化学能转化为电能教案
实验活动6 化学能转化成电能 高中化学必修二教案教学设计 人教版

化学能转化为电能【教学目标】知识与技能:1.获得化学能与电能转化的化学实验的基础知识和基本技能,学习实验研究的方法,能设计并完成化学能与电能转化的化学实验。
2.形成原电池的概念,探究构成原电池的条件。
过程与方法:1.经历对化学能与电能转化的化学实验探究的过程,进一步理解探究的意义,学习科学探究的基本方法,提高科学探究的能力。
2.能对自己的探究原电池概念及形成条件的学习过程进行计划、反思、评价和调控,提高自主学习化学的能力。
情感态度与价值观:赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献,关注能源问题,形成正确能源观。
【教学重难点】重点:原电池的概念与构成的条件。
难点:用已经学过的有关知识探究化学能转化成电能的条件和装置。
【教具准备】多媒体、烧杯、导线、电流表、铜片、锌片、石墨棒、稀硫酸【教学过程】[新课导入]【多媒体动画展示:热电厂生产的过程】[板书]一、化学能直接转化为电能的原理与装置[学生自学]阅读课本,思考问题:(教师播放投影片)1.当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时,化学能要经过一系列能量转换才能转化为电能。
2.把氧化剂和还原剂分开,使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。
3.需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从氧化剂区域流向还原剂区域。
4.考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境,化学物质的选择。
5.从电学角度考虑仪器选择和组装问题[师生互动]:1.学生活动形式:组成课堂学习小组进行讨论,建立思维模型。
2.挖掘学生已有的氧化还原反应知识来分析氧化剂和还原剂之间电子转移中的能量转化。
3.积极引导学生思考将氧化反应和还原反应拆开的有关问题(怎样实现上述想法?氧化剂和还原剂分别选择什么物质?它们怎样给出和接受电子?)。
师:能否将氧化反应区域和还原反应区域拆开?这样在氧化反应区域和还原反应区域之间可能有电子流动,从而完成化学能向电能的转化。
[板书]实验设计:1.Cu-Zn原电池实验:①Cu、Zn分别插入稀硫酸中。
化学能转化为电能教案

化学能转化为电能教案化学能转化为电能教案【学习⽬标】理解原电池的概念和构成条件、原电池的⼯作原理。
教学重点:原电池的概念和构成条件、原电池的⼯作原理。
教学难点:探究化学能转化成电能的条件和原电池的⼯作。
【预备知识】1.在化学反应中,物质中化学能的变化通常表现为的变化,即转化为。
2.⾦属活动性顺序表3.在氧化还原反应中:氧化剂电⼦,发⽣反应,还原剂电⼦,氧化还原反应本质。
【⾃主学习】1.⼀次能源:_______________,如流⽔、风⼒、原煤、⽯油、天然⽓等。
2.⼆次能源:______________,如电⼒、蒸汽等。
3.电能是现代社会中应⽤___________、使⽤___________、____________的⼀种⼆次能源。
4.化学能与电能之间的转化⽅式(1)间接转化---------燃煤发电燃煤发电是从煤中的化学能开始的⼀系列能量的转换过程:______________________。
它们之间的能量转化关系是:将能转化为能。
是直接转化还是间接转化?(2)直接转化------原电池:(视频播放铜锌原电池实验完成课本实验2-4)①它们之间的能量转化关系是:将能转化为能。
是直接转化还是间接转化?原②原电池:将_____________转化成__________的装置。
③铜锌原电池的⼯作原理:负极反应:,正极反应:。
总反应:。
在装置中硫酸溶液的作⽤。
装置:两电极、电解质溶液、导线(或将两电极直接靠拢)原电池的反应中(有/⽆)电⼦转移,其反应类型属于反应。
④原电池装置是把氧化还原反应分成两个半反应,____________和___________在两个不同的区域进⾏。
两个电极分别是极和极。
【由于氧化还原反应在两极上进⾏,电⼦转移通过导线完成,使溶液中离⼦运动时⼲扰减⼩。
所以,氧化还原反应速率加快。
(即原电池的氧化还原反应速率⼤于其他的氧化还原反应)】电极判断:负极:电⼦,发⽣反应。
电极材料正极:电⼦,发⽣反应。
3、化学能转化为电能——电池-鲁科版选修四教案

3、化学能转化为电能——电池-鲁科版选修四教案一、教学目标1.掌握电池的基本概念和组成。
2.理解电池的化学反应及其转化为电能的原理。
3.了解不同类型电池的特点和用途。
二、教学重难点1.化学能转化为电能的原理。
2.电池的化学反应及其组成。
三、教学内容1. 电池的基本概念电池是将化学能转化为电能的装置。
其基本构成是两个半电池,即两个不同金属电极及其溶解在电解质中的离子,通过导线连接而相连,并搭建在各自的半电池中,在外接负载条件下向负载提供电能的装置。
2. 电池的化学反应电池是通过化学反应将化学能转化为电能的装置。
在电池中,两个半电池通过电解质相互联系,而产生化学反应,电池中的元件之间涉及多种可能的反应和变化。
3. 电池的工作原理电池的工作原理是两种不同物质之间的化学反应和电荷分离两种物质之间的电荷分离。
在电池的工作过程中,两种不同的金属或非金属产生电化学反应,生成电荷失衡的离子,即进行了氧化还原反应。
4. 不同类型电池的特点及应用根据不同的化学反应原理和材料组成,电池可分为干电池、碱性电池、铅蓄电池、锂离子电池、太阳能电池等多种类型。
•干电池:由纯锌和碳对电极、混合氧化物为正极、酸类或碱类电解质组成。
虽然电压较低,但由于价格低廉,用途广泛。
•碱性电池:由锌和锰相对作为负极、氧化银为正极、氢氧化钾为电解质组成。
电压较高,使用寿命长,适用于数码相机、闹钟等各种低功耗电器。
•铅蓄电池:由铅的氧化还原反应和硫酸的电离反应组成,可用于汽车、UPS等大功率应用。
•锂离子电池:由锂离子和金属氧化物相互作用,并在此基础上生成电池。
锂离子电池体积轻巧,能量密度高,使用寿命长,并适用于移动电话、平板电脑等电子产品。
•太阳能电池:由太阳光辐射击破,光伏效应产生电能。
太阳能电池广泛应用于野外探险、太空航天等领域。
四、教学方法1.讲解法:讲解电池的基本原理、结构和组成等内容。
2.案例分析法:通过案例分析电池的使用和特点,旨在使学生加深对电池性质的理解。
高中化学优质教案 化学能转化为电能 教学设计[必修](7)
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第1课时化学能转化为电能本内容选自人教版高中化学必修2《化学反应与能量》第二章第二节第一课时。
教学对象为某城镇重点中学普通班学生。
一、教学设计思路分析1、教材分析本节课的地位和作用:从知识体系看,原电池原理是在氧化还原反应知识基础之上发展起来的一种重要基础理论,是中学化学课程标准中的重要内容之一,也是中学化学中的重要基础理论之一。
通过对初中化学和高一化学的学习,学生已对“化学与能源”的问题有了初步的认识,今后还要选修“化学反应原理”这一模块,将进一步学习原电池、化学反应与能量、金属的腐蚀和保护这些内容。
因此,学习本节知识,不但可加深对氧化还原反应、化学与能量等知识的理解,为学习更深层次的电池理论奠定基础,而且还可提高学生生活能力和科学素养。
教学重点:原电池的工作原理和构成条件。
教学难点:如何通过原电池实验探究,使学生从电子转移角度理解化学能转化为电能的本质2、学情分析学生已具备一定的认知水平和观察能力,思维活跃,好奇心、求知欲强,已有了初步的实验操作能力和分析能力。
学生已经学习了金属的性质、电解质溶液、氧化还原反应等知识,为学习原电池原理及构成条件奠定了基础。
但是,学生的“抽象”思维能力还不够,因此要加强实验教学,丰富学生感性认知,以促进学生理性认识能力的不断提高。
3、教学设计重点及基本思路采用“质疑导课→实验探究→新知应用与实践检验→总结与知识拓展”的教学模式,突出探究原电池的构成条件和原电池原理,用化学检验和电流计检测的方法论证电子转移方向,促进学生对原电池原理的理解。
二、教学方案设计1、教学目标知识与技能:通过实验探究,理解原电池原理,初步掌握原电池的构成条件,并能正确判断原电池的正负极以及书写电极反应方程式;过程与方法:通过实验探究,经历研究过程,体验研究方法;通过交流与合作,比较与归纳等教学形式,掌握学习化学的方法。
情感态度与价值观:认识到生活中存在化学,并能初步运用化学知识认识和解决生活中的简单问题2、教法和学法指导问题讨论法、对比法、归纳法3、教学模式4、课前准备分组准备:每组6人(学优学困情况相当),每组1名组长。
化学能转化为电能——电池+第1课时+参考教案

第2节化学反应与能量变化第1课时◆教学目标【知识与技能】(1)理解化学能与电能之间转化的实质。
(2)掌握化学能是能量的种形式,它同样可以转化为其他形式的能量。
(3)了解金属的腐蚀及防腐措施。
【过程与方法】通过反应物之间电子的转移的探究,理解原电池的形成的本质是氧化还原反应的拓展和运用。
【情感态度与价值观】发展学生学习化学的兴趣,使其乐于探究化学能转化为电能的奧秘,有将有关化学知识应用于生产、生活实践的意识。
◆教学重难点【教学重点】初步认识原电池的概念、原理、组成及应用。
【教学难点】通过对原电池实验的研究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质,以及这种转化的综合利用价值。
◆教学方法实验导入、实验引导、现象观察,通过分析实验现象得出化学能转化为电能的原理,进而学习原电池的组成条件、工作原理,掌握化学能转化为电能的过程。
◆教学过程一、导入新课【实验探究】【讲述】我们日常使用的电能主要来自于火力发电。
火力发电是通过化石燃料的燃烧时发生的氧化还原反应,使化学能转化为热能,加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机,带动发电机发电。
火力发电过程中,化学能经过一系列能量转化过程,简介转化为电能。
其中燃烧(氧化还原反应)是关键。
化学能燃料燃烧→热能蒸汽轮机→机械能发电机→电能要想使氧化还原反应释放的能量直接转化为电能,就要设计一种装置,使反应中的电子转移在一定条件下形成电流。
化学电池就是这样一种装置。
二、推进新课教学环节一:原电池装置【讲述】电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一-种二次能源,又称电力。
例如,日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄相机……这切都依赖于电池的应用。
那么,电池是怎样把化学能转变为电能的呢?这就让我们用化学知识揭开电池这个谜。
【板书】二、化学反应与电能一、化学能与电能的相互转化1.燃煤发电的过程化学能燃料燃烧→热能蒸汽轮机→机械能发电机→电能【板书】2.燃烧的本质——氧化还原反应【讲解】氧化还原反应的本质是氧化剂与还原剂之间发生电子转移的过程,电子转移引起原子的重新组合,伴随着体系能量的变化。
《化学能转化为电能》教学设计

《化学能转化为电能》教学设计安徽省铜陵市第三中学赵英亮教学目标:一.知识与技能帮助学生彻底理解原电池的工作方式,形成原电池所需必要条件等。
二.过程与方法紧密结合实验与教材,令学生在实验中能有所获,有所得。
三.情感态度价值观使学生深刻认识到化学与生活密切相关,产品走出实验室的不易。
重点:构成原电池所需必要条件。
难点:正确认识,理解原电池的工作原理。
教具:学案,黑板,粉笔,实验,器材,多媒体设备等一.引课师:我们先利用之前所学知识,来回答这几个问题。
提出问题问题一若将锌片插入稀硫酸溶液中,有何现象?答:锌片表面产生气泡。
解析:锌与稀硫酸发生氧化还原反应,置换出溶液中的氢离子。
问题二若将铜片放入稀硫酸溶液中,会出现现象吗?答:不会。
解析:从金属活动性顺序表即可看出,铜的金属活泼性位于氢元素之后,不会与稀硫酸反应。
问题三若同时将锌片,铜片放入稀硫酸中,又会看到什么?答:锌片表面产生气泡,铜片表面则不会。
解析:铜不参与,也不会干扰到锌与稀硫酸的反应。
实验一请看老师进行以下实验,类似问题三,将锌片与铜片一起放入稀硫酸溶液中,在其上方用导线连接,同时接入一只灵敏电流计,再请大家观察该实验与前几个问题中实验现象的区别。
问:此时装置中主要出现了哪几个现象?答:铜片上也出现了气泡,电流计指针发生偏转。
解析:这就说明装置中产生了电流。
问:为何铜片上也会出现气泡呢?依之前所述,铜片是否会与稀硫酸反应,产生氢气?答:不会。
解析:而气泡究竟来自哪里?我们下面就来从这样几个角度来更深入探究。
探究一当组装完上述装置后,是怎样的变化使得铜片表面产生气泡?答:只有锌将电子给予了铜片周围的氢离子,才会产生气泡。
探究二经以及分析生成物,实验后锌片质量减小,铜片上放出的是氢气,则锌片与铜片上会发生怎样的反应?答:锌片上失去电子得到锌离子,铜片附近氢离子得到电子生成氢气。
解析:对,锌失去的电子,通过导线转移到铜棒上,使其附近的氢离子得到电子,生成氢气。
化学能转化为电能教案

化学能转化为电能教案教案标题:化学能转化为电能教案教案目标:1. 了解化学能转化为电能的基本原理和应用。
2. 掌握化学能转化为电能的实验方法和步骤。
3. 培养学生的实验设计和数据分析能力。
4. 培养学生的团队合作和沟通能力。
教案步骤:引入活动:1. 利用生活中的例子引导学生思考化学能转化为电能的现象,比如电池、燃料电池等。
2. 引导学生思考化学能转化为电能的重要性和应用领域。
知识讲解:1. 介绍化学能和电能的概念,以及它们之间的转化关系。
2. 解释化学能转化为电能的基本原理,包括化学反应中的电子转移和电势差的产生。
3. 介绍常见的化学能转化为电能的装置和原理,比如电池、燃料电池等。
实验演示:1. 呈现一个简单的化学能转化为电能的实验演示,比如铜锌电池实验。
2. 解释实验步骤和原理,引导学生观察实验现象并记录数据。
3. 引导学生分析实验数据,讨论化学能转化为电能的效率和电压等因素。
实验设计:1. 将学生分成小组,要求他们设计一个能够将化学能转化为电能的实验。
2. 引导学生思考实验的目的、材料、步骤和预期结果。
3. 指导学生进行实验,并帮助他们解决实验中可能遇到的问题。
实验报告:1. 要求学生撰写实验报告,包括实验目的、材料、步骤、数据记录和结果分析。
2. 鼓励学生在报告中提出改进实验的建议,并讨论实验的局限性和可能的误差。
课堂讨论:1. 组织学生进行课堂讨论,分享他们的实验结果和观察。
2. 引导学生分析不同实验设计的优缺点,并讨论化学能转化为电能的应用前景和挑战。
总结回顾:1. 总结化学能转化为电能的基本原理和应用。
2. 强调学生在实验中培养的实验设计、数据分析和团队合作能力。
3. 鼓励学生将所学知识应用到实际生活中,并思考未来的科学研究和技术发展方向。
教案评估:1. 观察学生在实验中的表现,包括实验设计、数据记录和结果分析。
2. 评估学生的课堂参与和讨论能力。
3. 评估学生撰写的实验报告,包括实验目的、步骤、数据记录和结果分析的准确性和完整性。
化学能转化为电能的教学设计

化学能转化为电能的教学设计一.教材分析1.地位与作用:本课题是苏教版化学2(必修)中专题2化学反应与能量转化中第三单元化学能与电能的转化的第一节内容。
本课题融合了氧化还原反应、金属的性质、电解质溶液等知识,并彼此结合、渗透;在学习过程中还涉及到物理中电学的相关知识,体现了学科内、学科间的综合,也是培养学生创造性思维的很好教材。
本课题是在科学不断发展和完善的历史背景下构建化学课堂的,让学生体验科学发现过程的艰辛与乐趣,了解这些经典科学探究范例中所涉及的探究过程和方法,理解化学课程的人文内涵,发挥化学课程对培养学生人文精神的重要作用。
本节教材设置了大量的探究教学素材,富有深刻的探究教学思想内涵。
首先,新课的引入是通过生活中的实例为教学创设问题情景,紧接着,通过(2-6)实验为学生提供“实证性”材料,当学生观察到“铜片上产生气泡”这一反常的实验现象,就会情不自禁地提出一系列问题,产生强烈的探索欲望,并提出各种各样的假设;然后根据实验现象,经过严密的逻辑推理,得出相关结论;当学生理解了原电池的原理,教材讲述了原电池的正负极的判断之后又设置了一个讨论题,让学生自己归纳钢铁腐蚀的原理,从而得出原电池反应的实质。
同时,课本后面化学电源的“家庭小实验——水果电池”,习题中的“用铜、银和硝酸溶液设计一个原电池”都是本课时探究教学内容的应用和延伸。
2. 内容分析:化学反应与能量是社会生产、生活和科学研究中广泛应用的知识,对人类文明进步和现代化发展起着重要作用。
本单元在第二单元介绍了化学反应中的热量变化,了解化学能与热能的相互转化,了解化学能转化为热能在生产、生活中的应用及其对人类文明发展的贡献之后,介绍了另一种能量的转化形式——化学能与电能的相互转化。
本单元内容可以说是对前一单元中“一种能量可以转化为其他形式的能量,如热能和电能等”论述的补充和完善,又为学生在“化学反应原理”中学习“电化学基础”奠定了基础。
本单元知识内容在必修1中,讲到了很多的电解的生活实例但还没有形成具体的知识概念。
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《化学能转化为电能》教案
张丽红
教学目标:
知识目标:通过实验探究, 使学生认识化学能可以转化为电能,初步认识原电池的结构和工作原理。
学会判断原电池的正、负极,初步认识电极反应式及原电
池反应方程式的书写。
情感目标:培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学态度,训练科学的学习方法,渗透环境保护意识
能力目标:培养学生探究式的思维能力、自学能力和动手能力及发现问题、分析问题和解决问题的能力。
教学重点、难点:原电池原理,构成原电池的一般条件。
教学方法:1、实验探究法——通过实验、分析、讨论、总结应用等过程,引导学生观察、思考、推理、探究。
2、利用多媒体将微观、抽象的理论转为具体、直观的形象。
学习方法:实验——观察——思考——讨论——结论——应用。
教学用品:铁丝、铜丝、锌片、铜片、镁条、铅笔芯、火柴梗、西红柿、稀硫酸、无水乙醇、导线、烧杯、电流计、实物展台、投影仪。
教学过程:
『导入』由实验:将铜片和锌片用导线连接起来,并串联一个电流计,插入稀硫酸溶液中,观察实验现象。
导出什么叫做原电池。
【板书】第三节化学能转化为电能-----原电池
一、原电池
1、概念:把化学能转化为电能的装置
2.工作原理:氧化还原反应
[投影]化学能转化为电能
一、原电池
1、概念:将化学能转化成电能的装置称为原电池
2、电极名称及电极反应:负极(锌片):Zn-2e-=Zn2+正极(铜片):2H++2e-=H2↑
原电池总反应: Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
3、电子方向: 由负极经导线到正极电流方向:正极到负极
4、实质:氧化还原反应分开在两极进行,还原剂所失去的电子通过导线转移到氧化剂。
『实验探究』(学生分组实验并讨论)
构成原电池的一般条件
注意观察指针是否偏转,若偏转,方向如何?正负极分别是什么?若不偏转,可能的原因是什么?
[教师引导]:通过电流计指针偏转情况判断以上装置哪些构成了原电池,并结合所给装置图分析组成原电池的条件和原理。
[学生实验、分析、讨论,总结]
实验一、二、三和参照实验------结论1、活泼性不同的两个电极
实验四和参照实验-------结论2、电极需插进电解质溶液中
实验五和参照实验-------结论3、必须形成闭合回路
【投影】
二、构成原电池的一般条件
①有氧化还原反应
②两个活泼性不同的电极
负极:较活泼的电极 (氧化反应, 电子流出)
正极:较不活泼的金属、石墨等 (还原反应, 电子流入)
③同时与电解质溶液接触
④形成闭合回路
[投影]
三、原电池原理的应用
1、设计各种实用电池,使其具有节约能源、方便、环保等优点以满足人类需要及可持续发Fe Cu Fe Cu 乙醇 实验一 Fe Fe 实验二
Fe Mg Fe Cu
实验三 实验五 铅
笔
芯 Fe
实验四 参
照
实
验
展的要求
2、金属的腐蚀及防护
【讲解】常用的金属防腐方法:
1、刷油漆
2、在金属表面包一层塑料
3、选用油脂
4、在金属表面镀一层耐腐蚀金属
5、连接一种更活泼的金属
[课后巩固]
1、某原电池的总反应的离子方程式是:Zn+Cu2+=Zn2++Cu
依据此反应设计的原电池的正确组合是( ) 正极负极电极同时浸入
(A) Cu Zn 稀盐酸
(B) Zn Zn 硫酸铜溶液
(C) Cu Zn 氯化铜溶液
(D) Cu Zn 四氯化碳
2、把a、b、c、d 4块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。
若a、b相连时,a为负极;c、d相连时,d极上产生大量气泡;a、c相连时,电流由c经导线流向a;b、d相连电子由d经导线流向b,则此4种金属的活动性由强到弱的顺序为()
(A) a>b>c>d (B) a>c>d>b
(C) c>a>b>d (D) b>d>c>a
[板书设计]
化学能转化为电能
一、原电池
1、概念:将化学能转化成电能的装置称为原电池
2、电极名称及电极反应:负极(锌片):Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应)
正极(铜片):2H++2e-=H2↑ (还原反应) 原电池总反应:Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ (氧化还原反应)
3、电子方向:由负极经导线到正极电流方向:正极到负极
4、实质:氧化还原反应分开在两极进行,还原剂所失去的电子通过导线转移到氧化剂。
二、构成原电池的一般条件
①有氧化还原反应
②两个活泼性不同的电极
负极:较活泼的电极 (氧化反应, 电子流出)
正极:较不活泼的金属、石墨等 (还原反应, 电子流入)
③同时与电解质溶液接触
④形成闭合回路
以上几个条件需同时满足。
三、原电池原理的应用
1、设计各种实用电池,使其具有节约能源、方便、环保等优点以满足人类需要及可持续发展的要求
2、金属的腐蚀及防护。