教案 化学能与电能（第１课时）.docx

必修二第二章第二节教案　课题 化学能与电能
（第１课时）2020.4.
教学目标
宏观辨识与微观探析：
1、了解化学能与电能的转化关系及其应用。
2、知道电池是利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置。
证据推理与模型认知：
1、 通过制作简易原电池的实验，了解原电池的概念和原理，学习实验研究的方法。
2、 通过实验探究从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。
科学探究与创新意识
通过经历假设与猜想、设计方案、进行实验、总结解释实验现象、得出结论、应用结论解决问题的过程，学习科学探究的方法，提高科学探究能力。
科学态度与社会责任：
1、通过对我国电力状况的探讨和火力发电利弊分析及电池的开发，树立能源观、环保观、转化观， 增强社会使命感。
2、通过原电池实验设计体会到科学探究的艰辛与喜悦，以及化学在生活中的巨大实用价值，培养学生建设祖国、报效国家的家国情怀。

教学方法：实验探究法——通过实验，分析、讨论、思考、交流、归纳、小结
教学用具：实验仪器：250mL烧杯、电流表、导线、小灯泡、金属夹
实验药品：锌片、铜片、镁条、铁钉、石墨、稀硫酸、苹果
电教设备：电脑 、投影仪
课堂教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
环节1

创设问
题情景

【引入】我们已经知道化学反应的过程中会产生能量的变化，如化学能转化为热能。化学能和电能之间是如何转化的呢？今天我们来讨论这个问题。在我国，电能主要来源是什么呢？
【讲】2020年1-2月我国发电总量中火力发电仍居主要地位，占76.73％。火力发电有哪些优点和缺点呢？分析火力发电的原理，火力发电中能量的转化方式是怎样的？（配火力发电流程图片）
【创设情景】图中若每个环节的能量转化效率为60%，则最终的总能量利用率为21.6%
【提问】针对火力发电的能量损耗和产生污染等缺点，如果化学能可以直接转化为电能就好了。今天我们讨论这个问题。
【板书】第二节 化学能与电能
一、化学能与电能的相互转化

倾听、思考、联想

思考、回答

学生进行简单计算
明确电力在当今社会的应用和作用。

实现思维模式的转换，同时形成高效利用燃料，不浪费能源，积极开发高效清洁燃料的意识。。

引入新课题

环节2

建立新思路，提出新的研究任务。
【过渡】要使化学反应释放的能量不经过热能，而直接转化为电能，就要先思考下列问题：
【提问】1、什么是电流？
2、哪种化学反应有电子转移？
3、氧化剂和还原剂直接接触反应时，电子转移，化学能有一大部分转化为热能（如氢气、煤的燃烧），再经过一系列能量转换才能转化为电能。电子转移和电子的定向移动是不同的，所以没有直接形成电流，怎样使它直接产生电流呢？
【过渡】基于个问题，我们从实验入手，探究化学能直接转换为电能的过程。

思考、回答
氧化还原反应有电子转移，如定向移动了就会产生电流。

听、思考

用学生已有的知识解决问题
培养学生大胆推测猜想的能力，建立思维模型。氢气的提出为燃料电池做铺垫。
体验科学探究的一般过程：提出假想，实验论证。
环节3

探究原电池的原理
【多媒体展示】实验步骤
实验1：把一块锌片和铜片分别插入盛有稀硫酸的烧杯里。
实验2：用导线将锌片和铜片连起来。
【提问】
铜片与稀硫酸不反应，锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，为什么在铜片表面有气泡产生？你认为这种气体可能是什么？锌片和铜片上分别发生了什么反应？如何证明你的假想是正确的？
实验3：在导线中接入一个电流表
【小结】1、化学能可以直接转化成电能。2、转化基础是氧化还原反应。3、把化学能转化成电能的装置叫原电池。
【板书】原电池：把化学能转化为电能的装置
【过渡】
既然是电池，就会有正负极。（用干池
说明电子流向与正负极的关系）
【提问】刚才的Cu-Zn原电池，Cu，Zn极分别是什么极？电子和电流分别是怎样流动的？
【板书】
1、电极名称
负极：电子流出一极（如锌片） 正极：电子流入一极铜片（如铜片）
【提问】
两极分别发生什么反应？为什么？
2、电极反应：
锌片：Zn - 2e-= Zn2+（氧化反应）
铜片：2H+ + 2e-=H2↑( 还原反应)
【过渡】为了更好的理解，看一个模拟动画。
【动画模拟】原电池微观原理

观察、思考、记录现象，

描述实验现象、分析原因。
思考、讨论、交流

导线中间加一个电流表

观察实验现象，思考

观察、思考、讨论、分析

思考 讨论 回答

思考 讨论 交流

观看 思考

培养学生观察，探究、思考能力

层层深入，体会科学探究的过程

强调原电池形成的过程和基础是氧化还原反应。
形成概念

为分析原电池做铺垫

感受聪明的自己

从实验现象抽象出现象的本质的能力，从而理解原电池的概念。
为探究原电池的形成条件做铺垫，
应用金属活动性顺序解决问题
体会学以致用。
从微观角度进一步认识原电池的原理
环节4

知识应用
【过渡】上面我们通过实验探究了原电池的工作原理，初步形成了原电池的概念，那么，你能否设计一个电池呢？
【科学探究】根据已有的氧化还原反应知识和电学知识，利用已有的实验用品，设计一套原电池装置。
【展示学生设计的装置并实验验证】
【提问】通过以上实验和探究你认为化学电池应由哪几部分构成？各起什么作用？
听
合作，设计、实验、记录现象。
组间交流与评价。
原电池的组成：
1、电极；
2、有电解质溶液
3、电极和电解质溶液形成闭合回路
4、能自发地发生氧化还原反应

培养学生处理化学事实的能力。初步学会控制实验条件的方法。进一步理解原电池的原理

环节5

提升
小结
【思考交流】在铜锌原电池中，如果用的是纯锌，则在锌片表面几乎观察不到气泡，而在实验中我们所用的是粗锌(含有碳)，在锌片和铜片表面多有气泡产生，你现在能解释这种现象吗？
思考、讨论、回答
学以致用
【解决问题】美国的自由女神“生病”了。介绍其结构。
【提问】为什么生病？怎么解决？根据什么？
思考、回答
培养学生观察能力，探究的能力，分析问题的能力。
【课堂小结】
通过本节课，你学到了什么？
思考交流回答
激发学生学习化学的兴趣，体会学习知识的重要性。
【反馈练习】见PPt
反思 交流
让学生加深本节内容的印象。
【作业】：课本P44-１、２、４
完成课堂练习
促进学生的提升。巩固提高

板
书
设
计
第二章 第二节 化学能与电能
一、化学能与电能的相互转化
化学电池
化学能 电能
氧化还原反应
原电池： 把化学能转化为电能的装置
1、电极名称
负极：电子流出一极（如锌片）
正极：电子流入一极铜片（如铜片）
2、电极反应：
锌片：Zn - 2e-=Zn2+（氧化反应）
铜片：2H+ + 2e- = H2↑( 还原反应)
总反应离子方程式：
Zn+2H+= H2↑+ Zn2+