化学能与电能教学案
《化学能与电能》教学设计

《化学能与电能》教学设计【教学目标】1、知识与技能通过实验和科学探究形成原电池概念,初步了解原电池的组成,理解原电池的基本化学原理,初步掌握电极判断、电极反应式的书写;通过原电池构成条件的研究,学习科学研究方法;了解干电池工作原理。
2、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)通过实验和科学探究,训练和培养学生发现问题和解决问题能力、实验设计能力及动手操作能力、表达与交流能力,从而获得科学研究能力和技巧,增进学生创新精神和实践能力。
3、情感态度与价值观(1)学生在成功与失败之间体验探究的快乐,在师生互动和生生互动中体验交流的快乐,在课堂与生活的有效链接中体验学以致用的快乐,最终得到自我价值的体现。
(2)利用课堂内学习探究课堂外调查相互结合的方式,让学生在对原电池的技术产品——各种化学电源的原理、应用有一个较为理性的认识之后,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,提高开发高能清洁燃料的意识。
【教学重点】初步认识原电池概念、反应原理、构成及应用。
认识化学能转化为电能对现代化的重大意义。
【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。
【教学方法】科学设想—实验探究—小组合作—讨论学习—归纳总结【课内外教学资源及组合】1、实验准备:Zn片、Cu片、铁丝、铜丝、石墨棒、干电池、稀硫酸、CuSO4溶液、乙醇、西红柿、苹果(或其他水果、蔬菜)、灵敏电流计、烧杯、导线。
2、教具准备:铜锌原电池工作原理的模拟动画、多媒体课件。
【课前预习】1、分析火力发电的利与弊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【教学过程】【引入课题】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。
化学能与电能教学设计 省赛一等奖
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《化学能与电能》教学设计(3)教学设计生活在现代社会,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”的研究之中。
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。
为了使本节教学设计思路更为清晰,可将课程内容大致分为三部分:第1课时一、教学目标1.知识目标通过实验和科学探究形成原电池概念,初步了解原电池的组成,理解其工作原理。
2.能力目标(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)通过实验和科学探究,对比、归纳,培养学生科学探究精神和分析、归纳的能力。
3.情感目标培养科学探究和实验中的良好态度和合作学习。
二、教学重点初步了解原电池的组成、概念、应用,理解其工作原理。
三、教学难点通过实验和科学探究形成原电池概念,抽象出原电池的工作原理四、教学方法实验探究【引言】大家都知道现今生活中电与我们生活的密切程度,可以说现在要是没了电我们现在的生活将是一个什么样的状态。
近两年电力由于我国经济的高速发展现今还处于紧缺的状态,那么大家回想一下,我们获取电能的主要方式又是什么?我们从教材的我国电力总量构成图中可以看到,火力发电仍然将近81%,再来想一下,这种发电的原理又是什么?(学生讨论)结论:再来分析:在转化过程中,设备的投入、机械效率等问题。
《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、〖设计思想〗结合新课程标准,高中化学教学应着眼于学生自主、合作、探究的学习。
教师应为学生的全面发展而教。
让学生主动参与学习活动,体验学习过程、理解知识的产生、发展和运用,并在学习的过程中真正地体现学习的成就感。
引导课中教师采用实验创设情景,通过“水果电池能让生日卡唱歌”的实验让学生体验学习化学的乐趣,引出研究的课题——发展中的化学电源。
本课主要教学内容是介绍几种发展中的化学电源,这些内容完全可以通过研究性学习活动来完成,这样会给学生创造广阔的学习空间和轻松愉悦的学习情境。
然后利用现代教育技术,探索化学电源的科学知识。
最后以成果汇报的形式,将学生研究成果进行展示,教师结合实际情况精心点拨、适当讲解,进而全面地落实新课改。
本课还应考虑学生的认知结构和心理特点以及教学内容的安排,设计中应充分利用教材、图片、课外资料等教育资源,调动学生主动探索的积极性。
教学中采用如下的模式:直观感知——引出课题——汇报交流——能力提升——情感升华。
二、〖教材分析〗人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》(第二课时)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,又将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习。
本节是对初中化学相关内容的提升与拓展,又为选修模块奠定必要的基础。
教学的重点是通过几种电池初步认识化学电源的结构及原理。
难点是化学电池本质的归纳。
三、〖学情分析〗学生已经学过氧化还原反应、化学反应中的能量变化、原电池原理,用所学的理论指导“发展中的化学电源”的研究性学习,是可行的、也是必要的,符合学生的认知规律。
本节课用“趣味实验”导入新课,以学生研究性学习成果汇报为主,结合教师点拨、对比、归纳出化学电池反应的本质。
实现从感性认识到理性认识的飞跃。
四、〖教学目标〗1.知识与技能:介绍发展中的化学电源,通过研究性学习增强学生探究和创新的意识。
化学能与电能教学设计_武安一中 张建强
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第二章第2节化学能与电能教学设计武安市第一中学高一化学组张建强一、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、教学目标知识目标: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4、了解常见电源能力目标:分析解决问题的能力情感、态度和价值观目标:培养化学兴趣及严谨的化学治学态度三、教学重点难点重点:锌铜原电池的基础知识难点:锌铜原电池的基础知识四、学情分析我们的学生没有平行分班,有实验班,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.学案导学:见后面的学案。
3.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:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
3.教学环境的设计和布置:两人一组,实验室内教学。
课前打开实验室门窗通风,课前准备好实验仪器。
七、课时安排:2课时八、教学过程㈠燃煤发电的流程______________________________________________________________化学能转换为电能的关键______________________________________________________(二) 探究化学能与电能的转化尝试填写下表:⑵原电池中如何判断正负极?⑶正极金属起什么作用?什么在正极上得电子?⑷正负极发生的反应类型?【知识应用】1、用下列物质设计一个原电池CuSO4溶液、ZnSO4溶液、H2SO4溶液、NaOH溶液、FeCl3溶液、NaCl溶液、Fe棒、Cu棒、C棒、Zn片、Cu片、铜线、2、画出装置图㈢、常见电源___________________________________________________________________九、板书设计化学能与电能㈠燃煤发电的流程(二) 探究化学能与电能的转化化学能转换为电能的关键十、教学反思本节课特色是引入实验教学,让学生在小组合作探究过程中学到知识,同时发现实验中问题,并进一步探究。
《化学能与电能》优秀的教学设计(精选6篇)
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《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。
化学能与电能教案
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化学能与电能(第一课时)授课班级:高一16班授课人:周勋亮三维目标知识与技能1、理解化学能与电能之间转化的实质;2、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件,初步形成原电池的概念。
过程与方法1、通过实验培养学生观察能力和分析能力2、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本质的拓展和运用情感、态度与价值观1、通过阅读相关电能的材料,了解电能在日常生活中的重大作用,提高学生节约能源,节约用电的意识;2、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,提高开发高效清洁燃料的意识。
教学重点初步认识原电池的概念、原理、组成及应用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。
教学方法实验探究法——通过实验、分析、讨论、思考、交流、归纳、小结教具准备纯锌粒、锌片、铜片、稀硫酸、酒精、导线、烧杯、试管、灵敏电流计、音乐贺卡、柠檬教学过程教师活动学生活动教学目的“水果电池”:利用柠檬做水果电池,带动音乐贺卡继续“唱歌”观察、思考课堂引入,提起同学们兴趣板书:第二章第二节化学能与电能提问:电能是一次能源还是二次能源回答考察学生预习情况,让课堂变得紧凑,回归课堂板书:一次能源、二次能源在书上打记出来【多媒体展示】水电站、风力发电站、火电站图片;提问:1、火力发电站的工作原理是什么?2、火力发电有哪些缺点化学能——热能——机械能——电能缺点:1、煤炭是非可再生资源2、排除大量温室气体3、可能导致酸雨4、能量转化率低连续提问,让学生积极思考,通过已有相关知识解决问题。
问:触摸试管外壁,温度是否上升?【实验1】取小粒纯锌粒通过实验发现问题:化学为什么温度上升了?放入试管中,加入稀硫酸,观察现象能直接转化为了热能,那么能否将化学能直接转化为电能呢?提示:我们一起来分析这个实验,通过反应方程式来进行分析,找出氧化剂、还原剂,并用单线桥法标出电子转移的数目和方向学生书写反应方程式,指出氧化剂和还原剂,并用单线桥法标出电子转移的数目和方向提问:在氧化还原反应中,有电子在发生转移,那么能不能将其变成电流,产生电能呢?回答:可以将氧化反应和还原反应分隔到不同的区域进行,产生定向移动的电荷,即产生电能。
化学能与电能教案
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化学能与电能教案一、教学目标1. 了解化学能和电能的概念。
2. 掌握化学能与电能的相互转化关系。
3. 能够运用所学知识解释和分析实际生活中的现象。
二、教学重点化学能与电能的转化关系的理解和掌握。
三、教学准备1. 教学PPT。
2. 实验装置与材料:锌片、铜片、硝酸铜溶液、导线、电池、灯泡等。
3. 教辅资料。
四、教学过程1. 热身导入(5分钟)通过展示图片或小视频等方式,让学生回顾一下化学能和电能的概念,并提出一些与化学能和电能有关的日常现象。
2. 知识讲解(15分钟)(1)化学能的概念:化学能是物质发生化学反应时所蕴藏的能量,一般体现为燃烧、发光、爆炸等。
(2)电能的概念:电能是电流通过导体时所携带的能量,一般体现为电流做功、电流产生热效应等。
3. 实验演示(20分钟)(1)将锌片和铜片依次插入硝酸铜溶液中,观察现象。
解释锌片和硝酸铜溶液之间反应的化学能是如何转化成电能的。
(2)将电池的正极和负极通过导线连接到灯泡,观察灯泡的亮起情况。
解释电能是如何转化为光能的。
4. 知识总结(10分钟)对化学能和电能的转化关系进行总结,并强调化学能和电能在实际生活中的应用。
5. 拓展延伸(10分钟)举例说明其他化学能和电能的转化关系,例如化学电池、燃料电池等。
六、课堂练习(15分钟)根据所学知识回答以下问题:1. 化学能是如何转化为电能的?举例说明。
2. 电能是如何转化为光能的?举例说明。
3. 举例说明其他化学能和电能的转化关系。
七、作业布置完成课堂练习中的问题。
八、教学反思本节课通过实验演示和口头讲解的方式,使学生理解了化学能与电能的概念和相互转化关系。
同时通过课堂练习和拓展延伸的环节,巩固了学生对所学知识的理解和应用能力。
化学能与电能教案
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化学能与电能教案一、教学目标1. 让学生了解化学能和电能的概念及其相互转化原理。
2. 掌握电池的工作原理和常见电池的种类。
3. 能够分析生活中化学能与电能转化的实例,提高环保意识。
二、教学内容1. 化学能与电能的概念及相互转化原理。
2. 电池的工作原理及常见电池的种类。
3. 生活中的化学能与电能转化实例分析。
三、教学重点与难点1. 教学重点:化学能与电能的概念、相互转化原理,电池的工作原理及常见电池的种类。
2. 教学难点:化学能与电能转化的具体实例分析。
四、教学方法1. 采用讲授法讲解化学能与电能的概念、相互转化原理,电池的工作原理及常见电池的种类。
2. 采用案例分析法分析生活中的化学能与电能转化实例。
3. 利用互动讨论法引导学生参与课堂,提问、解答疑问。
五、教学过程1. 引入新课:通过展示手机充电过程的图片,引导学生思考化学能与电能之间的关系。
2. 讲解化学能与电能的概念、相互转化原理。
3. 讲解电池的工作原理及常见电池的种类。
4. 分析生活中的化学能与电能转化实例,如电池使用、电动车充电等。
5. 总结本节课的主要内容,布置课后作业。
6. 课堂互动:提问、解答疑问,巩固所学知识。
六、教学评价2. 课堂表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,了解学生的学习状态。
3. 知识掌握:通过课后习题和课堂测试,检验学生对化学能与电能概念、电池种类等知识的掌握。
七、教学资源1. 教材:《化学能与电能》教材,提供基本的教学内容。
2. 课件:制作课件,辅助讲解化学能与电能的概念、电池工作原理等。
3. 视频资料:收集有关化学能与电能转化的实验或实例视频,增强学生直观感受。
4. 网络资源:查阅相关论文和资料,为课堂讨论提供更多实例。
八、教学进度安排1. 第1-2课时:讲解化学能与电能的概念、相互转化原理。
2. 第3-4课时:讲解电池的工作原理及常见电池的种类。
3. 第5-6课时:分析生活中的化学能与电能转化实例。
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。
《化学能与电能》教学设计
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《化学能与电能》教学设计普云清 云南省昆明市第三中学〖教学目标〗知识与技能:理解原电池原理和构成条件;通过三个探究实验,对原电池的概念、原理、构成条件进行研究,学习研究物质的基本方法。
过程与方法:通过质疑→猜想→讨论→设计方案→探究实验→观察实验现象→得出结论、应用结论解决问题的学习过程,逐步探究原电池的原理和构成条件,学习科学探究的方法,提高科学探究能力;通过小组活动,提高学生与他人交流、合作的能力。
情感、态度、价值观:通过本节课的学习,培养学生勤于思考、勇于探索的科学精神。
〖教学重难点〗重点:原电池的原理和构成的条件。
难点:原电池的构成原理。
〖教学方法〗实验探究式、讨论式、多媒体辅助教学。
〖教学主线〗引入课题→探究实验:化学能与电能的转化;原电池的工作原理;构成原电池的条件→小结→强化重点练习→学以致用→做一做(课外作业)。
〖教学仪器与药品〗小电流计、碳棒、锌片电极二片、铜片电极二片、导线、烧杯两个、干电池一只、稀硫酸、乙醇等。
钮扣电池、锂离子手机电池、电瓶、教用电流计。
〖教学过程〗引入课题:同学们,在现代社会,当我们的手机电源用尽时,你会是怎样的心情?当你骑着电动车跑在上学的路上,突然没电了,你的感受又如何呢?我们的现代生活已经离不开电!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。
电能从哪里来呢?水力发电、风力发电、太阳能发电、核电、火力发电等,火力发电的原理是什么呢?燃煤发电的过程:煤燃烧发生了氧化还原反应放出了热,这说明化学反应释放的能可以转变为电能。
那么,化学能是否可以直接转化为电能呢?同学们思考。
师生共同进行以下探究实验:探究实验一:化学能与电能的转化实验现象结论Cu、Zn片同时插入稀硫酸中Zn片表面有气泡产生,Cu没有Zn能与硫酸反应,Cu不能用导线将Cu、Zn片连接Zn片表面没有气泡产生,Cu有化学能可以转化电能在导线间接上电流表电流表指针偏转有电流产生结论:在化学氧化还原反应发生的同时,有电流通过导线,说明化学能已直接转变为电能。
第二单元化学能与电能的转化教学案

第二单元 化学能与电能的转化 第1课时 原电池的工作原理【学习目标】尝试通过进行化学能转化为电能的探究活动,了解原电池的构造特点及工作原理,能正确书写原电池的正、负极的电极反应式及电池反应方程式。
13~141.写出Zn 与CuSO 4反应的化学方程式: , 该反应 从反应形式(四种基本类型)分,属于 反应; 从反应本质(得失电子)角度分,属于 反应;从反应能量角度(放热吸热)分,属于 反应。
该反应过程中, 能装化为 能。
4.铜锌原电池 锌为 极,Zn 电子,被 成Zn 2+进入ZnSO 4溶液,锌片逐渐 , 电极反应式为 ;铜为 极, 片上释放出的电子经过 流向 片,CuSO 4溶液中的 从 片上 电子,被 成金属铜并 , 电极反应式为 。
在反应中,盐桥中的Cl -移向 溶液,K +移向 溶液,使两电解质溶液均保持 ,氧化还原反应得以继续进行。
铜锌原电池中发生的电池总反应为:【认识提升】一、原电池的工作原理 1.概念:原电池是把 能转化为 能的装置。
2.一般构成条件:①自发进行的 反应。
②两个电极(一极反应或两极都不反应)。
③电解质溶液(构成回路或参与反应)。
④形成 (导线连接或两极接触)。
例1.在下图的8个装置中,属于原电池的是哪几个?负极:金属较 , 电子,电子流 ,发生 反应。
正极:金属较 , 电子,电子流 ,发生 反应。
【认识升华】 5.设计原电池【阅读教材】P 14 “活动与探究”步骤1:找到“自发进行的氧化还原反应”,用双线桥分析:步骤2:根据得失电子,写出“正、负极的电极反应”:负极:Fe - 2e - = Fe 2+ 正极:Cu 2++ 2e - = Cu步骤3例2.铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式。
(2)若将(1)中的反应设计成原电池,请画出装置图,标出正、负极,并写出电极反应式。
《化学能与电能》第一课时教学设计(教案)
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《化学能与电能》教学设计【教材分析】本节内容是重要化学反应原理知识,也是深入认识和理解化学反应特点和进程的入门性知识,同时本节内容又是在社会生产、生活和科学研究中有广泛应用的知识,是对人类文明进步和现代化发展有重大价值的知识,与我们每个人息息相关,知识的重要性决定了本节学习的重要性。
本节内容主要分为三部分,内容清晰:火力发电、原电池实验探究(包括概念、工作原理、组成集创造性应用)和技术产品(各种化学电源的设计、工作原理和应用),其中第二部分是重点也是难点,是本节内容的核心部分,应当重点介绍,第三部分中的燃料电池是生活中的新产品,可用于学生扩充视野,提高分析问题解决问题能力典型材料。
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。
本节《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。
本节教材设置了大量的探究教学素材,如新课引入的演示实验2-4为探究教学创设了问题情景,当学生观察到“铜片上产生气泡”这一反常的实验现象,就会提出一系列问题,产生强烈的探索欲望,并提出各种各样的假设;学生根据实验现象,经过严密的逻辑推理,得出相关结论;当学生理解原电池的原理后,又通过“科学探究”和“思考与交流”,自己探究讨论归纳出“组成原电池的条件”。
同时,电池发明史是本课时探究教学内容的应用和延伸。
当然,为了更好地实施探究教学,还需对本节教材内容作必要的处理和补充。
(1)变教材中的教师演示实验2-4为学生动手实验。
这样不仅使学生观察到明显的现象,还能使学生直接参与知识的获得过程,获得直接的体验。
化学能与电能教案设计
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化学能与电能教案设计一、教案设计目标1.了解化学能和电能的概念及其在日常生活和实际应用中的重要性;2.掌握化学能和电能的相互转化;3.培养学生探究和实验的能力;4.培养学生的合作与沟通能力。
二、教学内容1.化学能的概念和特点;2.化学能与电能的转化;3.蓄电池的原理和应用;4.电池与电解池的比较。
三、教学过程设计1.热身(10分钟)让学生回顾过去所学的化学知识,思考一下化学能在日常生活中的应用和重要性。
2.导入(10分钟)引导学生回忆电能和化学能的定义及其异同,并从日常生活中找出化学能和电能的例子。
3.拓展(30分钟)a)通过实验和观察,学生探究化学反应产生的能量可以转化为电能,引导学生了解化学能与电能的转化过程。
b)引导学生观察化学电池的工作原理,了解其中的化学反应过程。
c)让学生思考并讨论蓄电池在日常生活中的应用,并了解不同种类的蓄电池有不同的组成和工作原理。
d)引导学生比较电池和电解池的异同,明确两者在能量转化方面的差异。
4.讨论(15分钟)组织学生进行小组讨论,就化学能和电能的转化、蓄电池的原理和应用、电池和电解池的比较等方面展开讨论,鼓励学生提出自己的观点和想法,并进行交流和分享。
5.总结(10分钟)通过对讨论结果的总结,对学生进行知识点的梳理和总结,并强调化学能与电能的转化关系及其在日常生活和实际应用中的重要性。
四、教学方法1.实验法:通过设计实验,让学生亲自操作并观察实验现象,从而探究化学能与电能的转化过程。
2.讨论法:通过小组讨论和全班讨论,促进学生思维的激发和交流,培养学生的思辨和表达能力。
3.合作学习法:组织学生进行小组合作活动,培养学生的团队合作和协作能力。
五、教学评估1.实验操作记录评估:评估学生在实验中的操作技能和观察记录的准确性。
2.讨论能力评估:评估学生在讨论中发表的言论和观点的合理性和深度。
3.总结提问评估:通过提问或小结的方式,评估学生的学习成果和对化学能与电能的理解程度。
高中化学《化学能与电能》教学设计
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高中化学《化学能与电能》教学设计教学目标:1.理解和掌握化学能与电能的概念;2.了解和分析能量转化和能量守恒的原理;3.掌握常见的能量转化和电能的应用。
教学重点:1.化学能与电能的概念;2.能量转化和能量守恒的原理。
教学难点:1.能量转化和能量守恒的原理的解释。
教学准备:1.电磁炉、电热水壶等电器;2.化学反应实验装置;3.能量转化实验装置。
教学过程:一、导入(10分钟)1.教师如何简单、生动地引入化学能和电能的概念,并与学生进行讨论。
二、讲解化学能和电能的概念(20分钟)1.通过实际例子和图表,向学生介绍化学能和电能的含义和相互关系。
三、能量转化和能量守恒的原理(30分钟)1.通过实验演示,向学生展示化学能和电能的转化过程,并引导学生思考能量守恒的原理。
2.对于能量转化的实验,可以进行燃料燃烧释放热能转化为电能、电能转化为热能的实验。
3.引导学生进行实验观察和实验结果的总结,进一步理解能量转化和能量守恒的原理。
四、能量转化和电能的应用(30分钟)1.通过实际应用案例,向学生介绍能量转化和电能的应用,如电池驱动电动汽车、太阳能电池等。
2.引导学生讨论能量转化和电能应用的优缺点,以及对环境和社会的影响。
3.引导学生思考未来能源的发展和应用。
五、小结与巩固(10分钟)1.教师对本堂课的知识点进行小结,通过提问检测学生对于化学能与电能的理解。
2.开展课堂互动和答疑环节,解答学生可能存在的问题。
六、作业布置(10分钟)1.布置相关的课后习题,要求学生掌握并运用所学知识解答问题。
2.鼓励学生在实际生活中观察和分析能量转化和电能的应用。
教学反思:本节课通过实验和实际应用案例结合,旨在引导学生理解和掌握化学能与电能的概念,了解能量转化和能量守恒的原理,以及能量转化和电能的应用。
课堂中引入的实验和实际案例能够激发学生的学习兴趣,帮助他们将抽象的概念具体化。
另外,课后习题的设计和作业布置旨在帮助学生巩固所学知识,并应用于实际问题中。
第二节化学能与电能教案
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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。
化学能与电能教案
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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。
“化学能与电能”单元教学设计
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环节1:情境引入
目的
通过真实情境的引入,激发学生的学习兴趣和探究欲望,为后续的 学习做好铺垫。
内容
展示一些与化学能相关的图片或视频,如太阳能电池板、燃料电池 等,引导学生思考化学能与电能之间的关系。
方法
采用多媒体展示、实物展示等多种手段,增强学生的感官体验。
环节2:初步建构模型
01
学生核心素养发展的目的
01
02
03
科学精神
通过本单元学习,培养学 生的科学精神,包括探索 、创新、批判性思维等。
学会学习
通过本单元学习,培养学 生的自主学习能力,包括 阅读、思考、实践等。
健康生活
通过本单元学习,引导学 生关注健康生活,包括合 理饮食、适当运动、保持 良好心态等。
单元教学设计核心与思路
目的
通过实验探究和模型建构,帮助学生初步理解化学能与电能之间的转化
过程。
02 03
内容
设计一些简单的实验,如锌片与稀硫酸反应产生氢气、氢气燃烧产生水 等,让学生观察并记录实验现象,初步建立化学能与电能之间的转化模 型。
方法
采用实验探究法,让学生亲自动手操作,加深对知识的理解和掌握。
环节3:深化模型认识
环节2:组装电池并探究提高电池效率的方法
引入
通过回顾上一课时的内容,引出本课时的学习目标,即组 装电池并探究提高电池效率的方法。
实验探究
让学生分组进行实验,组装电池并探究提高电池效率的方 法。学生可以通过改变电极材料、电解质浓度、温度等条 件来探究对电池效率的影响。
知识讲解
结合实验结果,讲解提高电池效率的方法,让学生理解如 何通过改变条件来提高电池效率。
核心
以大概念统领下的“化学能与电能”单元教学为核心,注重知识的系统性和连贯性。
《化学能与电能(一)》教学设计
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《化学能与电能(一)》教学设计《化学能与电能(一)》教学设计常德市第一中学曾宇梅一、教材分析《化学能与电能》为人教版必修2第二章《化学反应与能量》中第二节,是高一年级第二学期内容。
它继第一节《化学能与热能》提出,是化学能的另一转换方式。
该节分为两部分,分两课时完成:第一部分为化学能与电能的相互转化,主讲原电池原理;第二部分为化学电池,即原电池原理的应用。
该教学设计为第一课时——原电池原理。
学生对电池并不陌生,但原电池原理较为抽象,而且理论性强,较难理解;而该内容是本节第二课时及化学选修1(化学与生活)中金属腐蚀与防护的理论基础,同时也是选修4(化学反应原理)中的电解原理等的基础,故设计好本节内容很重要。
二、学情分析学生已知化学反应伴随能量变化,常以热量变化的形式表现出来,化学能转化为电能可以理解;学生已知一些常见的氧化还原反应,为原电池原理的理解提供理论支持;学生已具有一定的设计实验、操作实验的能力,可采用实验探究式教学。
三、设计思想1.采用“创设情境、提出问题、实验探究、形成概念、设计实验、实验验证、再实验”的实验探究式教学,真正体现教师主导、学生主体的作用,提高学生的动手能力、分析问题与解决问题的能力。
2.教学过程提供给学生更多生生互评、师生互评的机会,使学生在自主探究、合作交流中感受学习的快乐和成功的喜悦。
3.合理使用多媒体,使教学内容直观化、真实,教学效果更加理想。
4.加强理论联系实际,学习联系生活。
充分利用这部分知识与生活密切联系的特点,布置家庭小实验,使课堂延伸,同时验激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。
加深理解【学生】③中锌失电子,若铜失电子变为铜离子,溶液会变蓝。
【设问】锌失去的电子经导线流入铜片,怎样证明呢? 【探究实验】提供安培表、电流计等证实学生设想。
【讲述】该装置产生了电流,将化学能直接转化为电能。
【板书】(二)原电池 1.原电池:将化学能转化为电能的装置。
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原电池构成条件
下面,我们结合对原电池工作原理的理解,进行原电池构成条件的探究:
提供材料:Zn片、Cu片、C棒、稀硫酸、HCl溶液、酒精、导线、烧杯等。同学们根据原理试着设计几套装置,并讨论分析每组装置有无电流产生及其原因。
投影上展示了一些典型装置。有些装置可以构成原电池,有些不行,我们还是以我们熟悉的锌--碳(硫酸)作为参照,分四种情况,来结合装置的异同分析原电池构成条件。
正极:Cu,Cu2++ 2e-= Cu
总反应式:Fe + Cu2+= Fe2++ Cu
反应2可设计成原电池:
Cu做负极;C棒做正极
电解质溶液为AgNO3溶液。
负极:Cu-2e-=Cu2+
正极:2Ag++2e-=2Ag
布置作业:
布置作业:
1.完成质量监测中相应习题。
2.查资料来了解各种电池的生产、各种新型电池的发展、电池污染的防治等,写一篇小论文或调查报告。
作业
习题一:
判断此装置能否构成原电池?并判断正负极,写出电极反应式和总反应式。
习题二:判断下列反应在理论上能否设计成原电池,并指出电极材料、电解质溶液、以及书写电极反应式。
1.NaOH + HCl == NaCl + H2O;
2.Cu + 2Ag+== Cu2++ 2Ag
积极思考、动手制作
负极:Fe,Fe - 2e-= Fe2+
投影:这是01年我国发电总量的构成图,可见火力发电居于首位。那么我们结合火电站工作原理图可以看出:火电是通过煤这种化石燃料的燃烧这种氧化还原反应的过程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(即又完成了热能向机械能的转化),最后带动发电机转化成电能。但是火力发电有利有弊,请同学们一同分析一下。利:煤炭资源丰富,廉价方便;电能清洁安全,快捷方便。缺点:1有废气可能导致温室效应和酸雨2.废料、废水3.煤是非可再生资源4能量转换效率低
4C棒
5电流计
6电子移向
电流
7H+移向
SO42—-移向
1.从理论分析C棒上的气体成分是什么?(氢气)
2:H+转变为H2所需的电子由谁提供?.是由Zn片失去还是C棒?H2为何会在C棒上生成?
3.什么现象证明电子是由Zn片失去流到C棒上的?
阶段2:装置改进后的现象与前者发生了一些变化,气体会在C棒上析出,锌片只是发生了部分溶解,仍然体现了锌与稀硫酸发生了置换,请思考:
化学能与电能教学案
学习环节
学生思考和探究活动
学生课堂反馈
(一)
体会情境
导入:不知同学们想没想过:假如我们的生活中没有了“电”,所有的电器不再运转,那样的生活我们都不敢去想象,也就是说我们对电能的需要不亚于我们的衣食住行,可是,同学们了解电吗?了解我国的发电总量构成吗,了解火电站的工作原理吗?这又和我们的化学有什么样的关系呢?
方程式:
阶段1:首先我们将Zn、C同时插入稀硫酸中,但不接触,根据我们学过的知识同学们就可以预测出实验现象为。即锌与稀硫酸发生了置换反映,
.反应中,物质失电子,物质得电子,可以看出氢气是在锌版上析出的,那么能否让氢气是在碳棒上析出呢即不让H+直接在Zn表面得电子
Zn、C同时插入稀硫酸பைடு நூலகம்,用导线连接
3Zn片
学生画出模拟干电池工作原理的简易装置图:
探究
一:原电池原理
为了利于同学的理解,我将该装置分解成三个阶段来探究,请同学们,结合投影展示和学案思考并分析记录实验现象和原理。
观察角度
现象现象观察点:
质疑
原理反思
Zn、C同时插入稀硫酸中,但不接触
1Zn片
2C棒
1.反应中,物质失电子,物质得电子
2.什么方法可使Zn与H+分开,不让H+直接在Zn表面得电子?
那么,请同学们思考;①我们能不能将化学能直接转变成电能呢?②我们生活中哪些物品实现了化学能向电能的转化?
是的,投影上的各种电池正是化学能转化为电能的验证,那么我们就以我们最熟悉的干电池来了解一下他的③工作原理
(二)
探究活动的实践
1、首先我们根据干电池剖面图来了解其内部结构,由生活经验我们知道:C棒为正极、Zn为负极、NH4Cl起到电解质作用。那么2、同学们能否抽象出一个简易装置,模拟干电池工作原理呢。如果老师提供Zn片、C棒、稀硫酸、导线、烧杯、电流计3、请同学思考如何检验此装置能否产生电流。画出改进装置,同时4、补充知识:NH4Cl溶液的作用提供酸性条件,为了便于实验可用稀H2SO4代替NH4Cl溶液。
认真完成作业
接下来呢我们进入我们第一个探究环节—原电池工作原理的探究,在这个环节中希望同学们带着5个问题去思考。便于我们总结原电池原理:①原电池装置实现了何种形式间的能量转化?
②何种类型的反应才能设计成原电池?③电池两极上各发生了什么反应?④电子流向和溶液中阴阳离子的移动方向如何?⑤一个完整的原电池装置由几部分组成?
小组讨论探究,分析现象,并汇报实验结果
原电池形成的条件
①有两种活泼性不同的电极
②电解质溶液并且至少能够和一个电极发生氧化还原反应。
③两极相连形成闭合电路
(三)
学习效果的监测与评价
本节课我们从化学能向电能的间接转化迁移到直接转化,引出了原电池的概念,并完成了原电池工作原理和构成条件的探究活动,希望同学们能够学以致用,如:趣味实验:提供番茄、去掉电池的音乐贺卡、电极、导线若干。
2说明了由于两极板通过导线连接发生了电子的转移。
投影
通过以上的探究,我们对原电池有了一个感性的认识,我们在通过一个小动画从本质上再来分析一下他的原理。注意结合学案给的5点()去分析和记录。提问;请同学们以表格的形式再次将原电池的相关知识点整理一下。投影回顾
我将形象的动画概括成这样一个原理图:即;1从电子得失角度负失氧正得还2电子离子3能量