[新人教化学必修2] 2.2.1 化学能与电能(第一课时)
人教版高一化学必修二课件:2.2.1化学能与电能(第一课时)
超级记忆法-记忆 方法
TIP1:在使用场景记忆法时,我们可以多使用自己熟悉的场景(如日常自己的 卧 室、平时上课的教室等等),这样记忆起来更加轻松; TIP2:在场景中记忆时,可以适当采用一些顺序,比如上面例子中从上到下、 从 左到右、从远到近等顺序记忆会比杂乱无序乱记效果更好。
案例式
学习
顺序式 学习
冲刺式 学习
什么是学习力-高效学习必
备习惯
积极
以终
主动
为始
分清 主次
不断 更新
高效学习模型
高效学习模型-学习的完
整过程
方向
资料
筛选
认知
高效学习模型-学习的完
整过程
消化
固化
模式
拓展
小思 考
TIP1:听懂看到≈认知获取;
TIP2:什么叫认知获取:知道一些概念、过程、信息、现象、方法,知道它们 大 概可以用来解决什么问题,而这些东西过去你都不知道;
(4)发生氧化反应的为负极, 发生还原反应的为正极。
(5)阴离子移向的电极为负极, 阳离子移向的电极为正极。
负极
正极
e-
铜、锌、稀硫酸构成原电池 Zn
Cu
负极
正极
H2SO4溶液
思考
其他金属与溶液组合是否也构成原电池呢?
?
?
?溶液
探究 4.构成原电池的条件
?
?
?溶液
探究 4.构成原电池的条件
?
?
?
?
(1)电极为两种活动性不同的金属(或 其中一种是非金属单质)
(2)电极需要插在电解质溶液中
?溶液
人教版必修二第二章第二节 化学能与电能(第一课时)
①Zn为正极,Cu为负极
②H+向负极移动
③电子是由Zn经外电路流向Cu
④Cu极上有H2产生 ⑤若有1 mol电子流过导线,则产生的H2为0.5 mol ⑥正极的电极反应式为Zn-2e-===Zn2+
A.①②③ B.③④⑤ C.④⑤⑥ D.②③④
【科学探究】构成原电池的条件
1、反应中,哪种物质失电子?哪种物质得电子? 2、Zn是通过什么途径将电子转移给溶液中H+的? 3、想什么办法使Zn与H+分开,不让H+直接在Zn表面得电子?
【实验探究】
实验二
锌片和铜片用导线 连接后平行插入稀硫酸中
Zn
Cu
实验现象
思考问题寻 找答案
稀硫酸
锌片不断溶解,铜片上有大量气泡产生。
1、铜片上产生的是什么气体?怎么得来? 2、电子从哪来? 3、导线在这个过程中的作用? 4、你怎样知道导线中有电子流过?如何改进实验?
【课堂小结】
能源
物质
中的 化学
转化
原
电 能
能
电
池
定义
工作 原理
正负 极判 断方 法
构成 条件
【课后作业】
1、完成学案课后作业部分 2、利用水果电池设计音乐卡片送给父母。
人教版必修二第二章 化学反应与能量 第二节 化学能与电能(第一课时)
【学习目标】 1、认识化学能与电能之间的相互转化,知道原电池的 概念。 2、理解原电池工作原理,了解原电池的构成条件。 3、学会判断原电池的正、负极,初步认识电极反应式。
【教学重难点】
原电池工作原理及构成条件
【知识链接】
2008年我国发电总量构成图
高中化学:2.2《化学能和电能》第1课时说课(新人教版必修2)
《必修2 第二章·第二节化学能与电能(第一课时)》说课稿一、教材分析1.教材的内容、地位和作用本节课是人教版化学必修2第二章第二节的教学内容,是电化学中的重要知识。
从知识体系和思维能力培养角度看,在整个中学化学体系中,原电池原理是中学化学重要基础理论之一,是课标要求的重要知识点,占有十分重要地位。
初中化学已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识,在选修模块“化学反应原理”中,将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量。
人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》部分既是对初中化学相关内容的提升与拓展,又为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。
第一课时的主要内容有:原电池的概念、原理、组成原电池的条件。
在本章教学中,原电池原理的地位和作用可以说是承前启后,因为原电池原理教学是对前面有关金属性质和用途、电解质溶液、氧化还原反正本质、能量守恒原理等教学的丰富和延伸,同时,通过对原电池原理教学过程中实验现象的观察、实验探究、分析、归纳、总结,是培养学生思维能力、实验能力很好的素材。
2.教学目标依据新课程理念,本着对教材结构和内容的深刻理解,提出本节教学的目标:⑴知识与技能①初步认识原电池概念、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。
⑵过程与方法①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通过比较归纳认识事物的本质特征。
⑶情感、态度与价值观①培养学生主动参与和合作意识;②经历探究过程,勇于探索问题的本质特征,体验科学过程。
3.教学重点、难点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,而原电池原理是中学化学重要基础理论之一,是课标要求的重要知识点,占有十分重要地位。
因此本节教学重点是初步认识原电池概念、原理、构成及应用。
化学能与电能人教版化学必修2第二章第2节 第一课时
正极:Cu2+ +2e- =Cu 负极锌片溶解,正极上 覆盖一层红色的铜。
风力发电
水力发电
太阳能发电
火力发电
潮汐能发电
地热发电
燃烧
蒸汽
发电机
直接转化?
原电池微观原理:
电子流向: 锌片
导线
铜片
离子流向:阳离子 阴离子
铜片 锌片
构成原电池的条件 ①具有活泼性不同的两个电极。 ②两电极必须插在电解质溶液中。 ③形成闭合回路。 ④能自发地发生氧化还原反应。
原电池微观原理:
电子流向: 锌片 (负极)
离子流向:阳离子 阴离子
导线
铜片
(正极)
铜片(正极) “正正负负”
锌片(负极)
电 锌片(负极):Zn – 2e- = Zn2+
极
氧化反应
反
应 式
铜片(正极):2H+ +2e- = H2↑ 还原反应
总反应:Zn+2H+= Zn2++H2↑
Zn
Fe
H2SO4
Cu
Ag
AgNO3
负极(锌):Zn -2e - = Zn2+ 正极(铁):2H++2e- =H2↑
Zn+2H+=Zn2++H2↑
负极(铜):Cu - 2e- = Cu2+ 正极(银):Ag+ + e- = Ag Cu + 2Ag+ = Cu2+ + 2Ag
请根据反应:Zn+Cu2+=Zn2++Cu设计原电池
画出装置图,写出电极反应式及产生的现象
高中化学说课稿人教版高中化学必修2《化学能与电能(第一课时)》说课稿说课稿
高中化学说课稿人教版高中化学必修2《化学能与电能(第一课时)》说课稿说课稿化学能与电能(第一课时)教学设计各位评委老师大家好:今天我将从六个方面谈谈人教版高中化学必修2第二章第二节“化学能与电能”第一课时的教学设计一、教材和学情分析:本节内容既是对前面所学“化学与能源”“氧化还原反应”“电解质”等知识的扩展和应用,同时是对上一节“化学能与热能”中关于“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,如热能和电能等”论述的补充和完善。
同时其也将为后面学习其它常见电池的原理,和选修模块“化学反应原理”中“电化学”奠定基础。
2、学情分析知识层面:在前面提到的教材安排上、物理课上所学电学知识和生活常识都为本节课在识层面作了充分的准备。
情感层面:加上在日常生活中电池扮演着许多重要的角色,使得学生对电池充满着好奇和探知欲望。
能力层面:已经习惯了新教材的学习思路和学习方法,已具备一定的化学思维基础和基础实验技能。
这些将提高学生学习本课的积极性,也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。
基于这些:二、本堂课的教学目标确定为:在对原电池工作原理的探究过程中:通过引导学生主动参与:发现问题,并提出猜想,实验验证,从而解决问题的全过程。
从而认识原电池的工作原理;形成原电池的概念;初步掌握电极判断;掌握科学探究的一般思路。
让学生体验科学探究的艰辛和喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐。
在原电池的形成条件的探究过程中:引导学生采用化学实验研究的一般方法进行自主探究与合作探究,从而认识原电池的形成条件;掌握科学探究的常用方法---改变影响实验的一个因子。
培养学生勇于创新,积极实践等科学精神和科学态度;学会与他人合作,主动交流。
教学重点:认识原电池的工作原理;形成原电池的概念;初步掌握电极判断方法;理解原电池的形成条件。
体会科学探究中的常用方法和一般过程;培养合作交流的习惯。
教学难点:通过对原电池的实验探究,引导学生从电子转移的角度理解化学能向电能转化的本质,构成条件的探究。
化学能与电能(第一课时) PPT课件
【问题探究】 (1)铜片上的气体可能是什么?
结论: 该气体是H2
A Zn
Cu (2)关于铜片上产生的H2,有人认 为是由铜和稀硫酸在这种特定
的条件下反应产生出来的,你
赞成吗?什么现象可支持你的
想法?
稀硫酸
溶液没有变成蓝色,说明没有Cu2+生成。
结论:铜片没有参加化学反应。
【问题探究】(3)铜片既然没有参加反应,H+生
Zn ↑ Cu
①
②
稀H2SO4
稀H2SO4
稀H2SO4
结论1:有两种活动性不同的金属(或一种金
属和一种非金属导体)做电极。
人教版 必修2 第二章 第二节 化学能与电能
条件2:溶液的性质
Zn ↑ Cu
Zn
Cu
③
乙醇
稀H2SO4
结论2:电极需插入电解质溶液中.
人教版 必修2 第二章 第二节 化学能与电能
Fe
Cu Zn
Cu Ag
Cu
稀硫酸(A) Zn C
酒精(B)
Zn
ห้องสมุดไป่ตู้
Cu
稀硫酸(C)
Mg
Fe
稀硫酸(D)
稀硫酸(E)
稀硫酸(F)
人教版 必修2 第二章 第二节 化学能与电能
原电池是如何工作的?
实验现象:
实验现象:
锌片上有气泡, 而铜片无现象。
电流表偏转,Cu片上有气 泡, 纯净的Zn片上无气泡.
如何解释实验现象?
Zn ↑ Cu
接负极材料 接正极材料
溶液
1组 Zn
Zn
H2SO4溶液
H2SO4溶液 1、2、3、5组
2组 Zn 3组 Zn 4组 Zn
高中化学人教版必修2 2.2化学能与电能(第一课时)教案
《化学能与电能》(第1课时)探究式教学是以自主探究为主的教学。
它是指教学过程是在教师的启发诱导下,以学生独立自主探究或合作讨论为前提,以现行教材为基本探究内容,以学生周围世界和生活实际为参照对象,为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的一种教学形式。
学生对当前教学内容中的主要知识点进行自主学习、深入探究并进行小组合作交流,以自我获取,自我求证的方式深化知识的理解和运用。
从而较好地达到课程标准中关于认知目标与情感目标要求的一种教学模式。
其中认知目标涉及与学科相关知识、概念、原理与能力的掌握;情感目标注重科学素养与道德品质的培养。
◆教材分析教材从学生熟悉的电引入,在学生了解了化学反应中能量转化的原因,并感受了探究化学能与热能的相互转化过程之后,提出化学能转化为电能的研究。
从能量转换角度看,本节内容是对前一节内容中“一种能量可以转化为另一种能量,能量也是守恒的;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,如热能和电能等”论述的补充和完善;从反应物之间电子转移角度看,原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用;从思维角度看,“将化学能直接转化为电能”的思想,是对“化学能→热能→机械能→电能”思维方式的反思和突破。
◆思路分析由于原电池的概念、反应原理和构成是本节书的教学重点,原电池的原理是本节书的难点之一,让学生在对化学电源一无所知的情况下理解它的原理有一定的困难,如果让学生知道怎样的装置能产生电流,再来研究它的原理,这样更符合学生的认知规律,因此,对教学内容做出如下安排:第一课时:通过实验探究,初步认识原电池的结构和组成;第二课时:通过练习,初步掌握原电池原理,进一步认识原电池原理的综合利用价值,了解化学电源的应用和发展。
实验探究是让学生在具体实验事实的基础上分析问题得出结论,符合学生的思维特点,有利于在形象思维的基础上发展学生的抽象思维。
但学生的抽象思维和探索能力毕竟还处于初级阶段,尚不成熟,这就决定了他们还不能成为完全独立的探索主体,探索活动需要在教师的组织引导下,有目的有计划地进行。
新课标化学必修2《化学能与电能(第一课时)》优质说课PPT
现
象
正极: Cu(+) Cu Cu
2H++2e-=H2↑(还原反应)
1.Zn片溶解 2.Cu片上有气泡 3.电流表指针发 生偏转
电池总反应式:
Zn+2H+=Zn2++H2 ↑
四、教学程序
2. 原电池的构成条件教学:
分组实验、比较探究、交流讨论、归纳总结。
分组实验:实验探究二
实验序号 实验装置 第一小组:实验①②③④
第二节 化学能与电能 一、化学能与电能的相互转化 1.火力发电的过程
2.原电池:将化学能转化为电能的装置。 锌片: Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应) 铜片: 2H++2e-=H2↑(还原反应) 总反应式: Zn+2H+=Zn2++H2↑ 3. 原电池的构成条件 ① 有两种活动性不同的金属(或非金属单质)作电极。 ② 电极材料都插入电解质溶液中。 ③ 两极相连形成闭合电路。
两极相连形成闭合回路
(三)、当堂检测
1.下列装置中能组成原电池形成电流的是(
A
Cu Cu
)
A Zn Cu
A
H2SO4 A Zn Cu Zn
B
酒精 A Cu
C
H2SO4
D
H2SO4 H2SO4
反馈练习:
2、下列装置哪些属于原电池,请说明理由。 如是,请指出正极、负极。
A
Zn Cu
Aቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Al
Ag 生铁 Cu
四、教学程序 2. 建立新思维,提出新的研究任务
①什么是火力发电,火力发电的 原理是什么? ②指出火电站中从开始到结束能 量是怎样转化的?
③火力发电的利与弊是什么?
人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能和电能》第一课时 《原电池》说课稿
人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》第一课时《原电池》说课稿一、说教材1、教材的地位及其作用本节教材是人教版化学必修2第二章第二节的教学内容,是电化学中的重要知识也是核心内容。
内容安排在化学必修1《氧化还原反应》﹑化学必修2《化学能与热能》等内容之后,符合学生认知发展规律。
初中化学已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识,在选修模块“化学反应原理”中,将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量。
该节内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展,又为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。
该节分为两课时教学,本课为第一课时。
通过本课的学习,能使学生清楚地认识原电池的工作原理和构成条件,初步形成原电池的概念,并能够写出电极反应式和电池反应方程式。
生活在现代社会,学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识。
当学生了解了化学反应中能量转化的原因,并感受了探究化学能与热能的相互转化过程之后,会对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。
正是基于学生的这种心理特征,教材开始的几个设问,把学生带进了“化学能与电能之间相互转化”研究之中。
从能量转换角度看,本节课程内容是对前一节课中“一种能量转化为另一种能量,能量也是守恒的;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,如热能和电能等”论述的补充和完善。
从反应物之间电子转移角度看,原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用;从思维角度看,“将化学能直接转化为电能”的思想,是是对火力发电中对“化学能→热能→机械能→电能”思维方式的反思和突破。
此外,本节内容对发展学生逻辑推理能力,提高学生科学素养,培养科学探究能力,将理论应用于实践,以及知识系统化及结构化的形成都起着重要作用。
2、教学目标分析(1)知识与技能①学生通过实验探究认识原电池的工作原理和构成条件,初步形成原电池概念。
②能够写出电极反应式和电池反应方程式。
(2)过程与方法①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,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。
人教版化学必修二2.2 化学能与电能(第一课时)课件_2最新课件PPT
3、归纳总结:原电池的构成条件 (1)活泼性不同的两种金属
(或金属与非金属导体)做电极
(2)两电极插入电解质溶液中 (3)形成闭合回路
(4)能自发发生氧化还原反应(前提)
练习:下列可构成原电池的是( (C)(D) )
Zn
Zn
Cu
Cu
Zn
C
稀硫酸
(A)
Zn
Cu
稀硫酸
(B)
火电站
下图能源中哪些是一次能源? 哪些是二次能源?
原煤
天然气
电能
蒸汽
石油
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
称为电力。
一、化学能转化为电能
我国2001年发电总量构成图
估计到2050年前后,这种比率会有所变化, 但火电仍将居于首位。
那么什么是火力发电?火电站的工作 原理如何? 阅读教材P40
Zn
ee-
原理探究
Cu
e-
稀硫酸
e-
H+
SO42-
H+ SO42-
H+
H+
Zn
Cu
ee-
H+ Zn2+
H+
稀硫酸
负极
Zn ee-
Zn2+
电流I 实验装置中的化学反应:
正极
Cu
锌片:氧化反应
Zn-2e-=Zn2+
铜片:还原反应
2H++2e-=H2↑
H+
总反应:
H+
Zn+2H+=Zn2++H2↑
2、原电池原理 Zn A Cu
2.2.1 化学能与电能 课件 人教版高一化学必修二
电子移动方向: 锌片→铜片
阳离子移向:铜片 阴离子移向:锌片
交流讨论
电子移动方向:锌片→铜片 阴离子移向:锌片 阳离子移向:铜片
电极 外电路电子流动方向
锌片
负极 电子流出的一极
铜片
正极 电子流入的一极
Cu-Zn原电池: 负极:Zn-2e-=Zn2(+ 氧化反应)--锌片 正极: 2H++2e-=H2(↑ 还原反应)--铜片 总反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑
电子由锌片经导线流向铜片
电子从锌极流出
负极
还原剂(Zn)失去 电子,发生氧化 反应
Zn-2e-=Zn2+
经外电路
Zn2+ H+
SO42-
流入铜极. 正极
氧化剂(H+)在铜 极上得到电子, 发生还原反应
2H+ +2e-=H2
电流方向
负极
★ 正极
较活泼金属
不活泼金属或石墨
负极材料自身 失去电子
氧化反应
②揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。
钢铁中含有碳,可与Fe组成原电池,发生 原电池反应而使钢铁遭到腐蚀
③判断金属活动性的强弱 一般说来: 活泼金属作负极,较不活泼的金属作正极
[例] X、Y、Z都是金属,把X浸入Z的硝酸盐溶 液中,X的表面有Z析出,X与Y组成原电池时, Y是电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性 顺序为( C ) A.X>Y>Z B.X>Z>Y
潮汐能发电
地热发电
燃烧
蒸汽
发电机
直接转化?
如何将化学能直接转化为电能?
现象 铜片 表面有气泡产生 锌片 逐渐溶解 电流表 电流表指针偏转
新人教必修2高中化学化学能与电能 第1课时
化学能与电能(第一课时)教学目标1.初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
2.引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质3.使学生形成高效利用燃料、不浪费能源、积极开发高能清洁燃料的意识。
教学重点:初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
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教学方法:实验探究法教学用品:铁丝、铜丝、锌片、钢片、稀硫酸、导线、烧杯、电流计等。
教学过程[实物展示]与电池有关的各种产品:[设问]以上器材都以什么作能源?[回答]化学电池作能源。
[讲述]电能是使用最广泛、最方便、污染最小的二次能源(见资料卡片)。
在化学反应中化学能的变化通常表现为热量的变化,即化学能转化成热能。
那么,物质中的化学能在什么条件下直接转化为电能?又是如何转化的呢?[板书]第二节化学能与电能一、化学能与电能的相互转化[投影]长江三峡水利枢纽工程是我国具有防洪、发电、航运等综合效益的特大型工程,枢纽主要建筑物由大坝、电站、通航等建筑物三大部分组成,泄洪坝段位于河床中部,两侧为发电站。
三峡工程位于中国湖北省宜昌市三斗坪,是世界最大的水利枢纽工程,大坝为混凝土重力坝,坝轴线全长约为2309米,水库正常蓄水位175米,总库容393亿立方米。
[设问]为什么我国要建设三峡水电站?长江三峡水电站建设具有什么重要意义?[回答] 长江三峡工程是当今世界上最大的水利枢纽工程,它具有防洪、发电、航运等巨大的综合效益,提供大量的清洁能源。
[探究·分析] 火力发电利与弊分析。
要素:(1)电力在当今社会的应用和作用。
(2)我国目前和未来发电总量构成。
(3)火力发电的原理分析。
(4)火力发电对环境的污染(5)燃烧的氧化还原反应本质。
[投影]1.2001年我国发电量构成图2.资料:若用火力发电每年可向空气中排放二氧化碳1亿吨,二氧化硫200万吨,一氧化碳1万吨,氮氧化合物37万吨,工业废渣约1200万吨以上。
人教版化学必修二2.2 化学能与电能(第一课时)课件优质课件PPT
【分组实验探究】
实验顺序
1. Zn、Cu分别单 独插入稀硫酸溶液
2. Zn、Cu同时插 入稀硫酸溶液
3. Zn、Cu导线连 接插入稀硫酸溶液
4. Zn、Cu导线连 接再接电流计(Zn 接(+)),插入
稀硫酸溶液 5. 将Zn、Cu导线 互换再接电流计 (Zn接(+)), 插入稀硫酸溶液
金属
Zn片 Cu片 Zn片 Cu片 Zn片 Cu片 Zn片 Cu片 电流计指针 Zn片 Cu片 电流计指针
(1)在①中,金属片______发生氧化反应; (2)在②中,金属片______作负极; (3)上述四种金属的活动性顺序是______; (4)如果把B、D用导线连接后同时浸入稀硫酸溶 液,则金属片______上有气泡产生。
【课后思考】 1. 下图装置为何可以构成原电池? 盐桥的作用是什么?
2. 查询发展中的化学电源种类及应用。
稀硫酸
17
((三三))、、原原电电池池
1、原电池: 把化学能转化为电能的装置。 2、工作原理: 氧化还原反应
17
Zn
ee-
科学探究
Cu
e-
稀硫酸
e-
H+
SO42-
H+ SO42-
H+
H+
Zn
Cu
ee-
H+ Zn2+
H+
稀硫酸
- + (三)、原电池
Cu-Zn原电池:
Zn
ee-
Cu 负极:(氧化反应)
银为________极,电极上发生的是________
(填“氧化”或“还原”)反应,电极反应为
________________________;银片上观察到的现象是
人教版化学必修二2.2 化学能与电能(第一课时) 教案设计设计
化学能与电能的转化(第一课时)一、教材分析在前一节内容中,学生学习了化学反应中能量转化的问题,分析了化学能与热能的相互转化,而本节内容将学习化学能和电能及电能的应用,学生将对化学在提高能源的利用率和开发新能源中的作用与贡献有初步认识;通过新型化学电源开发利用的介绍,学生会对化学的实用性和创造性有更多的体会;这些都会增进学生对化学科学的兴趣与情感,体会化学学习的价值。
关于化学能与电能的相互转化,侧重讨论化学能向电能的转化,以及化学能直接转化为电能的装置——化学电池,主要考虑其应用的广泛性和学习的阶段性。
上个学期学习的氧化还原反应知识为理解原电池的概念奠定了良好的基础。
在选修模块“化学反应原理”中,将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量。
人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》部分既是对初中化学相关内容的提升与拓展,又为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。
二、学情分析经过高一上学期的培养,学生的思维能力、抽象逻辑均有较大提升。
创造性思维得到发展,能够在理论指导下综合分析一些事实材料。
学生也已经掌握了一定的实验技能,能够进行实验探究,前面学过的氧化还原反应的知识为理解原电池的原理打下了良好的基础。
三、设计理念教师利用学生对学习的兴趣,通过情景设置、图片、动画模拟等多媒体形式进一步寓教于乐,在课堂上创设情境,提出探究性课题,通过分组实验,让学生自主学习,自主研究,讨论、分析、归纳、总结,得出科学的结论,使全体学生积极参与教学过程,使学生养成乐于探究实验,勤于思考的好习惯。
例如,从格林太太的病例分析为例,激发学生的同情心,积极思考解决的办法,然后用一个化学科学家的身份揭露答案,学生恍然大悟,然后把现实生活中学生接触过的原电池的应用与格林太太的病因联系在一起,更有利于学生去理解和探究原电池。
一方面,通过课堂内的实验探究,使学生认识和体会化学能与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。
人教版必修二 2.2 化学能与电能教案(第一课时)
讲述:这是两个电极反应我们称之为半反应,大家想一下在氧化还原反应中,我们将的电子的反应称之为什么反应啊?失去电子的反应称之为什么反应啊?原电池的巧妙之处就在于将氧化反应和还原反应这两个半反应在不同的区域进行。
【讲述】:一个完整的反应应该包括氧化反应和还原反应两个过程,我们只要将氧化反应和还原反应两半反应加和起来就能得到一个完整的电极反应。
【板书】2、原电池的工作原理铜片上: 2H++2e- =H2↑ (还原反应)锌片上: Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)氧化还原反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑【板书】:该电极反应就是Zn + 2H+= Zn2+ + H2↑【板书】:原电池正负极的判别:板书设计Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应)负极1、从实验现象可判别正极。
2、电子的流出极是负极。
3、失电子极是负极。
电子电流正极4、发生氧化反应的一极。
(化学能转化为电能)2H++2e- =H2↑ (还原反应) 正极【讲述】:大家看一下这个反应的电极反应和刚才我们写的第三个实验写的离子反应方程式是不是一样啊?那我们对比一下实验三、实验四两个过程,原电池是将氧化反应和还原反应放在两个不同啊?【讲述】我们再看一下实验3这个过程:Zn片失去的电子不能通过外电路传递而是直接传递给溶液中的氢离子从而在锌片的表面产生氢气,这个过程是金属与酸直接发生化学反应,将化学能转化为热能。
【过渡】:既然电池电池形成了,而我们都知道的电池都有正负极之分。
那么我们的这个原电池的正负极分别是哪一极呢?【回答】根据物理学中的定义,在外电路中电流的方向与正电荷的移动方向相同,与负电荷的移动方向相反,因此Zn片为电池的负极,铜片作为正极【提问】我们只要知道原电池的负极就可以了,剩下的一极就是原电池的正极,还可以根据那些特征确定原电池的负极呢?【板书】1、从实验现象可判别正极2、电子的流出极是负极。
3、失电子极是负极。
4、发生氧化反应的一极【过渡】原电池的组成部分有哪些?那么原电池的形成条件是怎样的呢?改变试验的一个因子;。
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2. 构成原电池的条件是什么?
(1) 有活泼性 不同的两种金属 或者
一种金属与一种非金属导体(如石墨) 或者一种金属与一种氧化物等 作电极, 两极、一液、 并用导线连接或直接接触。
一闭合、一 ⑵ 两电极都插入电解质溶液(酸、碱、盐)中 自发
( 3)
构成
闭合回路 。
( 4)
在电极表面上自发发生 有电子转移的 化学反应, 即氧化—还原反应。
书写电极反应式,注意几点: (1)电极反应是一种离子反应,遵循书写离子 反应式的一切规则; (2)负极失电子所得氧化产物、正极得电子所 得还原产物,与溶液的酸碱性有关; (3)两极电极反应式中的电子得失数目(一般) 保持相等。 (4)两极反应相加得到总反应,总反应减去负 极反应得到正极反应、总反应减去正极反应得 到负极反应。
2014-4-9 13
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.
I
Ag
eFe
eZn
I
Cu
H2SO4 (aq)
CuSO4 (aq)
负极( Fe ): Fe-2e - = Fe 2+ .
正极( Ag ): 2H++2e - = H2↑ . 总反应式: Fe+2H+ = Fe 2+ +H2↑.
3+ 2+ ⑵. 2Fe +Fe=3Fe
( Zn∣AgNO3∣C ) ( Fe∣Fe2(SO4)3∣C )
思考
什么类型的化学反应可设计成原电池?
理论上讲,常温下可自发进行的氧化 还原反应都能设计成原电池。
小
结
本节要点:
1,什么是原电池?
2,构成原电池的条件是什么?
3,原电池的正负极和电子流向如何断?
负极: Zn-2e-=Zn2+ ③ (∨ ) 正极: 2H++2e-=H2↑
总反应: Zn+2H+=Zn2++H2↑
负极: Zn-2e-=Zn2+
④ (∨ )
正极: 2H++2e-=H2↑
总反应: Zn+2H+=Zn2++H2↑
负极: Fe-2e-=Fe2+
⑤ (∨ )
正极: Cu2++2e-=Cu
原电池
把 化学能 转化为 电能 的 装置 就叫 原电池。
失e,沿导线传递,有电流产生
氧化反应 还原反应
负极
Zn-2e-=Zn2+
阴离子
铜锌原电池 正极 2H++2e-=H2↑
电解质溶液
阳离子
电 负极:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应) 极 正极:2H++2e-=H ↑ (还原反应) 2 反 +=Zn2++H ↑ Zn+2H (离子方程式) 总反应: 应 2 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(化学方程式)
明 确
原电池的工作原理是将氧化、还原两反应 ①、
分割在正负两极同时不同地进行,电子从 负极定向流入正极,从而产生了道路电流。
正负两极上进出电子总数相等,椐此电子 ②、 守恒原理可进行两极上物质变化的计算。 利用原电池原理 可制作各种电池,如干 ③、 电池、铅蓄电池、银锌电池、锂电池、氢 氧燃料电池…。
2014-4-9
负极( Zn ): Zn-2e - = Zn2+ .
正极( Cu): Cu2+ +2e - = Cu . 总反应式: Zn+Cu2+ = Zn2 ++ Cu .
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练 习
⒈ 判断下列哪些装置构成了原电池?若不是, 请说明理由;若是,请指出正负极名称,并 写出电极反应式.
① (× ) ② (× )
2.
如图所示,在铁圈和银圈的焊接处,用一根棉线将其悬在 盛水的烧杯中,使之平衡;小心的向烧杯中央滴入CuSO4 溶液,片刻后可观察到的现象是 ( D ) A. 铁圈和银圈左右摇摆不定;
B. 保持平衡状态; C. 铁圈向下倾斜; D. 银圈向下倾斜;
3。试将下列两个氧化还原反应分别设计成两个原电池
⑴. Zn + 2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag
第二节 化学能与电能
第一课时
火力发电厂工作原理
2001年我国发电量构成图
资料:若用火力 发电每年可向空 气中排放二氧化 碳1亿吨,二氧化 硫200万吨,一氧 化碳1万吨,氮氧 化合物37万吨, 工业废渣约1200 万吨以上。 火力发电厂能量 转化: 化学能→热能→ 机械能→电能。
问题: 燃烧反应是否是氧化还原反应?氧化 还原反应的本质又是什么?
4,原电池的工作原理是什么?
氧化剂与还原剂之间发生电子转移,引起化 学键的重新结合,伴随体系能量的变化。
思考:能否将化学能直 接转化为电能?
演示探究
⑴, 将Zn片插入H2SO4溶液 中有什么现象?为什么?
⑵, 将Cu片插入H2SO4溶液 中有什么现象?为什么?
⑶,将一Zn片,Cu片平行插入 H2SO4溶液中,有什么现象? 为什么?
⑷,若将Zn片,Cu片用一导线 连接再浸在H2SO4溶液中,有 什么现象?为什么?
⑸,导线间接一电流计有何现 象产生?为什么?
原 电 池 的 工 作 原 理 是 什 么 ?
练习:写出③④中 锌片和铜片上变化的离子方程 式、反应类型及电子流向。
、
锌片: Zn-2e-=Zn2+(氧化反应) 铜片: 2H++2e-=H2↑(还原反应) 电子由锌片经导线流向铜片
总反应3;CuSO4=Cu+FeSO4
⑥
(× )
负极: Zn-2e-=Zn2+ ⑦
(∨ ) 正极: Cu2++2e-=Cu 总反应:Zn+Cu2+=Zn2++Cu 或 Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
⑧
(× )
负极:Fe-2e-=Fe2+
⑨ (∨ )
正极:2H++2e-=H2↑ 总反应: Fe+2H+= Fe2++H ↑ 2 或 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑