化學(xué)能與電能說課課件

化學(xué)能與電能（第一課時）黑龍江省慶安縣第一中學(xué)孫秀民新課程標準高中化學(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，實驗探究來組織課堂教學(xué)。1、從對“火力發(fā)電”進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。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<<化學(xué)反應(yīng)與能量>>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，能使學(xué)生清楚地認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，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)課的補充和完善，又是為學(xué)習“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，是對“化學(xué)能→熱能→機械能→電能”思維方式的反思和突破。2、教學(xué)目標1知識與技能：（1）初步掌握原電池的概念和形成條件，理解原電池的原理。（2）訓(xùn)練學(xué)生的實驗操作技能

。3情感態(tài)度價值觀：（1）通過對原電池工作原理及條件的探究，培養(yǎng)濃厚的學(xué)習興趣，養(yǎng)成嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度。（2）利用實驗進行探究，樹立綠色化學(xué)理念，培養(yǎng)科學(xué)發(fā)展觀，增強為人類的文明進步學(xué)習化學(xué)的責任感和使命感。2

過程與方法：（1）通過教師創(chuàng)設(shè)問題情境、學(xué)生進行實驗探究，幫助學(xué)生自主建構(gòu)原電池的概念，理解和掌握原電池的原理。（2）通過化學(xué)史實引導(dǎo)學(xué)生以問題為中心發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的學(xué)習方法。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)習了鋼鐵的腐蝕，在日常生活中也見到各種類型的電池，認識到生活中處處有化學(xué)。也已經(jīng)習慣了新教材的學(xué)習思路和學(xué)習方法，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。四、教學(xué)方法和手段

(1)采用以實驗探究的方法為主導(dǎo)，綜合運用觀察法、實驗法、發(fā)現(xiàn)法、討論法等方法。(2)借助問題探究、實驗探究等手段，運用計算機多媒體技術(shù)等輔助手段。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)生在在實驗→觀察→討論→推測→驗證的過程中，學(xué)習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（一）創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生建立新思維七、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）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

七、教學(xué)程序①什么是火力發(fā)電，火力發(fā)電的原理是什么？②指出火電站中從開始到結(jié)束能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？③火力發(fā)電的利與弊是什么？2、建立新思維，提出新的研究任務(wù)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

機械能

蒸汽機發(fā)電機

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電池鈕扣電池筆記本電腦專用電池攝像機專用電池“神六”用太陽能電池燃料電池神舟六號燃料電池發(fā)電系統(tǒng)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)。(1)設(shè)置階梯式問題，對學(xué)生進行探究思路引導(dǎo)。問題1：氧化劑和還原劑直接接觸進行反應(yīng)時，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，再經(jīng)過一系列能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)才能轉(zhuǎn)化為電能。那么要使氧化還原反應(yīng)釋放的能量不經(jīng)過熱能，而直接轉(zhuǎn)化為電能，所要解決的第一問題是什么？(電子定向移動)

問題2：若將氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分開在不同區(qū)域進行，那么，怎樣架設(shè)橋梁使電子從還原劑區(qū)域轉(zhuǎn)移到氧化劑區(qū)域，同時形成電流？問題3：怎樣知道所架設(shè)的橋梁中有電子流過？如何從電學(xué)角度考慮儀器選擇和組裝問題？(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。AZnCuSO42－H+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、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①②③④實驗裝置

①②③④能否構(gòu)成原