第一篇:2 化學(xué)能與電能 教學(xué)設(shè)計(jì) 教案
教學(xué)準(zhǔn)備
1.教學(xué)目標(biāo)
教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)與技能
1.學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)原電池的工作原理和構(gòu)成條件,初步掌握原電池的正、負(fù)極的判斷方法,形成原電池的概念。
2.通過(guò)對(duì)原電池組成條件的研究,學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法。3.通過(guò)探究性實(shí)驗(yàn),能根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論的探究能力。
二、過(guò)程與方法
1.通過(guò)合作探究原電池的原理,理解化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的一般方法。2.能夠在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,從而解決問(wèn)題。
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1.體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛和喜悅,感受化學(xué)世界的奇妙與和諧。
2.學(xué)會(huì)與他人合作,主動(dòng)交流。
2.教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)
重點(diǎn):初步認(rèn)識(shí)原電池的概念、原理以及構(gòu)成原電池的條件。
難點(diǎn):從電子轉(zhuǎn)移的角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì),原電池構(gòu)成條件的探究。
3.教學(xué)用具 4.標(biāo)簽
教學(xué)過(guò)程 教學(xué)過(guò)程
【引入】上課前開(kāi)、關(guān)燈。
【思考】開(kāi)燈過(guò)程中消耗了何種形式的能量?關(guān)燈后是否還有電流流過(guò)? 【新課導(dǎo)入】使用電器都需要電能。電能是現(xiàn)代社會(huì)中應(yīng)用最廣泛、使用最方便,污染最小的一種二次能源,又稱(chēng)電力。物質(zhì)中的化學(xué)能在什么條件下能轉(zhuǎn)化為電能呢?又是如何轉(zhuǎn)化的呢?
【思考】物質(zhì)中的化學(xué)能在什么條件下能轉(zhuǎn)化為電能呢?又是如何轉(zhuǎn)化的呢? 【分析】火力發(fā)電原理
【問(wèn)題思考】火力發(fā)電過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化方式及存在弊端。
【討論】火力發(fā)電弊端:經(jīng)多次能量轉(zhuǎn)換,能量損耗大,燃料的利用率低;環(huán)境污染嚴(yán)重?!景鍟?shū)】
一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
1.火力發(fā)電(1)能量轉(zhuǎn)換(2)存在的問(wèn)題
【問(wèn)題思考】能否將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能? 【引導(dǎo)】引導(dǎo)分析
【探究1】
把一塊鋅片和銅片同時(shí)插入盛有稀硫酸的燒杯中,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(注意兩塊金屬片不要相接觸,下同)請(qǐng)記錄現(xiàn)象。
銅片:
無(wú)明顯變化
鋅片: 表面產(chǎn)生氣泡 2.原電池
(1)定義:將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置
【多媒體演示】演示銅鋅原電池的工作原理,并分析講解該電池中正、負(fù)極的判斷方法,各電極的反應(yīng)類(lèi)型。
【觀察】動(dòng)畫(huà)中電子的流向、電流的方向、H+的移動(dòng)方向、氣泡產(chǎn)生的位置?!景鍟?shū)】
(2)Zn-Cu原電池的工作原理 【聽(tīng)講】原電池的反應(yīng)原理并記錄。【啟發(fā)】電能和氧化還原反應(yīng)之間的關(guān)系
【板書(shū)】
(3)原電池反應(yīng)的本質(zhì):氧化還原反應(yīng)
【設(shè)問(wèn)】上述裝置能產(chǎn)生電流,其它類(lèi)似的裝置是否也能產(chǎn)生電流?
第二篇:化學(xué)能與電能教學(xué)設(shè)計(jì)(范文)
化學(xué)能與電能 教學(xué)設(shè)計(jì)
化學(xué)能與電能 教學(xué)設(shè)計(jì)
中寧中學(xué) 榮濤
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(wèn)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(lái)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(guò)“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(wèn)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(guò)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(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
3.情感目標(biāo):通過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)實(shí)驗(yàn)、分析、討論、總結(jié)、應(yīng)用等過(guò)程,誘導(dǎo)學(xué)生觀察、思考、推理、探究。
首先由教師提出問(wèn)題、創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情景,學(xué)生通過(guò)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(guò)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(kāi)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(lè)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(wú)水乙醇、蒸餾水、導(dǎo)線(xiàn)(帶鱷魚(yú)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(huà)、多媒體教學(xué)平臺(tái)。
七、教學(xué)過(guò)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(wèn)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(lái)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(kāi)朗、樂(lè)觀的婦女,當(dāng)她在開(kāi)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(chē)禍后留下的痕跡。令人百思不解的是,打從車(chē)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(kāi)一個(gè)藥方嗎?
九、板書(shū)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(guò)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(kāi)展探究活動(dòng)的積極手段,并在其過(guò)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(guò)程來(lái)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(lái)看,通過(guò)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(guò)實(shí)踐──認(rèn)識(shí)──再實(shí)踐的親身體驗(yàn)的學(xué)習(xí)過(guò)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。
薦上教版
九
年
級(jí)
化
學(xué)
教
案
全
套
薦人教版初中化學(xué)教案(很實(shí)用)薦化學(xué)
教
學(xué)
設(shè)
計(jì)
范
例
薦中學(xué)化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)、案例與反思(3000字)薦初三化學(xué)教案
第三篇:2 化學(xué)能與電能 教學(xué)設(shè)計(jì) 教案
教學(xué)準(zhǔn)備
1.教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)與技能
1.學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)原電池的工作原理和構(gòu)成條件,初步掌握原電池的正、負(fù)極的判斷方法,形成原電池的概念。
2.通過(guò)對(duì)原電池組成條件的研究,學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法。3.通過(guò)探究性實(shí)驗(yàn),能根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論的探究能力。
二、過(guò)程與方法
1.通過(guò)合作探究原電池的原理,理解化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的一般方法。2.能夠在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,從而解決問(wèn)題。
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1.體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛和喜悅,感受化學(xué)世界的奇妙與和諧。2.學(xué)會(huì)與他人合作,主動(dòng)交流。
2.教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)
重點(diǎn):初步認(rèn)識(shí)原電池的概念、原理以及構(gòu)成原電池的條件。
難點(diǎn):從電子轉(zhuǎn)移的角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì),原電池構(gòu)成條件的探究。
3.教學(xué)用具 4.標(biāo)簽
教學(xué)過(guò)程
【引入】上課前開(kāi)、關(guān)燈。
【思考】開(kāi)燈過(guò)程中消耗了何種形式的能量?關(guān)燈后是否還有電流流過(guò)? 【新課導(dǎo)入】使用電器都需要電能。電能是現(xiàn)代社會(huì)中應(yīng)用最廣泛、使用最方便,污染最小的一種二次能源,又稱(chēng)電力。物質(zhì)中的化學(xué)能在什么條件下能轉(zhuǎn)化為電能呢?又是如何轉(zhuǎn)化的呢? 【思考】物質(zhì)中的化學(xué)能在什么條件下能轉(zhuǎn)化為電能呢?又是如何轉(zhuǎn)化的呢? 【分析】火力發(fā)電原理
【問(wèn)題思考】火力發(fā)電過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化方式及存在弊端。
【討論】火力發(fā)電弊端:經(jīng)多次能量轉(zhuǎn)換,能量損耗大,燃料的利用率低;環(huán)境污染嚴(yán)重?!景鍟?shū)】
一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
1.火力發(fā)電(1)能量轉(zhuǎn)換(2)存在的問(wèn)題
【問(wèn)題思考】能否將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能? 【引導(dǎo)】引導(dǎo)分析
【探究1】
把一塊鋅片和銅片同時(shí)插入盛有稀硫酸的燒杯中,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(注意兩塊金屬片不要相接觸,下同)請(qǐng)記錄現(xiàn)象。
銅片:
無(wú)明顯變化
鋅片: 表面產(chǎn)生氣泡
【探究2】
首先將兩根導(dǎo)線(xiàn)連接在一起,觀察銅片表面有無(wú)變化;然后在導(dǎo)線(xiàn)中間連接一個(gè)靈敏電流計(jì),觀察電流計(jì)的指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)? 請(qǐng)記錄現(xiàn)象。
電流計(jì):指針偏轉(zhuǎn)
銅片:表面有氣泡產(chǎn)生
鋅片: 溶解
結(jié)論:有電流產(chǎn)生
【講解】原電池的定義
定義:將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置?!景鍟?shū)】 2.原電池
(1)定義:將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置
【多媒體演示】演示銅鋅原電池的工作原理,并分析講解該電池中正、負(fù)極的判斷方法,各電極的反應(yīng)類(lèi)型。
【觀察】動(dòng)畫(huà)中電子的流向、電流的方向、H+的移動(dòng)方向、氣泡產(chǎn)生的位置。
【板書(shū)】
(2)Zn-Cu原電池的工作原理 【聽(tīng)講】原電池的反應(yīng)原理并記錄?!締l(fā)】電能和氧化還原反應(yīng)之間的關(guān)系
【板書(shū)】
(3)原電池反應(yīng)的本質(zhì):氧化還原反應(yīng)
【設(shè)問(wèn)】上述裝置能產(chǎn)生電流,其它類(lèi)似的裝置是否也能產(chǎn)生電流? 【演示探究】
改變電極材料、溶液、連接方式進(jìn)行演示探究(控制變量),引導(dǎo)學(xué)生觀察思考。
【對(duì)比分析】對(duì)比分析,原電池的構(gòu)成條件
①有兩種活潑性不同的金屬(或金屬與非金屬)作電極 ②要有電解質(zhì)溶液 ③兩極要形成閉合電路 要點(diǎn):兩極、一液、要閉合 【板書(shū)】
(4)原電池的構(gòu)成條件:兩級(jí)、一液、要閉合 【引導(dǎo)】
【探究3】利用桌面上的蘋(píng)果和其他材料制作一個(gè)水果電池。【思考與交流】如何判斷電池的正負(fù)極,連連看
課堂小結(jié)
課后習(xí)題
《化學(xué)能與電能》第一課時(shí)練習(xí)【課堂練習(xí)】
1.將鋅片和銅片用導(dǎo)線(xiàn)連接置于稀硫酸中,下列說(shuō)法不正確的是()A.鋅片的質(zhì)量逐漸增大
B.電流方向是從銅片向鋅片 C.H+在銅片表面被還原
D.氫離子濃度逐漸變小 2.X、Y、Z都是金屬,把X浸入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是電池的負(fù)極。X、Y、Z三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)椋ǎ粒兀荆伲荆?/p>
B.X>Z>Y
C.Y>X>Z D.Y>Z>X
3.下列裝置中能產(chǎn)生電流的是()
【課堂練習(xí)參考答案】 1.A
2.C
3.C 【課后作業(yè)】
1.下列各組材料中,不能組成原電池的是()
2.由銅、鋅和稀硫酸組成的原電池工作時(shí),電解質(zhì)溶液的pH怎樣變化()A.逐漸變大
B.先變小后變大
C. 不變
D.逐漸變小 3.下列敘述中正確的是()A.原電池的負(fù)極得電子,發(fā)生還原反應(yīng)
B.原電池中較活潑的金屬作正極
C.原電池的電極一定要由兩種不同的金屬組成 D.原電池中發(fā)生氧化反應(yīng)的電極是負(fù)極 4.把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中,用導(dǎo)線(xiàn)兩兩相連可以組成各種原電池。若a、b相連,a為負(fù)極;c、d相連時(shí),c為負(fù)極;a、c相連時(shí),c為正極;b、d相連時(shí),b為正極。則此四種金屬的活潑性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋ǎ?/p>
A.a(chǎn)>b>c>d
B.a(chǎn)>c>d>b
C.c>a>b>d
D.b>d>c>a 5.將____能轉(zhuǎn)變?yōu)開(kāi)___能的裝置叫做原電池。原電池中正極發(fā)生_______反應(yīng),負(fù)極發(fā)生_______反應(yīng)。原電池中,在外電路,電子由____極經(jīng)過(guò)導(dǎo)線(xiàn)流向____極。在內(nèi)電路,陽(yáng)離子向____極移動(dòng),陰離子向_____極移動(dòng),這樣就形成了閉合回路。原電池的反應(yīng)本質(zhì)是__________反應(yīng)?!菊n后作業(yè)參考答案】
1.C
2.A
3.D 4.A
5.化學(xué),電,還原,氧化,負(fù),正,正,負(fù),氧化還原。
第四篇:2 化學(xué)能與電能 教學(xué)設(shè)計(jì) 教案
教學(xué)準(zhǔn)備
1.教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
⑴通過(guò)Cu-Zn原電池的原理了解常見(jiàn)的化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化方式 ⑵能舉例說(shuō)明化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系
⑶通過(guò)不同的組成,理解原電池原理及其形成條件 2.過(guò)程與方法
⑴通過(guò)預(yù)習(xí)培養(yǎng)自學(xué)能力、獨(dú)立解決問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力 ⑵通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,提高實(shí)驗(yàn)操作能力
⑶通過(guò)思考與交流學(xué)會(huì)聯(lián)系自己已掌握的知識(shí)通過(guò)比較歸納認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)特征。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀
⑴通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)參與意識(shí)與團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)
⑵經(jīng)過(guò)探究過(guò)程,提高創(chuàng)新思維能力,勇于探索問(wèn)題的思維意識(shí),體驗(yàn)科學(xué)探究過(guò)程 ⑶通過(guò)原電池原理的應(yīng)用以及了解電池歷史,體驗(yàn)學(xué)習(xí)化學(xué)樂(lè)趣,拓展知識(shí)視野
2.教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)
【教學(xué)重點(diǎn)】 1.原電池的概念與構(gòu)成的條件
2.原電池的工作原理、正負(fù)極判斷及簡(jiǎn)單原電池電極反應(yīng)的書(shū)寫(xiě) 【教學(xué)難點(diǎn)】 原電池的工作原理探究以及化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能裝置設(shè)計(jì)
3.教學(xué)用具
電流計(jì),銅片、鐵片、鋅片、碳棒、干電池、稀硫酸、無(wú)水乙醇、導(dǎo)線(xiàn)(帶鱷魚(yú)嘴)、燒杯、西 紅柿等水果及教師制作課件、銅鋅原電池工作原理的模擬動(dòng)畫(huà)、多媒體教學(xué)平臺(tái)。
4.標(biāo)簽
教學(xué)過(guò)程 【教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)】 環(huán)節(jié)一
創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,引入教學(xué)探究
環(huán)節(jié)二
創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境和實(shí)驗(yàn)情境,通過(guò)合作探究原電池的工作原理 環(huán)節(jié)三
創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境,探究并總結(jié)歸納構(gòu)成原電池的條件
環(huán)節(jié)四
知識(shí)升華,原電池原理的應(yīng)用以及電池發(fā)明史,拓展知識(shí)視野 【教學(xué)過(guò)程】
環(huán)節(jié)一
創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,引入教學(xué)探究
【講述】燃煤發(fā)電的一系列能量轉(zhuǎn)換過(guò)程:化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能。分析利用火力發(fā)電的利弊
【設(shè)問(wèn)】火力發(fā)電的這些缺點(diǎn)催生了新的電能發(fā)生裝置,能不能找到一種裝置能把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能?
環(huán)節(jié)二
創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境和實(shí)驗(yàn)情境,通過(guò)合作探究原電池的工作原理 【學(xué)生實(shí)驗(yàn)
教師指導(dǎo)】 實(shí)驗(yàn)1
觀察記錄(你看到了什么?)
結(jié)論(小組討論)
將鋅片和銅片平行插入稀硫酸溶液中,觀察現(xiàn)象;
再使鋅片和銅片接觸,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
【提出問(wèn)題】你的頭腦中產(chǎn)生了什么疑問(wèn)?做一個(gè)合理的假設(shè)解釋你的疑問(wèn)!【學(xué)生假設(shè)】假設(shè):電子從鋅片跑到銅片上。【追問(wèn)】如何證明電路中有電子通過(guò)?
【學(xué)生回答】用電流表檢驗(yàn)!將鋅片和銅片用導(dǎo)線(xiàn)連接起來(lái),在導(dǎo)線(xiàn)之間接入電流表。平行插入稀硫酸溶液中觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
【教師】動(dòng)手實(shí)驗(yàn) 【學(xué)生實(shí)驗(yàn)教師指導(dǎo)】 實(shí)驗(yàn)2:
觀察記錄(你看到了什么?)
結(jié)論(小組討論)
將鋅片和銅片用導(dǎo)線(xiàn)連接起來(lái),在鋅片和銅片導(dǎo)線(xiàn)之間接入電流表。
【教師】有電流產(chǎn)生。從能量變化的角度分析這是什么裝置? 【學(xué)生】化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
【板書(shū)】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?!拘〗M討論】1.在鋅片和銅片表面分別發(fā)生了哪些變化? 2.電子從哪里來(lái),到哪里去?
3.電池的正極和負(fù)極分別是什么?判斷依據(jù)是什么?
4.溶液中有哪些看不見(jiàn)的現(xiàn)象?
【展示圖片】
【小組匯報(bào)】由于Zn失去的電子經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)轉(zhuǎn)移到Cu片上,故導(dǎo)線(xiàn)上有電流通過(guò),因此電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。電子由鋅片流向銅片,根據(jù)物理學(xué)知識(shí),電子移動(dòng)方向與電流方向相反,電流由銅片流向鋅片,銅片為正極,鋅片為負(fù)極。負(fù)極Zn:Zn-2e-=Zn2+
正極Cu:2H++2e-=H2↑
Zn失去的電子成Zn2+進(jìn)入溶液,溶液中的陰離子移向負(fù)極Zn,陽(yáng)離子移向正極Cu?!灸M動(dòng)畫(huà)】
【過(guò)渡】原電池是化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置,哪么要構(gòu)成一個(gè)原電池需要哪些條件呢?
環(huán)節(jié)三
創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境,探究并總結(jié)歸納構(gòu)成原電池的條件
【實(shí)驗(yàn)探究】用下列藥品:Zn片、Cu片、石墨棒、Fe釘、玻璃棒、稀硫酸、無(wú)水乙醇、導(dǎo)線(xiàn)、電流表、燒杯等設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)歸納構(gòu)成原電池的條件。我設(shè)計(jì)的原電池
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
電流表是否偏轉(zhuǎn)
能否構(gòu)成原電池
結(jié)
論
【討論總結(jié)】
形成條件一:活潑性不同的兩個(gè)電極---負(fù)極:較活潑的金屬;正極:較不活潑的金屬或非金屬導(dǎo)體石墨等;形成條件二:電極需插在電解質(zhì)溶液中; 形成條件三:必須形成閉合回路。用一句話(huà)可概括為“兩極一液成回路” 環(huán)節(jié)四
知識(shí)升華:原電池原理的應(yīng)用以及電池發(fā)明史,拓展知識(shí)視野 【課堂練習(xí)】請(qǐng)你當(dāng)醫(yī)生:格林太太的故事 【閱讀材料】伏打電池的發(fā)明史
【課后作業(yè)】
1、回家搜集下列材料:Fe片(Al片)、Cu片、導(dǎo)線(xiàn)、水果(飲料)、電流計(jì),電流計(jì)(去掉電池的音樂(lè)卡片、發(fā)光二極管或手電筒用小燈泡),請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)裝置使電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)(音樂(lè)卡片重新發(fā)出響聲、發(fā)光二極管或小燈泡發(fā)光)。并畫(huà)出設(shè)計(jì)草圖。
2、回家搜集廢干電池并拆開(kāi),弄清它的構(gòu)造及原理。
3、習(xí)題檢測(cè)
板書(shū)
第二節(jié)《化學(xué)能與電能》 第二節(jié)
化學(xué)能與電能
一、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化
1、原電池:原電池是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
2、原電池的原理:是氧化還原反應(yīng)。
二、原電池的構(gòu)成條件
1、有活潑性不同的兩極作為原電池的正負(fù)極。
2、要有電解質(zhì)溶液
3、要形成閉合回路
4、要能自發(fā)的進(jìn)行氧化還原反應(yīng)
第五篇:《化學(xué)能與電能》教學(xué)設(shè)計(jì)
三維目標(biāo):
①通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究初步認(rèn)識(shí)一些常見(jiàn)的化學(xué)電源。
知識(shí)與技能:
②能從能量轉(zhuǎn)化、裝置、電極反應(yīng)等方面區(qū)別充電和放電反應(yīng)。
③初步了解化學(xué)電源在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。
過(guò)程與方法:
①學(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。
②通過(guò)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
①將電池的知識(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
②通過(guò)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(guò)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(xiě)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(lái)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(jiǎn)稱(chēng)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(shuō)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。
②電極反應(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
③優(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。
④改進(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(zhǎng)了電池的使用壽命。
[思考與交流] 干電池即使不使用,過(guò)一段時(shí)間也會(huì)失效,在購(gòu)買(mǎi)、保存和使用干電池方面你有何經(jīng)驗(yàn)和建議?
提示:購(gòu)買(mǎi)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(guò)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(wèn)題】
請(qǐng)同學(xué)們舉例說(shuō)明,哪些電器中使用了可充電電池。汽車(chē)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(chēng)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
①結(jié)構(gòu):
[展示] 鉛蓄電池(簡(jiǎn)稱(chēng)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
③優(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(chē)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。
①電池反應(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
②優(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(wèn)題。
應(yīng)用:廣泛用于收錄機(jī)、無(wú)線(xiàn)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(jiàn)電池類(lèi)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?jī)?chǔ)存少,使用時(shí)間短。
應(yīng)用:筆記本電腦、移動(dòng)電話(huà)、數(shù)碼照相機(jī)、攝像機(jī)等等。
【思考與交流】
課本43頁(yè)
【過(guò)渡】
燃料燃燒是一種劇烈的氧化還原反應(yīng),通過(guò)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(lái)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%)。
①燃料電池組成:
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。
②電極反應(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
③優(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?gòu)U電池的污染,電池反應(yīng)產(chǎn)物對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染。
〖過(guò)渡〗其實(shí)最好最清潔、最經(jīng)濟(jì)、最實(shí)用的能源是太陽(yáng),我們可以探究以下太陽(yáng)能的利用。
〖板書(shū)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
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