化學(xué)：2.3.2《化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量》教案（魯科版必修2）

1、第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的利用化學(xué)反應(yīng)為人類提供能源 【教學(xué)目標(biāo)】1.使學(xué)生了解原電池的概念和組成條件，理解原電池的化學(xué)原理。2.初步掌握形成原電池的基本條件。能正確規(guī)范書寫電極反應(yīng)方程式。能初步根據(jù)典型的氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】原電池的化學(xué)原理。【教學(xué)難點(diǎn)】原電池的形成條件及電極反應(yīng)；原電池電極名稱的判定?！窘虒W(xué)方法】實(shí)驗(yàn)法【教師具備】多媒體教學(xué)課件【教學(xué)過程】教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖【引入】你已知道，物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵斷裂、新化學(xué)鍵生成；當(dāng)生成新化學(xué)鍵所釋放的能量大于破壞舊化學(xué)鍵所吸收的能量時(shí)，化學(xué)反應(yīng)會(huì)釋放能量?！就队啊繉?duì)教材50頁 “交流·研討”的分析和整理

2、?！驹u(píng)述】即熱飯盒的原理：1molMg(24.30g)和水混合產(chǎn)生的熱量足可以把1L水從室溫加熱到100。焊接鋼軌是鋁與鐵的氧化物反應(yīng)時(shí)釋放出大量的熱，使生成的鐵熔化成鐵水。聆聽引入化學(xué)史，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、分析探討問題的科學(xué)品質(zhì)。1 / 8即熱飯盒能加熱食物，鋁熱劑能焊接鋼軌，都是化學(xué)反應(yīng)過程中產(chǎn)生的能量以熱能的形式釋放出來，被人們所利用?！景鍟慷⒒瘜W(xué)反應(yīng)為人類提供能源 1. 化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化【討論】在你的周圍有哪些化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能的實(shí)例？為提高能量轉(zhuǎn)化效率和熱能利用率提供建設(shè)性的意見。預(yù)測將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的應(yīng)用前景?！具^渡】化學(xué)能不僅可以轉(zhuǎn)變成熱能，人們還可以通過氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)

3、化成電能。電池就是利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能的裝置。 【板書】2.化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能讓學(xué)生充分發(fā)揮想象，鼓勵(lì)合理的方案?！具^渡】下面我們?cè)谇叭说幕A(chǔ)上探討電池中電流的來源?！局笇?dǎo)實(shí)驗(yàn)】（1）鋅片、銅片單獨(dú)插入稀硫酸中；（2）鋅片、銅片用導(dǎo)線連接插入稀硫酸中。 指導(dǎo)觀察方法?！締栴}】銅片與稀硫酸不反應(yīng)，但與鋅片相連后，銅片上為什么有氣泡產(chǎn)生？氣體是什么？怎樣產(chǎn)生的？學(xué)生隨堂實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)、觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。匯報(bào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并回答鋅片的變化：置換反應(yīng)。Zn+2H+=Zn2+H2銅雖然與稀硫酸不反應(yīng)，但鋅與稀硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，鋅失去的電子鍛煉學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ煌ㄟ^實(shí)驗(yàn)觀察，思考，發(fā)現(xiàn)問題解決問題。鍛煉學(xué)生的分析推理

4、能力?！締l(fā)】從物理角度看，電子定向移動(dòng)就產(chǎn)生電流。怎樣證明電流的產(chǎn)生？【提問】電流表指針是否偏轉(zhuǎn)？偏向何方？【問題】電流表指針偏轉(zhuǎn)說明有電能產(chǎn)生，請(qǐng)問電能是怎樣轉(zhuǎn)化來的？流動(dòng)到銅片，H+在銅片上得到電子而產(chǎn)生氫氣。生：連接靈敏電流計(jì)，檢驗(yàn)電流的存在。實(shí)驗(yàn)并觀察現(xiàn)象。生：指針偏轉(zhuǎn)。偏向Cu片一方。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論推測?！景鍟浚?）原電池：把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫原電池?！咎釂枴孔鳛殡姵兀姓龢O和負(fù)極之分，請(qǐng)問鋅片和銅片誰是負(fù)極、誰是正極？你的判斷依據(jù)？【實(shí)驗(yàn)】分別測干電池和銅鋅原電池電流方向電極：負(fù)極（Zn）: 電子流出（電流流入）的一極；正極（Cu）: 電子流入（電流流出）的一極.【動(dòng)畫

5、演示】內(nèi)電路：H+移向銅電極；SO42-移向Zn電極。離子導(dǎo)電?！締l(fā)】從不同角度判定電極名稱形成概念。電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)電流產(chǎn)生產(chǎn)生電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置原電池。指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，形成正確認(rèn)識(shí)，通過實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生回答“指針偏向的一極為正極”。生：電子流出（電流流入）的電極為負(fù)極，電子流入（電流流出）的電極為正極，所以鋅為負(fù)極，銅為正極。指針偏向哪一極，該極為正極。從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象知道，指針偏向銅極，銅為正極，那么鋅為負(fù)極。從電極材料，金屬活潑性判斷。明確概念。通過實(shí)驗(yàn)，加深認(rèn)識(shí)。運(yùn)用已有知識(shí)，解決新問題，培養(yǎng)遷移能力。（2）電極反應(yīng)與總反應(yīng) 指導(dǎo)學(xué)生書寫電極方程式。負(fù)極(鋅)：Zn - 2e- = Zn

6、2+ （氧化反應(yīng)）正極(銅)：2H+ +2e- = H2 （還原反應(yīng)）揭示本質(zhì)，培養(yǎng)分析問題能力。Zn + 2H+ = Zn2+ +H2負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)。能量轉(zhuǎn)化，化學(xué)能電能?！締栴}】請(qǐng)你歸納組成原電池的條件？（3）原電池組成條件【問題討論】銅片在原電池中起什么作用？【視頻】電池的發(fā)展與應(yīng)用【板書】3、化學(xué)能與光能之間的相互轉(zhuǎn)化。【講述】在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，化學(xué)能與光能的相互轉(zhuǎn)化是非常重要的研究課題，這方面的研究對(duì)于光化學(xué)電池、太陽能分解水制氫等高新技術(shù)的發(fā)展具有十分重要的意義?！具^渡】化學(xué)能以多種途徑進(jìn)行著轉(zhuǎn)化，并直接參與到整個(gè)自然界的能量循環(huán)之中。人類生命

7、活動(dòng)所需要的能量，也是由營養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)代謝過程中所發(fā)生的各種化學(xué)反應(yīng)釋放出來的。在能源問題備受矚目的今天，化學(xué)科學(xué)將在能源的開發(fā)和利用方面發(fā)揮非常重要的作用。【閱讀、思考】教材52頁“資料在線”觀察3幅圖片，討論后回答：電極電解質(zhì)溶液導(dǎo)線連接組成閉合回路學(xué)生思考后回答。內(nèi)部條件：只有釋放能量的氧化還原反應(yīng)導(dǎo)體（可用其它較不活潑金屬或非金屬導(dǎo)體代替）。觀看并思考利用化學(xué)史料培養(yǎng)歸納、抽象能力。透過現(xiàn)象，抓住問題本質(zhì)。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。：合理利用化學(xué)能源、太陽能利用的前景、安全利用能源。圖2-3-13、圖2-3-14。【講述】人們不僅利用化學(xué)反應(yīng)制造豐富多彩的物質(zhì)、提供賴以生存的能量，還利用化學(xué)反應(yīng)開發(fā)了各種分析技術(shù)來確定各種物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)以及測定物質(zhì)有關(guān)組分的含量等。例如，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和研究中，人們需要了解土壤中營養(yǎng)元素的種類及含量，以做到合理施肥，達(dá)到提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的目的；在病理診斷化驗(yàn)、藥品質(zhì)量鑒定、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域，也都需要利用化學(xué)反應(yīng)對(duì)樣品進(jìn)行分析?！揪毩?xí)與提高】1.下列裝置中靈敏電流計(jì)上是否有電流通過?是否為原電池?你的判斷依據(jù)？課堂小結(jié): 課后作業(yè)：1.課本p542寫在作業(yè)本上。2.上網(wǎng)查詢，原電池的種類及應(yīng)用。3.生活中的實(shí)驗(yàn)：用微電流計(jì)檢測橘子能否形成原電池。課后討論：利用Fe + Cu2+=Fe2+ Cu設(shè)計(jì)一個(gè)原電池，畫出