必修2第二章化学反应与能量

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1、必修2第二章化学反应与能量第二节化学能与电能一．教材分析原电池原理是中学化学重要基本理论之一，从能量转换角度看，本节课程内容是对前一节课中“一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量……能量也是守恒的；化学能是能量的一种形式，可以转化为其他形式的能量，如热能和电能等”论述的丰富和完善。从反应物之间电子转移的角度看，原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用；从思维角度看，“将化学能直接转化为电能”的思想，是对火力发电的原理“化学能→热能→机械能→电能”思维方式的反思和突破。二．教学目标1．知识与技能目标：（1）知道原电池是一

2、种化学能转化为电能的装置，知道原电池的本质是氧化还原反应。（2）掌握原电池的组成条件，会判断正负极，会判断电流、电子、溶液中离子流动的方向。会书写铜锌原电池的电极反应式。（3）能用日常生活中的材料制作简易水果电池。（4）能举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。初步认识传统干电池、二次电池及常见的新型电池。2．过程与方法目标：（1）通过分析火力发电的原理及利弊，建立“将化学能直接转化为电能”的新思路，通过对氧化还原反应的本质的分析，提出实现新思路的各种推测和猜想等，培养创新思维能力。（2）通过实验2-4（改进）的层层推进，培养

3、学生在实验中观察现象、分析现象解决问题的能力，从而自己归纳、概括形成“原电池”的概念，并根据已有电学知识生成跟原电池相关的概念（正负极、离子移动方向判断等）。（3）通过科学探究，让学生根据实验2-4的已有知识设计实验，并初步学会控制实验条件的方法。（4）通过思考与交流，让学生学会联系实验和已有知识，学会用比较归纳的方法认识事物的本质特征。（5）利用氧化还原反应的知识分析常见化学电源，学会用基本理论指导实际应用。3．情感态度与价值观目标（1）通过科学探究和实践活动——水果电池的制作，体验科学探索的乐趣。（2）通过化学电源的发展和

4、新型化学电源开发利用的介绍，让学生体会化学的实用性和创造性，通过认识化学电源可能会引起的环境问题，初步形成较为客观、正确的能源观。三．教学重点：初步认识原电池概念、原理、构成及应用。认识化学能转化为电能对现代化的重要意义。四．教学难点：通过对原电池实验的探究、引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。五．教学主线：（第一课时）六．教学流程：【引导】经过上节课的学习，我们知道了化学反应的能量变化通常表现为热量的变化，同时了解了化学能与热能的相互转化。而电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的二次能源，化学能在什

5、么条件下能转化为电能，又是如何转化，这是我们今天要学习的主要内容。【过渡】通过图2-7，我们可以了解到我国目前发电总量构成中，火电仍居榜首。结合图2-8燃煤发电过程中能量是如何转化的？【学生回答】化学能热能机械能电能【提问】上述能量转化过程有何弊端？【小结】环境污染，转化步骤多、损失大。【提问】要将化学能直接转化成电能，必须要选择合适类型的化学反应。电流是电子的定向移动引起的，在前面学过的哪种反应类型有电子的转移？【学生回答】氧化还原反应。【过渡】要想使氧化还原反应释放的能量不通过热能直接转变为电能，就要设计一种装置，使氧化反

6、应和还原反应分别在两个不同的区域进行，并使其间的电子转移，在一定条件下形成电流。【学生活动】分组实验（实验2-4改进）实验操作实验现象教师引导①将铜片插入稀硫酸中，观察铜片表面有何变化。Cu和稀硫酸能反应吗？②将锌片与铜片并排插入稀硫酸中，观察铜片、锌片表面有何变化。写出相应离子方程式③将铜片和锌片用导线连接起来，再次观察铜片、锌片表面有何变化。以下问题依次展开：①铜片表面的气泡可能是什么？②该气体是如何产生的？③电子从何而来，如何流动？④该过程有电流产生吗？如何证明？④在铜片和锌片之间连接电流表（或小灯泡）以下问题依次展开：

7、①这个过程实现了哪些能量之间的转化？（引出原电池的概念）②如何判断该原电池的正负极？③如何用式子表示正负极表面的变化过程？④在内电路中，溶液离子的流动方向如何？实验改进：学生分组实验可以改成“小试管+锌粒+铜棒+稀硫酸”原电池，现象更明显，而且能明显观察到铜片表面产生气泡速率的变快。【过渡】原电池的发明实现了化学能和电能的直接转化，怎么判断一个类似的装置能否组成原电池？（能否有电流产生或使用电器能够运行）【学生活动】P41“科学探究”，学生自行从给定的用品中选择组成原电池，画出电池装置示意图。根据小组画出的示意图进行实验，讨论

8、哪些装置可以形成原电池。（使学生学会控制实验条件的方法，探究原电池的组成条件）实验用品：锌片、铜片、铁片、石墨电极各两套，导线、金属夹、灵敏电流表、果汁、酒精、250mL烧杯。【讲解】根据学生实验结果Cu-Zn、Cu-Fe、Cu-C、Cu-Cu、Zn-Fe、Zn-C、Zn-Z