化学能与电能第二课时教案(共14篇)由网友“三月空想家”投稿提供,下面就是小编给大家整理后的化学能与电能第二课时教案,希望您能喜欢!
篇1:化学能与电能第二课时教案
学习目标
1.初步认识原电池的概念,工作原理及构成条件。
2.初步学会原电池正负极的判断方法
3.通过实验探究,理解化学电池的反应本质
重点难点 重点:原电池的概念,工作原理,构成条件
难点:从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质
易混淆知识点 1. 电流方向,电子流动方向
2. 电解质溶液中离子的移动方向
教师编制内容 生成
问题
预习
提纲 阅读教材P39
一、化学能转化为电能的内容,思考:
一、化学能转化为电能的方式有哪些,有什么优缺点?
名称 方式 优缺点
火力发电
简称_____ 化学能通过_________燃烧转化为______,加热水汽化为蒸汽推动汽轮机转化为________,带动发电机发电转化为_________。(间接转化)
原电池 化学能直接转化为电能
二、原电池的工作原理是什么,如何实现化学能向电能的转化?
[实验24]
1. Cu,Zn活泼性不同,电子由_____片经导线流向_____片;
电流由_____片流向_____片。
2. _____片作正极,_____片作负极。
3. H2SO4溶液中,H+ 向_____片作定向移动,得到电子。因而在_____表面有大量气泡产生。
电极反应式: Zn片 ___________________,发生_______________反应
Cu片____________________,发生_______________反应
思考:
1、构成原电池的条件有哪些?
2、化学电池的反应本质是什么?
教师精选精编内容
针对
目标
训练
用时
10-20 分钟)
1.在下图的装置中,属于原电池的是( )
2.右图为某兴趣小组制作的番茄电池,下列说法正确的( )
A.电流由锌通过导线流向铜 B.该装置将电能转化为化学能
C.锌电极发生氧化反应
D.铜电极的质量会不断减少
3.有A、B、C、D四种金属,当A、B组成原电池时,电子流动方向A 当A、D组成原电池时,A为正极;B与C构成原电池时,电极反应式为: C2+2eC,B2eB2+ ,则A、B、C、D金属性由强到弱的顺序为( )
A.ACD B.ADC C.DBC D.DAB
4.(1)下列装置属于原电池的是 ;
Zn Zn Cu Zn Cu Cu Cu Fe Cu
稀硫酸 稀硫酸 酒精 稀硫酸 稀硫酸
① ② ③ ④ ⑤
(2)在选出的原电池中,______ 是负极,发生______ 反应 ,______ 是正极 ,该极的现象___________________________;
(3)此原电池反应的化学方程式为___________________________。
师生共同完成内容
篇2:化学能与电能第二课时教案
教学准备
1. 教学目标
一、知识与技能
1. 学生通过实验探究认识原电池的工作原理和构成条件,初步掌握原电池的正、负极的判断方法,形成原电池的概念。
2. 通过对原电池组成条件的研究,学习科学研究的方法。 3. 通过探究性实验,能根据实验现象得出结论的探究能力。
二、过程与方法
1. 通过合作探究原电池的原理,理解化学实验研究的一般方法。 2. 能够在实验中发现问题,从而解决问题。
三、情感、态度与价值观
1. 体验科学探究的艰辛和喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐。 2. 学会与他人合作,主动交流。
2. 教学重点/难点
重点:初步认识原电池的概念、原理以及构成原电池的条件。
难点:从电子转移的角度理解化学能向电能转化的本质,原电池构成条件的探究。
3. 教学用具 4. 标签
教学过程
【引入】上课前开、关灯。
【思考】开灯过程中消耗了何种形式的能量?关灯后是否还有电流流过? 【新课导入】使用电器都需要电能。电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便,污染最小的一种二次能源,又称电力。物质中的化学能在什么条件下能转化为电能呢?又是如何转化的呢? 【思考】物质中的化学能在什么条件下能转化为电能呢?又是如何转化的呢? 【分析】火力发电原理
【问题思考】火力发电过程中能量转化方式及存在弊端。
【讨论】火力发电弊端:经多次能量转换,能量损耗大 ,燃料的利用率低;环境污染严重。 【板书】
一、化学能转化为电能
1.火力发电 (1)能量转换 (2)存在的问题
【问题思考】能否将化学能直接转化为电能? 【引导】引导分析
【探究1】
把一块锌片和铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯中,观察实验现象(注意两块金属片不要相接触,下同)请记录现象。
铜片:
无明显变化
锌片: 表面产生气泡
【探究2】
首先将两根导线连接在一起,观察铜片表面有无变化;然后在导线中间连接一个灵敏电流计,观察电流计的指针是否发生偏转? 请记录现象。
电流计:指针偏转
铜片:表面有气泡产生
锌片: 溶解
结论:有电流产生
【讲解】原电池的定义
定义:将化学能转化为电能的装置。 【板书】 2.原电池
(1)定义:将化学能转化为电能的装置
【多媒体演示】演示铜锌原电池的工作原理,并分析讲解该电池中正、负极的判断方法,各电极的反应类型。
【观察】动画中电子的流向、电流的方向、H+的移动方向、气泡产生的位置。
【板书】
(2) Zn-Cu原电池的工作原理 【听讲】原电池的反应原理并记录。 【启发】电能和氧化还原反应之间的关系
【板书】
(3)原电池反应的本质:氧化还原反应
【设问】上述装置能产生电流,其它类似的装置是否也能产生电流? 【演示探究】
改变电极材料 、溶液、连接方式进行演示探究(控制变量),引导学生观察思考。
【对比分析】对比分析,原电池的构成条件
①有两种活泼性不同的金属(或金属与非金属)作电极 ②要有电解质溶液 ③两极要形成闭合电路 要点:两极、一液、要闭合 【板书】
(4)原电池的构成条件:两级、一液、要闭合 【引导】
【探究3】利用桌面上的苹果和其他材料制作一个水果电池。 【思考与交流】如何判断电池的正负极,连连看
课堂小结
课后习题
《化学能与电能》第一课时练习【课堂练习】
1. 将锌片和铜片用导线连接置于稀硫酸中,下列说法不正确的是(
) A.锌片的质量逐渐增大
B.电流方向是从铜片向锌片 C.H+在铜片表面被还原
D.氢离子浓度逐渐变小 2.X、Y、Z都是金属,把X浸入Z的硝酸盐溶液中,X的表面有Z析出,X与Y组成原电池时,Y是电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为(
) A.X>Y>Z
B.X>Z>Y
C.Y>X>Z D.Y>Z>X
3.下列装置中能产生电流的是(
)
【课堂练习参考答案】 1. A
2. C
3.C 【课后作业】
1. 下列各组材料中,不能组成原电池的是(
)
2.由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液的pH怎样变化(
) A.逐渐变大
B.先变小后变大
C. 不变
D.逐渐变小 3.下列叙述中正确的是 (
) A.原电池的负极得电子,发生还原反应
B.原电池中较活泼的金属作正极
C.原电池的电极一定要由两种不同的金属组成
D.原电池中发生氧化反应的电极是负极 4.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连可以组成各种原电池。若a、b相连,a为负极;c、d相连时,c为负极;a、c相连时,c为正极;b、d相连时,b为正极。则此四种金属的活泼性由强到弱的顺序为 (
)
A.a>b>c>d
B.a>c>d>b
C.c>a>b>d
D.b>d>c>a 5.将____能转变为____能的装置叫做原电池。原电池中正极发生_______反应,负极发生_______反应。原电池中,在外电路,电子由____极经过导线流向____极。在内电路,阳离子向____极移动,阴离子向_____极移动,这样就形成了闭合回路。原电池的反应本质是__________反应。 【课后作业参考答案】
1. C
2. A
3.D 4.A
5.化学,电,还原,氧化,负,正,正,负,氧化还原。
篇3:化学能与电能第二课时教案
教学目标
1. 知识与技能:
⑴了解常见的化学能与电能的转化方式
⑵理解铜锌原电池的原理及结构,了解原电池的组成条件,会判断电极,会判断电流、电子流、离子流方向。
2. 过程与方法:
(1)研究和总结火力发电的利和弊,视线从化学能——热能——机械能——电能的思维模式向化学能直接转化为电能的新思维模式的转化
(2)认识和体会化学能和电能相互转化的研究过程,理解氧化还原反应中的电子转移是化学电池的反应基础
3.情感态度与价值观
⑴通过预习培养学生自学能力、独立解决问题、发现问题的能力。
⑵通过实验探究培养学生主动探索科学规律的精神
⑶通过思考与交流,让学生学会联系自己已掌握的知识通过比较归纳认识事物的本质特征。
(4)通过合作学习培养合作意识,培养效率意识
三、教学重点
初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
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以及这种转化的综合利用价值。
五、教学方法
预习、实验探究、讨论、启发、讲解、练习
六、教学设计
教师活动学生活动设计意图完成上节课留的预习作业到讲台上讲解搜集到的资料 锻炼学生语言表达能力,让学生认识到可以到网上获取知识,通过上网搜集资料激发学生的学习兴趣【板书】第二节 化学能与电能
【板书】一、化学能转化成电能
火力发电
【引入】
由火力发电的能量利用率低,严重污染环境引出——直接将化学能转化为电能的思路。在老师的引导下思考解决问题的方法。积极启发学生联想到氧化还原反应。让学生分析如何实现电子的定向移动 【板书】二、原电池
1、概念【实验探究】
1、锌片插入稀硫酸
2、铜片插入稀硫酸
3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸
学生四人一组分组探究做实验
培养学生的探究意识,培养小组协作精神及实验动手能力。
激发学生学习的兴趣。
【问题探究】
1、锌片别插入稀硫酸中有什么现象发生?
2、铜片插入稀硫酸中有什么现象发生?
3、锌片和铜片连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么
学生思考,分组交流讨论。进行猜想,并动手设计实验验证自己的猜想加强同学间的合作与交流,提高实验能力、分析解决问题的能力【演示实验】
【提问】描述观察到得实验现象,判断电子是怎样流动的?你如何判定装置的正、负极?
观察实验,思考分析根据探究实验进行回答
。
为总结原电池工作原理做铺垫、
训练学生的综合思维能力和语言表达能力【板书】
2、原电池原理
锌片:Zn - 2e- = Zn2@_@ (氧化反应)
铜片:2H+ @_@ 2e- = H2↑ (还原反应)
总反应:Zn+2H@_@ = Zn2@_@ @_@ H2↑
。【练习】填写Powerpoint上以表格回答表格上的问题进一步明确原电池的工作原理
【实验探究】
做三组实验,探究原电池的形成条件(也可多做几组实验进行对比)讨论、引出组成原电池需要的条件、原电池形成条件的探究:
①Zn-Zn与稀硫酸进行实验。
②Fe-Zn与稀硫酸进行实验。
③Cu-Zn与乙醇进行实验。
提供电极材料、电解质和非电解质溶液,启发学生进行实验并通过对比找出原电池的形成条件。经历探究过程,提高学生的创新思维能力,勇于探索问题的本质特征,体验科学过程。
【板书】(3)组成原电池的条件
①有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极
②电极材料均插入电解质溶液中(能自发进行氧化还原反应)
③两极相连形成闭合电路
学生进行总结归纳原电池的形成条件培养学生总结归纳能力【练习巩固】
下列A、D装置中是硫酸溶液,B、C装置中是硝酸银溶液,哪些可以形成原电池?并指出正负极及电子流动方向。 学生讨论并回答问题巩固所学知识【课下作业】
篇4:化学能与电能(第二课时)
教师活动
学生活动
设计意图
复习提问:下列装置哪些可以形成原电池? 若能形成原电池写出电极反应式,并指出电子流动方向。 二、发展中的化学电源 1、干电池常见的化学电池是锌锰电池负极(锌): zn-2e—=zn2+(氧化反应)正极(石墨): 2nh4++2e—=2nh3↑+h2↑(还原) 【学与问】锌锰干电池即使不用,放置过久,也可能会漏液失效(作为电解质的nh4cl的水溶液显酸性)使用和保存时应注意什么? 2、充电电池充电电池又称二次电池,它在放电时所进行的氧化还原反应,在充电时又逆向进行,使生成物恢复原状,如此充放电可循环进行,至一定周期后终止。 (1)铅蓄电池 (2)镍-镉碱性蓄电池 (3)新一代可充电的绿色电池——锂离子电池特点:高能电池,电压高,质量轻,贮存时间长等。用途:电脑、手表、心脏起搏器等。(4)燃料电池氢氧燃料电池:负极: 2h2+4oh— -4e— =4h2o(氧化反应)正极: o2+h2o+4e—=4oh—(还原反应)总反应:2h2+o2=2h2o 【思考与交流】如何科学合理地使用充电电池? 本节内容与前面所学过的知识的联系是电解质溶液和氧化还原反应,其次从理论上说,任何一个氧化还原反应都可以设计成原电池。氧化剂和还原剂之间转移电子要通过导线(导体)传递才能实现,这样就形成了电流,将化学能转变为电能。 化学电池的反应本质是——氧化还原反应 完成练习 自己收集废旧干电池将其破开观察干电池 为了延长电池寿命和提高其性能,人们将电池内的电解质nh4cl换成湿的koh,并在构造上作了改进,制成了碱性锌锰电池。 观察其构造 学生阅读课本p40 废电池中含有汞、镉、铬、铅等等大量毒性很强的重金属,随处丢弃会给土壤、水源等环境造成严重的污染,并通过人类的食物链给人体健康造成威胁和危害。另一方面,废电池中的有色金属是宝贵的自然资源,如果能回收再利用这些废旧电池,不仅可以减少对我们生存环境的破坏,而且也是对资源的节约。 作业:课本p42 2、4 复习巩固上节课的原电池概念、原理、组成及应用 理论练习实际认识日常生活中的干电池,让学生走进生活。 让学生了解各种化学电源,通过介绍新型电池(如锂离子电池、燃料电池等)体现化学电池的改进与创新,初步形成科学技术的发展观。 感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题,初步形成较为客观、正确的能源观。 板书设计【板书】第二节 化学能与电能(第二课时)二、发展中的化学电源1. 干电池常见的化学电池是锌锰电池负极(锌):zn-2e—=zn2+(氧化反应)正极(石墨):2nh4++2e=2nh3↑+h2↑(还原)2. 充电电池(1)铅蓄电池(2)镍-镉碱性蓄电池(3)新一代可充电的绿色电池——锂离子电池特点:高能电池,电压高,质量轻,贮存时间长等。用途:电脑、手表、心脏起搏器等。(4)燃料电池氢氧燃料电池:负极:2h2+4oh- -4e =4h2o(氧化反应)正极:o2+h2o+4e=4oh-(还原反应)总反应:2h2+o2=2h2o小结:化学电池的反应本质是——氧化还原反应(十)教学反思本案例通过创设问题情景,学生自主探究问题,通过分析综合提出假设,通过做实验验证假设,得出结论,从而形成新的认知结构。整个过程突出学生“创设问题情景,开展自主探究”的教学方法,而在学生自主探究的过程中体现学生相互交流合作、教师引导,师生互动的教学原则。本案例通过学生作交流,分析讨论、归纳综合,提出假设,通过实验验证的出结论,形成原电池的概念。这样使学生做到了眼到——提高观察能力,手到——提高动手能力,心到 ——提高了学生的思维能力,并体现了学生合作的精神。本案例通过科学探究实验,分别改变金属的连接方式,更换电解质溶液及电极等实验,对原电池的构成条件进行深入探究,从反复的改变条进行探索,不断使学生认知结构和不断发展,从而提高学生的分析问题和解决问题的能力,同时通过学生努力得出的结果,满足学生的成功欲望,从而提高学生在自主探究学习中的自信心,培养学生科学探究的精神,能体验科学探究的过程。本案例通过让学生制作“水果电池”,进一步验证、巩固所学知识,开阔视野,培养学生创新意识,把探究教学内容迁移和拓展。 本案例是一节以学生为主体的实验探究式新课,通过创设情景,引导学生进入探索的情境之中,让他们自主体验新知识、新概念、新规律的探索与发现,让自主实验探究成为学生实践体验的一部分,通过自主实验,启发引导,小组合作,讨论分析等方法,让实验成为帮助学生开展探究活动的积极手段,并在其过程中培养他们基本技能,激发他们的探究热情,激活学生的学习内驱力。从整节课的教学过程来看,它重在探究、重在实践。在实验探究中,不仅激发学生学习兴趣获得知识,更能启迪学生思维、培养科学精神和创新能力,为学生的进一步发展创造一个新的局面。在实践中学会交流,学会合作,并意识到合作是学习的有效途径,培养集体意识,很好实现化学教学的情感目标。从整体教学效果来看,通过学生的大胆猜想和有目的的实验探索,学生对知识点的掌握是相当不错的,原电池的原理及形成条件,学生都能轻松、愉快地掌握并应用,充分发挥了学生的主体作用于教师的主导作用,达到了预期的教学效果,为后面的新内容的学习打下坚实的基础。同时,通过实践——认识——再实践的亲身体验的学习过程,加深了对知识的理解。更重要的是,也让学生充分展示自己的机会,使课堂围绕学生为中心的教学活动,真正体现学生的主体地位,大大激发学习积极性。篇5:化学能与电能教案
化学能与电能教案
一、教材分析
这是学生第一次接触到电化学的知识,而在现代社会,学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识,而化学反应与电能之间有什么关系,在本章可以得到解答,从而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和实验探究来发现和认识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。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:①通过实验探究,认识到化学能可以转化为电能;
②掌握原电池的工作原理和构成条件;
2.能力目标:培养学生的实验操作能力、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、重点:掌握原电池的工作原理和构成条件 四、难点:原电池工作原理和构成条件的探究活动
五、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。
首先由教师提出问题、创设实验情景,学生通过设计、动手实验探讨原电池原理;然后进行原电池构成条件探究,通过提供材料,让学生设计实验方案,分组讨论、得出结论;最后让学生在课外开展第三个探究性实验:利用所学知识,自备材料,制作水果电池,完全让学生体验学习化学乐趣。
六、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、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。
课件准备: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。
七、教学反思
.在教学中,让实验成为学生实践体验的一部分,,,小组合作,讨论分析等方法,,并在其过程中培养他们学会合作,
,学生对知识点的掌握是相当不错的,学生都,为后面的新内容的学习打下坚实的基础。,也让学生充分展示自己的机会,使课堂围绕学生为中心的,真正体现学生的主体地位,大大激发学习积极性。
通过本节课的教学还发现有些学生的自学能力不够,没有课前预习,探究实验是往往造成盲目和无序;还有些学生的动手能力较差,实验时畏畏缩缩,实验的速度太慢,也影响了教学进度。今后还要教会学生适当的课前预习和足够的基础知识储备以及掌握基本的操作
技能。另外要进一步解决探究如何开放,即开放哪些点的问题;开放到何种程度,即时间的把握等;以及探究后的讨论、归纳等。
篇6:化学能与热能教案第二课时
化学能与热能教案第二课时
【三维目标】 知识与技能:通过科学探究活动,在实验探究中认识和感受化学能与热能之间相互转化及其研究过程, 过程与方法:学会定性和定量的研究化学反应中热量变化的科学方法。 情感态度与价值观:感知能源与人类的密切关系,深刻体会化学知识与生活的密切联系,建立科学的能量变化观。 【教学重点】 化学能与热能的相互转化。 【教学难点】 通过吸热反应和放热反应的概念理解化学反应中能量变化的主要原因。 【教学过程】 【复习回顾】 (1)化学反应中能量变化的主要原因是什么?(化学键的断裂和形成) (2)化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量,决定决定因素是什么?(反应物总能量与生成物总能量的相对大小)。 当∑E(反应物) > ∑E(生成物)――反应放出能量; 当∑E(反应物) < ∑E(生成物)――反应吸收能量。 [过渡]上一节我们从理论上对反应热量变化进行了探讨,这节课我们主要通过实验来探讨分析反应过程中的吸热、放热问题。 【出示学习目标】:1、在实验探究中认识和感受化学能与热能之间相互转化及其研究过程, 2、学会定性和定量的研究化学反应中热量变化的科学方法。 【实验探究1】p33实验2-1完成学案相应表格 [讲解]注意事项:铝与酸选择强酸且浓度不要太低。尽量使用纯度好的铝条,反应前要用砂纸打磨光亮,用手触摸明显感觉到反应放热,用温度计测量效果更好。 [填写实验记录] 实验步骤 眼睛看到的现象 用手触摸的感觉 用温度计测量的温度 在一支试管中加入2~3mL 6 mol/L的盐酸溶液 无色透明溶液 25°C 向含有盐酸溶液的试管中插入用砂纸打磨光的铝条 开始时反应缓慢进行,产生少量气泡,一会儿后反应逐渐加快,气泡增多 试管发热 85°C 结 论 铝跟盐酸反应是放热反应,方程式 归纳总结 金属与酸的反应是 反应。 【实验探究2】按照p34实验2-2所示进行实验,并按要求填写表格。 [讲解]注意事项:这个实验成功的关键是在短时间内反应充分进行,使体系温度快速降低,将玻璃片上的水凝固。实验中要注意两点:(1)将Ba(OH)2・8H2O晶体研磨成粉末,以便与NH4Cl晶体充分接触;(2)由于该反应属于固相反应,一定要在晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物,以使它们很快起反应;(3)反应放出有刺激性气味的氨气,会造成学习环境的污染,所以要注意对氨气的吸收。 实验步骤 实验现象 得出结论 将晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物 有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝 有NH3气生成 用手触摸烧杯下部 感觉烧杯变凉 反应吸热 用手拿起烧杯 烧杯下面的带有几滴水的玻璃片(或小木板)粘到了烧杯底部 反应吸收热量使体系温度降低,使水结成冰 将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上一会儿再拿起 玻璃片脱离上面烧杯底部 冰融化 归纳总结氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应是 反应。 化学反应方程式: Ba(OH)2・8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O 【实验探究3】参照p34[实验2-3]所示进行实验,并按要求填写表格。 [讲解]实验注意事项:通过三组强酸和强碱之间的反应对比实验,定性的抽象出“中和热”概念。在实验中要注意:(1)三组实验所处条件要相同,如使用的仪器、外界环境中温度和压强要相同;(2)三组实验酸和碱的用量要相同,以保证生成水的量相同(3)控制相同的反应时间。 [学生分组实验]三个学生分成一组进行实验,其中每个学生做一个实验并记录现象和数据,供组内交流、然后讨论得出结论。最后向全班汇报,进行组间交流。 步骤一:三个学生各取一个大小相同的烧杯,分别做一个实验并记录实验现象和数据。 步骤二:汇总实验现象和数据并列表比较。 步骤三:对实验进行分析──为什么强酸与强碱发生反应时都会放出热量? [填写实验记录] 反应物 及用量 酸 HNO3 20 mL 2 mol/L HCl 20 mL 2 mol/L HCl 20 mL 2mol/L 碱 NaOH 20 mL 2mol/L NaOH 20 mL 2 mol/L KOH20 mL 2mol/L 混合前温度 室温 室温 室温 混合后温度 t1 t2 t3 结 论 HNO3与NaOH发生中和反应时放热 HCl与NaOH发生中和反应时放热 HCl与KOH发生中和反应时放热 归纳总结离子方程式为 中和反应都是 热反应,等量的一元强酸、强碱反应放出的热量都 【讲解】由此可见,三个反应的化学方程式虽然不同,反应物也不同,但是它们的反应本质相同,都是H+与OH-离子反应生成水的反应,属于中和反应,其离子方程式都是:H+ + OH- = H2O。所以,可提出推测,即中和反应都放热。由于三个反应中H+和OH-离子的量都相等,则生成水的量也相等,故放出的热量也相等(在上述三个实验中,温度上升的.幅度接近)。 总之: 化学反应中的能量变化经常表现为热量的变化,有的放热,有的吸热。 [思考与交流]p34 提示:在设计实验装置和操作时应从两个方面考虑, 一是注重“量”的问题, ①所用药品溶液浓度的配制必须准确,且浓度尽可能的要小。 二是尽量减小实验误差,②所用装置要尽可能做到保温、隔热。③温度计刻度要小点,读数要尽可能准确,且估读至小数点后两位。④水银球部位一定要完全浸没在溶液中,且要稳定一段时间后再读数,以提高测量的精度。⑤两次读数的时间间隔要短,这样才能读到最高温度,即最终温度。⑥实验操作时动作要快,以尽量减少热量的损失。 阅读课本P34,完成【自主学习】思考并填空 化学能与热能相互转化的应用? ⑴化学能转化为热能的应用: 、、 。 ⑵热能转化为化学能的应用: 、 。 【科学视野】阅读课本p35-36 1、生物体中的能量转化 生物 反应物 变化过程 生成物 能量转化过程 植物 H2O+CO2 光合作用 糖类(淀粉等) → 能 动物 食用糖类 缓慢氧化 H2O+CO2 → 能 2、人类利用能源的三个阶段 能源时期→ 能源时期→多能源结构时期 【讨论交流】 常见的放热反应和吸热反应,请举例加以说明: (1)放热反应①燃烧反应 ②中和反应 ③物质的缓慢氧化 ④金属与水或酸反应 ⑤部分化合反应 (2)吸热反应 ①氢氧化钡晶体与氯化铵晶体 ②弱电解质的电离 ③大多数盐的分解反应 ④大多数氢化物分解反应 【达标检测】 1、下列反应中属吸热反应的是 ( ) A 镁与盐酸反应放出氢气 B 氢氧化钠与盐酸的反应 C 硫在空气或氧气中燃烧 D Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应 2、下列说法正确的是 ( ) A 化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化 B 放热反应全部不需要加热即可发生 C 需要加热条件的化学反应都是吸热反应 D 1mol硫酸与足量氢氧化钠发生中和反应生成水所释放的热量称为中和热。 3、下列能源通过化学反应产生的是…………………………………( ) A、太阳能 B、潮汐能 C、风能 D、氢气燃烧产生的热能 【布置作业】: 1:p37 4、8、11、12 2:科学视野,完成学案有关内容 【板书设计】 化学能与热能 1、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 反应放热 2、Ba(OH)2・8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O 反应吸热 3、H+ + OH- = H2O 中和热:酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量 4、.(1)生物体中的能量变化(2)社会发展与能源利用篇7:化学能与电能说课稿
化学能与电能
各位领导、老师们大家好!
我说课的题目是人教版化学必修二《化学能与电能》.下面我将从说教材、说教法、说学法、教学过程等几个方面展开说课。
说教材
教材的地位与作用
本节教材是教学大纲和考纲要求的重要知识点,也是高中化学的教学难点之一。在本专题的教学中,本节教材起着承前启后的作用。它融合了之前所学的氧化还原反应、金属的性质、电解质溶液等知识,在学习过程中还涉及到物理中电学的相关知识,能培养学生创造性思维。
教材的重点
重点:原电池的原理,原电池的形成条件,电极方程式的书写。
难点:原电池原理在生产、生活中的实际运用,电极方程式的书写。
教学目标
[知识与技能]
1.通过实验探究,了解原电池的形成条件,能够判断所给装置能否构成原电池。
2.理解原电池的工作原理,并能够正确书写正负极的电极反应式。
[过程与方法]
通过设疑诱导、实验探索、现象比较等体会科学探究中的常用方法和一般过程,培养学生敏锐的观察能力,分析能力。
[情感态度与价值观]
通过学生实验,激发学生学习的兴趣,培养学生探究和合作学习的精神
教具准备
教学媒体、课件;有关实验试剂和仪器
说教法
本节课主要采用实验探究法,辅以多媒体教学、问题讨论等方法进行教学。以“问题”为线索,挖掘学生的好奇心,激发学习兴趣,从而进行探究性实验,教师引导学生进行启发式学习,最后通过学生自主学习而接受新知识;使学生的学习过程和认知规律融为一体,由感性认识上升到理性认识,从而理解了原电池的相关知识。
说学法
1.实验探究法 2.边讨论边比较法
学生主要运用实验观察、分析、比较、讨论、概括、练习等学习手段,通过亲自动手参与实验,分析讨论实验现象,解决问题,得出结论的过程培养其探索精神及分析问题、解决问题的能力。同时,也能够培养学生的主体性与合作精神。
教学程序
导入新课,以疑激思,揭示新知
通过美国的“自由女神像”患上金属腐蚀病引出课题。设疑:她是怎么患上这种病的呢?那学完本节课——化学能与电能后,同学们就能解开这个谜团了。
(二)实验探索——原电池的概念
原电池:将化学能直接转变成电能的装置
实验1:把一块锌片和铜片,同时插入盛有稀硫酸的烧杯里,观察现象。
实验2:在上述实验中的Cu、Zn电极连上导线。
实验3:在上述的装置中连上电流表。
(三)实验探索,合作交流,探究原电池的'构成条件(12min)
(1)实验探究原电池的电极:
形成条件一:活泼性不同的两个电极(导体)
(2)实验探究原电池的电解质溶液
形成条件二:有电解质溶液
(3)实验探究原电池的闭合回路
形成条件三:必须形成闭合回路
(四)原电池的工作原理
播放Cu——Zn原电池工作原理的动画(锌片溶解成为锌离子,氢离子得到电子以氢气泡的形式冒出, 电子的定向移动)。归纳:原电池的原理【较活泼的金属失去电子发生氧化反应,电子从较活泼的金属(负极)通过导线流向较不活泼的金属(正极)。电解质溶液中的阳离子在正极上得到电子发生还原反应,从而实现了化学能向电能的转化。】并指导学生写出电极反应 。
铜锌原电池的电极反应
(五)尝试新知,反馈巩固,运用新知
(六)原电池的应用
1.交流讨论:自由女神是怎么患上腐蚀病”?同学们就做一回医生来给她诊断诊断。
2.制备各种各样的化学电源,包括常见的干电池、蓄电池,以及我们手机中使用的锂离子电池。还可以制成水果电池。
(七)课堂练习
(八)课堂小结和作业布置
板书设计
化学能转化为电能
一、原电池
1.定义:把化学能直接转化为电能的装置
负极:活泼性较强的金属
①活泼性不同的两个电极(导体)
正极:活泼性较弱的金属或非金属
2、形成条件 ②有电解质溶液
③形成闭合回路(导线、盐桥)
二、原电池原理:
负极:Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)
电极反应
正极:2H++2e-=H2(还原反应)
总反应式:Zn+2H+=Zn2+ +H2 ↑(氧化还原反应)
三、应用:
1.金属腐蚀
2.制作各种化学电源
篇8:《化学能与电能》评课稿
听了《化学能与电能》,收获颇多。
本节课教学时间安排合理,教学环节完整,过渡自然,教学重点突出,难点处理得当,注重讲练结合,及时巩固,在学案中,学习目标的设置切合学生实际,要求明确具体,能让学生清楚的知道本节课应掌握哪些知识,在今后的教学实践中值得借鉴。通过课堂教学,目标基本完成。
教师在教学过程中重视落实“三讲三不讲”,注重引导,学生思考积极,教学过程循序渐进,充分体现学生的自主性。
突出了化学学科的特点——实验教学。通过自主探究实验,有效的培养了学生观察对比现象和总结归纳现象的能力,并通过对实验的分析,培养了学生逻辑思维能力和语言表达能力。
利用多种教学手段,提高教学效率。利用神七发射视频,激发学生学习兴趣;利用flash动画演示,将抽象问题具体化,有利于学生理解掌握;最后的趣味实验——水果电池可以是学生体会到化学就在身边,引发学习兴趣。
本节课也略有不足:
教师在课前根据试讲情况调整了学案上小部分内容,由于时间仓促,未做到尽善尽美,出现了一些偏差,另外学案和课件中化学式上下脚标有些地方不规范。
个别环节教师应做一下评价。如学生通过flash分析原电池原理后,教师应用准确的语言将原理总结一下或引导学生总结一下;在学生做完水果电池实验后,教师应点评一下。
总之,本节课从最初试讲到最后上课,前后调整较大,如果准备的时间再充足一些,会更加完善。
篇9:《化学能与电能》评课稿
其实关于说课的程序,作为教师的我们都谙熟。我仅仅是结合我参加市优质课的一些经验,谈一下自己的一些体会。
1、激发潜质,储备能量。
“惰性乃人之共性”“懒散也是人之性情”,无压力难以产生动力。不是因为晋级需要优质课,而参加优质课需要先说课的话,估计也不会有时间和心情去整理关于说课的材料。当这些逼着自己整理好以后,我感觉说课不再害怕了。当你领会说课的程序和要求时,等于有了模式。只要对教材理解的到位,说任何一节课都会有的放矢。所以建议青年教师多参加一些这样的活动,也是为自己积蓄能量。有未知到已知需要一个过程,但经历永远是一笔宝贵的财富。
2、明确目标,有的放矢。
说课不同于讲课,重在说给同行。需要站在一定的理论高度去讲述你的教学设计思路,所以必须要有理论依据,要有教育理论和教育学方法,它是你设计的.理论根生点。明确了具体目标,他像一颗种子,决定了教学设计是一颗挺拔的白杨,还是成长成一颗婀娜多姿的垂柳。
3、思路清晰,过程详实。
在说课之前,要让被听课人熟知你的教学思路。要明白你在说什么,比如一般分为:说教材,说教法,说学法,说教学过程,说板书设计。在这几个环节中重点是教学过程的设计。此处占用的时间至少要过半,否则有些喧宾夺主之嫌,也不利于你把课说清楚,说透彻。
4、合理分配,浑然一体。
把时间细化和具体化,让一节课时间分配合理,使其自然浑成。
总之,自己的这次说课在和教研室的周老师交流时,说课的设计较迎合周老师的要求罢了。其实并非自己真的很优秀,不管什么时候,只要准备充分,方能有的放矢。套用卖油翁的一句话“无非圣贤,唯手熟而。”所以我感觉“无非优秀,唯稿熟而。”
篇10: 《化学能与电能》教学设计
知识与技能:
1、通过实验探究原电池中发生的反应,认识化学能转化为电能的基本原理。
2、学会分析、推理、归纳和总结的逻辑思维方法,提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。
3、通过实验和小组合作学习,体验科学探究过程。
4、了解各类电池在生产、生活实际中的应用,认识化学的价值。增强环保意识。
过程与放法:
1、经历对化学能与电能转化的化学实验,进一步理解探究的意义,学习科学探究的基本方法。
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及原电池的构成条件。
情感态度价值观:
1、发展学习化学的兴趣,乐于探究化学能转化成电能的奥秘,体验科学探究的艰辛和喜悦。
2、赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献。
教学重难点:
1、认识化学能转化为电能的基本原理
2、了解各类电池在生产、生活实际中的应用
教学过程
创设问题情景
电能是现代社会最清洁、也是最重要的二次能源,人类生产、生活的各个方面都离不开它。而火力发电又在电能生产中占有相当大的比重,是电能最主要的来源。
播放录像或展示图片
提问
燃烧的本质是什么?火力发电中能量的转化方式是怎样的?火力发电又有哪些优
点和缺点呢?
学生讨论、分析
激疑
针对火力发电的缺点,能否通过某些方式将化学能直接转化为电能呢?
分组实验探究
锌铜原电池原理
实验1:把一块锌片和铜片同时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。
实验3:在导线中接入一个灵敏电流计。
将实验中观察到的现象和自己的结论记录下来。
学生交流、讨论
1、实验1和实验2中的现象有何不同?是什么原因造成的?
2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,铜片表面有气泡产生,你认为这种气体可能是什么?锌片和铜片上可能分别发生什么反应?如何证明?
3、灵敏电流计的指针发生偏转,说明有电流通过,你如何解释这一现象?该装置的正负极分别是什么?请你再设计一个实验证明之。
教师讲解
原电池的定义;锌铜原电池的工作原理;电极反应式及电池总反应式的书写。
设疑
通过刚才的实验我们可以体会到,化学能在原电池装置中可以直接转化为电能,
那么,符合什么条件的装置才能构成原电池呢?
分组实验探究
原电池的构成条件。
学生讨论归纳
原电池的`构成条件:
1、两种活泼性不同的金属(或一种金属和另一种非金属导体)构成电极。
2、电解质溶液。
3、构成闭合回路。
4、能发生自发的氧化还原反应。
反思与评价
在刚才的分组实验中,同伴或其他组的同学的哪些做法对你有启发?你又提出了
哪些好的思路?根据提供的仪器、药品,你现在还能设计出其它的原电池装置吗?
课后作业 制作水果电池
小结
通过前面的两组分组实验,我们了解了原电池的工作原理和构成条件,同学们对于通过实验来进行化学研究的思路、方法也一定有了更深的体会。为了满足生产、生活、科学研究等各方面的需要,科学家尤其是化学家根据原电池原理设计出了许许多多形状各异、用途不同的实用电池,极大地方便了我们的生活,也有力地促进了科学的发展。
那么,你所知道的电池有哪些呢?
学生举例
教师引导学生分析
常见电池的组成和工作原理。
巩固练习
相同条件下,纯锌粒和粗锌粒与同浓度的稀硫酸反应的速率一样吗?为什么?假如要求你设计实验来证明你的观点,你的实验方案是怎样的?证据和结论又是什么?
补充练习
1、根据Zn+Cu2+=Zn2++Cu的反应原理设计一个原电池,当Zn为负极时,正极可以选用的金属材料是:
A镁B石墨C铝D铅
2、X、Y、Z都是金属,把X投入Z的硝酸盐溶液中,X的表面有Z析出,X与Y组成原电池时,Y为电池的负极,X、Y、Z三种金属的活泼性顺序为:
AXYZBXZYCYXZDYZX
3、电工操作规程中规定不能把铜导线与铝导线连接在一起,其中的化学原理是──────
──────。
4、市场上出售的热敷袋中含有铁屑、炭粉、木屑和少量氯化钠、水等,热敷袋启
用前,用塑料袋和空气隔绝,启用时打开塑料袋,轻轻揉搓就会放出热量。试回答下列
问题:
(1)热敷袋产生热量的来源是
(2)炭粉的主要作用是
(3)加入NaCl的作用是
5、生活中,有些金属制品在使用一段时间后会失去表面的光泽,严重的会变得锈迹斑斑影响使用,尤其是钢铁制品在潮湿的空气里很容易生锈,你知道这是什么原因吗?试结合生活实际讨论防止钢铁生锈的方法。
答案:1.BD2.C余略
教学反思:
篇11: 《化学能与电能》教学设计
三维目标:
①通过实验探究初步认识一些常见的化学电源。
知识与技能:
②能从能量转化、装置、电极反应等方面区别充电和放电反应。
③初步了解化学电源在生产和生活中的应用。
过程与方法:
①学会运用观察、实验、查阅资料等多种方法获取信息。
②通过对几种新型实用电池的认识,提高自主学习化学的能力。
情感、态度
①将电池的知识应用于生产实际,使学生体会学以致用。
与价值观
②通过了解电池对社会的贡献,逐步形成可持续发展的思路。
教学重点:
各种电池的区别及优缺点
教学难点:
能量转化、装置、电极反应等方面区别充电和放电反应
教学方法:
分析比较法
教学准备:
多媒体课件、实验用品
教学过程:
第二课时
【复习】
请同学们利用铜和硝酸银的反应设计一个原电池,指出正负极,写出电极反应。
[引言] 干电池是我们常用的电池,干电池大家非常熟悉,其实干电池是化学电源的一种,化学电源就是利用原电池原理制造的具有实际应用价值的各种电池。它的内部构造大家清楚吗?它的放电原理是什么?下面让我们具体来了解化学电源。
化学电源就是利用原电池原理制造的具有实际应用价值的各种电池,简称电池。
二、发展中的化学电源
1、干电池
最早使用的,大家熟悉的干电池――锌锰电池。它是一种一次性电池,放电后不能充电(内部的氧化还原反应是不可逆的)。
[观察]干电池的外型,说出在日常生活中的用途,了解干电池的内部结构。
【图片和实物展示】
①干电池的构造:石墨棒、MnO2糊、NH4Cl糊、锌筒。
②电极反应:
正极:2NH4++ 2e- = 2NH3+H2 负极:Zn - 2e- → Zn2+
总反应:Zn +2NH4+= Zn2++ 2NH3+H2
2MnO2+H2=2MnO(OH) ZnCl2+4NH3=[Zn(NH3)4]Cl2
③优缺点:
优点:体积小,携带方便。
缺点:一次性电池,放电之后不能充电。锌皮被腐蚀而穿导致电解液外溢。废旧电池污染环境。
④改进:外壳套上金属筒或塑料筒的方法改成了防漏电池;将糊状NH4Cl换成湿的KOH,并在构造上作了改进,制成了碱性锌锰电池,延长了电池的使用寿命。
[思考与交流] 干电池即使不使用,过一段时间也会失效,在购买、保存和使用干电池方面你有何经验和建议?
提示:购买后及时使用;电器暂时不用时,将电池及时取出;新旧电池不要混合使用;旧电池要集中处理等等。
[过渡]干电池虽然有体积小,携带方便等优点,但是一次性电池,放电之后不能充电,易造成污染。所以,可充电电池是一种实用价值更高的电池,现在广泛的应用于各种电器中。
【问题】
请同学们举例说明,哪些电器中使用了可充电电池。汽车用的电瓶是一种什么样的化学电源?
2、充电电池
充电电池又称为二次电池,它在放电时进行的氧化还原反应,在充电时可以逆向进行(利用直流电进行充电),使电池恢复到放电前的状态。这样可以实现:化学能转换为电能(放电)、再由电能转变为化学能(充电)的循环。
(1)铅蓄电池
①结构:
[展示] 铅蓄电池(简称蓄电池):
②电池反应(放电):
正极:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- → PbSO4 + 2H2O
负极:Pb + SO42- - 2e- → PbSO4
总反应:PbO2 + 4H+ + SO42- + Pb ==2PbSO4 + 2H2O
③优缺点
优点:可以循环使用,更加经济实用。
缺点:由于电池制造工艺等方面存在不足,实际上冲放电电池的冲放电次数仍有限制,且使用是否得当,对电池的工作状态及寿命影响很大。
应用:最早使用的充电电池是铅蓄电池。目前,汽车上使用的电瓶大多仍是铅蓄电池。
(2)镍镉电池
由于现代社会对耗电量高的便携式电器需求很大,所以化学家研制了新型的封闭式体积小的充电电池――镍镉电池。
①电池反应(放电):
正极:2NiO(OH) + 2H2O + 2e- → 2Ni(OH)2 + 2OH-
负极:Cd + OH- - 2e- → Cd(OH)2
总反应:Cd + 2NiOOH + 2H2O = Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2
②优缺点:
优点:体积小携带方便,可镍镉电池以反复充电500次以上。
缺点:镉是致癌物质,废弃的镍镉电池如不回收,会严重污染环境,这制约了镍镉电池的发展。镍氢电池的面世初步解决了这个问题。
应用:广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等。
(3)锂离子电池
目前,手机常见电池类别有:Ni-MH(镍氢电池)、Li-ion(锂电池)、LiB(液体锂离子电池)、LiP(聚合物锂离子电池)。
优点:重量小,绿色环保。
缺点:能量储存少,使用时间短。
应用:笔记本电脑、移动电话、数码照相机、摄像机等等。
【思考与交流】
课本43页
【过渡】
燃料燃烧是一种剧烈的氧化还原反应,通过燃烧释放的热能再转化为电能(如火力发电),其能量转化率不高。我们来学习一种新型电池―燃料电池。
3、燃料电池
【分析】
燃料电池就是利用原电池的工作原理将燃料和氧化剂(如O2)反应所放出的化学能直接转化为电能的一种高效、对环境友好的装置。燃料电池的能量转化率理论上可以高达85%~90%(现在实际利用率已达到40%~60%)。
①燃料电池组成:
燃料:氢气、甲烷(天然气)、甲醇、乙醇、汽油等。
氧化剂:氧气、空气等。
电极:石墨
电解质:硫酸或KOH溶液
【思考与交流】
从组成上看,燃料电池与普通干电池和可充电电池有何不同?
燃料电池与普通干电池和可充电电池比较:普通干电池和可充电电池反应物储存于电池内部,燃料电池反应物不是储存于电池内部,由外部设备提供。电池装置只是反应器。
②电极反应:以氢氧燃料电池为例:
电解质:H2SO4
负极:2H2-4e- =4H+; 正极:O2+ 4H++4e-= 2H2O
总反应:2H2+O2=2H2O
电解质:KOH
正极:O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-;负极:2H2 + 4OH- - 4e- → 4H2O
总反应:2H2 + O2 == 2H2O
③优点:燃料可以从外部源源不断的输入,能量利用率高,减少废电池的污染,电池反应产物对环境没有污染。
〖过渡〗其实最好最清洁、最经济、最实用的能源是太阳,我们可以探究以下太阳能的利用。
〖板书设计〗
二、发展中的化学电源
1、干电池(锌锰电池)
2、充电电池:(1)铅蓄电池 (2)镍镉电池 (3)锂离子电池
3、燃料电池
篇12: 《化学能与电能》优秀的教学设计
一、教学内容分析
本节课是以人教版必修教材《化学2》第二章第二节“化学能与电能”中的第一课时“化学能转化为电能”为教学内容进行设计的。新课标对本节课的要求是:“注重从生活经验和已有知识出发,联系日常生活中常见的各种电池,通过对实验现象的观察和分析,帮助学生更好地理解和掌握本节知识。”本节课内容的理论性比较强,涉及的化学原理与学生的生活经验有一定的联系。通过动手探究原电池的反应原理及构造,运用已有的知识认识和理解本节核心知识,使学生的知识结构得到重建,并让学生感受到从理论到实践的应用及化学与生活的紧密联系。
二、学生学习情况分析
学习本节课之前,学生已经对金属活动顺序、氧化还原反应实质、电解质的电离、离子反应及化学反应中能量变化等理论知识有一定的了解,并在物理学习中对于火力发电工作原理有所了解,这对学生学习本节知识有非常重要的指导作用,但学生缺乏微观原理分析能力及感性的实验体验。因此,本节设计为:“互动―实验探究”的学习方法,利用边讲边实验探究和多媒体,有效地帮助学生解决学习过程中可能遇到的问题和困惑。
三、设计思想
1.本节课教学设计的教育心理学原理是建构主义学习观:教师鼓励学生从事积极的实验活动和思维活动,在活动中学会如何思维,培养他们的创新能力,从而实现“知识是学生在活动中自我构建、自我发现的,而不是从外部传递给学生的”的认知目标。
2.以学生亲自设计、亲身体验水果电池为教学情景,并在一系列合作实验探究中,让学生将观察到的现象和实验原理相结合,运用化学知识分析、思考可能产生的物质及发生的变化以完成本节教学设计。
四、教学目标
1.知识与技能:认识化学能转化为电能,初步了解化学电池―原电池的反应原理。
2.过程与方法:通过观察分析、实验探究、合作讨论等活动形式,体验科学探究的乐趣,形成自主探究、合作学习的方式。
3.情感态度价值观:以“水果电池”为主线,首尾呼应,让学生感受科学探究的艰辛历程及分享探究成果的愉悦。
五、教学重点和难点
重点:初步认识原电池概念、反应原理的理解和电极反应式的书写;构成原电池的基本条件的探究。
难点:从电子转移角度理解原电池反应原理及化学能向电能转化的本质。
六、教学模式设计
为了凸显重点,突破难点,围绕“生活即化学、科学就在身边”的思想理念,采用“指导发现、探究教学”模式,以“问题情景―实验探究”为中心的课堂教学模式。教学内容及学习任务,都是通过学习小组对“问题情景”的讨论、探究、实验、评价完成的,突出课堂教学的实效性,充分体现新课程理念下“双主体互动式”教学模式的.构建。
七、教学过程设计
创设情境:
1.视频:将很多橙子分别插上铜片和锌片,用导线连接起来给手机充电。
思考:橙子手机电池利用了化学中的哪方面知识?(教师引导学生关注生活中的现象及蕴含的知识。)
交流讨论:学生思考、交流后得出结论――原电池。
2.提出问题:化学能否转化为电能?指导学生制作“水果电池”,帮助学生发现问题,提出问题,引入新课题。
(1)铜片、锌片同时插入水果(学生提前准备好的水果:苹果、橘子、橙子、西红柿等),并与发光二极管相连。观察发光二极管是否发亮?
(2)铜片、锌片同时插入水果,并与灵敏电流计相连。观察灵敏电流计指针是否偏转?
(3)用小刀将水果切割分开,使铜片和锌片分开,观察灵敏电流计指针是否偏转?再将水果合拢,观察灵敏电流计指针是否偏转?
思考:(1)上述实验过程中看到什么现象?你想到什么?
(2)特定条件下的水果电池会产生电流,你还联想到什么?
(3)再仔细想一想:电子从何而来?电子如何移动?水果味道怎样?离子如何移动?
交流讨论:学生讨论,提出自己的看法,在教师倾听的同时,引导学生讨论:当铜片和锌片用导线相连同时插入水果内部到底发生了什么变化,如何能直观地看到?由水果是酸的味道,引导学生自行设计实验,选择盛稀硫酸的烧杯替代水果,探究铜片和锌片用导线相连同时插入盛有稀硫酸的烧杯中能看到什么?
学生实验:(提醒学生观察并记录实验现象)
(1)铜片和锌片的导线之间连接一个灵敏电流计,同时插入盛有稀硫酸的烧杯中。
(2)用导线把铜片和锌片连接起来,同时插入盛有稀硫酸的烧杯中。
(3)将一块铜片和一块锌片同时插入盛有稀硫酸的烧杯中(铜片和锌片不能互相接触)。
交流讨论:
(1)实验1的灵敏电流计显示有电流通过,电流是如何产生的?电子从何而来?电子如何移动?(2)实验2和实验3的实验步骤有何差异?观察到的现象有何不同?为什么要这样设计?
(3)为什么当锌片和铜片连接后同时插入稀硫酸中,在铜片上看到有气泡产生?溶液却都是无色的?锌片和铜片上可能各发生了什么反应?
(4)1、2、3实验中锌片的质量将有何变化?溶液中C(H)如何变化?离子如何移动?
课件展示:播放微观和动画课件,让学生感受到现象与对应的微观变化的本质,通过交流讨论,让学生认识并理解锌与溶液中的氢离子之间是怎么发生氧化、还原反应的,怎样产生电流?了解化学能是如何通过化学反应转化为电能的。
因为电子的定向移动而产生了微电流,从本质上说,这种微电流是在化学反应(两级分别发生氧化反应、还原反应)的基础上产生的。这种装置是将化学能转化为电能的装置,叫做原电池。
归纳、板书:
(1)原电池――化学能转化为电能的装置;
(2)原电池的构成――用导线连接两块活泼性不同的金属极,同时插入电解质溶液中;
(3)原电池的工作原理――两极分别发生氧化反应和还原反应
思考:原电池是利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置,但是在原电池中,铜片并没有参加反应,那么,铜片的作用是什么呢?
交流讨论:电子在电压的作用下,才能发生定向移动形成电流。当锌片和铜片同时浸入电解质溶液时,由于两种金属的原子失电子能力不同,会在两者之间形成电势差,当用导线将锌片和铜片连接起来时,便会产生电流。
学生实验:
(1)将锌片和铁片用导线相连同时插入盛有稀硫酸的烧杯中。
(2)将锌片和石墨棒用导线相连同时插入盛有稀硫酸的烧杯中。
归纳小结:构成原电池的基本要素。
实践活动:请同学们利用水果电池让发光二极管亮起来。
(由于开始时学生用一个水果做电池连接发光二极管时不发亮,但连接灵敏电流计时指针偏转,说明一个水果电池产生的电流较小,不能对外做功,因此二极管不亮。为了呼应开头,激发学生的学习热情,使教学推向高潮,设计这一教学环节。)
(1)实验准备:用水果(西红柿、苹果、橙子、橘子等)和金属片制作电池,同时引导学生联系生活常识――两个干电池串联能使灯泡更亮的道理,设计将水果电池串联起来后让发光二极管亮起来。
(2)学生设计实验方案,教师参与活动并适时点拨,鼓励引导。
交流汇报:小组代表汇报设计的方案及实验成果,交流发现的问题及解决的方法。
实验评价:师生共同评价各小组活动情况,展示有创新的小组的实验成果。
提出问题:原电池原理在实际生产、生活中有什么具体应用?
探究:探究钢铁在潮湿空气中易腐蚀的原理:
新旧知识衔接:在《化学1》中已经接触过钢铁制品在潮湿空气里很容易生锈,今天用已学知识深入了解腐蚀的原理。
视频:播放多媒体课件,学生边看边思考边交流讨论,从原电池的角度探究金属发生电化学腐蚀的本质。
交流讨论:引导学生阅读《化学1》和《化学2》资料卡,正确书写电极反应式及总反应方程式。
迁移思考:在水闸、水下钢柱、船舰的尾部、船锚和锅炉内壁,通常将锌块镶嵌在钢铁的表面,为什么?
交流讨论:学生类比钢铁生锈腐蚀原理进行交流讨论,提出自己的看法,教师倾听的同时,指导完善。
讲授:由于锌比铁活泼,容易失去电子被氧化,变成Zn2+发生腐蚀,保护铁不受腐蚀。锌充当腐蚀的卫士,锌块不断地锈蚀而消瘦,以至于最终被新的锌块替换上去,却保护了它相邻的钢铁安居乐业,这是多么可贵的自我牺牲品格啊!
篇13:化学能与热能教案
化学能与热能教案
【学习目标】 知识与技能:能从化学键的角度理解化学反应中能量变化的主要原因,知道一个化学反应是吸收能量还是放出能量的决定因素; 过程与方法:能从微观的角度来解释宏观化学现象,进一步发展想象能力。 情感态度与价值观:.培养学生的探究意识,提高学生的观察、思考的能力,体现合作学习,让学生自主地获取知识,感受到学习的乐趣。 【教学重点】 化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化。 【教学难点】 吸热反应和放热反应概念的形成及科学能量变化观的建立。 【教学过程】 【复习回顾】 化学反应的本质是什么? 【创设问题情景】 [思考、讨论] 氢气和氯气的混合气体遇到强光会发生什么现象?为什么? 氢气和氯气的混合气体遇到强光会发生爆炸。这是因为反应在有限的空间里进行,放出大量的热,使周围气体急剧膨胀。 [进一步思考] 反应中的热量由何而来? 氢气和氯气反应的本质是什么? [思考、讨论] 从化学键角度分析氢气和氯气反应的本质。P23 [出示学习目标]:1、能从化学键的角度理解化学反应中能量变化的主要原因, 2、知道一个化学反应是吸收能量还是放出能量的决定因素; 板书:一、化学键与化学反应中能量的变化关系 【自主学习】(阅读教材p32思考并填空) [教师补充讲解] 化学反应的本质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。化学键是物质内部微粒之间强烈的相互作用,断开反应物中的化学键需要吸收能量,形成生成物中的化学键要放出能量。氢气和氯气反应的本质是在一定的条件下,氢气分子和氯气分子中的H-H键和Cl-Cl键断开,氢原子和氯原子通过形成H-Cl键而结合成HCl分子。1molH2中含有1molH-H键,1mol Cl2中含有1mol Cl-Cl键,在25℃和101kPa的条件下,断开1molH-H键要吸收436kJ的能量,断开1mol Cl-Cl键要吸收242 kJ的能量,而形成1molHCl分子中的H-Cl键会放出431 kJ的能量。这样,由于破坏旧键吸收的能量少于形成新键放出的能量,根据“能量守恒定律”,多余的能量就会以热量的形式释放出来。 当物质发生化学反应时,断开反应物的化学键要________(放出或吸收)能量,而形成生成物的化学键要_________(放出或吸收)能量,所以,化学反应中能量变化的主要原因是________________________________。在一个化学变化中,是放出能量还是吸收能量取决于 _____的相对大小。 归纳总结 1.化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。 2.能量是守恒的。 【讨论交流】 在化学反应中,随着物质的变化,化学能也随之改变。那么,一个化学反应是吸收能量还是放出能量是由什么决定的呢?请试着画出反应物、生成物总能量的大小与反应中能量变化的关系示意图。P33 【课堂小结】 (1)化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成 (2)一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量,决定于反应物总能量与生成物总能量的相对大小。 ∑E(反应物)>∑E(生成物)――反应放出能量; ∑E(反应物)<∑E(生成物)――反应吸收能量。 (3)化学变化的`过程伴随着化学能与其他能量的相互转化,这种变化,通常表现为热量的变化――吸热或放热。 常见的放热反应:燃烧;缓慢氧化;中和反应;金属与酸的反应等。 常见的吸热反应:大多数分解反应;氯化铵与八水合氢氧化钡的反应等 【达标检测】 1、下列说法不正确的是 ( ) A 化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化 B 物质燃烧和中和反应均放出热量 C 分解反应肯定是吸热反应 D 化学反应是吸热还是放热决定于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量 2、已知金刚石在一定条件下转化为石墨是放热的。据此,以下判断或说法正确的是 A 需要加热方能发生的反应一定是吸热反应 B 放热反应在常温下一定很容易发生 C 反应是放热还是吸热,必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 D吸热反应在一定条件下也能发生 3、有专家指出,如果将燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能使它们重新组合变成CH4、CH3OH、NH3等的构想能够成为现实,则下列说法中,错误的是 ( ) A 可消除对大气的污染 B可节约燃料 C 可缓解能源危机 D此题中的CH4、CH3OH、NH3等为一级能源 4、已知拆开1molH2中的化学键要吸收436kJ的能量,拆开1molO2中的化学键要吸收496 kJ的能量,形成水分子中的1mol H-O键要放出463 kJ的能量,试说明2H2+O2=2H2O中的能量变化 板书设计: 第一节 化学能与热能 1、化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成 2、∑E(反应物)>∑E(生成物)――反应放出能量; ∑E(反应物)<∑E(生成物)――反应吸收能量。 3、化学变化的过程伴随着化学能与其他能量的相互转化,这种变化,通常表现为热量的变化――吸热或放热。 作业:p36:1.、2、6、7、9篇14:教案化学能与热能
教案化学能与热能
教案一
知识与技能
1、能从化学键的角度理解化学反应中能量变化的主要原因
2、通过化学能与热能的相互转变,理解“能量守恒定律”
过程与方法
能从微观的角度来解释宏观化学现象,进一步发展想象能力。
情感态度与价值观
1、初步建立起科学的能量观,加深对化学在解决能源问题中重要作用的认识。
2、通过师生互动,增加师生感情
教学重点
1.化学能与热能的内在联系及相互转变。
2.从本质上理解化学反应中能量的变化,从而建立起科学的能量变化观。
教学难点
1.化学能与热能的内在联系及相互转变。
2.从本质上理解化学反应中能量的变化,从而建立起科学的能量变化观。
教学方法 启发引导、探究式
教学媒体 多媒体、实验
教学内容 师生活动
[[创设问题情景]
氢气和氯气的混合气体遇到强光会发生什么现象?为什么?
[学生思考、讨论]
氢气和氯气的混合气体遇到强光会发生爆炸。这是因为反应在有限的空间里进行,放出大量的热,使周围气体急剧膨胀。
[进一步思考]
反应中的热量由何而来? 氢气和氯气反应的本质是什么?
[学生思考、讨论]
从化学键角度分析氢气和氯气反应的本质。
板书:一、化学键与化学反应中能量的变化关系
[教师补充讲解]
化学反应的本质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。化学键是物质内部微粒之间强烈的相互作用,断开反应物中的化学键需要吸收能量,形成生成物中的化学键要放出能量。氢气和氯气反应的本质是在一定的条件下,氢气分子和氯气分子中的h-h键和cl-cl键断开,氢原子和氯原子通过形成h-cl键而结合成hcl分子。1molh2中含有1molh-h键,1mol cl2中含有1mol cl-cl键,在25℃和101kpa的条件下,断开1molh-h键要吸收436kj的能量,断开1mol cl-cl键要吸收242 kj的能量,而形成1molhcl分子中的h-cl键会放出431 kj的能量。这样,由于破坏旧键吸收的能量少于形成新键放出的能量,根据“能量守恒定律”,多余的能量就会以热量的形式释放出来。
[归纳小结]
1、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
2、能量是守恒的。
[[练习反馈]
已知拆开1molh2中的化学键要吸收436kj的能量,拆开1molo2中的化学键要吸收496 kj的能量,形成水分子中的1mol h-o键要放出463 kj的能量,试说明2h2+o2=2h2o中的能量变化
[讲解]
刚才我们从微观的角度分析了化学反应中能量变化的主要原因,那么,又怎样从宏观的'角度来判断一个反应到底是放热还是吸热的呢?各种物质中都含有化学键,因而我们可以理解为各种物质中都储存有化学能。化学能是能量的一种形式,它可以转化为其他形式的能量。不同物质由于组成、结构不同,因而所包含的化学能也不同。在化学反应中,随着物质的变化,化学能也随之改变,如h2 与cl2、o2的反应。那么,一个化学反应吸收能量还是放出能量是由什么决定的呢?
[学生讨论、交流]
1、一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量取决于反应物
的总能量和生成物的总能量的相对大小。
2、画出反应物、生成物总能量的大小与反应中能量变化的关系示意图
[思考与分析]
甲烷燃烧要放出热量,水电解产生氢气和氧气,试从化学键和物质所含能量的角
度分析气原因,并说明反应过程中能量的转变形式。
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