高一化学必修二化学能与电能总结与习题教案
人教版高中化学必修二教案设计:2.2化学能与电能
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学难点为通过对原电池实验的探究,引导学生从电子转移角度了解化学能向电能转化的本质。
四、教学方法采用情景教学法、讨论式教学法和实验探究等多种教学方法的相互补充。
五、教学准备灵敏电流计,铜片、锌片、硫酸溶液、导线、柠檬六、教学思路生活导入——实验探究——提出概念——理论分析——习题巩固——归纳总结本课首先让学生观看水果电池, 引导学生进入电化学学习,进而给出锌—铜—稀硫酸原电池,提出原电池概念,分析原电池的工作原理,之后让学生根据实验现象,探究原电池的形成条件,再是习题巩固以及归纳总结。
七、教学过程思路教师活动学生活动教学意图生活导入【趣味实验】电池能够产生电能,使电流表偏转。
将电池用锌、铜和柠檬连接所代替,能否是电流表指针偏转?该实验现象说明了什么?为什么能够产生该现象?通过观察实验,5号电池能够使电流表发生偏转,柠檬也可以以生活中熟悉的柠檬构建原电池,提高学生兴趣实验探究请对比两个实验,分析两套装置的异同,注意两个导体和溶液的现象实验①Zn有气泡溶解,Cu无气泡解释Zn+2H+=Zn2++H2↑实验②Zn有气泡、溶解,Cu有气泡电流表发生偏转通过实验对比,让学生了解原电池的基本组成,模型构建请同学们观看动画:原电池中电子与离子的流动方向与过程仔细观看动画。
用心记忆原电池中电子与离子的流动方向与过程。
形式,加深学生对知识点的理解,更加全面,透彻。
习题巩固1、请同学们根据原电池的原理,指出下列原电池的正极与负极分别是什么?分析电子和离子的流向,写出电极反应。
2、如图所示的原电池装置,下列说法不正确的是:A .该装置的能量转化形式为:化学能转化为电能B .电子由Zn 片经过导线流向铜片C .Zn 为负极发生还原反应D .Cu 为正极,在Cu 片上有气泡产生1、负极 Fe -2e - = Fe2+ 正极Cu2++2e - = Cu总:Fe + Cu2+ =Fe 2++ Cu电子从铁流向铜,铜离子流向铜,硫酸根流向铁 2、C通过习题来巩固知识点的理解实验探究请同学们分组实验,对比Zn -Cu -H2SO4原电池,四组实验均不能形成原电池1,缺少两个不同电极 2,没有形成回路通过实验,对比分析,学生自己能够提炼出结论,加强学生的CuZ nA42稀H SO观察上述电流表是否发生偏转,如果不能,分析缺少什么条件才能形成原电池。
人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》教学设计
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人教版高中化学必修2 第二章第二节《化学能与电能》教学设计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/LH 2SO4、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。
人教版高中化学必修二教案-2.2化学能与电能
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第二节化学能与电能(第1课时)教学设计教学目标(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。
初步掌握形成原电池的条件。
2、训练学生的实验操作技能。
(二)过程与方法1. 高效利用教材、课外资料和图片、事实数据等教育资源,对“火力发电”进行完整透彻的剖析,为学生创设情景,使他们有机会去研究和总结“火力发电”的利与弊,实现从“化学能→热能→机械能→电能”的思维模式向“将化学能直接转化为电能”新思维模式的转换,并且形成高效利用燃料、不浪费能源的意识。
2. 充分调动学生已有的生活经验,以及电学、化学反应中能量变化和氧化还原反应等知识,建立在学生已有背景知识上的教学设计,能更好地体现课程的完整性和教材编排体系的层次性,也符合认识规律。
3. 选择实验探究教学方法。
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。
利用课堂外科学探究实验活动,如利用原电池原理证明几种金属的金属性强弱,各种水果电池的制作等,为学生提供应用知识的空间和拓展知识的机会。
(三)情感态度与价值观(1)通过探究原电池原理,激发学生学习化学的兴趣,乐于..科..探究物质变化的奥秘,体验学探究的艰辛和喜悦,感受..化学世界的奇妙与和谐。
(2)在实例分析和化学史实的学习中,体验化学作为一门应用学科的实际应用魅力和科学发现的一般过程。
(3)认识化学能转化为电能对现代化的重大意义,深化对能源开发与利用的重要性的认识。
教学重、难点教学重点的分析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。
教学难点的分析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。
高一化学必修二化学能与电能总结与习题教案
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化学能与电能[本节学习目的]1.知道原电池是利用氧化复原反响将化学能转化成电能的装置。
2.能以铜锌原电池为例,相识原电池的概念、组成、简洁分析原电池的工作原理及应用。
3.会推断原电池的正负极和电子的流向。
4. 可以书写简洁的电极反响式。
5.理解几种常见的电池,相识化学能转化为电能对现代化的重大意义。
6.相识进步燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。
重点:原电池装置工作原理及构成条件[学问要点梳理]学问点1:原电池要点诠释:1.化学能与电能的转化:化学能可以转变为电能,但只有释放能量的氧化复原反响才可能通过原电池实现化学能和电能的转化,并非全部释放能量的化学反响均能通过原电池实现和电能的转化。
2.原电池概念:借助于氧化复原反响将化学能转变为电能的装置。
3.原电池的构造:(1)两种活泼性不同的金属(或金属与非金属单质)作电极(2)电极材料插入电解质溶液中(3)两极相连构成闭合回路(4)在电极上能自动发生氧化复原反响4. 原电池的工作原理:一般的氧化复原反响是复原剂把电子干脆转移给氧化剂,如:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,反响中锌把电子干脆转移给硫酸;原电池装置是把氧化复原反响的氧化剂和复原剂分开,使氧化反响和复原反响在两个不同的区域进展,通过外接导线使电子从复原剂区域流向氧化剂区域,从而在外电路形成电流。
原电池的工作原理和电子流向可用下列图示表示:电极总反响:Zn + 2H+=H2↑ + Zn2+电子由负极(发生氧化反响的极)流出,经过外电路流向另一极(多为不活泼电极,离子或物质在该极上得电子,发生复原反响)正极,同时溶液中的阴、阳离子不断移向负极、正极,构成闭合电路。
说明:正极的作用是导体,它不参加化学反响。
负极反响不确定是负极材料本身的反响,有的原电池的负极既是导体又是负极反响物,有的原电池的负极的作用是导体,它不参加化学反响。
学问点三:原电池化学反响的表示方法要点诠释:总的来说,原电池中的化学反响是氧化复原反响。
高中化学必修化学能与电能教案
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高中化学必修化学能与电能教案教学目标:
1. 了解化学能与电能的定义和特点
2. 掌握化学能与电能的相互转化过程
3. 认识化学反应中能量变化的重要性
教学重点:
1. 化学能的定义和种类
2. 化学能与电能的相互转化
3. 化学反应中的能量变化
教学难点:
1. 化学能与电能的相互转化过程
2. 化学反应中的能量变化的计算
教学方法:
1. 讲授与示范相结合
2. 实验与讨论相结合
3. 案例分析与问题解答相结合
教学过程:
一、引入
通过实验展示化学能和电能的转化过程,引出本节课的主题。
二、化学能的定义和种类
1. 讲解化学能的概念和种类
2. 示例化学能转化为电能的实际应用
三、化学能与电能的相互转化
1. 讲解化学能与电能的相互转化原理
2. 实验演示化学能转化为电能的过程
四、化学反应中的能量变化
1. 讲解化学反应中的能量变化的计算方法
2. 举例说明化学反应中能量变化的重要性
五、案例分析与讨论
1. 分组讨论化学反应能量示意图并解决相关问题
2. 汇总各组讨论结果,展示交流成果
六、课堂小结
通过课堂小结,强调化学能与电能的关系及重要性。
教学反思:
通过本节课的教学,学生能够深入了解化学能与电能的概念、相互转化过程及其在化学反应中的作用。
同时,通过案例分析和讨论,激发学生的思维能力和创新意识,提高他们的实践能力和解决问题的能力。
在今后的教学中,可以结合更多生活中的实际例子来引导学生深入理解化学能与电能的应用和意义。
高中化学人教版必修2教案-2_化学能与电能_教学设计_教案_2
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教学准备1. 教学目标三维教学目标1.知识与技能了解化学能与电能的转换关系、原电池的工作原理及应用。
2.过程与方法利用学生已有的生活经验,以及电学、化学反应中能量变化和氧化还原反应等知识,掌握化学学习的整体性和体系性。
3.情感态度与价值观感悟研制新型电池的重要性,初步形成较为客观、正确的能源观。
2. 教学重点/难点教学重点及难点重点:原电池的构成条件及电极方程式的书写难点:原电池的工作原理3. 教学用具4. 标签教学过程【实验引入】在一个新鲜的橙子上分别插一个铜片和一个锌片,用导线连接电流计。
【提出疑问】橙子是如何发电的呢?【演示实验探究1】用小烧杯的硫酸代替橙子模拟刚才的过程①只连接锌片形成闭合回路②只连接铜片形成闭合回路③锌片和铜片同时插入溶液中形成闭合回路【讲解引入】这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。
1、工作原理:⑴图像模拟【画图讲解】外电路电子定向移动导电内电路阴阳离子定向移动导电(阳离子→正极;阴离子→负极)【提问】原电池由几部分组成,它的构成条件是什么?【实验小结】原电池的构成条件2、构成原电池的条件(两极一液一连线)★电极:有两种活泼性不同的金属(或一种是能导电的非金属单质)作电极★溶液:电极材料均插入电解质溶液中★导线:两极相连形成闭合电路★负极金属与电解质溶液之间能自发进行的氧化还原反应【ppt投影练习】给你以下材料:铁片、银片、石墨棒、稀硫酸、稀盐酸、酒精、电流表、导线若干及烧杯。
1、请你设计一个原电池,画出装置图,标出正负极。
2、并写出电极反应和总反应方程式。
课后习题《化学能与电能》练习【课堂练习】1.下列哪些装置能产生电流,形成原电池?2.(双选)下列哪些反应能设计成原电池?A. Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑B. CaCO3 + 2HCl = CaCl2 +H2O + CO2↑C. AgNO3+ NaCl = AgCl↓ + NaNO3D. Zn +CuSO4 = ZnSO4 + Cu3.下列有关原电池的说法正确的是A.正极发生氧化反应,负极发生还原反应B.电极溶解的一极为正极C.电子由正极流向负极D.较活泼的金属做负极、较不活泼的金属做正极4.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。
《化学能与电能》优秀的教学设计(精选6篇)
![《化学能与电能》优秀的教学设计(精选6篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/fbfe5c71a36925c52cc58bd63186bceb19e8ed1f.png)
《化学能与电能》优秀的教学设计(精选6篇)《化学能与电能》优秀的教学设计1一.教材分析原电池原理是中学化学重要基本理论之一,从能量转换角度看,本节课程内容是对前一节课中“一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量……能量也是守恒的;化学能是能量的一种形式,可以转化为其他形式的能量,如热能和电能等”论述的丰富和完善。
从反应物之间电子转移的角度看,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,是对火力发电的原理“化学能→热能→机械能→电能”思维方式的反思和突破。
二.教学目标1.知识与技能目标:(1)知道原电池是一种化学能转化为电能的装置,知道原电池的本质是氧化还原反应。
(2)掌握原电池的组成条件,会判断正负极,会判断电流、电子、溶液中离子流动的方向。
会书写铜锌原电池的电极反应式。
(3)能用日常生活中的材料制作简易水果电池。
(4)能举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。
初步认识传统干电池、二次电池及常见的新型电池。
2.过程与方法目标:(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)通过实验2-4(改进)的层层推进,培养学生在实验中观察现象、分析现象解决问题的能力,从而自己归纳、概括形成“原电池”的概念,并根据已有电学知识生成跟原电池相关的概念(正负极、离子移动方向判断等)。
(3)通过科学探究,让学生根据实验2-4的已有知识设计实验,并初步学会控制实验条件的方法。
(4)通过思考与交流,让学生学会联系实验和已有知识,学会用比较归纳的方法认识事物的本质特征。
(5)利用氧化还原反应的知识分析常见化学电源,学会用基本理论指导实际应用。
3.情感态度与价值观目标(1)通过科学探究和实践活动——水果电池的制作,体验科学探索的乐趣。
(2)通过化学电源的发展和新型化学电源开发利用的介绍,让学生体会化学的实用性和创造性,通过认识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。
高中化学-2.2《化学能与电能》教案-新人教版必修2
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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]请大家想象一下,现实生活中如果没有电会怎么样?用电器都需要电能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,一次能源:从自然界直接取得的能源,如煤、石油、天然气、风力二次能源:一次能源经过加工转换得到的能源,如电力、蒸汽等请同学看书,发电总量构成图一、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:化学能电能原电池的原理(氧化还原反应)能量转换(实质)化学能→电能的装置。
(两极分别发生氧化还原反应,产生电流)锌铜原电池电极名称负极(电子流出的一极)正极(电子流入的一极)材料较活泼金属(Zn)较不活泼金属(Cu)金属(Fe) 非金属(C)金属(Pb)金属氧化物(PbO2)电解液通常和电极反应。
构成条件两极、一液、一线、一反应①两个活泼性不同的金属②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液④能自发地进行一个氧化还原反应负极(Zn):Zn - 2e- = Zn2+(氧化反应)正极(Cu):2H+ + 2e- = H2↑(还原反应)总反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑该氧化还原反应的化学能转变为电能。
新人教版化学必修2高中《化学能与电能》优秀教案三(重点资料).doc
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教学设计化学能与电能(第二课时)一、基本说明:1、教学内容所属模块:高中化学必修模块《化学2》2、年级:高一年级3、所用教材出版社:人教教育出版社4、所属的章节:第二章第二节二、教学设计:(一)教学目标:1、知识与技能:①了解发展中的化学电源。
②掌握原电池形成的条件。
③学会设计简单的原电池。
④通过实验培养学生观察能力、操作能力和综合分析能力。
2、过程与方法:“课前调查(生活中或者网上调查常用的化学电源)—课堂展示(各组代表展示自己所调查的化学电源)—教师补充(各种化学电源的工作原理)—问题探讨(原电池形成的条件)—实验探究(分组实验,探究原电池的形成条件)—动手设计(学生自己动手设计一个水果电池)—小结反馈(师生一起小结本节课的收获并进行适当练习)3、情感态度、价值观:通过课前的准备,激发学生的学习兴趣;在课堂展示自己的调查结果,学会和同学们一起分享自己的成果,并培养了他们的组织和表达能力;以问题探讨、实验探究的形式,让学生们积极主动的投入到学习中去,使得整个学习做到了“动嘴,动手,动脑”相结合,体验自主学习的快乐,获得成功的喜悦,培养他们的探究意识和合作精神。
(二)教学重点、难点:教学重点:原电池的形成条件,简单原电池的设计教学难点:原电池原理的理解,简单原电池的设计(三)教学策略和方法:“兴趣激发—自主学习—合作探究”式教学模式(四)教材与学情分析:本节内容是电化学中的重要知识。
当学生知道了化学反应中能量的相互转化过程之后,对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。
教师从能量转化角度来引出这种实现化学能转化为电能的装置──原电池装置,再通过“科学探究”进一步挖掘原电池原理和组成条件,接着教师通过介绍根据此原电池原理制成的各种在现代工农业生产、科学实验、日常生活中被广泛应用的原电池。
通过紧密联系生活实际,以激发学生学习化学兴趣,更重要的是启发学生运用已学化学知识解决实际问题,从而培养学生的创新精神。
高中化学必修二化学能与电能(说课稿)
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高中化学必修二化学能与电能(说课稿)(四)再探再练,拓展创新,深化新知学生设计实验:制作一个水果或蔬菜电池3.一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Z n2++Cu,该反应的原电池的组成正确的是()ABCD正极ZnAgCuCu负极CuCuZnZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4FeCl2C(五)引导小结,布置作业,优化新知1、引导学生总结本节课的内容。
2、布置作业:(1)练习题(2)结合本节知识,查阅资料,了解铅蓄电池、干电池、燃料电池内部构造,及相关电极反应式,体会原电池原理在各种电池中的应用。
(3)运用原电池原理设计一个实验证明铁的金属性比铜活泼,进而探究一下金属性强弱方法,看你能总结出几种?3、学生自我评价和反思(1)过去所学的哪些知识对你在本节课的学习有所帮助?(2)你对原电池概念、工作原理、组成条件等知识掌握了吗?(3)你是如何与本组同学进行合作的?(4)在本节课的学习中你认为最有用的学习方法是什么在实验探究过程中你学到了什么六、板书设计一、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。
3.原电池的构成条件:两极一液一回路。
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。
第二节化学能与电能一、教材分析二、学情分析三、教学目标四、教法学法五、教学过程六、板书设计一、教材分析1、地位作用2、主要内容3、重点难点化学能与电能属于化学原理范畴,是化学学科的重要原理性知识之一,也是对氧化还原反应原理本质的拓展和应用。
初中化学初步学习了“化学与能源”,在选修模块④将系统深入地学习化学反应与能量。
本节课既是对初中化学相关内容的提升与拓展,又为选修奠定必要的基础。
起到承前启后的作用。
1、地位作用“学前知识”氧化还原反应能量转化的原因……“学中知识”原电池原电池工作原理原电池构成条件……“学后知识”化学反应原理……本节融合了(1)氧化还原反应(2)能量的转换(3)原电池原理的应用(4)电解质溶液、金属的活泼性(5)物理中的电学等知识。
化学能与电能-人教版必修2化学教案
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化学能与电能-人教版必修2化学教案一、教学目标1.了解化学能与电能的概念及区别;2.掌握化学能与电能之间的转化关系;3.知道电池的性质,理解电池内部原理;4.能利用电池进行电化学反应,掌握相关计算方法;5.理解红、金银电偶的作用原理及应用。
二、教学重点1.化学能与电能的概念及区别;2.电池的性质,电池内部原理;3.电化学反应及相关计算方法。
三、教学难点1.化学能与电能之间的转化关系;2.红、金银电偶的作用原理及应用。
四、教学内容与方式1.化学能与电能的概念及区别内容化学能:由于物质内部互相作用而具有的能够发生化学反应的能量。
电能:由带电体间电场发生的相互作用而产生的能量。
方式让学生回答化学能和电能的概念,并分别举出几个实例。
2.化学能与电能之间的转化关系内容当化学反应发生时,化学能会通过电能的形式释放出来。
电能可以转化为化学能,利用化学反应储存。
方式通过多个化学反应实例,让学生理解化学能与电能之间的转化关系及其过程。
3.电池的性质及内部原理内容电池是一种能够产生电能的装置。
电池的性质:电动势、内阻、放电时间。
电池内部原理:电池由正负极组成,中间隔以电解液(或离子溶液)。
在电池内,化学反应使得正负极之间产生电位差,从而产生电能。
方式让学生通过实验,感受电池产生电能的过程,并了解电池的性质及内部原理。
4.电化学反应及相关计算方法内容电化学反应:利用电池,通过电解质溶液对电极进行氧化还原反应,产生电能的过程。
相关计算方法:平衡电位差、电动势、电池的工作电压等。
方式通过实验,让学生了解电化学反应,通过计算,掌握相关计算方法。
5.红、金银电偶的作用原理及应用内容红、金银电偶:将金属与一种其离子的溶液或固体接触,形成的由两半电池构成的体系。
作用原理:离子逐渐在金属上放电,金属表面反应出与该离子成氧化还原反应的产物,而电子流经过导线,最后在与另一种半电池接触的溶液或固体中还原另一种离子。
应用:果汁浓度的测定、PH值测定等。
人教版高中化学必修2(教案+习题)2.2化学能与电能(一)
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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;课后习题基础达标一、单项选择题1.能源可分为一次能源和二次能源,自然界中以现成形式提供的能源称为一次能源,需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二次能源。
据此判断,下列叙述正确的是()。
A.天然气是二次能源B.石油是二次能源C.电能是一次能源D.水力是一次能源2.下列说法正确的是()。
人教版必修二高中化学第二节化学能与电能教案设计
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第二节化学能与电能(第 1课时)一、三维目标知识与技术1、获得化学能与电能转变的化学实验的基础知识和基本技术,学习实验研究的方法,能设计并达成化学能与电能转变的化学实验。
2、形成原电池的见解,研究组成原电池的条件过程与方法1、经历对化学能与电能转变的化学实验研究的过程,进一步理解研究的意义,学习科学研究的基本方法,提高科学研究的能力2、能对自己研究原电池见解及形成条件的学习过程进行计划、反省、谈论和调控,提高自己学习化学的能力。
感神态度与价值观1、发展学习化学的兴趣,乐于研究化学能转变电能的神奇体验科学研究的艰辛和欢乐,感觉化学世界的奇妙与友好。
2、赏识化学科学对个人生活和社会发展的贡献,关注能源问题,渐渐形成正确的能源观。
二、授课重点原电池的见解与组成条件三、授课难点用己经学过的相关知识研究化学能与电能的条件和装置四、授课过程[ 引入 ]在化学反响中,物质中的化学能的变化平常表现为热量的变化,即化学能转变为热能。
那么,物质中的化学能能不能够转变为电能呢?请同学们阅读教材中火力发电站工作原理表示图,简要说明火力发电站的工作原理。
[ 板书 ]第二节化学能与电能一、化学能与电能的相互转变[ 学生 ]火力发电是经过化石燃料的焚烧,使化学能转变为电能,加热水使之汽化为蒸汽以推动汽轮机,尔后带动发电机发电。
[ 板书 ]化学能→热能→机械能→电能[ 表达 ]从上面的分析我们能够看出,火力发电的过程中能量的转变仍是比较复杂的,化学能第一要转人为热能,热能再转变为机械能,机械能最后再转变为电能,由于在能量转变过程中,每一过程都有能量损失,过程越复杂能量损失越多,因此我们说火力发电过程中化学能转变为电能效率仍是比较低的。
[ 设问 ]怎样战胜这一问题呢?由于火力发电过程比很多,造成能量转变效率比较低,若是我们能设计一种装置能够将化学能直接转变为电能,那么化学能转变为电能的效率必然是很高的。
下面我们就来研究这种装置,即把化学能直接转变为电能的装置。
高中化学必修二教案-2.2化学能与电能21-人教版
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化学能与电能教学设计(第一课时)化学能与电能教学设计(第一课时)教材分析: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。
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。
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。
原电池原理和组成条件是本节课的重点,原电池原理是本节课的难点。
学情分析:生活在现代社会,学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识。
当学生们刚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,对化学能与电能之间的转化问题一定会产生浓厚的兴趣。
教学思路与设计本节课属于电化学的内容,学生第一次接触到电化学理论会接受起到会比较困难。
根据课标要求:要学生能举例说明化学能与电能的转化关系及其应用,并能用生活中的材料制作简易电池。
要求从知识角度上不高,在化学选修中还会继续学习。
所以在设计这节课的主要以提升学生学习兴趣为主不拓展太多内容。
根据前苏联教育家维果茨基提出的“最近发展区”理论,在提出原电池理论前应结合学生已有的生活体验和对电的感性知识给学生搭建一个平台。
首先,利用教材、课外资料、生动的录像和图片、事实数据等教育资源,对“火力发电”进行完整透彻的剖析,为学生创设学习情景,使他们有机会去研究和总结“火力发电”的利和弊。
然后设置阶梯式问题,对学生进行探究思路引导,实现以“化学能→热能→机械能→电能”思维模式向“将化学能直接转化为电能”新思维模式的转变。
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,为了突破难点采用了设计层层问题情境与实验,使学生在自主实验,积极思考相互讨论中发现问题、分析问题和解决问题。
高中化学人教课标版必修2化学能与电能教学设计
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《化学能与电能》教学设计一、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。
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化学能与电能[本节学习目标]1.知道原电池是利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置。
2.能以铜锌原电池为例,认识原电池的概念、组成、简单分析原电池的工作原理及应用。
3.会判断原电池的正负极和电子的流向。
4. 能够书写简单的电极反应式。
5.了解几种常见的电池,认识化学能转化为电能对现代化的重大意义。
6.认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。
重点:原电池装置工作原理及构成条件[知识要点梳理]知识点1:原电池要点诠释:1.化学能与电能的转化:化学能可以转变为电能,但只有释放能量的氧化还原反应才可能通过原电池实现化学能和电能的转化,并非所有释放能量的化学反应均能通过原电池实现和电能的转化。
2.原电池概念:借助于氧化还原反应将化学能转变为电能的装置。
3.原电池的结构:(1)两种活泼性不同的金属(或金属与非金属单质)作电极(2)电极材料插入电解质溶液中(3)两极相连构成闭合回路(4)在电极上能自动发生氧化还原反应4. 原电池的工作原理:一般的氧化还原反应是还原剂把电子直接转移给氧化剂,如:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,反应中锌把电子直接转移给硫酸;原电池装置是把氧化还原反应的氧化剂和还原剂分开,使氧化反应和还原反应在两个不同的区域进行,通过外接导线使电子从还原剂区域流向氧化剂区域,从而在外电路形成电流。
原电池的工作原理和电子流向可用下列图示表示:电极总反应:Zn + 2H+=H2↑ + Zn2+电子由负极(发生氧化反应的极)流出,经过外电路流向另一极(多为不活泼电极,离子或物质在该极上得电子,发生还原反应)正极,同时溶液中的阴、阳离子不断移向负极、正极,构成闭合电路。
说明:正极的作用是导体,它不参与化学反应。
负极反应不一定是负极材料本身的反应,有的原电池的负极既是导体又是负极反应物,有的原电池的负极的作用是导体,它不参与化学反应。
知识点三:原电池化学反应的表示方法要点诠释:总的来说,原电池中的化学反应是氧化还原反应。
由于这其中的氧化反应和还原反应分别是在负极和正极上发生的,所以又分别叫做负极反应和正极反应。
(1)负极反应:由于负极是电子流出的电极,所以负极上发生的反应是氧化反应。
表示负极反应的式子叫做负极反应式。
铜、锌和稀H2SO4组成的原电池的负极反应式是:Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)(2)正极反应:由于正极是电子流入的电极,所以正极上发生的反应是还原反应。
表示正极反应的式子叫做正极反应式。
铜、锌和稀H2SO4组成的原电池的正极反应式是:2H++2e-=H2↑(还原反应)说明:(1)写电极反应式要遵从客观事实,写出的电极反应式既要符合质量守恒又要符合电荷守恒:①两极得失电子数相等;②电极反应式常用“=”或用“→”;③电极反应式中若有气体生成需加“↑”。
(2)负极反应(氧化反应)和正极反应(还原反应)是对整个原电池反应(氧化还原反应)的分解,二者具有既对立又统一的关系,所以将两个电极反应式进行合并即得电池总反应式。
如:铜、锌和稀H2SO4的原电池的总反应式:Zn+2H+=Zn2++H2↑知识点四:原电池原理的应用要点诠释:1.比较金属的活动性。
原电池中,一般活动性强的金属为负极,活动性弱的金属为正极。
例如,有两种金属A和B,用导线连接后插入到稀硫酸中,观察到A极溶解,B极上有气泡产生,由原电池原理可知,A为负极,B为正极,金属活动性A>B。
2.加快氧化还原反应速率。
(1)实验室用Zn和稀H2SO4(或稀HCl)反应制H2,常用粗锌,它产生H2的速率快,原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4的溶液形成原电池,加快了锌的腐蚀,使产生H2的速率加快。
(2)如果用纯锌,可以在稀H2SO4溶液中加入少量的CuSO4溶液,也同样会加快产生H2的速率,原因是Cu2++Zn=Cu+Zn2+,生成的Cu和Zn在稀H2SO4溶液中形成原电池,加快了锌的腐蚀,产生H2的速率加快。
3.设计原电池从理论上说,任何一个氧化还原反应都可以设计成原电池。
例如,利用Cu+2FeCl3=2 FeCl2+CuCl2的氧化还原反应设计原电池,由反应式可知:Cu失去电子作负极,FeCl3(Fe3+)在正极上得到电子,且作电解质溶液,正极为活泼性比Cu弱的金属或导电的非金属等。
如图该原电池的电极反应式为:负极(Cu):CuCu2++2e—(氧化反应)正极(C):2Fe3++2e—2Fe2+(还原反应)说明:原电池为什么能加快化学反应速率?以Fe与稀H2SO4溶液的反应为例说明。
如下图所示:甲中,Fe失去e-,变为Fe2+,Fe2+进入溶液,排斥了Fe片周围的H+,H+欲得电子须突破Fe2+形成的屏障,因而受到阻碍。
乙中,Fe失去e-,e-转移到Cu片上,Cu片一侧没有Fe2+屏障,H+得e-不受阻碍,故其化学反应速率较快。
知识点五:原电池正负极的判断方法要点诠释: 1.据组成原电池的两极材料判断:一般活泼性较强的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
2.据电流方向或电子流动方向判断:电流是由正极流向负极,而电子流动方向是由负极流向正极。
3.据原电池内部电解质溶液中离子的定向移动方向判断:在原电池的电解质溶液中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
4.据原电池两极发生的变化判断:原电池的负极总是失电子发生氧化反应,相应元素化合价升高,而正极总是得电子发生还原反应,相应元素化合价降低。
5.据反应现象判断:溶解的一极为负极,增重或者有气泡放出的一极为正极。
知识点六:化学电源及处理要点诠释:1.化学电源2.废旧电池的危害与处理废旧电池中含有多种重金属和酸、碱等有害物质,随意丢弃,对生态环境和公众健康危害很大。
废电池渗出的重金属离子如Hg2+等,将造成地下水和土壤的污染,威胁人类的健康。
另一方面,废电池中的有色金属是宝贵的自然资源,如果能将废电池回收再利用,不仅可以减少对我们生存环境的破坏,而且也是对资源的节约。
[规律方法指导]本节内容可分为两部分:(1)化学能转化为电能;(2)发展中的化学电源。
重点是原电池的工作原理。
可总结如下:[经典例题透析]类型一:原电池的构成条件题1.在下图的八个装置中,属于原电池的是哪几个?思路点拨:根据原电池的形成条件进行判断。
解析:构成原电池要有四个基本条件:a.电解质溶液;b.两个活泼性不同的电极;c.能自发地发生氧化还原反应;d.两个电极直接或间接地连接在一起,并插入电解质溶液中形成闭合回路。
①②③只有一个电极,⑤没有电解质溶液,⑧没有形成闭合回路。
答案:④⑥⑦总结升华:①构成原电池的四个基本条件是相互联系的,不能孤立、片面地看待某一条件。
在四个基本条件当中,氧化还原反应是其核心。
②判断某装置是否为原电池的问题,以构成原电池的基本条件为标准判断,不能仅凭装置的外形下结论。
③构成原电池的基本条件,也是进行原电池设计的基本依据。
举一反三:[变式1]下面是四个化学反应,你认为理论上不可用于设计原电池的是()+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑+O2=2H2O+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑+2O2=CO2+2H2O[答案]C类型二:原电池的工作原理题2.在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是()A.正极附近的SO42—离子浓度逐渐增大B.电子通过导线由铜片流向锌片C.反应一段时间后,溶液中H+浓度增大D.铜片上有H2逸出思路点拨:解答本题应先确定原电池的两极,然后根据有关原电池的基本原理等知识进行逐一分析。
解析:用导线连接的Zn片与Cu片放入稀H2SO4中组成原电池,Zn作负极失去电子变为Zn2+而进入溶液,电子通过导线流向铜片,溶液中的阴离子SO42—移向负极,阳离子H+移向正极,并在正极上得到电子而放出H2;反应一段时间后,溶液中H+浓度减小。
答案:D总结升华:负极发生氧化反应,电子由负极流出沿导线经外电路到达正极,电解质溶液中的阳离子移向正极,在正极得到电子发生还原反应,电解质溶液中的阴离子移向负极,从而形成闭合回路。
举一反三:[变式2]将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中,经过一段时间后,下列叙述正确的是()A.负极有Cl2逸出,正极有H2逸出B.负极附近Cl—的浓度逐渐减小C.正极附近Cl—的浓度逐渐增大D.溶液中Cl—的浓度基本不变[答案]D类型三:原电池中电极反应题3.某原电池的总反应是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,该原电池的正确组成是()思路点拨:从电池的总反应看,锌为负极,铜为正极,电解质溶液中含有铜离子。
解析:从理论上讲,只要氧化还原反应均可设计成原电池。
发生氧化反应的物质是负极,发生还原反应的是正极。
本题中电极反应为:正极:Cu2++2e—=Cu,负极:Zn—2e—=Zn2+答案:B总结升华:设计原电池,第一要确认化学反应是能自发进行的氧化还原反应;第二将氧化还原反应分拆为氧化反应和还原反应两个半反应(电极反应式);第三是根据原电池构成的条件确定原电池的正、负极和电解质溶液;第四是设计出原电池装置示意图。
举一反三:[变式3]据报道,锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池,因为锌电池容量更大,而且没有铅污染。
其电池反应为:2Zn+O2=2ZnO,原料为锌粒、电解液和空气。
则下列叙述正确的是()A.锌为正极,空气进入负极反应B.负极反应为:Zn—2e—=Zn2+C.正极发生氧化反应D.电解液肯定不是强酸[答案]BD类型四:原电池原理的应用题4.有A、B、C、D四块金属片,进行如下实验:(1)A、B用导线相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,A极为负极;(2)C、D用导线相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,电流方向:D导线C;(3)A、C相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,C极产生大量气泡;(4)B、D相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,D极发生氧化反应。
据此,判断四种金属的活动性顺序是()>B>C>D >C>D>B >A>B>D >D>C>A思路分析:原电池中,一般活动性强的金属为负极,活动性弱的金属为正极。
而负极是电子流出的一极,发生氧化反应,电流流入的一极,一般该电极不断溶解或质量不断减少。
若某电极上有气体产生,电极的质量不断增加或不变,该电极为正极。
解析:金属与稀H2SO4溶液组成原电池,活泼金属为负极,失去电子发生氧化反应,较不活泼的金属为正极,H+在正极表面得到电子生成H2,电子运动方向由负极正极,电流方向则由正极负极。
在题述原电池中,A —B原电池,A为负极;C—D原电池,C为负极;A—C原电池,A为负极;B—D原电池,D为负极。
综上可知,金属活动性:A>C>D>B。
答案:B总结升华:判断金属活动性的方法很多,根据原电池反应判断电极金属活动性的依据是:负极材料>正极材料;失去电子的电极>得到电子的电极;发生溶解的电极>不发生溶解的电极。