2.2-化学能与电能3[新课标必修2].docx
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1、第二节 化学能与电能一、教材分析当今社会,学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识,当学生知道了化学反应中能量的相互转化过程之后,对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。教材从能量转化角度来引出这种实现化学能转化为电能的装置原电池装置,再通过“科学探究”进一步挖掘原电池原理和组成条件,接着教材介绍根据此原电池原理制成的各种在现代工农业生产、科学实验、日常生活中被广泛应用的原电池。教材紧密联系生活实际,以激发学生学习化学兴趣,更重要的是启发学生运用已学化学知识解决实际问题,从而培养学生的创新精神。二、教学目标1.知识目标:初步认识原电池的概念、原理、构成条件。2.能力目标:培养学生的实验操作能
2、力、观察能力、科学的学习方法,培养学生创造性思维与探究能力,以及提出问题、分析问题、解决问题的能力。3.情感目标:通过小组探究实验活动,培养学生自主探索创新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。三、设计思路教学方法:实验探究法。通过实验、分析、讨论、总结、应用等过程,诱导学生观察、思考、推理、探究。教师创设实验情景,学生通过阅读材料得到启发,沿着伏打发明电池的历程,设计、动手实验探讨原电池原理。然后开展第二个探究性实验:通过提供材料,让学生设计实验方案,分组讨论、得出最佳方案,实验探讨构成原电池的条件。最后开展第三个探究性实验:利用所学知识
3、,根据现有材料,制作水果电池,让学生体验学习化学乐趣。具体流程如下:四、教学准备讲授、演示实验、学生分组实验、多媒体辅助教学。实验准备:电流计,铜片、铁片、锌片、碳棒、干电池、稀硫酸、硫酸铜溶液、无水乙醇、蒸馏水、导线(带鳄鱼嘴)、烧杯、塑料棒、西红柿等水果。实验室的布置:将桌椅妥善安排,以便各个小组的四位成员开展小组讨论和合作实验。教具准备:教师制作课件、铜锌原电池工作原理的模拟动画、多媒体教学平台。五、教学过程【引入】火力发电中能量是如何转化的呢?火力发电是通过化石燃料燃烧(氧化还原反应),使化学能转变为热能,加热水使之汽化为蒸汽推动蒸汽轮机,然后带动发电机发电。燃煤发电是从煤中的化学能开
4、始的一系列能量转换过程:化学能热能机械能电能。其中,燃烧(氧化还原反应)是使化学能转换为电能的关键。火力发电的好处:投资较少,建厂快,技术成熟,安全性能较高,原料较充分。火力发电的弊病:对环境污染较重,所需原料是有限的不可再生的化石燃料,能源利用率低。火力发电的这些缺点催生了新的电能发生装置,能不能找到一种装置能把化学能直接转化成电能呢?【板书】第二节化学能与电能【阅读材料】科学史话 伏打与电池的发明(一)1780年意大利著名生物学家伽伐尼在解剖青蛙时发现,已死去的青蛙竟然发生了抽搐。伽伐尼做了如下实验:实验1:用一枝铜钩插入死青蛙的脊髓中,再挂在铁栏杆上,当青蛙腿碰到铁栏杆时,就发生颤抖。实
5、验2:将青蛙放到铜制的解剖盘里,当解剖刀接触蛙腿时,蛙腿发生抽搐。他根据实验得出:青蛙自身肌肉和神经里的“生物电”是导致抽搐的原因。1791年,伽伐尼发表了论肌肉中的生物电论文,引起广泛关注。善于质疑的意大利物理学家伏打,提出了疑问:为什么只有青蛙腿和铜器和铁器接触时才发生抽搐?为此,他做了如下实验:实验1:将青蛙腿放在铜盘里,用解剖刀去接触,蛙腿抽搐。实验2:将青蛙腿放在木盘里,用解剖刀去接触,蛙腿不动。经过一番研究,伏打用实验推翻了伽伐尼的结论,他发现两种活泼性不同的金属同时接触蛙腿,蛙腿就会抽搐,蛙腿只是起了显示电流通过的作用,所谓特殊的“动物电”是不存在的。【提出问题】联想到肌肉、神经
6、类似于能导电的电解质的溶液,那么,电解质溶液与活泼性不同的金属作用会不会产生电流呢?请先做以下尝试:【安排学生实验】实验1 观察记录 结论(小组讨论)将锌片和铜片平行插入稀硫酸溶液中,观察现象;锌片表面有气泡生成铜片面有无泡生成Zn 2HZn2+ H2 铜不能与稀硫酸反应再使锌片和铜片接触,观察实验现象。铜片也有气泡生成为什么铜片表面有气泡?H+得到的电子是铜失去的吗?电子从锌片转移到铜片上,H+得到的电子不是铜失去的。【提出问题】你的头脑中产生了什么疑问?做一个合理的假设解释你的疑问! 【学生假设】假设:电子从锌片跑到铜片上。【追问】如何证明电路中有电子通过?【学生回答】用电流表检验!将锌片
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