课件14张PPT。化学能与电能的转化 实验卡 实验1:将锌片和铜片分别插入盛有稀硫酸的烧杯中。实验3:在导线中间连接一个电流表。实验2:用导线把锌片和铜片连接后插入稀硫酸中。注意:锌片和铜片隔开一定距离,不要晃动。1、三组实验各有什么现象??? ?
2、写出锌与稀硫酸反应的离子方程式,并 标出电子转移的方向和数目。
3、H+在铜片上所获得的电子是铜失去的吗?根据什么现象可以证明?
4、电流表指针偏转说明了什么?
问题组 原理动画演示 1、原电池定义 ----将 的装置。 2、原电池的构成条件:
1)两极。
2)电解质溶液。
3)闭合回路。 原电池原理
化学能转变为电能活动性较强的金属 活动性较弱的金属或非金属导体 氧化 反应还原 反应得电子失电子 负极正极化学电源请根据反应Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,自选电极材料设计一个原电池,画出示意图,标明电极材料名称、电解质溶液,标出电子转移的方向,写出电极反应式。课堂小结课堂练习 1、在盛有稀硫酸的烧杯中,有两个电极a 和b,用导线连一个电流计,a的金属活泼性比氢强,b为碳棒,关于此装置的下列叙述正确的是( )
A.? a为正极,b为负极
B. 电子流动方向是b极到a极
C. b极上发生氧化反应
D. b极上发生还原反应 D课堂练习 2、电子表所用钮扣电池的两极为Zn和Ag2O,电解质溶液为KOH溶液,总反应方程式为Zn+Ag2O+H2O== Zn(OH)2+2Ag,
则负极材料为______ 正极材料______
????(A)??Zn??? (B)?? Ag2O
(C)?? Zn(OH)2 (D)?? Ag
A B课堂练习3、将A、B、C、D四块不同的金属片浸入稀硫酸,导线两两相连可组成原电池。若A、B相连形成原电池时,A为负极,C、D相连形成原电池时,C为负极,A、C相连形成原电池时,C极有大量的气泡产生,D、B相连形成原电池时,B极有大量的气泡产生。则这四种金属的活动性由大到小的顺序是( )
A、C>A>B>D???? B、A>B>C>D
C、A>C>D>B???? D、D>B>A>C
C思考 实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气,为提高氢气生成的速率,可以在硫酸溶液中加入少量硫酸铜溶液,试分析加速氢气生成的原因。 反应方程式:Zn+CuSO4== ZnSO4+Cu
形成Zn-Cu原电池:
负 极(Zn) Zn — 2e— == Zn2+
正 极(Cu) 2H+ + 2e— == H2↑ 作业1、课本
2、写一篇调查报告:
废旧电池对环境的危害。问题讨论1:根据原电池的形成条件及工作原理,
你认为从哪些角度可以正确判断原电池的正负极?①电极材料.
(较活泼金属为负极,另为正极)
②电极反应现象.(不断溶解,质量减少为负极;气体产生,质量增加或不变为正极)
③外电路电子流动方向.
(负极流向正极)
④电极反应本质.
(负极氧化反应,正极还原反应)活动性较强的金属 活动性较弱的金属或非金属导体 氧化 反应还原 反应得电子失电子 负极正极教学设计
教学主题
原电池工作原理
一、教材分析
“原电池的工作原理”处于《化学反应原理》模块第1章第3节,前面两节依次为:化学反应的热效应、电能转化为化学能—电解。本节《化学能转化为电能——电池》又包含三部分内容,其先后顺序分别为原电池的工作原理、化学电源、金属的腐蚀与防护,教材是从能量的角度、电流产生的本质以及最后的应用等方面进行的编排,符合认知规律,既是复习旧知,又是加深学习,又是能力提升。同时先学习原电池工作原理,然后再学习原理的应用,体现了化学学科在生活生产中的价值和功能。
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二、学生分析
通过高中化学必修一的学习,学生已经了解了氧化还原反应的知识,也已经初步认识到原电池的功能即将化学能转化为电能,选修中又学习了热化学和电解的知识,从物质的反应、微粒的运动、能量的转化等各个角度,为原电池的学习奠定了基础。
但原电池内容涉及到发展学生对氧化还原反应、微粒观的认识发展以及分析体系中化学反应的基本思路的培养,这些都会对学生的认知发展带来障碍。虽然关于原电池的知识难度从必修到选修阶段是一个螺旋上升过程,但是由于学生关于电化学知识的欠缺、受到物理学知识的影响以及对语言的错误理解,导致学生存在一定的认知障碍。所以要进行教学还是有一定的难度,但学生对于这方面的学习兴趣还是非常浓厚的,应该利用好这一点。比如通过设计探究实验,动画演示原电池的工作原理来实施。
首先,可以发展对氧化还原反应的认识。在原电池中让学生认识到电子可以在物质之间转移,也可以从外部得到和向外部输出,实现氧化反应和还原反应在体系中的不同部位发生。其次,对原电池原理的认识从宏观到微观逐渐深入。学生在必修阶段了解到由于电极活性的不同产生了电流,而进入到选修阶段以后,认识到本质上是由于电势差的存在;
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三、教学目标
⑴知识与技能:了解原电池的工作原理,知道原电池中电子、离子的运动方向,能判断原电池的正、负电极,能写出电极反应式
⑵过程与方法:学会运用观察、实验、交流等多种手段获取信息,并运用比较、类比等方法对信息进行加工
?⑶情感态度与价值观:增强联系生活、生产实际学习化学并将化学知识应用于生活的意识
四、教学环境
√简易多媒体教学环境???□交互式多媒体教学环境???√网络多媒体环境教学环境???□移动学习? ?□其他
五、信息技术应用思路(突出三个方面:使用哪些技术?在哪些教学环节如何使用这些技术?使用这些技术的预期效果是?)200字
1、在课堂情景展示、各原电池装置展示环节,用PPT展示精美图片、简单动画引导学生思考、理解问题。
2、在实验探究环节中, 一方面利用手持技术测量锌粉加入前后硫酸铜溶液的温度变化,学生能更直接感受氧化还原反应中的热效应;另一方面使用平板电脑拍摄实验现象并展示,便于存留瞬间实验现象并进行分析。
3、微课“有盐桥的原电池工作原理”用于课前预习,提升学生自主学习能力。
六、教学流程设计(可加行)
教学环节
(如:导入、讲授、复习、训练、实验、研讨、探究、评价、建构)
教师活动
学生活动
信息技术支持(资源、方法、手段等)
导入新课
1.播放视频:?韩国新型“纸片电池”、复旦教授研发出极速充电新型锂电池 或解决汽车能源问题
2.PPT展示新型化学电源
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观看大屏幕
互联网视频链接
复习
复习必修1原电池基础知识
师生共同复习
PPT电子幻灯片
活动探究
【介绍】先请同学们完成下面的活动探究任务。
??? 1.锌与硫酸铜溶液的反应是放热反应。也就是说该反应是释放能量的反应。
??? 2.模仿必修学过的原电池,将铜片和锌片分别用导线连接检流计后平行插入到硫酸铜溶液中,发现检流计指针偏转,单一将金属片插入溶液中,检流计指针不偏转。检流计指针发生偏转,说明电路中有电流产生。
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【设计并实施实验】
实验1.分别用温度计测量锌粉加入前后硫酸铜溶液的温度,记录数据。比较分析,得出结论,该反应是放热反应。
实验2.根据所学原电池的知识,设计铜锌原电池,实现将化学能转化为电能。
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平板电脑拍摄实验现象。
原理探究
【问题1】根据上面的实验现象和教材P20.“图1—3—2”讨论问题
1.?电流的方向是什么??2.?电路中是何种微粒运动形成电流的?其运动方向是怎样的?3.?电池中发生了怎样的反应?
【总结
1.该电池的组成和工作原理
2.电极反应和电池总反应
【问题2】让学生观察比较教材“图1—3—2”和“图1—3—3”,分析锌粉和硫酸铜溶液反应和铜锌原电池反应有何异同?
【总结】通过比较分析得出结论:
???? 1.锌粉和硫酸铜溶液的反应是铜离子和锌片表面锌原子直接接触发生电子转移的反应,溶解的锌离子和铜离子相互碰撞阻碍反应发生,反应杂乱无章;原电池反应,两个反应分别在两极发生,反应的有序性强,反应的要快。
??? 2.能量转化的形式不同。
小组交流研讨,得出结论。
1.通过检流计的指针偏转方向可以判断电路中的电流方向。电流在外电路中是从铜片流出,流入锌片的;电解质溶液中是从锌片流向铜片的。
2.在导线中是电子导电;电解质溶液中是阴阳离子导电。根据电流方向可以判断其运动方向。
3.锌片上电子流出说明锌失去了电子变成了锌离子进入溶液,发生了氧化反应;铜离子在铜片上得到电子发生还原反应。
PPT常见化学电源的化学反应
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本节小结
通过本节探究,总结分析
1.构成电池的基本要素有哪些?
2.如果设计一个原电池,需要解决哪些问题?
一、构成电池的基本要素是:
1.电解材料
2.电解质溶液
3.形成闭合回路
4.自发进行的氧化还原反应。
二、设计一个原电池,需要解决的问题是
1.根据反应选择合适的电解材料和电解质溶液,将氧化剂和还原剂分别置于两极上并进入电解质溶液中。
2.连接装置形成闭合回路。
PPT展示本节小结
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答疑解难
巡视、解答学生疑问
整理、思考、解决疑问
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当堂检测
将氯化铁溶液和铜的反应设计成原电池,画出装置图。
迁移应用
根据原电池的构成要素设计原电池。
PPT展示情境材料
交流研讨的结果
七、教学特色(如为个性化教学所做的调整,为自主学习所做的支持、对学生能力的培养的设计,教与学方式的创新等)200字左右
1.?利用PPT和播放视频创设了生动形象的问题情境,激发了学生学习新课的兴趣。
2.?将学生反馈练习情况(包括演算步骤、计算结果)适时投入到大屏幕上集体面批,及时掌握了学情,对被投影的学生也是督促和鞭策。
3.?利用动画展示原电池工作原理,提高的课堂效率,激发了学生学习兴趣,增强了学生想象能力。
4.?指导学生进行探究实验方案的设计,对他们进行学法指导,授之于渔,而不是授之于鱼。
5.利用小组讨论,合作学习,先个人后集体进行实验的设计讨论,培养学生团队合作意识,培养集体荣誉感。
6.及时准确的陈述和出示教学目标,使课堂有的放矢,重点突出。进行课堂小结,前后呼应。
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