人教版高中化学必修2第二章 化学反应与能量第二节 化学能与电能教案

第二章化学反应与能量 第二节化学能与电能

教材分析：

化学能与电能，是化学学科的理论性知识之一，以氧化还原反应原理为依托是对其本质的拓展和应用。因为学生在初中化学初步学习了“化学与能源”，在选修模块4将系统深入地学习化学反应与能量，本节为选修模块的学习奠定了基础。本节涉及到以下知识：氧化还原反应；能量的转换；原电池原理的应用；电解质溶液、金属的活泼性；物理学科的电学知识。通过本节课的学习，学生从实践到理论，以及从理论到实践的认知规律将会有很大的提高。而且原电池在实际生活、工农业生产、科学研究中应用十分广泛，因此学好本节知识，具有重要的理论意义和现实意义。 学情分析：

学生在初中的学习过程中已了解金属活动性，在必修一的学习中了解了氧化还原反应，通过对物理学科电学的学习也有一定的电学知识。因此，已经具备学习本课的的理论基础。新课程背景下要求学生自主探索，主动求知，学会收集、分析和利用各种信息及信息资源，并以此发展学生的实践能力、创新精神，合作与分享意识、社会交往能力和社会责任感。因此，在设计《化学能与电能》这节课时，我采用学案导学、分组实验和小组讨论的形式让学生自主探索问题，分析问题，解决问题，强化学生的探究意识；以实验现象激发学生的探究兴趣，引发学生通过对实验现象的观察，实验原理的分析，真正理解了原电池的本质（氧化还原反应），分析归纳构成原电池的条件。这样，学生不仅掌握了化学知识和规律，而且获得了探求知识的途径与方法。 教学目标：

知识与技能：1、了解原电池原理，能写出电极反应和电池反应方程式。

2、初步了解原电池的装置。

过程与方法：通过对化学能转化为电能的学习，体验科学探究的过程，理解科学

探究的意义、基本过程和方法。

情感态度与价值观：关注化学科学对个人生活和社会发展的贡献，关注能源问题，

逐步形成正确的能源观。

教学重点：认识原电池的工作原理；形成原电池的概念

教学难点：用已经学过的有关知识探究化学能转化为电能的条件和装置 教学方法：实验探究法、小组讨论

仪器用品：仪器：电流表、导线、小烧杯。

药品：稀硫酸、铜片、锌片。 学生自备：苹果（西红柿）

设计流程：

（一）课前学习：

1、旧知回顾，复习氧化还原反应

2、自主学习：能源分类及火电站工作原理 （二）课堂学习：

1、思考交流 锌与稀硫酸反应电子转移情况 2、小组合作完成实验

稀硫酸 3、小组讨论

(1) 根据提示谈论出现上述实验现象的原因 （三）归纳总结：

①原电池概念：原电池：将化学能转化为电能的装置叫做原电池。 ②原电池组成：外电路：导线、电流表；内电路：正负电极、电解质溶液。

③原电池工作原理：

（a）外电路中：电子从负极经过导线流向正极；

（b）内电路中： 负极，失电子（带正电荷）发生氧化反应； 正极，得电子（带负电荷）发生还原反应；

阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 负极反应：Zn-2e-=Zn2+ 正极反应：2H++2e-=H2↑ 总反应： Zn+2H+=Zn2++H2↑

(2)根据原电池原理分析下列装置能否形成原电池并解释原因

先向小烧杯中倒入约30ml稀硫酸，然后将锌片和铜片分别连接在和电流表相连的导线上，再将锌片和铜片一起放入盛有稀硫酸溶液的小烧杯中（注意锌和铜不要接触）观察铜片上的现象及电流表指针是否偏转 现象 铜片 CuZn 表面＿＿＿气泡产生 电流表指针

以此归纳原电池形成的条件

(a)两种活泼性不同的金属（或一种金属和另一种非金属导体）构成电 极。

比较活泼的金属做负极，相对不活泼的金属、石墨等做正极 (b)电解质溶液。

(c)电极用导线相联构成闭合。

（d）有一个自发的氧化还原反应。

（四）巩固练习（题见学案）

（五）趣味实验：小组合作完成水果原电池实验 （六）板书设计：

1、原电池概念：原电池：将化学能转化为电能的装置叫做原电池。 2、原电池组成：外电路：导线、电流表；内电路：正负电极、电解质溶液。

3、原电池工作原理：

（a）外电路中：电子从负极经过导线流向正极；

（b）内电路中： 负极，失电子（带正电荷）发生氧化反应； 正极，得电子（带负电荷）发生还原反应；

阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 负极反应：Zn-2e-=Zn2+ 正极反应：2H++2e-=H2↑ 总反应： Zn+2H+=Zn2++H2↑

4、原电池形成的条件

(a)两种活泼性不同的金属（或一种金属和另一种非金属导体）构成电 极。

比较活泼的金属做负极，相对不活泼的金属、石墨等做正极 (b)电解质溶液。

(c)电极用导线相联构成闭合。 （d）有一个自发的氧化还原反应。

（七）作业布置： 1、课后探究 2、课后习题

教学反思：本节课通过教师引导、学生讨论、 分组实验的形式展开。激发了学

生的学习兴趣，同时也锻炼了学生的动手能力，学生学习效率较高。

学生通过对原电池工作原理的讨论对很自然的就判断出原电池的

正、负极。在以后的教学中要注重学生的讨论和分组实验，激发学生学习兴趣，提高学习效率。

附学案设计： 课前学习：

1、旧知回顾：

（1）以镁和稀硫酸反应为例分析

①该反应是否为氧化还原反应＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

②＿＿＿元素的化合价升高，＿＿＿电子，被＿＿＿，称为＿＿＿剂； 硫酸中＿＿＿元素化合价降低，＿＿＿电子，被＿＿＿，称为＿＿＿剂。 ③氧化还原反应的本质＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 2、自主学习：

（1）能源的分类：一次能源＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（举例） 二次能源＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（举例） （2）看课本40页图2-8了解火电站工作原理

燃料燃烧（＿＿＿能转化为＿＿＿能）→加热水使水汽化为蒸气推动蒸汽

轮机（＿＿＿能转化为＿＿＿）→带动发电机发电（＿＿＿能转化为电

能） 课堂学习：

探究在不同条件下将锌片、铜片放入硫酸中出现不同现象的原因 1、思考交流

（1）根据初中所学的知识填写表格将锌片和铜片分别放入稀硫酸中锌片和铜片表面是否有气泡产生？并分析原因 现象 原因 铜片 表面＿＿＿气泡产生 锌片 表面＿＿＿气泡产生

（2）写出锌与稀硫酸反应的化学方程式及离子方程式

（3）锌与稀硫酸的反应是氧化还原反应吗？如果是请分析①哪种物质发生氧化反应，哪种物质发生还原反应？②电子是如何转移的

2.小组合作完成实验

先向小烧杯中倒入约30ml稀硫酸，然后将锌片和铜片分别连接在和电流表相连的导线上，再将锌片和铜片一起放入盛有稀硫酸溶液的小烧杯中（注意锌和铜不要接触）观察铜片上的现象及电流表指针是否偏转 现象 铜片 CuZn 表面＿＿＿气泡产生 电流表指针 稀硫酸

3.小组讨论

（1）从电子转移的角度分析出现实验2中现象的原因（提示：溶液中的电阻远大于导线中的电阻，电子沿导线流动；离子在溶液中自由移动）

（2）根据原电池原理分析下列装置能否形成原电池并解释原因