高中化学必修2第二章 化学能与电能教案
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高中化学必修2第二章 化学能与电能教案

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时间:2021-04-09

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资料简介
第二节 化学能与电能 第一课时 教学设计 【教学三维目标】 1、知识与技能: (1) 从实验中认识到化学能可以转化为电能并形成原电池的概念; (2) 通过实验探究,掌握原电池的构成条件; (3) 掌握铜锌稀硫酸原电池的工作原理; (4) 能正确判断简单原电池的正负极。 2、过程与方法: (1) 通过火力发电的原理及利弊,能够得出氧化还原反应与原电池之间的联系; (2) 能够通过探究实验总结出构成原电池装置的条件; (3) 培养学生从宏观和微观的角度去认知原电池的现象及原理。 3、情感态度与价值观: (1) 通过小组探究实验活动,培养学生自主探索精神和同学间的交流合作学习的协作 精神,并通过实验不断体现出由实践→认识→再实践→再认识的认知过程; (2) 利用微型实验进行探究,树立绿色化学理念,培养科学发展观,增强为人类的 文明进步学习化学的责任感和使命感。 【教学重点】 初步认识原电池概念、反应原理以及构成。 【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。 【难点突破】 本节课采取基于“三重表征方式”的教学,利用情境、问题、表征方式的变化,由浅 入深,循序渐进,层层递进,并具有合理的梯度,逐步将学生的思维引向新的高度。 【教学准备】 教学手段:演示实验,学生分组探究实验,多媒体演示课件以及授课宝教具的辅助 实验准备:灵敏电流计、石墨棒、铜棒、锌棒、牙签棒、稀硫酸、无水乙醇、导线(带 鳄鱼嘴)、烧杯、滤纸片、玻璃片 【教学设计思路】 本节课的内容采用“宏观(创设情境)—微观(问题探究)—符号(辅助图像)”三 重表征方式设计教学。主要从设计出一套可以将化学能转变成电能的装置的必要性入 手分析——能否实现将化学能转变成电能,再从装置的可行性(氧化还原反应的实质 分析)出发引出——如何实现将化学能转变成电能,接着借用实验探究构成原电池的 条件来完成——如何确保实现将化学能转变成电能,最后研究原电池的工作原理掌握 ——化学能是如何转变成电能的。 【教学过程】 教 学 环 教师活动 学生活动 设计意图 节 宏 观 表 征 , 创 设 情 境 教 育 【多媒体展示】电灯泡、电动车、家用电器、手机电脑 图片 【引出】日常生活处处离不开电,没有电,起居饮食甚 至交通娱乐都会不便利,因此电非常重要。 【问题初探 1】你知道电能的来源吗?我们有哪些方式 发电? 【图片文字展示】火力、风力、水力、太阳能、潮汐能、 地热能发电 【联系生活】汕头华能电厂通过火力来发电。 【播放火力发电过程的视频】 引导学生讲出过程中能量的转化 【问题初探 2】火力发电存在哪些弊端? 【提问】能不能减少中间能量转化环节将化学能直接转 变为电能呢? 【引出】火力发电本质的深层分析,提出关键是在于将 燃烧这种氧化还原反应产生的能量直接转化为电能。 思考、回答 结合视频、课 本总结 联系实际回答 思考 从火力发电厂 的过程入手,引 导学生得出此 方法的不足— —能量利用率 不高,那么能否 将化学能直接 转变为电能? 从而快速切入 课题。 微 观 表 征 , 实 验 【过渡】我们选用同学们最熟悉的氧化还原反应,锌与 稀硫酸反应 【回顾】锌、铜分别与稀硫酸接触会产生怎样的现象? 【实验并引导观察】如果将铜棒和锌棒搭在一起插入稀 硫酸溶液中会产生怎样的现象? 【提问】 (1)铜片上的气体是什么?哪里来的? (2)氢离子转变为氢气所需的电子从何而来? 【引导】电子究竟是锌片还是铜片失去的,我们可以用 实验来证明。那么,如何通过实验来证明锌片上的电子 是否通过导线转移到了铜片上? 【实验】锌棒、铜棒用导线与电流表串联插入稀硫酸溶 液当中,电流表指针发生偏转——产生电流 【小结】通过这个装置实现了将锌与稀硫酸这个氧化还 原反应产生的化学能转化为电能 【引出】原电池的概念 【过渡】相信此刻同学们已经迫不及待要设计原电池, 但原电池有哪些构成条件呢?因此我们今天要进行实验 思考、回答 观 察 实 验 现 象,发现特殊 情况 产生疑问 回答:电流表 观察现象、领 悟 通过实验、投影 等直观教学手 段,能让学生形 成深刻的第一 印象,并在此基 础上改进实验 装置,引入微型.. 实验装置....,通过 探 究 拉 了 探究。 【引导】通过控制变量法:1、不改变稀硫酸溶液,通过 改变电极材料来完成实验;2、不改变锌铜电极,将液体 替换为酒精来完成实验。 实验改进:微型实验装置...... 【实验结果汇报】请同学汇报刚刚实验的结果,并总结 出原电池装置中电极材料、液体的要求。 【归纳】三个条件要求: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能自发地发生氧化还原反应。 【设问】给出满足上述条件的两个装置,请学生分析为 何没有电流产生?(没有形成闭合回路) 【小结】构成原电池的全部条件“两极一液一线一反应” 学 生 小 组 实 验,记录现象, 思考与讨论 汇报结果、得 出结论 对原电池理解 更全面 记录、 填写学案 探究化学能转 化为电能的奥 秘,提高学生学 习化学的兴趣 和热情,体验科 学探究的艰辛 与喜悦,让学生 在动手过程中 构建稳定的化 学知识 符 号 表 征 , 揭 示 本 质 啦 啦 【过渡】现在我们知道了构成原电池装置的条件,但是 对于大多数同学来说还不懂得为什么这样的装置就可以 实现将化学能转化为电能,因此我们通过微观动画来了 解其原理。 【引导】观看微观动画过程中交流讨论:①导线上(外 电路)电子的移动方向?溶液中(内电路)离子的移动 方向?②你知道锌片和铜片上面发生哪些反应吗? 【讲解】1、原电池内外电路构成(主要从电子流向和离 子移向两个角度进行分析) 2、原电池的电极规定 负极:电子流出(阴离子移向)的一极。 正极:电子流入(阳离子移向)的一极。 3、两极反应和总反应(符号表征) 负极(锌片):Zn-2e-=Zn2+(氧化反应) 正极(铜片):2H++2e-=H2↑(还原反应) 总反应: Zn+2H+=Zn2++H2↑ (氧化还原反应) 【课堂总结】请学生跟着老师一起完整描述原电池的原 理 【随堂练习】详见学案 观 看 微 观 动 画、思考 记录、 构建宏观、微 观表征信息 集体回答 通过微观分析 正负极反应及 电子转移的方 向,揭示了原电 池反应的本质, 通过书写电极 反应方程式,进 行符号表征,在 化学符号(图 像)的中介作用 下,对宏观、微 观表征信息给 予梳理、整合, 使学生形成对 原电池反应完 整的表征认识, 实现从感性认 识到理性认知 飞跃。 【作业设计】 1、完成练习册相应的内容 2、学以致用:利用身边的材料和水果制作原电池,体验生活中的化学 【板书设计】 化学能与电能 原电池 一、定义:将化学能转变成电能的装置。 二、构成条件:两极一液一线一反应 三、原理: 电极反应式 四、正负极判断 负极(锌片):Zn-2e-=Zn2+(氧化反应) 正极(铜片):2H++2e-=H2↑(还原反应) 总反应: Zn+2H+=Zn2++H2↑ (氧化还原反应)

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