高中化学人教版必修2第二章第二节化学能与电能教案+课件(38张)+检测(3份打包)

文档属性

名称 高中化学人教版必修2第二章第二节化学能与电能教案+课件(38张)+检测(3份打包)
格式 zip
文件大小 3.2MB
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 2016-04-11 21:39:56

文档简介

教学设计
一、教学目标
知识与技能:
1、通过火电站工作原理示意图的展示,了解火力发电原理;
2、通过类比于物理电路的形成,利用将氧化还原反应分开的思想能够设计一个原电池的模型
3、通过教师讲述学生能理解原电池的工作原理
4、学生能够判断出原电池的负极并说出其判断方式;
5、通过动手实验,掌握原电池形成的前提和条件,并能灵活应用到设计更多的原电池。
过程与方法:
1、通过分组实验,使学生经历探究性实验的过程与方法。
2、能运用观察、比较、归纳等科学方法探究出原电池的形成条件。
情感态度价值观
1、寓学于乐,同学们能够积极参与实验探究过程中,体验化学思想与心灵的碰撞,产生认知冲突然后突破的快感,体会获得成功的成就感。
2、通过化学能转变为电能的重要意义体会化学对社会科技的重要价值。
3、通过研究火力发电的弊端使学生树立绿色环保、节约的化学思想和为人类文明社会努力学习化学责任感和使命感。
教学重、难点
教学重点:氧化还原电子转移为依据的原电池设计初步认识原电池的原理、概念、组成已经应用;原电池形 成条件。
教学难点:氧化还原反应分开进行的思想与原电池模型设计的结合;原电池的本质以及形成条件
三、教学策略的选择与设计
激发动机策略
通过探究过程学生自主设计激发学生学习欲望。
直观教学策略
通过图片、动画实验等材料让学生对教学内容形成直观印象。
交互教学策略
通过学生的自由讨论,自主设计并完成实验建构教育研究的过程。
四、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
情景导入
【讲述】上节课我们学过,化学能的变化通常体现为热量的变化,也就是化学能转化为热能。而热量极易散失,不方便储存。同学们我们日常生活当中最常见的储存能量的形式是什么?我们使用电器,都需要电能。的确,电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种能源。那么将化学能转化为电能大势所趋。今天我们就来看看化学能是如何转变为电能的。
齐声回答问题
认真听讲
回顾旧知,暴露出化学能转化为热能在实际生产中的弊端,从而引出应用最广泛的使用最方便、污染最小的电能转化。
火力发电原理
【展示】2013我国发电总量构成图
【讲述】从这张发电总量构成图来看,我国目前火力发电占主导地位。接下来我们就来研究一下火力发电的原理。
【展示】火电站工作原理示意图
【分析】火电是通过化石燃料的燃烧,将化学能转变为热能,热水使热水变为蒸汽,推动蒸汽机轮,将热能转化为机械能,然后带动发电机,将机械能转化为电能。
【提问】火力发电有什么优点和缺点?(同桌讨论)
【理答】火电站建厂造价低廉,不受自然环境影响(如季节气候)。火力发电厂从储存在煤中的化学能到最终转变成电能,经历了多个环节,每一个环节的转化,能量都不可能是100%利用的,那么必将造成大量能源的损耗,实际上目前我国火力发电中,能源的利用率仅为30%~40%。煤炭是不可再生资源,用完就没了,所以我们要节约能源,从身边做起
【提问】为提高利用率,可不可以省去中间步骤,直接将化学能转化为电能?需要什么类型的化学反应?
【讲述】只有氧化还原反应伴随电子转移,可能形成电流从而转化为电能
认真听讲
思考、交流、讨论并回答问题
思考并回答问题。
通过饼状图说明我国事火力发电占主导地位,并讲述火电站工作原理并讲述能量转化。
使学生发散思维尽情思考,激发学生兴趣培养学生的化学能源观价值观。使学生加深节约的意识
回忆并复习氧化还原的特点。使学生认识到氧化还原反应是化学能转化为电能过程的一个关键。
学生实验1原电池实验
【讲述】想要有电能产生,就要有电流产生
【提问】回忆一下物理当中电路产生电流的条件?
【理答】物理当中产生电流的条件是1、有自由电子定向移动2、形成闭合回路。
【讲述】类比于物理电路,化学反应中也产生定向移动的电子就可以形成电流,(哪些反应有电子参与?)
我们知道氧化还原反应中伴随电子转移,但是只是微观上是定向,宏观仍是无序的,不能产生电流。氧化反应还原反应在统一体系中进行就不会有电子的定向移动。如果使氧化反应和还原反应分开进行,然后将两部分导通,那么电子就会有规律的从失电子一方定向转移到的电子的一方,就实现了电子的定向移动。
试用Zn + H2S04 =ZnSO4 +H2 ↑这个氧化还原反应为原理设计一个将化学能直接转化成电能的装置。
反应当中Zn失电子,溶液中H+ 得电子。我们想要使这两部分分开进行,湓谝槐呤У缱樱?玫枷吡?悠鹄矗?ǖ饺芤旱敝性诹硪槐叩玫缱樱?馐焙蛐枰?桓雒浇槔创?嫉缱樱?颐切枰?乙桓黾吹嫉纾?植挥胩逑捣从Φ模???涂梢浴?
【提问】用什么检测电流是否产生?
【理答】通过电流表的偏转可观察出是否有电流产生。这里我们使用灵敏电流计。
【指导实验】
【理答】同学们的装置图设置的各不相同,有的组电流表偏转,说明有电流产生,可有的组指针不偏转说明没有电流产生。
【讲述】我们来分析一下这两种不同的实验装置,1中没有形成闭合回路,电路断路,2中溶液中又没有电子、导线不能导电。3溶液当中有阴阳离子,并且能定向移动从而使整个电路流通。从而满足了电流形成的条件,所以电流表检测到了电流。
我们观察到了淦?跎伲???喜???荩?欠窀?颐堑纳杓埔馔冀?趸?从?突乖?从Ψ挚??械哪康奈呛稀Mü?飧鲎爸茫?颐鞘迪至嘶??茏???缒堋6?庵纸???茏?湮?缒艿淖爸媒凶鲈?绯亍W钤绲幕?У绯鼐褪歉?菰?绯氐脑?碇瞥傻摹?
【展示】原电池微观原理动画。
【讲述】锌容易失电子,被氧化成离子进入溶液,电子由淦?ü?枷吡飨蛲???芤褐械那饫胱哟油??砻婊竦玫缱颖换乖?汕庠?樱?庠?咏岷铣汕馄?肿哟油??厦俺觯?啾扔谖锢淼缏罚?缱恿鞫?较蛴氲缌髁鞫?较蛳喾矗?缌髁鞒黾段????魅爰??杭???孕科?杭???????
【提问】请同学们在学案上写出两极现象和正负极的电极反应和发生的反应,电子得失情况。
回答
回答
开始实验
实验(1)并记录现象
实验(2)并记录现象
实验(3)并记录现象
学生实验的各种可能情况:
1、无电流
2、无电流
有电流
观看并思考
回答

类比物理中电流产生条件,结合氧化还原中得失电子情况,引导学生头脑中构建出原电池的模型,并实际设计出原电池的装置
使同学发散思维,动手做实验,锻炼其思考交流动手能力。
通过播放动画直观形象的让同学们加深理解原电池微观原理
探究实验
探究原电池的形成条件
【指导】分组完成学案上的实验操作,记录现象,并试着写出原电池的形成条件。
【提问】大家实验都做完了,请同学汇报得出结论
【理答】原电池形成前提条件:自发的氧化还原反应
活泼型不同的电极(金属和金属、金属和非金属如碳)
两极插入电解质溶液
两极相连形成闭合回路
【提问】判断原电池的负极有几种方法?
【理答】1、较活泼的一极
失电子,电子流出的一级
参与反应质量减少的一级
发生氧化反应
完成学案上的实验操作。并记录填答
回答问题
同学们通过探究,自己归纳总结出原电池的形成条件,锻炼了学生的各项能力。
学生设计
课后作业
【提问】课下,完成基础训练相应练习,并以2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2为原理设计一个实验装置,画出实验装置图等完成学案。并完成后将学案交给课代表同意上交
进行设计,完成学案
巩固原电池知识
板书设计
主板书
附板书
化学能与电能
一、原电池
定义:将化学能直接转化为电能的装置。
原电池的形成条件
前提条件:自发的氧化还原反应
1、活泼型不同的电极(金属和金属、金属和非金属如碳)
2、两极插入电解质溶液
3、两极相连形成闭合回路
氧化还原反应
产生电流的条件:有定向移动的电子并闭合回路。
评测练习
1、如下图所示,电流表G发生偏转,同时A极逐渐变粗,B极逐渐变细,C为电解质溶液。则A、B、C分别为( )
A.A是Zn,B是Cu,C是稀H2SO4 B. A是Cu,B是Zn,C是稀H2SO4
C. A是Fe,B是Ag,C是AgNO3溶液 D. A是Ag,B是Fe,C是AgNO3溶液
2、某学习小组对原电池的构成及形成条件做如下探究性实验,请你对可能的现象作出推测,并作出合理的解释。
编号
装置图示
实验内容
现象
解释或说明
1
Cu、Zn分别插入
2
Cu、Zn同时插入,但不接触
3
将Cu、Zn用导线连接起来
4
在Cu、Zn导线之间接电流计
5
将Cu、Zn导线互换再接电流计
6
Zn—Zn与稀硫酸进行实验
7
Cu—石墨与稀硫酸进行实验
8
Zn—石墨与稀硫酸进行实验
9
Fe—Zn与稀硫酸进行实验
3、某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用,设计并进行了一下一系列实验,实验结果记录如下:
编号
电极材料
电解质溶液
电流计指针偏转方向
1
Mg、Al
稀盐酸
偏向Al
2
Al、Cu
稀盐酸
偏向Cu
3
Al、C(石墨)
稀盐酸
偏向石墨
4
Mg、Al
氢氧化钠溶液
偏向Mg
5
Al、Zn
浓硝酸
偏向Al
试根据表中的实验现象回答下列问题:
⑴实验1、2中Al所作的电极(正极或负极)是否相同(填“是”或“否”)?
答:
⑵对实验3完成下列填空:
①铝为 极,电极反应式:
②石墨为 极,电极反应式:
③电池总反应那个式:
⑶实验4中铝作负极还是正极 ,理由是 。
写出铝电极的电极反应式 。
⑷解释实验5中电流计指针偏向铝的原因
⑸根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素:
4、FeCl3用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
⑴写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式
⑵若将⑴中的反应设计成原电池,请画出原电池的装置图,标出正、负极,并写出电极反应式。
正极: ,负极: 。
5、某同学进行下图所示的铜锌原电池实验:
⑴从理论上讲,应该能预期看到的现象是
⑵实验过程中,观察到锌极上有少量气泡逸出,铜极上有大量气泡逸出,请解释原因。

课件38张PPT。 必修二 第二章
化学能与电能 化学能与电能4重点难点 化学能与电能 原电池的工
作原理和构
成条件。
通过对原电池实验的探究,从电子转移角度理解化学能转化为电能的本质。20重难点2013年全国发电设备容量结构 在化学反应中,物质中化学能的变化通常表现为热能的变化火电站的工作原理化学能转化成电能的工作系统a.我国煤炭资源丰富,廉价方便.
b.电能清洁安全,又快捷方便.火力发电优点:火力发电优缺点a 、改进火力发电
b 、研究新的发电方式
方式之一就是尝试将化学能直接转化为电能,其好处就是减少中间环节能损,高效、清洁利用燃料,更环保,更方便思考交流问题1:化学反应中的化学能是否都可以直接转化为电能呢?
问题2 :若将化学能直接转化为电能,所要解决的第一问题是什么?
问题3:怎样架设桥梁使电子从还原剂区域转移到氧化剂区域,同时形成电流?
问题4:怎样知道所架设的桥梁中有电子流过?
电子定向移动形成电流有电子转移的氧化还原反应电解质溶液 、导线灵敏电流计定义:把化学能转变为电能的装置.原电池1799世界上第一个电池-伏打电池伏打电池是实用电池的开端电池的发展电池的发展 实验探究116探究一、原电池原理 Zn+2H+=Zn2++H2↑ 实验探究一:原电池工作原理稀硫酸H+SO42-SO42-H+H+H+探究Zn2+H+H+Zn-2e-=Zn2+总反应:2H++2e-=H2↑Zn+2H+=Zn2++H2↑(氧化反应)(还原反应)锌片:铜片:动画模拟铜锌原电池的微观原理探究原电池的工作原理 铜锌原电池反应动画模拟.swfZn失去电子H+在铜极上得到电子电子从锌极流出流入铜极.导线(外电路)Zn2+H+SO42- 2 实验探究16探究二、原电池构成
条件如果更换铜-锌原电池中的部分电极材料或电解质,电流计的指针依旧会发生偏转吗?
实验探究二-分别组成下列原电池,记录电流计指 针是否发生偏转实验探究二-原电池构成的条件之一 不能 能 能活泼性不同的两个电极负极:较活泼的金属
正极:较不活泼的金属、
石墨等能 不能电极必须插在电解质溶液中实验探究二-原电池构成的条件之二 能 不能 两极相连形成闭合回路实验探究二-之三:原电池构成的条件不偏转电极材料不同电池总反应应该是能自发地发生氧化还原反应实验探究二-原电池构成的条件之四构成原电池的条件★两极种的金属(活动性不同)
★电极材料均插入电解质溶液中
★两极相连形成闭合电路
★能自发发生的氧化还原反应两极一液一闭合一自发负极:较活泼的金属
正极:较不活泼的金属、石墨等学以致用之一请你利用下列仪器自制一个水果电池
锌片、铜片、导线、电流表、西红柿病 例 分 析学以致用之二病 例 分 析病 例 分 析
你能为她开一个药方吗?12345一显身手我自信我能行我自信我能行
我自信我能行我自信我能行我自信我能行实验现象:锌片上有气泡产生
而铜片上没有将Zn与Cu平行插入稀硫酸溶液中 12 小 结 通过实验探究了解了原电池的工 作原理和构成条件。
通过对原电池实验的探究,从电子转移角度理解化学能转化为电能的本质。总结www.themegallery.com(一) 操 作 方 法课下作业:
完成基础训练第一课时
【基础达标】部分习题