和一块锌片
实验序号 实验步骤 观察现象。 实验现象
实验 2 在实验 1 再插入铜片,观察一段时间,使铜片与锌片接触,
-2-
用化学方程 式解释现象 问题 1:反应中哪种物质失去电子?哪种物质得到电子? 问题 2:Zn 是通过什么途径将电子转移给溶液中的 H 的? 思考问题寻 找答案 么作用? 问题 4:怎样想办法让这种电子的转移变成电流? 列出你对问 题 4 的看法 问题 3:H 得到的电子是 Cu 失去的吗?Cu 在这一过程中起什
+
实验序号 实验步骤
实验 4 将锌片和铜片用导线连接,插入盛有稀硫酸的烧杯中,在导 线之间接入灵敏电流计,观察现象。
实验现象
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用化学方 程式解释 现象 问题 1:反应中哪种物质失去电子?哪种物质得到电子? 思考问题 寻找答案 问题 3:电流计在这个过程中起什么作用? 组内交流 列出想法 【学生通过上述实验方案进行探究,并对实验结果进行探讨交流,得出结论】要将 化学能直接转化为电能,必须将氧化反应和还原反应在不同区域进行,同时架设桥 梁,使电子从还原剂区域转移到氧化剂区域,形成电流,这样将化学能直接转化为 电能的装置叫做原电池。 【学生活动】分析在 Zn-Cu 原电池中锌片和两个区域得失电子情况,并试着用式 子表示出来。 锌片:Zn-2e =Zn
学生通过实验探究认识原电池的工作原理和原电池的构成条
教 学 过 程 设 计(教 法、学 法、课 练、作 业) 一、课前预习 1、分析火力发电的利弊 2、氧化还原反应的实质 3、原电池的概念,工作原理和本质 4、原电池的构成条件 二、讲授新课 【问题探讨】在火力发电的过程中,能量是怎样进行转换的? 【学生分组讨论得出结论】在火力发电过程中,经历了一系列的能量转换:
+ +
实验序号 实验步骤 观察现象。 实验现象 用化学方 程式解释 现象
实验 3 将锌片和铜片用导线连接,平行插入盛有稀硫酸的烧杯中,
问题 1:反应中哪种物质失去电子?哪种物质得到电子? 问题 2:电子从 Zn 到溶液中 H 经历了哪种途径? 思考问题 问题 3:导线在这个过程中起到什么作用? 寻找答案 问题 4: 你怎样才能知道导线中有电子流过?怎样才能知道导 线中电子流动方向? 组内交流 列出想法
【课堂练习】 1 如下图所示的装置能够组成原电池
G
铜
银
锌
锌
锌
稀硫酸 A
稀硫酸 B
硫酸铜溶液 C
乙醇水溶液 D )
2、下列烧杯中盛有的都是稀硫酸,其中在铜电极能产生气泡的是(
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锌
铜
银
铜
银
铜
锌
铜
A
B
C
D
3、把啊 a、b、c、d 四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。若 a、 b 相连时,a 为负极;c、d 相连时,外电路的电流由 d 到 c;a、c 相连时,c 极上 产生大量气泡;b、d 相连时,d 极逐渐溶解,则四种金属的活动性由强到弱的顺序 为( A、a>b>c>d ) B、a>c>d>b C、c>a>d>b D、b>d>c>a
【作业布置】 《优化设计》 【板书设计】 第二节 化学能与电能 一、原电池 将化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。 二、原电池的工作原理 三、原电池中的电极名称: 负极:电子流出的一极 正极:电子流入的一极 四、构成原电池的条件: 1、具有能自发发生的氧化还原反应; 2、有两个用导线相连的活动性不同的电极; 3、有电解质溶液或熔融的电解质; 4、电极和电解质溶液形成闭合回路。 教后记:
化学能
燃烧
蒸汽 热能 机械能
发电机
电能
【问题探讨】在火力发电过程中,化学能要经过一系列能量转换环节才能转化为电 能,由于转换环节多,能源利用率低,造成能源极度浪费。那么能否将化学能直接 转化为电能,提高能量的利用率? 【设置阶梯式问题,对学生进行探究思路引导】
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问题 1:氧化剂和还原剂直接接触进行反应时,化学能转化为热能,再经过一系列 能量转换环节才能转化为电能。那么要使氧化还原反应释放的能量不经过热能,而 直接转化为电能,所要解决的第一问题是什么?(电子的定向移动形成电流) 问题 2:若将氧化反应和还原反应分开在不同区域进行,那么,怎样架设桥梁使电 子从还原剂区域转移到氧化剂区域,同时形成电流? 问题 3:怎样知道所架设的桥梁中有电子流过?如何从电学角度考虑仪器选择和组 装问题? 【学生活动】学生组成课题学习小组进行讨论,交流,初步了解科学探究步骤,建 立科学探究模型,并试着设计实验方案进行探究。 【科学探究】如何将化学能直接转化为电能? 【学生组成课堂学习小组,设计实验探究方案,分组实验,进行实验探究,观察实 验现象并记录,小组成员交流探讨】 实验序号 实验步骤 实验现象 用化学方程 式解释现象 问题 1:反应中哪种物质失去电子?哪种物质得到电子? 思考问题寻 找答案 问题 2:Zn 是通过什么途径将电子转移给溶液中的 H 的? 问题 3:怎样想办法使 Zn 和 H 分开,不让 H 直接在 Zn 表面 得电子? 列出你对问 题 3 的看法
+
Zn
Cu
H2SO4
2+
Zn
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【设置阶梯式问题,对学生进行探究思路引导】 问题 1:如果两极材料相同和不相同时,将会产生什么现象? 问题 2:如果两个电极在同一容器和不同容器中,将会产生什么现象? 【归纳总结】构成原电池的条件: 1、具有能自发发生的氧化还原反应; 2、有两个用导线相连的活动性不同的电极; 3、有电解质溶液或熔融的电解质; 4、电极和电解质溶液形成闭合回路。 【思考交流】 在铜锌原电池中, 如果用的是纯锌, 则在锌片表面几乎观察不到气泡, 而在实验中我们所用的是粗锌(含有碳),在锌片和铜片表面多有气泡产生,你现在 能解释这种现象吗?