化學(xué)能與電能教學(xué)設(shè)計(jì)
作為一名人民教師,往往需要進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)編寫工作,教學(xué)設(shè)計(jì)要遵循教學(xué)過程的基本規(guī)律,選擇教學(xué)目標(biāo),以解決教什么的問題。那么寫教學(xué)設(shè)計(jì)需要注意哪些問題呢?以下是小編為大家收集的化學(xué)能與電能教學(xué)設(shè)計(jì),歡迎大家分享。
化學(xué)能與電能教學(xué)設(shè)計(jì)1
一、教學(xué)設(shè)計(jì)思路
(1)引題:學(xué)生通過Internet收集信息及結(jié)合課本上的有關(guān)火力發(fā)電的知識(shí)的講解,讓同學(xué)們認(rèn)識(shí)到火力發(fā)電的能量損耗,為了解決節(jié)能環(huán)保與能量損耗的矛盾,人們提出化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成電能的想法。實(shí)現(xiàn)這種想法的裝置就是原電池
(2)分組動(dòng)手實(shí)驗(yàn),探討原電池原理。
然后開展第二個(gè)探究性實(shí)驗(yàn):通過提供材料,讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,設(shè)計(jì)出原電池,探討構(gòu)成原電池的條件。最后開展第三個(gè)探究性實(shí)驗(yàn):利用所學(xué)知識(shí),根據(jù)現(xiàn)有材料,制作水果電池,讓學(xué)生體驗(yàn)學(xué)習(xí)化學(xué)樂趣。(3)在實(shí)驗(yàn)探究過程中,引導(dǎo)學(xué)生從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能:
、帕私獬R姷幕瘜W(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化方式
、评斫忏~鋅原電池的'原理及結(jié)構(gòu),了解原電池的組成條件,會(huì)判斷電極,會(huì)判斷電流、電子流、離子流方向。
三.過程與方法:
(1)研究和總結(jié)火力發(fā)電的利和弊,視線從化學(xué)能——熱
(2)認(rèn)識(shí)和體會(huì)化學(xué)能和電能相互轉(zhuǎn)化的研究過程,理解氧化還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移是化學(xué)電池的反應(yīng)基礎(chǔ)
四.情感態(tài)度與價(jià)值觀
⑴通過預(yù)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力、獨(dú)立解決問題、發(fā)現(xiàn)問題的能力。
、仆ㄟ^實(shí)驗(yàn)探究培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探索科學(xué)規(guī)律的精神 ⑶通過思考與交流,讓學(xué)生學(xué)會(huì)聯(lián)系自己已掌握的知識(shí)通過比較歸納認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)特征。
(4)通過合作學(xué)習(xí)培養(yǎng)合作意識(shí),培養(yǎng)效率意識(shí)
五、教學(xué)重點(diǎn)
初步認(rèn)識(shí)原電池概念、原理、組成及應(yīng)用。四、教學(xué)難點(diǎn)
通過對(duì)原電池實(shí)驗(yàn)的探究、引導(dǎo)學(xué)生從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)以及這種轉(zhuǎn)化的綜合利用價(jià)值。
六、教學(xué)方法
預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)探究、討論、啟發(fā)、講解、練習(xí)
化學(xué)能與電能教學(xué)設(shè)計(jì)2
一、設(shè)計(jì)意圖
高中化學(xué)新課程的一種重要理念是學(xué)習(xí)生活中的化學(xué),學(xué)習(xí)有用的化學(xué)。而能源是社會(huì)發(fā)展、人類文明進(jìn)步不可或缺的重要條件。本單元把化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化聯(lián)系起來,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到能源科學(xué)的發(fā)展與化學(xué)科學(xué)的發(fā)展息息相關(guān)。學(xué)生已經(jīng)掌握氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)及化學(xué)反應(yīng)中存在的能量的變化和轉(zhuǎn)化,這是學(xué)習(xí)本單元重要的知識(shí)基礎(chǔ)。我所在的學(xué)校釋廈門六中,學(xué)生普遍思維活躍,想法大膽又創(chuàng)新,具備了一定的自主探究的經(jīng)驗(yàn)和能力。本單元安排3個(gè)課時(shí)完成教學(xué)任務(wù),重點(diǎn)是第一課時(shí)《化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 》,而原電池的原理和應(yīng)用又是第一課時(shí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
在第一課時(shí)的`教學(xué)中,首先利用學(xué)生日常生活中熟知的事物,創(chuàng)設(shè)問題情境導(dǎo)入新課,激發(fā)學(xué)生的探究欲往。其次,對(duì)原電池工作原理的學(xué)習(xí),設(shè)計(jì)到較多需要想象的抽象思維概念,學(xué)生理解起來較為費(fèi)力?上仍O(shè)計(jì)四個(gè)操作簡單、對(duì)比性強(qiáng)、現(xiàn)象明顯的實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生也能夠?qū)嶒?yàn)探究發(fā)現(xiàn)問題:化學(xué)反應(yīng)過程中會(huì)產(chǎn)生電能。再借助動(dòng)畫演示形象地分析原電池的工作原理,幫助學(xué)生更加快更深刻地理解原電池的工作原理。并且引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)探究原電池的構(gòu)成條件,有效地反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的各種能力。
最后,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng):
1、制作水果電池,以鞏固原電池的工作原理,引出原電池的應(yīng)用:制作電源。
2、對(duì)比實(shí)驗(yàn):粗鋅和純鋅分別與稀硫酸反應(yīng),讓學(xué)生在自主探究中喜獲新知:利用原電池能加快化學(xué)反應(yīng)速率。也為認(rèn)識(shí)鋼鐵腐蝕及防止金屬腐蝕原理作了很好的鋪墊,使學(xué)生對(duì)原電池的原理和應(yīng)用有更深刻的認(rèn)識(shí)和體驗(yàn)。
二、教案
。ㄒ唬┱n時(shí):1課時(shí)
。ǘ┙虒W(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能:
、 通過實(shí)驗(yàn)探究,認(rèn)識(shí)化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為電能; ②掌握原電池的工作原理和構(gòu)成條件; ③了解原電池原理在生產(chǎn)、生活中的實(shí)際應(yīng)用。
2、過程與方法:
利用實(shí)驗(yàn)探究方法學(xué)習(xí)原電池的原理和構(gòu)成條件。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀:
通過實(shí)驗(yàn)探究,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度和質(zhì)疑精神。
。ㄈ┲、難點(diǎn)、教學(xué)重點(diǎn):
1、初步了解原電池的原理和組成
2、了解原電池原理在生產(chǎn)、生活中的實(shí)際應(yīng)用 教學(xué)難點(diǎn)
3、化學(xué)電源的組成和工作原理
4、原電池原理在生產(chǎn)生活中的實(shí)際應(yīng)用
。ㄋ模┙虒W(xué)方法
教法:試驗(yàn)法、講授法、探究法、閱讀討論法 學(xué)法:自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)相結(jié)合(五)板書設(shè)計(jì)
第三單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化 第一課時(shí) 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
一、原電池: 將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
二、原電池的工作原理
三、組成原電池的條件
1.兩種活潑性不同的金屬(或一種金屬和另一種非金屬導(dǎo)體)構(gòu)成電極。 2.電解質(zhì)溶液。3.構(gòu)成閉合回路。
4.發(fā)生一個(gè)氧化還原反應(yīng)。
四、原電池的應(yīng)用
1.制造多種多樣的化學(xué)電源
2.利用原電池反應(yīng)加快化學(xué)反應(yīng)速率 3.利用原電池原理防止金屬腐蝕
。┙虒W(xué)過程
。ㄆ撸┙虒W(xué)反思
在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中,學(xué)生通過四個(gè)現(xiàn)象明顯的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)過程中能產(chǎn)生電流,再通過Flash形象地理解了原電池的工作原理,又進(jìn)行了分組試驗(yàn)探究原電池的構(gòu)成條件,較好的掌握了本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn),同時(shí)也培養(yǎng)了各種能力。最后通過制作水果電池和粗鋅與稀硫酸反應(yīng)的試驗(yàn)進(jìn)一步鞏固了原電池的工作原理,也為下一節(jié)鋼鐵腐蝕的學(xué)習(xí)作了很好的鋪墊。學(xué)生在整個(gè)課堂中表現(xiàn)出了極高的積極性和主動(dòng)性,整個(gè)課堂氣氛活躍有序。不過由于本節(jié)課安排較多實(shí)驗(yàn),45分鐘的時(shí)間有些倉促。
化學(xué)能與電能教學(xué)設(shè)計(jì)3
一、教材分析
這是學(xué)生第一次接觸到電化學(xué)的知識(shí),而在現(xiàn)代社會(huì),學(xué)生對(duì)“電”有著豐富而又強(qiáng)烈的感性認(rèn)識(shí),而化學(xué)反應(yīng)與電能之間有什么關(guān)系,在本章可以得到解答,從而對(duì)化學(xué)能與電能之間的轉(zhuǎn)化問題產(chǎn)生濃厚的興趣。教材從能量轉(zhuǎn)化角度和實(shí)驗(yàn)探究來發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)這種實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置──原電池裝置,再通過“科學(xué)探究”進(jìn)一步挖掘原電池原理和組成條件。教材緊密聯(lián)系生活實(shí)際,以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)興趣,更重要的是啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo):①通過實(shí)驗(yàn)探究,認(rèn)識(shí)到化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為電能; ②掌握原電池的工作原理和構(gòu)成條件;
2.能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、觀察能力、科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維與探究能力,以及提出問題、分析問題、解決問題的能力。
3.情感目標(biāo):通過小組探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生自主探索創(chuàng)新精神和同學(xué)間的交流合作學(xué)習(xí)的協(xié)作精神,并通過實(shí)驗(yàn)不斷體現(xiàn)出由實(shí)踐→認(rèn)識(shí)→再實(shí)踐→再認(rèn)識(shí)的認(rèn)知過程。
三、重點(diǎn):掌握原電池的工作原理和構(gòu)成條件
四、難點(diǎn):原電池工作原理和構(gòu)成條件的探究活動(dòng)
五、設(shè)計(jì)思路
教學(xué)方法:實(shí)驗(yàn)探究法。通過實(shí)驗(yàn)、分析、討論、總結(jié)、應(yīng)用等過程,誘導(dǎo)學(xué)生觀察、思考、推理、探究。
首先由教師提出問題、創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情景,學(xué)生通過設(shè)計(jì)、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)探討原電池原理;然后進(jìn)行原電池構(gòu)成條件探究,通過提供材料,讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,分組討論、得出結(jié)論;最后讓學(xué)生在課外開展第三個(gè)探究性實(shí)驗(yàn):利用所學(xué)知識(shí),自備材料,制作水果電池,完全讓學(xué)生體驗(yàn)學(xué)習(xí)化學(xué)樂趣。
六、教學(xué)準(zhǔn)備
講授、演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、多媒體輔助教學(xué)。
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備:電流計(jì),銅片、鐵片、鋅片、碳棒、稀硫酸、硫酸銅溶液、無水乙醇、蒸餾水、導(dǎo)線(帶鱷魚嘴)、燒杯、塑料棒、西紅柿等水果。
課件準(zhǔn)備:教師制作課件、銅鋅原電池工作原理的模擬動(dòng)畫、多媒體教學(xué)平臺(tái)。
七、教學(xué)過程
八、作業(yè)布置:
1、制作水果電池:材料:蕃茄、銅片、鐵片、耳機(jī)
2、解決問題:了解一個(gè)真正的電池,看看哪些地方運(yùn)用到今天大家的研究成果
3、預(yù)習(xí)發(fā)展中的化學(xué)電源。
附表1:
附表2:
附表3:
【課堂練習(xí)】
1、現(xiàn)在請(qǐng)大家根據(jù)上述的標(biāo)準(zhǔn)來判斷下列幾個(gè)裝置能否構(gòu)成原電池。
2、請(qǐng)你當(dāng)醫(yī)生:格林太太是位漂亮、開朗、樂觀的婦女,當(dāng)她在開懷大笑的'時(shí)候,人們才可以發(fā)現(xiàn)她一口整齊而潔白的牙齒中鑲有兩顆假牙:其中一顆是黃金的—這是格林太太富有的標(biāo)志;另一顆是不銹鋼做的—這是一次車禍后留下的痕跡。令人百思不解的是,打從車禍以后,格林太太經(jīng)常頭痛,夜間失眠,心情煩躁??你能為格林太太開一個(gè)藥方嗎?
九、板書設(shè)計(jì)
第二節(jié) 化學(xué)能與電能
一、原電池定義:化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池。
二、反應(yīng)原理:
十、教學(xué)反思
本案例是一節(jié)以學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)探究式新課。在教學(xué)中,讓實(shí)驗(yàn)成為學(xué)生實(shí)踐體驗(yàn)的一部分,通過自主實(shí)驗(yàn),啟發(fā)引導(dǎo),小組合作,討論分析等方法,讓實(shí)驗(yàn)成為幫助學(xué)生開展探究活動(dòng)的積極手段,并在其過程中培養(yǎng)他們基本技能,激發(fā)他們的探究熱情,激活學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。從整節(jié)課的教學(xué)過程來看,它重在探究、重實(shí)踐。在實(shí)驗(yàn)探究中,不僅激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣獲得知識(shí),更能啟迪學(xué)生思維、培
養(yǎng)科學(xué)精神和創(chuàng)新能力,為學(xué)生的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造一個(gè)新的局面。在實(shí)踐中學(xué)會(huì)交流,學(xué)會(huì)合作,并意識(shí)到合作是學(xué)習(xí)的有效途徑,培養(yǎng)集體意識(shí),很好實(shí)現(xiàn)化學(xué)教學(xué)的情感目標(biāo)。從整體教學(xué)效果來看,通過學(xué)生的大膽猜想和有目的的實(shí)驗(yàn)探索,學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握是相當(dāng)不錯(cuò)的,原電池的原理及形成條件,學(xué)生都能輕松、愉快地掌握并應(yīng)用,為后面的新內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí),通過實(shí)踐──認(rèn)識(shí)──再實(shí)踐的親身體驗(yàn)的學(xué)習(xí)過程,加深了對(duì)知識(shí)的理解。更重要的是,也讓學(xué)生充分展示自己的機(jī)會(huì),使課堂圍繞學(xué)生為中心的教學(xué)活動(dòng),真正體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,大大激發(fā)學(xué)習(xí)積極性。
化學(xué)能與電能教學(xué)設(shè)計(jì)4
一、化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)原電池這部分內(nèi)容的要求
普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)原電池這部分內(nèi)容的要求:體驗(yàn)化學(xué)能與轉(zhuǎn)化為電能的探究過程,了解原電池的工作原理,能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。查閱資料,了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理,認(rèn)識(shí)化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的實(shí)際意義及其重要應(yīng)用。能解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因,認(rèn)識(shí)金屬腐蝕的危害,通過實(shí)驗(yàn)探究防止金屬腐蝕的措施。
二、本節(jié)內(nèi)容和學(xué)情的分析
本節(jié)是電化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí),也是本章的重點(diǎn)內(nèi)容。融合了氧化還原反應(yīng)、能量的轉(zhuǎn)換、原電池原理的應(yīng)用、電解質(zhì)溶液、金屬的活潑性以及物理中的電學(xué)等知識(shí)等,綜合性較強(qiáng)。學(xué)好本節(jié)內(nèi)容有助于學(xué)生形成一個(gè)將氧化還原反應(yīng)、能量轉(zhuǎn)換、元素化合物知識(shí)、電解質(zhì)溶液,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)踐到理論,又從理論到實(shí)踐的認(rèn)知規(guī)律的提高有很大的作用。
學(xué)生在必修一學(xué)習(xí)了氧化還原反應(yīng)、電解質(zhì)等基礎(chǔ)知識(shí),在初中物理中也學(xué)習(xí)了電學(xué)最基礎(chǔ)的知識(shí),在知識(shí)層次上達(dá)到了可以學(xué)習(xí)電化學(xué)的基礎(chǔ),在知識(shí)的理解掌握上應(yīng)該較容易掌握。
三、教學(xué)設(shè)計(jì):
1、教學(xué)目標(biāo)
。1)知識(shí)與技能
掌握構(gòu)成原電池條件,初步判斷原電池的正負(fù)極,會(huì)判斷電子的流向,把一個(gè)氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)簡單的原電池。
(2)過程與方法
實(shí)驗(yàn)探究,培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。
。3)情感態(tài)度與價(jià)值觀
學(xué)生通過合作學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的合作技巧與意識(shí);讓學(xué)生感到化學(xué)與我們生活生產(chǎn)的密切聯(lián)系;讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛與喜悅,感悟科學(xué)研究對(duì)人類文明的推動(dòng)作用。
2、教學(xué)重難點(diǎn):原電池的工作原理和原電池的本質(zhì)。
3、教學(xué)流程:
。ㄒ唬緦(shí)驗(yàn)一】
分別把鋅片和銅片插入到稀H2SO4中,觀察現(xiàn)象。
【實(shí)驗(yàn)二】
再用導(dǎo)線把鋅片和銅片連接起來,觀察銅片上有無氣泡產(chǎn)生?
在導(dǎo)線中間接入一個(gè)電流表,觀察電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)?
實(shí)驗(yàn)意圖:化學(xué)能能否直接轉(zhuǎn)化為電能。思考要點(diǎn):
【學(xué)生討論】學(xué)生激烈討論的焦點(diǎn)問題有:
1、銅片上的'氣體是什么?
2、氫離子轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃馑璧碾娮訌暮味鴣恚?/p>
3、鋅片有什么變化?溶液中氫離子濃度發(fā)生了什么變化?
電流表指針為什么發(fā)生偏轉(zhuǎn)?說明什么問題?
。ǘ┓治霈F(xiàn)象掌握本質(zhì)
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄,閱讀課本有關(guān)內(nèi)容,作出分析,掌握原電池的工作原理和原電池反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。
1、電極反應(yīng)式及電極名稱
鋅片:Zn–2e-=Zn2+
電子流出,發(fā)生氧化反應(yīng),稱為負(fù)極.
銅片:2H++2e-=H2↑
電子流入,發(fā)生還原反應(yīng),稱為正極.
2、原電池原理:負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極,從而產(chǎn)生電流,使化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能。
原電池反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是:氧化還原反應(yīng).
四、課后反思
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。在教學(xué)實(shí)踐中,強(qiáng)化實(shí)驗(yàn),可以幫助學(xué)生由感性認(rèn)識(shí)進(jìn)入理性認(rèn)識(shí),符合學(xué)生的一般認(rèn)知規(guī)律!痘瘜W(xué)能與電能》就是一節(jié)以學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)探究式新課。讓學(xué)生從本質(zhì)上宏觀的視角上理解了原電池的原理,這整個(gè)過程就是一個(gè)完整的知識(shí)的建構(gòu)過程,讓學(xué)生一步一步從低層次到高層次的理解掌握知識(shí)。
化學(xué)能與電能教學(xué)設(shè)計(jì)5
三維目標(biāo):
、偻ㄟ^實(shí)驗(yàn)探究初步認(rèn)識(shí)一些常見的化學(xué)電源。
知識(shí)與技能:
、谀軓哪芰哭D(zhuǎn)化、裝置、電極反應(yīng)等方面區(qū)別充電和放電反應(yīng)。
、鄢醪搅私饣瘜W(xué)電源在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。
過程與方法:
、賹W(xué)會(huì)運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)、查閱資料等多種方法獲取信息。
、谕ㄟ^對(duì)幾種新型實(shí)用電池的認(rèn)識(shí),提高自主學(xué)習(xí)化學(xué)的能力。
情感、態(tài)度
、賹㈦姵氐闹R(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際,使學(xué)生體會(huì)學(xué)以致用。
與價(jià)值觀
、谕ㄟ^了解電池對(duì)社會(huì)的貢獻(xiàn),逐步形成可持續(xù)發(fā)展的思路。
教學(xué)重點(diǎn):
各種電池的區(qū)別及優(yōu)缺點(diǎn)
教學(xué)難點(diǎn):
能量轉(zhuǎn)化、裝置、電極反應(yīng)等方面區(qū)別充電和放電反應(yīng)
教學(xué)方法:
分析比較法
教學(xué)準(zhǔn)備:
多媒體課件、實(shí)驗(yàn)用品
教學(xué)過程:
第二課時(shí)
【復(fù)習(xí)】
請(qǐng)同學(xué)們利用銅和硝酸銀的反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)原電池,指出正負(fù)極,寫出電極反應(yīng)。
[引言] 干電池是我們常用的電池,干電池大家非常熟悉,其實(shí)干電池是化學(xué)電源的一種,化學(xué)電源就是利用原電池原理制造的具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的各種電池。它的內(nèi)部構(gòu)造大家清楚嗎?它的放電原理是什么?下面讓我們具體來了解化學(xué)電源。
化學(xué)電源就是利用原電池原理制造的具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的各種電池,簡稱電池。
二、發(fā)展中的化學(xué)電源
1、干電池
最早使用的,大家熟悉的干電池——鋅錳電池。它是一種一次性電池,放電后不能充電(內(nèi)部的氧化還原反應(yīng)是不可逆的)。
[觀察]干電池的外型,說出在日常生活中的用途,了解干電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
【圖片和實(shí)物展示】
①干電池的構(gòu)造:石墨棒、MnO2糊、NH4Cl糊、鋅筒。
、陔姌O反應(yīng):
正極:2NH4++ 2e- = 2NH3+H2 負(fù)極:Zn - 2e- → Zn2+
總反應(yīng):Zn +2NH4+= Zn2++ 2NH3+H2
2MnO2+H2=2MnO(OH) ZnCl2+4NH3=[Zn(NH3)4]Cl2
、蹆(yōu)缺點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):體積小,攜帶方便。
缺點(diǎn):一次性電池,放電之后不能充電。鋅皮被腐蝕而穿導(dǎo)致電解液外溢。廢舊電池污染環(huán)境。
、芨倪M(jìn):外殼套上金屬筒或塑料筒的方法改成了防漏電池;將糊狀NH4Cl換成濕的KOH,并在構(gòu)造上作了改進(jìn),制成了堿性鋅錳電池,延長了電池的使用壽命。
[思考與交流] 干電池即使不使用,過一段時(shí)間也會(huì)失效,在購買、保存和使用干電池方面你有何經(jīng)驗(yàn)和建議?
提示:購買后及時(shí)使用;電器暫時(shí)不用時(shí),將電池及時(shí)取出;新舊電池不要混合使用;舊電池要集中處理等等。
[過渡]干電池雖然有體積小,攜帶方便等優(yōu)點(diǎn),但是一次性電池,放電之后不能充電,易造成污染。所以,可充電電池是一種實(shí)用價(jià)值更高的電池,現(xiàn)在廣泛的應(yīng)用于各種電器中。
【問題】
請(qǐng)同學(xué)們舉例說明,哪些電器中使用了可充電電池。汽車用的電瓶是一種什么樣的化學(xué)電源?
2、充電電池
充電電池又稱為二次電池,它在放電時(shí)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),在充電時(shí)可以逆向進(jìn)行(利用直流電進(jìn)行充電),使電池恢復(fù)到放電前的狀態(tài)。這樣可以實(shí)現(xiàn):化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能(放電)、再由電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能(充電)的循環(huán)。
(1)鉛蓄電池
、俳Y(jié)構(gòu):
[展示] 鉛蓄電池(簡稱蓄電池):
②電池反應(yīng)(放電):
正極:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- → PbSO4 + 2H2O
負(fù)極:Pb + SO42- - 2e- → PbSO4
總反應(yīng):PbO2 + 4H+ + SO42- + Pb ==2PbSO4 + 2H2O
、蹆(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):可以循環(huán)使用,更加經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
缺點(diǎn):由于電池制造工藝等方面存在不足,實(shí)際上沖放電電池的沖放電次數(shù)仍有限制,且使用是否得當(dāng),對(duì)電池的工作狀態(tài)及壽命影響很大。
應(yīng)用:最早使用的充電電池是鉛蓄電池。目前,汽車上使用的電瓶大多仍是鉛蓄電池。
(2)鎳鎘電池
由于現(xiàn)代社會(huì)對(duì)耗電量高的便攜式電器需求很大,所以化學(xué)家研制了新型的.封閉式體積小的充電電池——鎳鎘電池。
、匐姵胤磻(yīng)(放電):
正極:2NiO(OH) + 2H2O + 2e- → 2Ni(OH)2 + 2OH-
負(fù)極:Cd + OH- - 2e- → Cd(OH)2
總反應(yīng):Cd + 2NiOOH + 2H2O = Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2
、趦(yōu)缺點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):體積小攜帶方便,可鎳鎘電池以反復(fù)充電500次以上。
缺點(diǎn):鎘是致癌物質(zhì),廢棄的鎳鎘電池如不回收,會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境,這制約了鎳鎘電池的發(fā)展。鎳氫電池的面世初步解決了這個(gè)問題。
應(yīng)用:廣泛用于收錄機(jī)、無線對(duì)講機(jī)、電子閃光燈、電動(dòng)剃須刀等。
。3)鋰離子電池
目前,手機(jī)常見電池類別有:Ni-MH(鎳氫電池)、Li-ion(鋰電池)、LiB(液體鋰離子電池)、LiP(聚合物鋰離子電池)。
優(yōu)點(diǎn):重量小,綠色環(huán)保。
缺點(diǎn):能量儲(chǔ)存少,使用時(shí)間短。
應(yīng)用:筆記本電腦、移動(dòng)電話、數(shù)碼照相機(jī)、攝像機(jī)等等。
【思考與交流】
課本43頁
【過渡】
燃料燃燒是一種劇烈的氧化還原反應(yīng),通過燃燒釋放的熱能再轉(zhuǎn)化為電能(如火力發(fā)電),其能量轉(zhuǎn)化率不高。我們來學(xué)習(xí)一種新型電池—燃料電池。
3、燃料電池
【分析】
燃料電池就是利用原電池的工作原理將燃料和氧化劑(如O2)反應(yīng)所放出的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的一種高效、對(duì)環(huán)境友好的裝置。燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率理論上可以高達(dá)85%~90%(現(xiàn)在實(shí)際利用率已達(dá)到40%~60%)。
、偃剂想姵亟M成:
燃料:氫氣、甲烷(天然氣)、甲醇、乙醇、汽油等。
氧化劑:氧氣、空氣等。
電極:石墨
電解質(zhì):硫酸或KOH溶液
【思考與交流】
從組成上看,燃料電池與普通干電池和可充電電池有何不同?
燃料電池與普通干電池和可充電電池比較:普通干電池和可充電電池反應(yīng)物儲(chǔ)存于電池內(nèi)部,燃料電池反應(yīng)物不是儲(chǔ)存于電池內(nèi)部,由外部設(shè)備提供。電池裝置只是反應(yīng)器。
、陔姌O反應(yīng):以氫氧燃料電池為例:
電解質(zhì):H2SO4
負(fù)極:2H2-4e- =4H+; 正極:O2+ 4H++4e-= 2H2O
總反應(yīng):2H2+O2=2H2O
電解質(zhì):KOH
正極:O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-;負(fù)極:2H2 + 4OH- - 4e- → 4H2O
總反應(yīng):2H2 + O2 == 2H2O
、蹆(yōu)點(diǎn):燃料可以從外部源源不斷的輸入,能量利用率高,減少廢電池的污染,電池反應(yīng)產(chǎn)物對(duì)環(huán)境沒有污染。
〖過渡〗其實(shí)最好最清潔、最經(jīng)濟(jì)、最實(shí)用的能源是太陽,我們可以探究以下太陽能的利用。
〖板書設(shè)計(jì)〗
二、發(fā)展中的化學(xué)電源
1、干電池(鋅錳電池)
2、充電電池:(1)鉛蓄電池 (2)鎳鎘電池 (3)鋰離子電池
3、燃料電池
化學(xué)能與電能教學(xué)設(shè)計(jì)6
知識(shí)與技能:
1、通過實(shí)驗(yàn)探究原電池中發(fā)生的反應(yīng),認(rèn)識(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的基本原理。
2、學(xué)會(huì)分析、推理、歸納和總結(jié)的邏輯思維方法,提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。
3、通過實(shí)驗(yàn)和小組合作學(xué)習(xí),體驗(yàn)科學(xué)探究過程。
4、了解各類電池在生產(chǎn)、生活實(shí)際中的應(yīng)用,認(rèn)識(shí)化學(xué)的價(jià)值。增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)。
過程與放法:
1、經(jīng)歷對(duì)化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的化學(xué)實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步理解探究的意義,學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法。
2、通過實(shí)驗(yàn)探究從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)及原電池的構(gòu)成條件。
情感態(tài)度價(jià)值觀:
1、發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,樂于探究化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的奧秘,體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛和喜悅。
2、贊賞化學(xué)科學(xué)對(duì)個(gè)人生活和社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)。
教學(xué)重難點(diǎn):
1、認(rèn)識(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的基本原理
2、了解各類電池在生產(chǎn)、生活實(shí)際中的應(yīng)用
教學(xué)過程
創(chuàng)設(shè)問題情景
電能是現(xiàn)代社會(huì)最清潔、也是最重要的二次能源,人類生產(chǎn)、生活的各個(gè)方面都離不開它。而火力發(fā)電又在電能生產(chǎn)中占有相當(dāng)大的比重,是電能最主要的來源。
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提問
燃燒的本質(zhì)是什么?火力發(fā)電中能量的轉(zhuǎn)化方式是怎樣的?火力發(fā)電又有哪些優(yōu)
點(diǎn)和缺點(diǎn)呢?
學(xué)生討論、分析
激疑
針對(duì)火力發(fā)電的缺點(diǎn),能否通過某些方式將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能呢?
分組實(shí)驗(yàn)探究
鋅銅原電池原理
實(shí)驗(yàn)1:把一塊鋅片和銅片同時(shí)插入盛有稀硫酸的燒杯里。
實(shí)驗(yàn)2:用導(dǎo)線將鋅片和銅片連起來。
實(shí)驗(yàn)3:在導(dǎo)線中接入一個(gè)靈敏電流計(jì)。
將實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象和自己的結(jié)論記錄下來。
學(xué)生交流、討論
1、實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2中的現(xiàn)象有何不同?是什么原因造成的?
2、鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中,銅片表面有氣泡產(chǎn)生,你認(rèn)為這種氣體可能是什么?鋅片和銅片上可能分別發(fā)生什么反應(yīng)?如何證明?
3、靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明有電流通過,你如何解釋這一現(xiàn)象?該裝置的正負(fù)極分別是什么?請(qǐng)你再設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明之。
教師講解
原電池的定義;鋅銅原電池的工作原理;電極反應(yīng)式及電池總反應(yīng)式的書寫。
設(shè)疑
通過剛才的實(shí)驗(yàn)我們可以體會(huì)到,化學(xué)能在原電池裝置中可以直接轉(zhuǎn)化為電能,
那么,符合什么條件的裝置才能構(gòu)成原電池呢?
分組實(shí)驗(yàn)探究
原電池的構(gòu)成條件。
學(xué)生討論歸納
原電池的構(gòu)成條件:
1、兩種活潑性不同的金屬(或一種金屬和另一種非金屬導(dǎo)體)構(gòu)成電極。
2、電解質(zhì)溶液。
3、構(gòu)成閉合回路。
4、能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。
反思與評(píng)價(jià)
在剛才的分組實(shí)驗(yàn)中,同伴或其他組的同學(xué)的哪些做法對(duì)你有啟發(fā)?你又提出了
哪些好的思路?根據(jù)提供的儀器、藥品,你現(xiàn)在還能設(shè)計(jì)出其它的原電池裝置嗎?
課后作業(yè) 制作水果電池
小結(jié)
通過前面的兩組分組實(shí)驗(yàn),我們了解了原電池的工作原理和構(gòu)成條件,同學(xué)們對(duì)于通過實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行化學(xué)研究的思路、方法也一定有了更深的體會(huì)。為了滿足生產(chǎn)、生活、科學(xué)研究等各方面的需要,科學(xué)家尤其是化學(xué)家根據(jù)原電池原理設(shè)計(jì)出了許許多多形狀各異、用途不同的實(shí)用電池,極大地方便了我們的生活,也有力地促進(jìn)了科學(xué)的`發(fā)展。
那么,你所知道的電池有哪些呢?
學(xué)生舉例
教師引導(dǎo)學(xué)生分析
常見電池的組成和工作原理。
鞏固練習(xí)
相同條件下,純鋅粒和粗鋅粒與同濃度的稀硫酸反應(yīng)的速率一樣嗎?為什么?假如要求你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來證明你的觀點(diǎn),你的實(shí)驗(yàn)方案是怎樣的?證據(jù)和結(jié)論又是什么?
補(bǔ)充練習(xí)
1、根據(jù)Zn+Cu2+=Zn2++Cu的反應(yīng)原理設(shè)計(jì)一個(gè)原電池,當(dāng)Zn為負(fù)極時(shí),正極可以選用的金屬材料是:
A鎂B石墨C鋁D鉛
2、X、Y、Z都是金屬,把X投入Z的硝酸鹽溶液中,X的表面有Z析出,X與Y組成原電池時(shí),Y為電池的負(fù)極,X、Y、Z三種金屬的活潑性順序?yàn)椋海ǎ?/p>
AXYZBXZYCYXZDYZX
3、電工操作規(guī)程中規(guī)定不能把銅導(dǎo)線與鋁導(dǎo)線連接在一起,其中的化學(xué)原理是──────
──────。
4、市場上出售的熱敷袋中含有鐵屑、炭粉、木屑和少量氯化鈉、水等,熱敷袋啟
用前,用塑料袋和空氣隔絕,啟用時(shí)打開塑料袋,輕輕揉搓就會(huì)放出熱量。試回答下列
問題:
。1)熱敷袋產(chǎn)生熱量的來源是
。2)炭粉的主要作用是
。3)加入NaCl的作用是
5、生活中,有些金屬制品在使用一段時(shí)間后會(huì)失去表面的光澤,嚴(yán)重的會(huì)變得銹跡斑斑影響使用,尤其是鋼鐵制品在潮濕的空氣里很容易生銹,你知道這是什么原因嗎?試結(jié)合生活實(shí)際討論防止鋼鐵生銹的方法。
答案:1.BD2.C余略
教學(xué)反思:
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