第二单元 化学反应中的能量优秀教学设计

第二节

化学能与电能

科目

课题

化学

教师

陈超

班级

高二、14班

时间

苏教版化学2第二章

化学反应与能量

第二节

化学能与电能（第一课时）

知识与技能：

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。

3、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。

过程与方法：

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。

通过分组实验培养观察能力与分析思维能力，提高与他人交流、合作的能力。

情感态度与价值观：

(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，进一步激发学习化学的兴趣和信心。

初步认识原电池概念、原理、组成及应用。

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。

实验探究法——通过实验，分析、讨论、思考、交流、归纳、小结。

实验仪器：500mL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、桔子

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

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】从前面的学习中，我们已经知

道化学反应的过程中会产生能量的变【倾听、思考、联想】

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？在我国，电能

主要来源是什么呢？

【多媒体】呈现2001年我国发电总量

构成图、火力发电的相关图片。分析火【阅读】课本中关于电力发电的原理，火力发电中能量的转化力在当今社会的应用和方式是怎样的？火力发电又有哪些优作用。

点和缺点呢？

【板书】一、化学能与电能的相互转化

【讨论并分析】火力发【创设情景】若每个环节的能量转化效电的能量转换方式、火率为60%，则最终的总能量利用率为 力发电的利与弊

学生进行简单计算

教

学

目

标

教学重点

教学难点

教学方法

教学用具

环节1 创设问

题情景

【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？

【提问】

1要使化学反应释放的能量不经过热能，而直接转化为电能，所要解决的第

一问题是什么？ 环节2 2、哪种类型的化学反应能产生电流？

建立新思路，3、氧化剂和还原剂直接接触进行反应提出新的研时，化学能转化为热能，再经过一系列究任务。

能量转换环节才能转化为电能。为什么没有形成电流，怎样使它直接产生电流呢？ 【过渡】现在带这这个问题，我们今天实验入手，探究把化学能转换为电能的过程。

【多媒体展示】实验步骤

实验1：把一块锌片和一块铜片分别插入盛有稀硫酸的烧杯里，并用温度计测量溶液温度变化。

实验2：把一块锌片和一块铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯里。

实验3：用导线把实验2中的锌片和铜片连接起来

【思考与交流】

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？锌片和铜片上可能分别发生什么反应？如何证明？

实验4：在导线中接入一个电流表

【教师小结】电流表指针偏转→有电流产生→产生电能→化学能转化为电能的装置→原电池。

【板书】原电池：把化学能转化为电能的装置

【学与问】

1、铜片上生成的气泡是什么气体？是怎样生成的？

2、锌片上发生什么反应？

铜片上发生什么反应？

3、根据你所了解的电学知识你知道电子是怎样流动的吗？如何判定装置的正负极？ 【思考、回答】

把化学能直接转化为电能

【观察、思考】

【思考、回答】

电子的定向移动形成电流

氧化还原反应

【倾听、思考】

【学生探究】小组合作实验，观察、记录实验现象

【学生描述实验现象、分析原因】

【思考、回答】导线中

培养学生大胆推测猜想的能力，建立思维模型。

环节3 探究原电池的原理

培养学生动手实验

间加一个电流表

【实验、观察、思考、层层深入，体会记录】

科学探究的过程

【聆听、思考、记录】

【组内交流、讨论、分

析原电池的原理】

【同学间交流与评价】

形成概念

【聆听、思考、记录】

【分析】当把用导线连接的锌片和铜片一同浸入稀硫酸中时，由于锌比铜活2+泼，容易失去电子，锌被氧化成Zn而进入溶液，电子由锌片通过导线流向铜+片，溶液中的H从铜片获得电子被还原成氢原子，氢原子再结合成氢分子从铜片上逸出。

【板书】

1、铜锌原电池电极反应：

-2+锌片：Zn - 2e = Zn（氧化反应） +-铜片：2H + 2e=H2↑( 还原反应) 2、

原电池的电极名称

负极：电子流出一极（如锌片） 正极：电子流入一极铜片（如铜片） 【动画模拟】原电池微观原理

【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。

主要用品：Zn片、Cu片、石墨棒、镁条、Fe钉、稀硫酸、导线、电流表、烧杯等设计

【思考与交流】通过以上实验和探究

，说明化学电池应由哪几部分构成？各起什么作用？

【实践活动】根据构成原电池的条件可知：利用水果如苹果、柑橘、柠檬或番茄等都可以制作原电池。

【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？

【介绍】化学电池的发现史

【小组合作，设计、实施实验、记录实验现象】

【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

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。

从微观角度进一步认识原电池的原理

环节4 知识应用

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

从生活实际入请一位同学设计并演示

手，获取感性材

料。

【思考、回答】

培养学生观察能力，探究的能力，分析问题的能力。

环节5 提升

小结

【倾听、思考、体会】

利用伏打电池发明的事例，激发学生学习和发明创造的欲望。

【课堂小结】

通过本节课，你学到了什么？你印象最深的是什么？你还想知道什么？

【反思与交流】

激发化学学习兴趣。并为下节课(发展中的各种新电池) 做准备。

促进学生的提升。

巩固提高

【反馈练习】见学案

【作业】：课本

完成课堂练习

合作完成

第二节 化学能与电能（1）

一、火力发电的过程

二、原电池：将化学能转化为电能的装置。

三、原电池产生电流的原因：在电池内发生的氧化还原

板

书

设

计

反应中，还原剂转移给氧化剂的电子经过外电路就产生电流。

四、构成原电池的必要条件(两极一液成回路) 极：两个电极

液：电解质溶液 能发生氧化还原反应

路：形成闭合回路

附件：高一化学必修2第二章第二节化学能与电能学案

【学习目标】

1、能举例说明化学能与电能的转化关系及其应用；

2、初步了解原电池的概念、原理、组成及应用；

3、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。

一、探究化学能与电能的转化

实验顺序

1.Zn、Cu分别插入稀H2SO4溶液

2.Zn、Cu导线连接后插入稀H2SO4

3.Zn、Cu导线连接后，再接电流表，插入稀H2SO4

金属

Zn片

Cu片

Zn片

Cu片

Zn片、

Cu片

实验现象

结论或解释(有关化学方程式)

原电池—— 【试一试】

请尝试在下图中标出电子流动的方向、电流的方向：

尝试填写下表：

电极材料

Zn片

Cu片

现象

电子得失

电极反应

稀硫酸、桔子、铜片、锌片、镁条、石墨棒、铁钉、导线、电流表、烧杯。

根据已具备的氧化还原反应知识和电学知识，利用提供的实验用品，设计一套电池装置。

实验过程

方案

1 2 3 4 实验结论

溶液

电极

有无电流

正极

负极

原电池的电极（正或负）

总的离子反应方程式

【知识应用】 设计一个原电池

实验用品

实验目的

【课堂练习】

1.原电池中发生的化学反应属于 ,原电池将 能转化为 能。其中,电子流出的一极是原电池的 极,该极发生 反应,电子流入的一极是原电池的

极,该极发生

反应。原电池中电解质溶液的作用是 。

2、将锌片和铜片用导线连接置于稀硫酸溶液中，下列各叙述不正确的是（ ）

A、锌片作负极，锌发生氧化反应

B、铜片作正极，铜得到电子

C、溶液中的pH增大

D、氢离子在铜片表面被还原