化学反应与能量教案

作者:化学反应与能量教案 来源:未知 2020-11-20   阅读:

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,本节程内容是对前一节中“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

  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,本节程内容是对前一节中“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.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,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,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)通过化学电的发展和新型化学电开发利用的介绍,让学生体会化学的实用性和创造性,通过认识化学电可能会引起的环境问题,初步形成较为客观、正确的能观。

  三.重点:

  初步认识原电池概念、原理、构成及应用。认识化学能转化为电能对现代化的重要意义。

  四.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。

  五.教学主线:(第一时)

  六.教学流程:

  【引导】经过上节的学习,我们知道了化学反应的能量变化通常表现为热量的变化,同时了解了化学能与热能的相互转化。而电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的二次能,化学能在什么条下能转化为电能,又是如何转化,这是我们今天要学习的主要内容。

  【过渡】通过图2-7,我们可以了解到我国目前发电总量构成中,火电仍居榜首。结合图2-8燃煤发电过程中能量是如何转化的?

  【学生回答】化学能 热能 机械能 电能

  【提问】上述能量转化过程有何弊端?

  【小结】环境污染,转化步骤多、损失大。

  【提问】要将化学能直接转化成电能,必须要选择合适类型的化学反应。电流是电子的定向移动引起的,在前面学过的哪种反应类型有电子的转移?

  【学生回答】氧化还原反应。

  【过渡】要想使氧化还原反应释放的能量不通过热能直接转变为电能,就要设计一种装置,使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行,并使其间的电子转移,在一定条下形成电流。

  【学生活动】分组实验(实验2-4改进)

  实验操作实验现象教师引导

  ①将铜片插入稀硫酸中,观察铜片表面有何变化。Cu和稀硫酸能反应吗?

  ②将锌片与铜片并排插入稀硫酸中,观察铜片、锌片表面有何变化。写出相应离子方程式

  ③将铜片和锌片用导线连接起,再次观察铜片、锌片表面有何变化。以下问题依次展开:

  ①铜片表面的气泡可能是什么?

  ②该气体是如何产生的?

  ③电子从何而,如何流动?

  ④该过程有电流产生吗?如何证明?

  ④在铜片和锌片之间连接电流表(或小灯泡)以下问题依次展开:

  ①这个过程实现了哪些能量之间的转化?(引出原电池的概念)

  ②如何判断该原电池的正负极?

  ③如何用式子表示正负极表面的变化过程?

  ④在内电路中,溶液离子的流动方向如何?

  实验改进:学生分组实验可以改成“小试管+锌粒+铜棒+稀硫酸”原电池,现象更明显,而且能明显观察到铜片表面产生气泡速率的变快。

  【过渡】原电池的发明实现了化学能和电能的直接转化,怎么判断一个类似的装置能否组成原电池?(能否有电流产生或使用电器能够运行)

  【学生活动】P41“科学探究”,学生自行从给定的用品中选择组成原电池,画出电池装置示意图。根据小组画出的示意图进行实验,讨论哪些装置可以形成原电池。(使学生学会控制实验条的方法,探究原电池的组成条)

  实验用品:锌片、铜片、铁片、石墨电极各两套,导线、金属夹、灵敏电流表、果汁、酒精、250mL烧杯。

  【讲解】根据学生实验结果Cu-Zn、Cu-Fe、Cu-C、Cu-Cu、Zn-Fe、Zn-C、Zn-Zn、Fe-C、Fe-Fe、C-C等可能组合进行分析,得出可形成原电池的装置。

  【思考与交流】通过以上实验,原电池应由哪几部分构成,各起什么作用?构成一个原电池需要哪些条?

  【小结】原电池应由有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极;电解质溶液作反应介质,提供离子移动;导线,使两极相连形成闭合电路。

  【外作业】

  1.制作水果电池,并画出水果电池的构造示意图,下节作交流展示。

  2.从本、商场、网上等了解化学电的发展,了解干电池、充电电池、燃料电池的组成、工作原理,使用中应注意的问题。下载相关图片、录像、制作简单的演示稿。以备下节交流。

  第二时:

  教学流程:

  【引导】将上节介绍的原电池真正应用到生活中是很不方便的,但是真正要改造成化学电给予应用也经历了漫长的时间。今天我们一起了解一下几种有代表性的化学电。

  【展示】一粒锌锰电池

  【投影】图2-11(省去电子转移方向)

  【提问】①图片中几种物质的作用;②电子移动方向;③负极电极方程式

  【学生回答】

  【思考与交流】P42“思考与交流”,分析锌锰电池为何失效,如何改进?

  【过渡】锌锰电池、碱性锌锰电池的最大弊端是什么?(一次电池,电池垃圾,引出二次电池)

  【投影】图2-12(略去正负极的标注)

  【提问】①图片中几种物质的作用;②电子移动方向

  【学生回答】

  【过渡】现代社会对耗电量高的便携式电器需求量越越大,因此对封闭式体积小的充电电池更加青睐。

  【投影】展示一系列新型充电电池,包括镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池

  【讲解】每种电池优势

  【过渡】燃料燃烧的本质也是氧化还原反应,但是直接燃烧转化成的热能再转化成电能时转化率不高,燃料电池的面世正是解决了这个问题。

  【投影】图2-15(略去电子移动方向、正负极标注和H+移动方向)

  【提问】①判断正负极;②电子移动方向;③负极电极方程式;④H+移动方向;⑤该电池总反应;⑥与干电池或蓄电池的不同之处

  【小结】化学电的发展历程和发展趋势。

  第二时:发展中的化学电

  【教师】请同学们展示你们制作的水果电池,并分组讨论,推出最优秀的作品。

  【学生】交流与展示自己作品,并讲解制作过程。

  【教师】原电池转化成技术产品就是化学电,最早使用的化学电池是干电池。下面请我们的同学展示有关三种化学电工作原理的演示稿。并讲解。

  【学生】交流与展示。(①干电池:锌锰电池的组成、工作原理,使用过程中应注意的问题。②充电电池:铅蓄电池、镍镉电池、锂电池的组成、工作原理,使用过程中应注意的问题。③燃料电池:氢氧燃料电池的组成、工作原理,使用过程中应注意的问题。)

  【教师】组织学生讨论:

  1.为什么要回收废电池?废电池如何处理?

  2.为什么说燃料电池是绿色能?

分享给小伙伴们:
化学反应与能量教案:如果本文侵犯了您的权利, 请联系本网立即做出处理,谢谢。
当前位置:感恩语录网 > 爱情语录化学反应与能量教案转载请注明出处。
下一篇:没有了
化学反应与能量教案相关文章