高中化学人教版必修二同步教学资料第二章 化学能与电能教学课件+教学设计+学案(4份打包)

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名称 高中化学人教版必修二同步教学资料第二章 化学能与电能教学课件+教学设计+学案(4份打包)
格式 zip
文件大小 1.4MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2012-10-03 08:05:01

文档简介

(共22张PPT)
课本习题第七题:由题中数据可得出以下结论
1、某一反应如果正反应方向是放热,则逆反应方向为吸热,且放热和吸热的数值相等。
2、同一化学反应放出的热量大小与参加反应的反应物的物质的量成正比。
3、某一化学反应放出的热量大小与物质的状态有关。
间接:
直接:
化学能
燃烧
热能
蒸汽
机械能
发动机
电能
装置
原电池


构成条件
工作原理
知识要点 实例
概念
实质
构成前提
构成条件
电极构成
把化学能转变为电能的装置
化学能直接转变为电能
能自发地发生氧化还原反应
两极一液一连线
负极:还原性相对较强的材料
正极:还原性相对较弱的材料
活泼金属→发生氧化反应→向外线路提供电子→原电池的负极;不活泼金属(或石墨)→发生还原反应→接受外线路提供的电子→原电池的正极。
原 电 池 原 理
A
Zn
Cu
SO42-
H+
H+
电极反应式:
负极:Zn片: Zn -2e- = Zn2+
(氧化反应)
正极:Cu片:2H++2e- = H2 ↑
(还原反应)
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
电极反应总式:
Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑
外电路:电子由负极流向正极,
电流由正极流向负极
内电路:阴离子移向负极,阳离
子移向正极,电流由负
极流向正极
e-
电荷流向电流流向:
负极
正极
原电池电极名称的确定方法
①根据电极材料的性质确定。
通常是活泼金属是负极,不活泼金属、碳棒、化合物是正极。
②根据电极反应的本身确定。
失电子的反应→氧化反应→负极
得电子的反应→还原反应→正极
练习:银锌电池是广泛用作各种电子仪器的电源,它的反应可表示为:Ag2O+Zn+H2O = 2Ag+2Zn(OH)2请判断此电池中,负极上发生反应的物质是( )
A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn
D
3根据电子或电流流动方向(外电路):
电子从负极流出 沿导线 流入正极
电流从正极流出 沿导线 流入负极
e
e
4、根据离子的定向移动(内电路)
阳离子向正极移动
阴离子向负极移动
5、根据离子方程式判断
Fe+2H+=Fe2++H2
(负极)
(在正极)
练习1:下列装置哪些可以形成原电池
A
A
A
A
A
A
A
Zn Cu
Fe C(石墨)
Zn Cu
Zn Zn
Fe 陶瓷
Fe Cu
Si C(石墨)
稀H2SO4 CuSO4 溶液 稀H2SO4 稀H2SO4
A B C D
Zn Cu
A
稀H2SO4 CuSO4溶液 酒精 稀H2SO4
E F G H
H2SO4 (aq)
CuSO4 (aq)
Zn
Cu
负极( ): .
正极( ): .
总反应式: .
负极( ): .
正极( ): .
总反应式: .
练习2: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 - = Zn2+
Cu Cu2+ +2e - = Cu
Zn+Cu2+ = Zn2 ++ Cu
Fe Fe-2e - = Fe 2+
Ag 2H++2e - = H2↑
Fe+2H+ = Fe 2+ +H2↑
I
e-
e-
I
请结合组成原电池的条件,将氧化还原反应:Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+设计成一个原电池。
1、电解液: 。
2、电极材料:
正极 ,负极 。
3、电极反应式 :
负极: .
正极: .
1、电解液:
硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等可溶性铜盐溶液
2、电极材料:
负极:铁,
正极:铜、石墨或比铁不活泼的其他金属
拓 展:
Fe - 2e - = Fe 2+
Cu2+ +2e - = Cu
思 考 题
请根据反应
2Fe3+ + Fe = 3 Fe 2+
设计原电池,你有哪些可行方案
Fe-Cu FeCl3
Fe-C Fe(NO3)3
Fe-Ag Fe(SO4)3
把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,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,b上有大量气
泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱的为:
( )
A.a > b > c > d B.a > c > d > b
C.c > a > b .> d D.b > d > c > a
B
练 习
二、发展中的化学电源
2、充电电池
铅蓄电池结构
充电电池又称二次电池,它在放电时所进行的氧化还原反应,在充电时又逆向进行,使生成物恢复原状,如此充放电可循环进行,至一定周期后终止。
汽车用蓄电池
(1)铅蓄电池
(2)镍-镉碱性蓄电池 P38
(3)新一代可充电的绿色电池——锂离子电池
特点:高能电池,电压高,质量轻,贮存时间长等。
用途:电脑、手表、心脏起搏器等。
(3)燃料电池
氢氧燃料电池结构
氢氧燃料电池:
负极:
2H2+4OH— -4e— =4H2O
(氧化反应)
正极:
O2+H2O+4e—=4OH—(还原反应)
总反应:2H2+O2=2H2O(共21张PPT)
一.化学能通过加热转化为电能
化学能
燃烧
热能
蒸汽
机械能
发电机
电能
化石燃料
[实验2-4] 实验探究
现象
铜片
锌片
电流表
Zn片表面没有气泡产生,锌片溶解
Cu片有气泡产生
电流表指针偏转
结论:
有电流产生
[实验2-4] 实验探究
请将实验现象记录在课本P38表中:
一、原电池
1、定义:把化学能转变为电能的装置.
原 电 池 原 理
A
Zn
Cu
SO42-
H+
H+
(氧化反应)
(还原反应)
Zn片: Zn -2e- = Zn2+
Cu片:2H++2e- = H2 ↑
(铜片在这里起传导电子的作用)
电极反应式:
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
电极反应总式:
Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑
2e-
2.Zn-Cu-H2SO4原电池的工作原理:
“负极出电子,电子回正极”
3、原电池化学反应本质:
氧化还原反应
4、原电池电极名称及确定方法:
负极:还原性相对较强的材料
正极:还原性相对较弱的材料
活泼金属→发生氧化反应→向外线路提供电子→原电池的负极;不活泼金属(或石墨)→发生还原反应→接受外线路提供的电子→原电池的正极。
外电路:电子由负极流向正极,
电流由正极流向负极
内电路:阴离子移向负极,阳离
子移向正极,电流由负
极流向正极
e-
电荷流向电流流向:
负极
正极
设计一套能使电流表指针偏转的电池装置。
用品:铜片、锌片、导线、、电流表、 水果(自备)
请同学们边做实验边思考,化学电池由几部分组成,它的构成条件是什么?
5、构成原电池的条件
①有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极
②电极材料均插入电解质溶液中(能自发进行氧化还原反应)
③两极(用导线)相连形成闭合电路
两极
一液
一连线
间接:
直接:
化学能
燃烧
热能
蒸汽
机械能
发动机
电能
装置
原电池


构成条件
工作原理
格林太太是一位开朗乐观的妇女,在她大笑时,人们发现她有两颗金属牙,一颗金牙是她财富的象征,另一颗是不锈钢牙,那是一场车祸留下的,可是令她百思不解的是自从车祸后,她常常感到头晕、头痛、夜间失眠、心情烦躁……医生绞尽了脑汁,格林太太的病情仍未见好转……
一位年轻的化学家来看望格林太太时,为格林太太揭开了病因!
请你当医生
年轻的化学家发现了什么?能不能为格林太太找出病因?
请你当医生
练习

判断下列哪些装置构成了原电池?若不是,请说明理由.



(×)
(×)
(√)

(√)

(×)
2.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和Y组成原电池时,Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为( )
(A)X>Y>Z (B)X>Z>Y
(C)Y>X>Z (D)Y>Z>X
3.下列装置哪些可以形成原电池 形成原电池的写出电极反应式,并指出电子流动方向。
C
作业:
课本P42 1、3
完成《中华1题》相应练习第二章第2节化学能与电能
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
实验顺序 金属 实验现象 结论或解释(有关化学方程式)
1.Zn、Cu分别插入稀H2SO4溶液 Zn片
Cu片
2.Zn、Cu导线连接后插入稀H2SO4 Zn片
Cu片
3.Zn、Cu导线连接后,再接电流表,插入稀H2SO4 Zn片、 Cu片
尝试填写下表:
电极材料 现象 电子得失 电极反应 原电池的电极(正或负)
Zn片
Cu片
总的离子反应方程式
思考:⑴ 电流方向?电子方向?阴阳离子流动方向?
⑵ 原电池中如何判断正负极?
⑶正极金属起啥作用?啥在正极上得电子?
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 ㈢、常见电源
十、教学反思
在精讲的同时一定注意学生的参与,题不在多要精挑题目做通讲透,否则讲得多练得多最后学生还是不懂因此求“悟”乃根本。第二章第2节化学能与电能
课前预习学案
一、预习目标
1、了解燃煤发电的流程及关键步骤
2、通过预习尝试填写有关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
二、预习内容
1、燃煤发电的流程:_______________________________________________________
化学能转换为电能的关键 :__________________________________________________
2、
实验顺序 金属 实验现象 结论或解释(有关化学方程式)
1.Zn、Cu分别插入稀H2SO4溶液 Zn片
Cu片
2.Zn、Cu导线连接后插入稀H2SO4 Zn片
Cu片
3.Zn、Cu导线连接后,再接电流表,插入稀H2SO4 Zn片、 Cu片
电极材料 现象 电子得失 电极反应 原电池的电极(正或负)
Zn片
Cu片
总的离子反应方程式
3、化学电池的反应本质__________________________________________________________
4、常见的化学电源有____________________________________________________________
三、提出疑惑
同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中
疑惑点 疑惑内容
课内探究学案
一、学习目标
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
二、学习重难点:掌握锌铜原电池的基础知识
三、学习过程
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
实验顺序 金属 实验现象 结论或解释(有关化学方程式)
1.Zn、Cu分别插入稀H2SO4溶液 Zn片
Cu片
2.Zn、Cu导线连接后插入稀H2SO4 Zn片
Cu片
3.Zn、Cu导线连接后,再接电流表,插入稀H2SO4 Zn片、 Cu片
尝试填写下表:
电极材料 现象 电子得失 电极反应 原电池的电极(正或负)
Zn片
Cu片
总的离子反应方程式
思考:⑴ 电流方向?电子方向?阴阳离子流动方向?
⑵ 原电池中如何判断正负极?
⑶正极金属起啥作用?啥在正极上得电子?
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___________________________________________________________________
(四)当堂检测
1.原电池中发生的化学反应属于 ____________________ ,原电池将_______能转化为____能。其中,电子流出的一极是原电池的____极,该极发生_______反应,电子流入的一极是原电池的_____极,该极发生_______反应。原电池中电解质溶液的作用是________________________。
2、将锌片和铜片用导线连接置于稀硫酸溶液中,下列各叙述不正确的是( )
A、锌片作负极,锌发生氧化反应 B、铜片作正极,铜得到电子
C、溶液中的pH增大 D、氢离子在铜片表面被还原
3..以锌片和铜片为两极,以稀硫酸为电解质溶液组成原电池,当导线中通过2mol电子时,下列说法正确的是:( )
A.锌片溶解了1mol时,铜片上析出了1mol氢气B.两极上溶解和析出的物质质量相等
C.锌片溶解了1g,铜片上析出了1g氢气 D .锌片溶解了1mol,硫酸消耗了1mol
课后练习与提高
1. 如下图,下列装置属于原电池的是 ( )
2. 关于原电池的叙述中正确的是 ( )
A.构成原电池的电极是两种不同的金属
B.原电池是将化学能转化为电能的装置
C.原电池负极发生的电极反应是还原反应
D.原电池的正极是还原剂,总是溶液中的阳离子在此被还原
3. 某原电池总反应离子方程式为2Fe3+ + Fe = 3Fe2+能实现该反应的原电池是( )
A.正极为铜,负极为铁,电解质溶液为FeCl3溶液
B.正极为铜,负极为铁,电解质溶液为Fe(NO3)2溶液
C.正极为铁,负极为锌,电解质溶液为Fe2(SO4)3
D.正极为银,负极为铁,电解质溶液为CuSO4
4. 下列关于实验现象的描述不正确的是 ( )
A.铜锌组成的原电池中电子是从锌经过导线流向铜
B.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡
C.把铜片插入FeCl3溶液中,在铜片表面出现一层铁
D.把锌片放入盛有盐酸的试管中,加入几滴CuCl2溶液,气泡放出速率加快
5. 实验室中欲制氢气,最好的方法是 ( )
A.纯锌与稀硫酸反应
B.纯锌与浓硫酸反应
C.纯锌与稀盐酸反应
D.粗锌(含铅.铜杂质)与稀硫酸反应
6. 由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液的pH怎样变化 ( )
A.不变 B.先变小后变大 C.逐渐变大 D.逐渐变小
7. 在以稀硫酸为电解质溶液的铜——锌原电池中,已知其电极反应分别为
锌片:Zn-2e- Zn2+;铜片:2H+ +2e- H2↑。下列判断正确的是 ( )
A.溶液的酸性逐渐增强
B.铜片逐渐溶解
C.溶液中H+向锌片作定向移动
D.锌片是负极并被氧化
8. 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组成的原电池时,Y为电池的负极,则X、Y、Z三种金属的活动顺序为 ( )
A.X > Y > Z B. X > Z > Y C. Y > X > Z D. Y > Z > X
9. 把a、b、c、d四块金属浸入稀硫酸中,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,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,b上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序为 ( )
A.a>b>c>d B.a>c>d>b C.c>a>b>d D.b>d>c>a
10. 有A、B、C三种金属,两两分别接触并同处于稀H2SO4中,反应冒气泡,判断三种金属活动性顺序 ( )
A.A>C>B   B.B>A>C   C.C>A>B   D.C>B>A
11. 微型锂电池可作植入某些心脏病人体内的心脏起博器所用的电源,这种电池中的电解质是固体电解质LiI,其中的导电离子是I-.下列有关说法正确的是 ( )
A.正极反应:2Li - 2e- = 2Li+
B.负极反应:I2 + 2e- = 2I-
C.总反应是:2Li + I2 = 2LiI
D.金属锂作正极
12.下图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不正确的是 ( )
A. a电极是负极
B. b电极的电极反应为:4OH-4e =2H2O+O2
C. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D. 氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
13. 锌锰干电池在放电时,电池总反应方程式可以表示为:
Zn + 2MnO2 + 2NH4+ = Zn2+ + Mn2O3 + 2NH3 + H2O
在此电池放电时,正极(碳棒)上发生反应的物质是 ( )
A. Zn B. 碳棒 C. MnO2 和NH4+ D. Zn2+ 和NH4+
14. Li-Cd池在现代生活中有广泛应用,它的充放电反应按下式进行:
Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2 Cd + 2NiO(OH) + 2H2O
由此可知,该电池放电时的负极材料是 ( )
A.Cd(OH)2 B.Ni(OH)2 C.Cd D.NiO(OH)
课后练习与提高
1C2B3A4C5D6C7D8C9B10D11C12B13C14C
当堂检测
1.氧化还原反应 化学能 电能 负极 氧化反应 正极 还原反应 导电和氧化剂
2、B
3..AD
预习学案
㈠化学能→热能→机械能→电能 燃烧(氧化还原反应)

实验顺序 金属 实验现象 结论或解释(有关化学方程式)
1.Zn、Cu分别插入稀H2SO4溶液 Zn片 锌片逐渐溶解同时有气泡冒出 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
Cu片 铜片无现象 铜不反应
2.Zn、Cu导线连接后插入稀H2SO4 Zn片 锌片逐渐溶解 锌片上:Zn-2e-= Zn2+铜片上2H+ +2e-=H2↑
Cu片 有气泡冒出
3.Zn、Cu导线连接后,再接电流表,插入稀H2SO4 Zn片、 Cu片 锌片逐渐溶解有气泡冒出电流表指针发生偏转 锌片上:Zn-2e- = Zn2+铜片上2H+ +2e-= H2↑
电极材料 现象 电子得失 电极反应 原电池的电极(正或负)
Zn片 锌片逐渐溶解 失电子 Zn-2e- = Zn2+ 负极
Cu片 有气泡冒出 得电子 2H+ +2e-= H2↑ 正极
总的离子反应方程式 Zn +2H+ =Zn2+ +H2↑
3、氧化还原反应
4、干电池 充电电池 燃料电池
课内探究学案
思考:⑴ 正极流向负极 负极流向正极 阴离子从正极流向负极阳离子相反
⑵ 较活泼金属作为负极
⑶导电 溶液中的阳离子
⑷负极氧化反应 正极还原反应
【知识应用】
1、电池一: Fe棒 Cu棒或C棒 CuSO4溶液或H2SO4溶液或FeCl3溶液
电池二: Zn片 Cu棒或C棒 CuSO4溶液或H2SO4溶液或FeCl3溶液
2、画出装置图如下:
充电
放电
G
Zn 或Fe
Cu 或C棒
CuSO4溶液或H2SO4溶液或FeCl3溶液