視頻標簽：化學能與電能

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視頻課題：高一化學人教版必修二第二章第二節化學能與電能-廣東省 - 汕頭

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第二節 化學能與電能 
第一課時 教學設計 
授課班級：高一（2）班 
【教學三維目標】 1、知識與技能： 
(1) 從實驗中認識到化學能可以轉化為電能并形成原電池的概念；   (2) 通過實驗探究，掌握原電池的構成條件； (3) 掌握銅鋅稀硫酸原電池的工作原理； (4) 能正確判斷簡單原電池的正負極。 2、過程與方法： 
(1) 通過火力發電的原理及利弊，能夠得出氧化還原反應與原電池之間的聯系；  (2) 能夠通過探究實驗總結出構成原電池裝置的條件；  (3) 培養學生從宏觀和微觀的角度去認知原電池的現象及原理。 3、情感態度與價值觀： 
 (1) 通過小組探究實驗活動，培養學生自主探索精神和同學間的交流合作學習的協作精神，并通過實驗不斷體現出由實踐→認識→再實踐→再認識的認知過程； (2) 利用微型實驗進行探究，樹立綠色化學理念，培養科學發展觀，增強為人類的文明進步學習化學的責任感和使命感。 【教學重點】 
初步認識原電池概念、反應原理以及構成。 【教學難點】 
通過對原電池實驗的探究，引導學生從電子轉移角度理解化學能向電能轉化的本質。 【難點突破】 
本節課采取基于“三重表征方式”的教學，利用情境、問題、表征方式的變化，由淺入深，循序漸進，層層遞進，并具有合理的梯度，逐步將學生的思維引向新的高度。 【教學準備】 
教學手段：演示實驗，學生分組探究實驗，多媒體演示課件以及授課寶教具的輔助 實驗準備：靈敏電流計、石墨棒、銅棒、鋅棒、牙簽棒、稀硫酸、無水乙醇、導線（帶鱷魚嘴）、燒杯、濾紙片、玻璃片 【教學設計思路】 
本節課的內容采用“宏觀（創設情境）—微觀（問題探究）—符號（輔助圖像）”三重表征方式設計教學。主要從設計出一套可以將化學能轉變成電能的裝置的必要性入手分析——能否實現將化學能轉變成電能，再從裝置的可行性（氧化還原反應的實質分析）出發引出——如何實現將化學能轉變成電能，接著借用實驗探究構成原電池的條件來完成——如何確保實現將化學能轉變成電能，最后研究原電池的工作原理掌握
 
                    
             
                    
                             
人教版高中化學必修二    第二章  化學反應與能量 
 
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——化學能是如何轉變成電能的。 【教學過程】 教學環節   教師活動 
  學生活動 
  設計意圖 
      宏觀表征，創設情 境教育 【多媒體展示】電燈泡、電動車、家用電器、手機電腦圖片 
【引出】日常生活處處離不開電，沒有電，起居飲食甚至交通娛樂都會不便利，因此電非常重要。 【問題初探1】你知道電能的來源嗎？我們有哪些方式發電？ 【圖片文字展示】火力、風力、水力、太陽能、潮汐能、地熱能發電 
【聯系生活】汕頭華能電廠通過火力來發電。 【播放火力發電過程的視頻】 引導學生講出過程中能量的轉化 【問題初探2】火力發電存在哪些弊端？ 
【提問】能不能減少中間能量轉化環節將化學能直接轉變為電能呢？ 
【引出】火力發電本質的深層分析，提出關鍵是在于將燃燒這種氧化還原反應產生的能量直接轉化為電能。  
   
  思考、回答   
  
結合視頻、課本總結 
聯系實際回答 思考      
從火力發電廠的過程入手，引導學生得出此方法的不足——能量利用率不高，那么能否將化學能直接
轉變為電能？從而快速切入課題。  
              
【過渡】我們選用同學們最熟悉的氧化還原反應，鋅與稀硫酸反應 
【回顧】鋅、銅分別與稀硫酸接觸會產生怎樣的現象？ 【實驗并引導觀察】如果將銅棒和鋅棒搭在一起插入稀硫酸溶液中會產生怎樣的現象？ 
      
 
【提問】 
（1）銅片上的氣體是什么？哪里來的？  （2）氫離子轉變為氫氣所需的電子從何而來？ 【引導】電子究竟是鋅片還是銅片失去的，我們可以用
  
思考、回答 觀察實驗現象，發現特殊情況   
   產生疑問  
回答：電流表    
 
         
 
 
                    
             
                    
                             
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 微觀表征，實驗探 究拉了
  實驗來證明。那么，如何通過實驗來證明鋅片上的電子是否通過導線轉移到了銅片上？  【實驗】鋅棒、銅棒用導線與電流表串聯插入稀硫酸溶液當中，電流表指針發生偏轉——產生電流 【小結】通過這個裝置實現了將鋅與稀硫酸這個氧化還原反應產生的化學能轉化為電能 【引出】原電池的概念 
【過渡】相信此刻同學們已經迫不及待要設計原電池，但原電池有哪些構成條件呢？因此我們今天要進行實驗探究。 
【引導】通過控制變量法：1、不改變稀硫酸溶液，通過改變電極材料來完成實驗；2、不改變鋅銅電極，將液體替換為酒精來完成實驗。 
實驗改進：微型實驗裝置．．．．．．
 
【實驗結果匯報】請同學匯報剛剛實驗的結果，并總結出原電池裝置中電極材料、液體的要求。 
【歸納】三個條件要求：①具有活潑性不同的兩個電極。  
②兩電極必須插在電解質溶液中。 
③能自發地發生氧化還原反應。 
【設問】給出滿足上述條件的兩個裝置，請學生分析為
何沒有電流產生？（沒有形成閉合回路） 
【小結】構成原電池的全部條件“兩極一液一線一反應” 
  
 觀察現象、領悟 
  
  
 
  
 
學生小組實驗，記錄現象，思考與討論   
  
 
匯報結果、得
出結論 
對原電池理解
更全面 
 
 
記錄、 
填寫學案 通過實驗、投影等直觀教學手段，能讓學生形成深刻的第一
印象，并在此基礎上改進實驗裝置，引入微型．．實驗裝置．．．．
，通過探究化學能轉化為電能的奧秘，提高學生學習化學的興趣和熱情，體驗科
學探究的艱辛與喜悅，讓學生在動手過程中構建穩定的化學知識 
  符號表征，
【過渡】現在我們知道了構成原電池裝置的條件，但是對于大多數同學來說還不懂得為什么這樣的裝置就可以實現將化學能轉化為電能，因此我們通過微觀動畫來了解其原理。 
【引導】觀看微觀動畫過程中交流討論：①導線上（外電路）電子的移動方向？溶液中（內電路）離子的移動方向？②你知道鋅片和銅片上面發生哪些反應嗎？ 
【講解】1、原電池內外電路構成（主要從電子流向和離    
 觀看微觀動畫、思考 
 
通過微觀分析正負極反應及電子轉移的方向，揭示了原電池反應的本質，通過書寫電極反應方程式，進行符號表征，在
 
                    
             
                    
                             
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揭示本 質啦啦
  子移向兩個角度進行分析） 2、原電池的電極規定  
負極：電子流出（陰離子移向）的一極。  
正極：電子流入（陽離子移向）的一極。  3、兩極反應和總反應（符號表征）  負極（鋅片）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反應） 正極（銅片）：2H++2e-=H2↑（還原反應）  
總反應： Zn+2H+=Zn2++H2↑ （氧化還原反應） 【課堂總結】請學生跟著老師一起完整描述原電池的原理 
【隨堂練習】詳見學案    記錄、 構建宏觀、微觀表征信息   
集體回答 
化學符號（圖像）的中介作用下，對宏觀、微觀表征信息給予梳理、整合，
使學生形成對原電池反應完整的表征認識，實現從感性認識到理性認知飛躍。  
 
【作業設計】 
1、完成練習冊相應的內容 
2、學以致用：利用身邊的材料和水果制作原電池，體驗生活中的化學 【板書設計】 
                      化學能與電能 原電池 
一、定義：將化學能轉變成電能的裝置。 二、構成條件：兩極一液一線一反應 三、原理：           電極反應式    
四、正負極判斷             
負極（鋅片）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反應） 正極（銅片）：2H++2e-=H2↑（還原反應） 
 
總反應： Zn+2H+=Zn2++H2↑ （氧化還原反應）


第二節  化學能與電能
第一課時  學案
      班級_____________   姓名_____________    座位_____________
【學習目標】

1. 通過小組合作完成實驗，親身體會構成原電池的條件，提高自己的動手能力；

2、掌握原電池的概念以及工作原理；
3、能夠寫出鋅銅稀硫酸原電池的電極反應式和電池總反應方程式。
【自主學習】

1.  

發電機

蒸汽

燃燒

燃煤發電的能量轉化
(1)過程：化學能―--→_________能――→________能――→電能    

2. ________ (氧化還原反應)是使化學能轉換為電能的關鍵。

1. 以鋅和稀硫酸反應（氧化還原反應）為例

實驗裝置圖
現象

 
3、原電池
(1)概念：___________________________________________
(2)裝置圖(右圖所示）
(3)實驗探究：構成原電池裝置需要的條件

實驗裝置圖	實驗步驟
	實驗一： 1、電極夾的一端已接入靈敏電流表正負極 ，將電極夾的另一端分別夾取兩種不同電極材料（見下表搭配） 2、在玻璃片上放置一小片濾紙，滴入2～3滴稀硫酸 3、將兩個電極材料同時接觸濾紙，觀察電流表指針是否偏轉并記錄在下表一 實驗二： 1、將玻璃片上的濾紙重新進行替換，滴入2～3滴無水乙醇 2、將鋅棒和銅棒同時接觸濾紙，觀察電流表指針是否發生偏轉并記錄在下表二

 
表一    探究原電池電極材料所需條件

液體	電極材料1	電極材料2	電流表指針是否偏轉，有偏轉打√，無則打×	得出電極材料需要滿足什么條件？
稀 硫 酸	牙簽	①牙簽
		②鋅棒
	石墨棒	③石墨棒
	銅棒	④銅棒
	鋅棒	⑤銅棒
	鋅棒	⑥石墨棒
	銅棒	⑦石墨棒

表二  探究原電池液體所需條件

液體	電極材料	電極材料	電流表指針是否偏轉，有偏轉打√	得出液體需要滿足什么條件？
酒精 (無水乙醇）	鋅棒	銅棒

 
(4)構成原電池的條件：_______________________________;_______________________________;
_______________________________; _______________________________;

5. 原電池的工作原理：

   電極反應式：負極(______）：_________________________                   
               正極(______）：_________________________
               總反應式：_____________________________

1. 原電池正負極判斷：

負極：電子____的一極，____離子移向的一極，發生_______反應的一極
正極：電子____的一極，____離子移向的一極，發生_______反應的一極
還有沒有其他判斷方法？_______________________________________

1. 總結

                                   （      ）

 

外電路：
                 負極(____)                           正極（____)
              （發生______反應）                 （發生______反應）
                        
                                             
    內電路：         _____離子移向                    _____離子移向                                  
【隨堂練習】
1、判斷以下哪些裝置可以形成原電池？

1. 寫出電極反應式以及總反應，并判斷正負極

負極(______）：____________________（________反應） 正極(______）：____________________（________反應） 總反應式：_________________________（________反應）   負極(______）：____________________（________反應） 正極(______）：____________________（________反應）     總反應式：_________________________（________反應）

3、 設計原電池  
請根據反應: Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu  設計一個原電池。
【課后作業】
1、完成全優練習冊《化學能與電能》相應的內容
2、動手試試看，利用水果制作原電池，體驗生活中的化學
 

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