化學(xué)能與電能說課課件

1、化學(xué)能與電能（第一課時）黑龍江省慶安縣第一中學(xué)孫秀民新課程標(biāo)準(zhǔn)高中化學(xué)必修2第二章第二節(jié)一、設(shè)計思想 根椐課標(biāo)的要求，在課堂教學(xué)中實施以探究為核心的多樣化教學(xué)方式，本課根據(jù)學(xué)生已掌握的有關(guān)知識入手，通過小組合作學(xué)習(xí)，實驗探究來組織課堂教學(xué)。 1、從對“火力發(fā)電”進(jìn)行完整透徹的剖析入手，提出如何將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，引入新課學(xué)習(xí)。 2、通過的化學(xué)實驗，幫助學(xué)生探究和理解化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的原理，并認(rèn)識其本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。 3、學(xué)生根據(jù)提供的材料，設(shè)計裝置示意圖，并根據(jù)示意圖進(jìn)行分組實驗、小組討論，判斷哪些裝置可以形成原電池，最終得出構(gòu)成原電池的條件的結(jié)論。 4、通過課本上的實踐活動水果電池的制

2、作，實現(xiàn)本課教學(xué)內(nèi)容的應(yīng)用和延伸，讓學(xué)生體驗科學(xué)探究的艱辛與喜悅，感受化學(xué)世界的奇妙與和諧。第一節(jié) 化學(xué)能與熱能化學(xué)反應(yīng)原理必修1第二章第二節(jié) 化學(xué)能與電能1、教材地位和作用二、教材分析1、教材地位和作用 本節(jié)課是新課標(biāo)人教版高中化學(xué)必修2第二章第二節(jié)化學(xué)能與電能的教學(xué)內(nèi)容，是電化學(xué)中的重要知識。初中化學(xué)已經(jīng)從燃料的角度初步學(xué)習(xí)了“化學(xué)與能源”的一些知識，在選修模塊“化學(xué)反應(yīng)原理”中，將從科學(xué)概念的層面和定量的角度比較系統(tǒng)深入地學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)與能量。該節(jié)內(nèi)容既是對初中化學(xué)相關(guān)內(nèi)容的提升與拓展，又為選修“化學(xué)反應(yīng)原理”奠定必要的基礎(chǔ)。該節(jié)分為兩課時教學(xué)，本課為第一課時。通過本課的學(xué)習(xí)，能使學(xué)生清楚

3、地認(rèn)識原電池的工作原理和構(gòu)成條件，初步形成原電池的概念，并能夠?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。1、教材地位和作用學(xué)生在初中化學(xué)已經(jīng)從燃料的角度初步學(xué)習(xí)了“化學(xué)與能源”的一些知識，并且在上一節(jié)已經(jīng)學(xué)習(xí)了“化學(xué)能與熱能”的關(guān)系，已經(jīng)了解化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用及其對人類文明發(fā)展的貢獻(xiàn)，在選修模塊“化學(xué)反應(yīng)原理”中，將從科學(xué)概念的層面和定量的角度比較系統(tǒng)深入地學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)與能量、電化學(xué)基礎(chǔ)。本節(jié)內(nèi)容是對前一節(jié)課的補(bǔ)充和完善，又是為學(xué)習(xí)“電化學(xué)基礎(chǔ)”奠定必要的基礎(chǔ)。 從反應(yīng)物之間電子轉(zhuǎn)移角度看，原電池概念的形成是氧化還原反應(yīng)本質(zhì)的拓展和應(yīng)用；從思維角度看，“將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能”的思想，

4、是對“化學(xué)能熱能機(jī)械能電能”思維方式的反思和突破。3、教學(xué)重、難點教學(xué)重點教學(xué)難點 通過對原電池實驗的探究，引導(dǎo)學(xué)生從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的本質(zhì)。 原電池的工作原理和構(gòu)成條件。三、學(xué)情分析 學(xué)生在必修1中已經(jīng)學(xué)習(xí)了鋼鐵的腐蝕，在日常生活中也見到各種類型的電池，認(rèn)識到生活中處處有化學(xué)。也已經(jīng)習(xí)慣了新教材的學(xué)習(xí)思路和學(xué)習(xí)方法，同時已具備一定的化學(xué)思維基礎(chǔ)和基礎(chǔ)實驗技能，這些都將提高學(xué)生學(xué)習(xí)本課的積極性，也為提高學(xué)生的課堂解決問題能力和實踐動手能力創(chuàng)造了條件。五、學(xué)法指導(dǎo) 教師要充分利用學(xué)生的好奇心和求知欲，根據(jù)學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)、心理特點和教學(xué)內(nèi)容的需要,設(shè)計層層實驗和問題情境，使學(xué)生在在

5、實驗觀察討論推測驗證的過程中，學(xué)習(xí)和理解原電池的概念、原理和構(gòu)成條件。教師引導(dǎo)主動參與親密合作討論交流動手實踐學(xué)生六、教材處理1、把教材中的“實驗2-4”改為5個對比分析的探究實驗，并增加原電池產(chǎn)生原因的實驗探究和原電池形成條件的實驗探究，以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力和實驗?zāi)芰Α?、通過播放flash課件，揭示原電池的微觀工作原理，再現(xiàn)原電池的發(fā)現(xiàn)過程。學(xué)生共同得出結(jié)論學(xué)生探究動手實踐分組實驗教師引導(dǎo)討論推測七、教學(xué)程序創(chuàng)設(shè)情境七、教學(xué)程序1、創(chuàng)設(shè)問題情境，引入課題（1）指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本關(guān)于電力在當(dāng)今社會的應(yīng)用和作用，提出問題：物質(zhì)中的化學(xué)能在什么條件下能轉(zhuǎn)化為電能呢？又是如何轉(zhuǎn)化的呢？（2

6、）多媒體呈現(xiàn)2001年我國發(fā)電總量構(gòu)成圖和火力發(fā)電的相關(guān)圖片、影響和圖表，引導(dǎo)學(xué)生分析燃燒的氧化還原本質(zhì)及其能量的變化。七、教學(xué)程序2001年我國發(fā)電總量構(gòu)成圖 火電站的工作原理化學(xué)能 煤炭化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的工作系統(tǒng) 熱能 燃燒設(shè)備 機(jī)械能 蒸汽機(jī)發(fā)電機(jī) 電能七、教學(xué)程序火力發(fā)電缺點:a.排出大量的溫室效應(yīng)氣體.b.有廢氣可能導(dǎo)致酸雨c.廢料廢水d.儲量有限e.能量轉(zhuǎn)換效率低a.我國煤炭資源豐富,廉價方便.b.電能清潔安全,又快捷方便.火力發(fā)電優(yōu)點:思考與交流：假設(shè)你是電力工程師，面對這些利與弊，你會如何應(yīng)對呢？a、改進(jìn)火力發(fā)電b、研究新的發(fā)電方式 方式之一就是嘗試將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。就像

7、電池。其好處就是減少中間環(huán)節(jié)能損，高效、清潔利用燃料，不浪費能源，更方便。常見的各種電池普通干電池手機(jī)電池鈕扣電池筆記本電腦 專用電池 攝像機(jī)專用電池 “神六”用太陽能電池我國自主研發(fā)的燃料電池車七、教學(xué)程序（二）師生互動，傳授新知1、原電池的原理教學(xué)： 問題引導(dǎo)、實驗探究、動畫模擬、討論交流、歸納總結(jié)。(2)實驗探究：原電池及其原理。實驗2-4將實驗2-4分解成幾個分組實驗進(jìn)行探究。第二小組第四小組實驗探究第一小組第三小組七、教學(xué)程序第一小組：實驗探究一稀硫酸鋅片稀硫酸銅片實驗1:鋅片插入稀硫酸中實驗2:銅片插入稀硫酸中實驗序號實驗1實驗2實驗步驟鋅片插入稀硫酸銅片插入稀硫酸實驗現(xiàn)象思考問題

8、尋找答案問題1：反應(yīng)中哪種物質(zhì)失去電子？哪種物質(zhì)得到電子？ 問題2：Zn是通過什么途徑將電子轉(zhuǎn)移給溶液中的H的？問題3：怎樣想辦法讓這種電子的轉(zhuǎn)移變成電流？組內(nèi)交流列出想法第一小組：實驗探究一實驗3:鋅片和銅片用導(dǎo)線連接插入稀硫酸中稀硫酸鋅片銅片鋅片銅片稀硫酸A實驗4:鋅片和銅片導(dǎo)線連接插入稀硫酸中，導(dǎo)線間接上電流表第二小組：實驗探究一第二小組：實驗探究一實驗序號實驗3實驗4實驗步驟將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接，平行插入盛有稀硫酸的燒杯中，觀察現(xiàn)象。將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接，插入盛有稀硫酸的燒杯中，在導(dǎo)線之間接入靈敏電流計，觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象思考問題尋找答案問題1：反應(yīng)中哪種物質(zhì)失去電子？哪種物質(zhì)得到

9、電子？ 問題2：電子從Zn到溶液中H經(jīng)歷了哪種途徑？問題3：導(dǎo)線在這個過程中起到什么作用？問題4：電流計在這個過程中起什么作用？組內(nèi)交流列出想法動畫模擬原電池微觀原理探究原電池的工作原理銅鋅原電池反應(yīng)動畫模擬.swf師生互動、分析現(xiàn)象、總結(jié)規(guī)律：原電池：把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。AZnCuSO42H+H+1.Zn片溶解2.Cu片上有氣泡3.電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)負(fù)極：Zn 2e-=Zn2+ (氧化反應(yīng))正極：2H+2e-=H2(還原反應(yīng))電池總反應(yīng)式： Zn+2H+=Zn2+H2 ZnCuZnCuZn(-)Cu(+)稀硫酸 現(xiàn) 象電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)式電流方向電子流向電極電解質(zhì)溶液七、教學(xué)程序2

10、、原電池的構(gòu)成條件教學(xué)： 分組實驗、比較探究、交流討論、歸納總結(jié)。實驗序號第一小組：實驗實驗裝置 能否構(gòu)成原電池 構(gòu)成原電池條件一 分組實驗：實驗探究二能 能 不能 不能 活動性不同的兩個電極不能 能 能電極必須插在電解質(zhì)溶液中實驗序號第二小組：實驗實驗裝置 能否構(gòu)成原電池構(gòu)成原電池的條件二分組實驗：實驗探究二實驗序號第三小組：實驗實驗裝置 能否構(gòu)成原電池 構(gòu)成原電池條件三 能 不能兩極相連形成閉合回路分組實驗：實驗探究二七、教學(xué)程序交流討論： 各組同學(xué)相互交流自己的實驗情況及解釋與結(jié)論。 原電池的構(gòu)成條件1.有兩種活動性不同的金屬 （或非金屬導(dǎo)體）作電極；2.電極材料均插入電解質(zhì)溶中；3.形

11、成閉合回路。歸納總結(jié)：七、教學(xué)程序（三）反饋練習(xí) 適當(dāng)?shù)恼n堂練習(xí)一方面是學(xué)生對本堂課學(xué)習(xí)情況的反饋，同時使學(xué)生對所學(xué)知識鞏固加深。為此，使用多媒體展示，根據(jù)條件組合原電池。1.下列裝置中能組成原電池形成電流的是( )AZnCuH2SO4CuZnA酒精A BZnH2SO4ACuH2SO4C DACuCuH2SO4反饋練習(xí)：2、下列裝置哪些屬于原電池，請說明理由。如是，請指出正極、負(fù)極。 AgA AlAgNO3(2)鹽酸生鐵(3) CuZnH2SO4(4)CuA Zn甘油(1)反饋練習(xí)：A CuFeFeCl3(5)ZnH2 SO4H2SO4ACu(6)ZnH2 SO4H2 SO4ACu鹽橋(7)A

12、 AlNaOH Mg(8)A FeNaCl C(9)四、情感升華七、教學(xué)程序電池的發(fā)明史原電池的雛形理論解釋 ：生物電觀點！1780年，意大利生物學(xué)家伽伐尼(Galvani,L.) 青蛙抽搐實驗。伏打?qū)ι镫娪^點的質(zhì)疑 （Volta,A.1745-1827） 1800年建立伏打電堆模型。 伏打電池是實用電池的開端。意大利物理學(xué)家伏打七、教學(xué)程序（五）實踐活動 在完成上述內(nèi)容后，指導(dǎo)學(xué)生制作水果電池，培養(yǎng)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力。從正逆兩個方面鍛煉學(xué)生對原電池構(gòu)成條件的應(yīng)用，而且達(dá)到學(xué)以致用，使學(xué)生覺得化學(xué)就在我們身邊，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，啟迪學(xué)生思維。制作“水果電池”動手實踐：土豆蘿卜西紅柿七、教學(xué)

13、程序（六）課堂小結(jié) 一堂課接近尾聲時，適當(dāng)?shù)恼n堂小結(jié)是必要的，它不僅僅是本節(jié)教學(xué)知識的回放，還可將本節(jié)課知識貫穿聯(lián)系起來，起到畫龍點睛的作用。課堂小結(jié)一、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化1.火力發(fā)電的過程。2.原電池：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。負(fù)極(Zn)：Zn2eZn2 （氧化反應(yīng)） 正極(Cu)：2H+2eH2（還原反應(yīng)）總反應(yīng)式：Zn2H+Zn2H23. 原電池的構(gòu)成條件： 有兩種活動性不同的金屬（或非金屬導(dǎo)體）作電極。 電極材料都插入電解質(zhì)溶液中。 兩極相連形成閉合電路。AZnCuSO42H+H+七、教學(xué)程序（七）布置作業(yè) 適當(dāng)?shù)恼n后作業(yè)既有助于教師對學(xué)生情況的掌握，也有利于學(xué)生加深對所學(xué)知識的應(yīng)用。布置作業(yè)：P41實驗探究三 有下列材料：鎂條、銅片、鐵片、導(dǎo)線、金屬夾、手電筒用小燈泡（或發(fā)光二極管）、果汁（橙汁、蘋果汁、檸檬汁等）、500mL燒杯，請設(shè)計一個能使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原電池。方式：最好先獨立設(shè)計，并動手試驗，邊做邊改進(jìn)，也可與鄰座同學(xué)相互討論和觀摩，或請老師指導(dǎo)。實驗用品及操作實驗現(xiàn)象結(jié)論動腦動手八、效課預(yù)測問題驅(qū)動教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容生成生成教師引導(dǎo) 通過這樣教學(xué)過程的實施，將難點建立在實驗探究基礎(chǔ)上進(jìn)行分散，能使學(xué)生易于理解和掌握，既培養(yǎng)了學(xué)生實驗探究的能