化学能与电能说课稿.ppt

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1、化学能与电能（第一课时）（第一课时）新课程标准高中化学必修新课程标准高中化学必修2 2第二章第二节第二章第二节一、设计思想一、设计思想 根椐课标的要求，在课堂教学中实施以探究为核心的多根椐课标的要求，在课堂教学中实施以探究为核心的多样化教学方式，本课根据学生已掌握的有关知识入手，通过样化教学方式，本课根据学生已掌握的有关知识入手，通过小组合作学习，实验探究来组织课堂教学。小组合作学习，实验探究来组织课堂教学。1、从对、从对“火力发电火力发电”进行完整透彻的剖析入手，提出如进行完整透彻的剖析入手，提出如何将化学能直接转化为电能，引入新课学习。何将化学能直接转化为电能，引入新课学习。2、通过的化学

2、实验，帮助学生探究和理解化学能转化为、通过的化学实验，帮助学生探究和理解化学能转化为电能的原理，并认识其本质是氧化还原反应。电能的原理，并认识其本质是氧化还原反应。3、学生根据提供的材料，设计装置示意图，并根据示意、学生根据提供的材料，设计装置示意图，并根据示意图进行分组实验、小组讨论，判断哪些装置可以形成原电池，图进行分组实验、小组讨论，判断哪些装置可以形成原电池，最终得出构成原电池的条件的结论。最终得出构成原电池的条件的结论。4、通过课本上的实践活动、通过课本上的实践活动水果电池的制作，实现本水果电池的制作，实现本课教学内容的应用和延伸，让学生体验科学探究的艰辛与喜课教学内容的应用和延伸，

3、让学生体验科学探究的艰辛与喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。悦，感受化学世界的奇妙与和谐。第一节第一节 化学能与热能化学能与热能必修必修2第二章第二章化学反应与能量化学反应与能量第二节第二节 化学能与电能化学能与电能1、教材地位和作用、教材地位和作用二、教材分析二、教材分析化学反应原理化学反应原理选修选修41 1、教材地位和作用、教材地位和作用学生在初中化学已经从燃料的角度初步学习学生在初中化学已经从燃料的角度初步学习了了“化学与能源化学与能源”的一些知识，并且在上一节的一些知识，并且在上一节已经学习了已经学习了“化学能与热能化学能与热能”的关系，已经了的关系，已经了解化学能转化为热能在生产、生

4、活中的应用及解化学能转化为热能在生产、生活中的应用及其对人类文明发展的贡献，在选修模块其对人类文明发展的贡献，在选修模块“化学化学反应原理反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量、电角度比较系统深入地学习化学反应与能量、电化学基础。本节内容是对前一节课的补充和完化学基础。本节内容是对前一节课的补充和完善，又是为学习善，又是为学习“电化学基础电化学基础”奠定必要的基奠定必要的基础。础。从反应物之间电子转移角度看，原电池概念从反应物之间电子转移角度看，原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用；从的形成是氧化还原反应本质的拓展和

5、应用；从思维角度看，思维角度看，“将化学能直接转化为电能将化学能直接转化为电能”的的思想，是对思想，是对“化学能化学能热能热能机械能机械能电能电能”思维方式的反思和突破。思维方式的反思和突破。2 2、教学目标的确立及依据、教学目标的确立及依据1知识与技能：知识与技能：知识与技能：知识与技能：（1）初步掌握原电）初步掌握原电池的概念和形成条池的概念和形成条件，理解原电池的件，理解原电池的原理。原理。（2）训练学生的实）训练学生的实验操作技能验操作技能 。3情感态度价值观：情感态度价值观：情感态度价值观：情感态度价值观：（1）通过对原电池工）通过对原电池工作原理及条件的探究，作原理及条件的探究，培

6、养浓厚的学习兴趣，培养浓厚的学习兴趣，养成严谨求实的科学养成严谨求实的科学态度。态度。（2）利用实验进行探）利用实验进行探究，树立绿色化学理究，树立绿色化学理念，培养科学发展观，念，培养科学发展观，增强为人类的文明进增强为人类的文明进步学习化学的责任感步学习化学的责任感和使命感。和使命感。2 过程与方法：过程与方法：过程与方法：过程与方法：（1）通过教师创设问）通过教师创设问题情境、学生进行实题情境、学生进行实验探究，帮助学生自验探究，帮助学生自主建构原电池的概念，主建构原电池的概念，理解和掌握原电池的理解和掌握原电池的原理。原理。（2）通过化学史实引）通过化学史实引导学生以问题为中心导学生以

7、问题为中心发现问题、解决问题发现问题、解决问题的学习方法。的学习方法。3 3、教学重、难点、教学重、难点教学重点教学重点教学重点教学重点教学难点教学难点教学难点教学难点 通过对原通过对原电池实验的探电池实验的探究，引导学生究，引导学生从电子转移角从电子转移角度理解化学能度理解化学能转化为电能的转化为电能的本质。本质。原电池原电池的工作原的工作原理和构成理和构成条件。条件。三、学情分析三、学情分析v 学生在必修学生在必修1中已经学习了钢铁的腐中已经学习了钢铁的腐蚀，在日常生活中也见到各种类型的蚀，在日常生活中也见到各种类型的电池，认识到生活中处处有化学。也电池，认识到生活中处处有化学。也已经习惯

8、了新教材的学习思路和学习已经习惯了新教材的学习思路和学习方法，同时已具备一定的化学思维基方法，同时已具备一定的化学思维基础和基础实验技能，这些都将提高学础和基础实验技能，这些都将提高学生学习本课的积极性，也为提高学生生学习本课的积极性，也为提高学生的课堂解决问题能力和实践动手能力的课堂解决问题能力和实践动手能力创造了条件。创造了条件。四、教学方法和手段四、教学方法和手段 (1)采用以实验探究的方法为主导，采用以实验探究的方法为主导，综综合运用观察法、实验法、发现法、合运用观察法、实验法、发现法、讨论法等方法。讨论法等方法。(2)借助问题探究、实验探究等手段，借助问题探究、实验探究等手段，运用计

9、算机多媒体技术运用计算机多媒体技术 等辅助手段。等辅助手段。五、学法指导五、学法指导教师教师引导引导主动参与主动参与亲密合作亲密合作讨论交流讨论交流动手实践动手实践学学生生六、教材处理六、教材处理v(1)(1)把教材中的把教材中的“实验实验2-4”2-4”改为改为5 5个对比分析个对比分析的探究实验，并增加原电池产生电流原因的实的探究实验，并增加原电池产生电流原因的实验探究和原电池形成条件的实验探究，以培养验探究和原电池形成条件的实验探究，以培养学生的观察能力、思维能力和实验能力。学生的观察能力、思维能力和实验能力。v(2)(2)通过播放通过播放flashflash动画，揭示原电池的微观工动画

10、，揭示原电池的微观工作原理，可将学生看不见的微观世界宏观化，作原理，可将学生看不见的微观世界宏观化，从而降低教学难度，增强教学的直观性，有利从而降低教学难度，增强教学的直观性，有利于帮助学生理解化学能转化为电能的原理，并于帮助学生理解化学能转化为电能的原理，并认识其本质，提高了课堂效率。认识其本质，提高了课堂效率。学生学生共同共同得出得出结论结论学学生生探探究究动动手手实实践践分分组组实实验验教教师师引引导导讨讨论论推推测测七、教学程序七、教学程序创创设设情情境境七、教学程序七、教学程序七、教学程序七、教学程序1、创设问题情境，引入课题、创设问题情境，引入课题（1 1）指导学生阅读课本关于电力

11、在当今社）指导学生阅读课本关于电力在当今社会的应用和作用，提出问题：物质中的化会的应用和作用，提出问题：物质中的化学能在什么条件下能转化为电能呢？又是学能在什么条件下能转化为电能呢？又是如何转化的呢？如何转化的呢？（2 2）多媒体呈现）多媒体呈现20012001年我国发电总量构年我国发电总量构成图和火力发电的相关图片、影响和图表，成图和火力发电的相关图片、影响和图表，引导学生分析燃烧的氧化还原本质及其能引导学生分析燃烧的氧化还原本质及其能量的变化。量的变化。七、教学程序七、教学程序2001年我国发年我国发电总量构成图电总量构成图 七、教学程序七、教学程序什么是火力发电，火力发电的什么是火力发电

12、，火力发电的原理是什么？原理是什么？指出火电站中从开始到结束能指出火电站中从开始到结束能量是怎样转化的？量是怎样转化的？火力发电的利与弊是什么？火力发电的利与弊是什么？2、建立新思维，提出新的研究任务、建立新思维，提出新的研究任务火电站的工作原理火电站的工作原理火电站的工作原理火电站的工作原理化学能化学能 煤炭煤炭化学能转化成电能的工作系统化学能转化成电能的工作系统 热能热能 燃烧设备燃烧设备 机械能机械能 蒸汽机蒸汽机发电机发电机 电能电能七、教学程序七、教学程序a.排出大量的温室排出大量的温室效应气体效应气体.b.有废气有废气可能导致酸雨可能导致酸雨c.废废料废水料废水d.储量有限储量有限

13、e.能量转换效率低能量转换效率低a.a.我国煤炭资我国煤炭资源丰富源丰富,廉价方廉价方便便.b.b.电能清洁安电能清洁安全全,又快捷方便又快捷方便.思考与交流：思考与交流：假设你是电力工程师，假设你是电力工程师，面对这些利与弊，你会如何应对呢？面对这些利与弊，你会如何应对呢？a、改进火力发电、改进火力发电b、研究新的发电方式、研究新的发电方式 方式之一就是尝试将化学能直接转方式之一就是尝试将化学能直接转化为电能。就像电池。其好处就是减少化为电能。就像电池。其好处就是减少中间环节能损，高效、清洁利用燃料，中间环节能损，高效、清洁利用燃料，不浪费能源，更方便。不浪费能源，更方便。生活中的电池生活中

14、的电池普通干电池普通干电池手机电池手机电池钮扣电池钮扣电池笔记本电脑笔记本电脑 专用电池专用电池 摄像机摄像机专用电池专用电池 “神六神六”用用太阳能电池太阳能电池燃料电池燃料电池神舟六号燃料电池发电系统神舟六号燃料电池发电系统我国自主研发的燃料电池车我国自主研发的燃料电池车七、教学程序七、教学程序1、原电池的原理教学：、原电池的原理教学：问题引导、实验探究、动画模拟、讨问题引导、实验探究、动画模拟、讨论交流、归纳总结。论交流、归纳总结。(1)(1)设置阶梯式问题，对学生进行探究思设置阶梯式问题，对学生进行探究思路引导。路引导。问题问题1 1：氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能转：氧化剂

15、和还原剂直接接触进行反应时，化学能转化为热能，再经过一系列能量转换环节才能转化为电能。那化为热能，再经过一系列能量转换环节才能转化为电能。那么要使氧化还原反应释放的能量不经过热能，而直接转化为么要使氧化还原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？电能，所要解决的第一问题是什么？问题问题2 2：若将氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，那：若将氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，那么，怎样架设桥梁使电子从还原剂区域转移到氧化剂区域，么，怎样架设桥梁使电子从还原剂区域转移到氧化剂区域，同时形成电流？同时形成电流？问题问题3 3：怎样知道所架设的桥梁中有电子流过？如何

16、从电学：怎样知道所架设的桥梁中有电子流过？如何从电学角度考虑仪器选择和组装问题？角度考虑仪器选择和组装问题？(2)(2)实验探究：原电池及其原理。实验探究：原电池及其原理。实验实验实验实验2-42-4七、教学程序七、教学程序第二小组第二小组第一小组第一小组实验实验探究探究原电池的原电池的工作原理工作原理原电池的原电池的构成条件构成条件第一小组第一小组第二小组第二小组第三小组第三小组第一小组：第一小组：实验探究一实验探究一稀硫酸锌片稀硫酸铜片实验1:锌片插入稀硫酸中实验2:铜片插入稀硫酸中实验实验实验实验序号序号序号序号实验实验实验实验1 1实验实验实验实验2 2实验实验实验实验步步步步骤骤骤骤

17、锌片插入稀硫酸锌片插入稀硫酸锌片插入稀硫酸锌片插入稀硫酸铜片插入稀硫酸铜片插入稀硫酸铜片插入稀硫酸铜片插入稀硫酸实验现实验现实验现实验现象象象象思考思考思考思考问题问题问题问题寻寻寻寻找答案找答案找答案找答案问题问题问题问题1 1：反：反：反：反应应应应中哪种物中哪种物中哪种物中哪种物质质质质失去失去失去失去电电电电子？哪种物子？哪种物子？哪种物子？哪种物质质质质得到得到得到得到电电电电子？子？子？子？问题问题问题问题2 2：ZnZn是通是通是通是通过过过过什么途径将什么途径将什么途径将什么途径将电电电电子子子子转转转转移移移移给给给给溶液中溶液中溶液中溶液中的的的的HH的？的？的？的？问题问

18、题问题问题3 3：怎：怎：怎：怎样样样样想想想想办办办办法法法法让这让这让这让这种种种种电电电电子的子的子的子的转转转转移移移移变变变变成成成成电电电电流？流？流？流？组组组组内交流内交流内交流内交流列出想法列出想法列出想法列出想法第一小组：第一小组：实验探究一实验探究一实验3:锌片和铜片用导线连接插入稀硫酸中稀硫酸锌片铜片锌片铜片稀硫酸A实验4:锌片和铜片导线连接插入稀硫酸中，导线间接上电流表第二小组：第二小组：实验探究一实验探究一第二小组：第二小组：实验探究一实验探究一实验实验实验实验序号序号序号序号实验实验实验实验3 3实验实验实验实验4 4实验实验实验实验步步步步骤骤骤骤将将将将锌锌锌

19、锌片和片和片和片和铜铜铜铜片用片用片用片用导线导线导线导线连连连连接，平行插入盛有接，平行插入盛有接，平行插入盛有接，平行插入盛有稀硫酸的稀硫酸的稀硫酸的稀硫酸的烧烧烧烧杯中，杯中，杯中，杯中，观观观观察察察察现现现现象。象。象。象。将将将将锌锌锌锌片和片和片和片和铜铜铜铜片用片用片用片用导线连导线连导线连导线连接，接，接，接，插入盛有稀硫酸的插入盛有稀硫酸的插入盛有稀硫酸的插入盛有稀硫酸的烧烧烧烧杯中，杯中，杯中，杯中，在在在在导线导线导线导线之之之之间间间间接入灵敏接入灵敏接入灵敏接入灵敏电电电电流流流流计计计计，观观观观察察察察现现现现象。象。象。象。实验现实验现实验现实验现象象象象思考

20、思考思考思考问题问题问题问题寻寻寻寻找答案找答案找答案找答案问题问题问题问题1 1：反：反：反：反应应应应中哪种物中哪种物中哪种物中哪种物质质质质失去失去失去失去电电电电子？哪种物子？哪种物子？哪种物子？哪种物质质质质得到得到得到得到电电电电子？子？子？子？问题问题问题问题2 2：电电电电子从子从子从子从ZnZn到溶液中到溶液中到溶液中到溶液中HH经历经历经历经历了哪种途径？了哪种途径？了哪种途径？了哪种途径？问题问题问题问题3 3：导线导线导线导线在在在在这这这这个个个个过过过过程中起到什么作用？程中起到什么作用？程中起到什么作用？程中起到什么作用？问题问题问题问题4 4：电电电电流流流流计

21、计计计在在在在这这这这个个个个过过过过程中起什么作用？程中起什么作用？程中起什么作用？程中起什么作用？组组组组内交流内交流内交流内交流列出想法列出想法列出想法列出想法探究原电池的工作原理探究原电池的工作原理铜锌原电池反应动画模拟铜锌原电池反应动画模拟.swf师生互动、分析现象、总结规律：师生互动、分析现象、总结规律：原电池：把化学能转变为电能的装置。原电池：把化学能转变为电能的装置。AZnCuSO42H+H+1.Zn片溶解片溶解2.Cu片上有气片上有气泡泡3.电电流表指流表指针针发发生偏生偏转负极：极：Zn 2e-=Zn2+(氧化反氧化反应应)正极：正极：2H+2e-=H2(还还原反原反应应)

22、电池池总反反应式：式：Zn+2H+=Zn2+H2 ZnZnCuCuZnZnCuCuZn(-)Zn(-)Cu(+)Cu(+)稀稀硫硫酸酸 现现 象象电电极反极反应应式和式和电电池池总总反反应应式式电电流流方向方向电电子子流向流向电电极极电电解解质质溶液溶液七、教学程序七、教学程序2、原电池的构成条件教学：、原电池的构成条件教学：分组实验、比较探究、交流讨分组实验、比较探究、交流讨论、归纳论、归纳总结总结。实验实验序序号号第一小第一小组组：实验实验实验实验装装置置 能否构能否构成原成原电电池池 构成原构成原电电池条池条件一件一 分组实验：分组实验：实验探究二实验探究二能能 能能 不能不能 不能不能

23、 活动性不同的两个电极活动性不同的两个电极不能不能 能能 能能电极必须插在电解质溶液中电极必须插在电解质溶液中实验实验序号序号第二小第二小组组：实验实验实验实验装置装置 能否构成原能否构成原电池电池构成原电池构成原电池的条件二的条件二分组实验：分组实验：实验探究二实验探究二实验实验序号序号第三小第三小组组：实验实验实验实验装置装置 能否构成原能否构成原电池电池 构成原电池构成原电池条件三条件三 能能 不能不能两极相连形成闭合回路两极相连形成闭合回路分组实验：分组实验：实验探究二实验探究二七、教学程序七、教学程序交流讨论：交流讨论：各组同学相互交流自己的实验各组同学相互交流自己的实验情况及解释与

24、结论情况及解释与结论。原电池的构成条件原电池的构成条件1.1.有两种活动性不同的金属有两种活动性不同的金属 （或非金属导体）作电极；（或非金属导体）作电极；2.2.电极材料均插入电解质溶中；电极材料均插入电解质溶中；3.3.形成闭合回路。形成闭合回路。归纳总结：归纳总结：七、教学程序七、教学程序 适适当当的的课课堂堂练练习习一一方方面面是是学学生生对对本本堂堂课课学学习习情情况况的的反反馈馈，同同时时使使学学生生对对所所学学知知识识巩巩固固加加深深。并并使使用用多多媒媒体体展展示示，根根据据条条件件组合原电池。组合原电池。1.1.下列装置中能组成原电池形成电流的是下列装置中能组成原电池形成电流

25、的是()AZnCuH2SO4CuZnA酒精酒精A BA BZnH2SO4ACuH2SO4C DC DACuCuH2SO4反馈练习：反馈练习：2 2、下列装置哪些属于原电池，请说明理由。、下列装置哪些属于原电池，请说明理由。如是，请指出正极、负极。如是，请指出正极、负极。AgA AlAgNO3(2)盐酸盐酸生铁生铁(3)CuZnH2SO4(4)CuA Zn甘油甘油(1)反馈练习：反馈练习：A CuFeFeCl3(5)ZnH2 SO4H2SO4ACu(6)ZnH2 SO4H2 SO4ACu盐桥盐桥(7)A AlNaOH Mg(8)A FeNaCl C(9)3、组合原电池组合原电池(点击此处点击此处

26、)反馈练习：反馈练习：七、教学程序七、教学程序原电池的雏形原电池的雏形理论解释理论解释：生物电观点！生物电观点！1780年，伽伐尼年，伽伐尼(Galvani,L.)青蛙抽搐实验。青蛙抽搐实验。伏打对生物电观点的质疑伏打对生物电观点的质疑 （Volta,A.1745-1827）1800年建立伏打电堆模型。年建立伏打电堆模型。伏打电池是伏打电池是实用电池的开端。实用电池的开端。七、教学程序七、教学程序 在在完完成成上上述述内内容容后后，指指导导学学生生制制作作水水果果电电池池，培培养养学学生生实实践践创创新新能能力力。从从正正逆逆两两个个方方面面锻锻炼炼学学生生对对原原电电池池构构成成条条件件的的

27、应应用用，以以达达到到学学以以致致用用，使使学学生生觉觉得得化化学学就就在在我我们们身身边边，化化学学很很有有用用，从从而而激激发发学学生生学学习习兴趣，启迪学生思维。兴趣，启迪学生思维。水果电池水果电池土豆土豆萝卜萝卜西红柿西红柿七、教学程序七、教学程序一、化学能与电能的相互转化一、化学能与电能的相互转化1.1.火力发电的过程。火力发电的过程。2.2.原电池：将化学能转化为电能的装置。原电池：将化学能转化为电能的装置。负极负极(Zn)(Zn)：ZnZn2e2eZnZn2 2 （氧化反应）（氧化反应）正极正极(Cu)(Cu)：2H2H+2e2eH H2 2（还原反应）（还原反应）总反应式：总反

28、应式：ZnZn2H2H+ZnZn2 2H H2 23.3.原电池的构成条件：原电池的构成条件：有两种活动性不同的金属（或非金属导体）作电极。有两种活动性不同的金属（或非金属导体）作电极。电极材料都插入电解质溶液中。电极材料都插入电解质溶液中。两极相连形成闭合电路。两极相连形成闭合电路。AZnCuSO42H+H+七、教学程序七、教学程序P41实验探究三实验探究三 有下列材料：镁条、铜片、铁片、导线、金属夹、有下列材料：镁条、铜片、铁片、导线、金属夹、手电筒用小灯泡（或发光二极管）、果汁（橙汁、苹手电筒用小灯泡（或发光二极管）、果汁（橙汁、苹果汁、柠檬汁等）、果汁、柠檬汁等）、500mL500mL

29、烧杯，请设计一个能使电流烧杯，请设计一个能使电流表指针发生偏转的原电池。方式：最好先独立设计，表指针发生偏转的原电池。方式：最好先独立设计，并动手试验，边做边改进，也可与邻座同学相互讨论并动手试验，边做边改进，也可与邻座同学相互讨论和观摩，或请老师指导。和观摩，或请老师指导。实验用品及操作实验用品及操作实验现象实验现象结论结论八、效课预测八、效课预测问题驱动问题驱动问题驱动问题驱动教学过程教学过程教学过程教学过程教学内容教学内容教学内容教学内容生成生成生成生成教师引导教师引导教师引导教师引导 通通过过这这样样教教学学过过程程的的实实施施，将将难难点点建建立立在在实实验验探探究究基基础础上上进进

30、行行分分散散，能能使使学学生生易易于于理理解解和和掌掌握握，既既培培养养了了学学生生实实验验探探究究的的能能力力，又又突突显显了了重重点点，突突破破了了难难点点，能能够够达达到到预预期期的教学目标。的教学目标。第二节第二节 化学能与电能（化学能与电能（1）一、火力发电的过程一、火力发电的过程二、原电池：将化学能转化为电能的装置。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三、原电池产生电流的原因：在电池内发生的氧化还原反应中，还原剂转移给氧化剂的电子经过外电路就产生了反应中，还原剂转移给氧化剂的电子经过外电路就产生了电流。电流。四、构成原电池的必要条件四、构成原电池的必要条件(两极一液成回路两极一液成回路)极：两个电极极：两个电极液：电解质溶液液：电解质溶液 能发生氧化还原反应能发生氧化还原反应路：形成闭合回路路：形成闭合回路CompanyLOGO