高中化学222化学反应能量转化的重要应用化学电池教学设计学情分析教材分析课后反思.docx
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高中化学222化学反应能量转化的重要应用化学电池教学设计学情分析教材分析课后反思
人教版化学必修2
2.2.2《化学反应能量转化的重要应用——化学电池》教学设计
结合学生上一节学习了化学反应过程中存在能量变化的基础上,引导学生对化学反应进行有效利用。
化学能转化成电能就是一个很好的应用。
各式各样的化学电池的发明是化学科学对人类的一个重大贡献。
但是内容理解对学生来说太难了,因此在教学过程中我将充分调动学生进行了合作交流和探究活动。
因此在课堂上我设计了三个探究题目,让学生分小组进行探究。
结合课程标准要求和学生的实际情况,确定的本节课的教学目标是:
1.知识与技能:
通过对氢氧燃料电池的分析,总结原电池的构成条件及工作原理。
通过小组合作的方式完成简单化学电池的组装。
了解常见的化学电池。
2.过程与方法:
利用“观察·思考”、“活动·探究”等栏目学习并掌握原电池的制作,能够自己独立组装原电池并观察电流的产生。
3.情感态度与价值观:
通过本节课的学习体会化学能的利用及化学电池在发展经济、提高人民生活质量方面的作用。
确定教学重难点:
【学习重点】原电池的构成条件及工作原理,常见化学电池
【学习难点】组装原电池,分析其工作原理
设计了平时常用的三段式学案:
2.2.2化学反应能量转化的重要应用——化学电池(预习案)
【课前预习】认真阅读教材50页——53页3遍,先粗读后精读。
然后合上教材独立完成以下预习题目。
一、知识要点导引
1、原电池的定义:
____________________________________________________
2、铜锌原电池工作原理:
电极
电极
材料
电极反应
反应类型
得失电子
粒子
电子流动方向
负极
正极
3、化学能与各种形式的能的转化(分别举例说明)
化学能与热能的转化;
化学能与电能间的转化;
化学能与光能之间的相互转化;
人们不仅利用化学反应制造丰富多彩的物质、提供赖以生存的能量,还利用化学反应开发出各种分析技术来确定、以及测定等。
例如,在农业生产和研究中,人们可以利用化学反应了解,以做到合理施肥,达到提高农业生产的目的;在病理诊断化验、药品质量鉴定、环境监测等领域,则需要利用化学反应对。
其实人们在利用化学反应的同时,也加深了对化学反应规律及其实质的认识。
【预习检测】
1.已知空气-锌电池的电极反应为:
锌片:
Zn+2OH-—2e-===ZnO+H2O;石墨:
1/2O2+H2O+2e-===2OH-;锌片是()
A.负极,并被氧化B.负极,并被还原
C.正极,并被氧化D.正极,并被还原
2.下列关于原电池的说法正确的是()
A.在正极上发生氧化反应B.化学性质较活泼的金属为负极
C.在外电路,电子流出正极D.是由电能转化为化学能的装置
3.在盛有稀H2SO4的烧杯中放入导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是( )
A.正极附近的SO
浓度逐渐增大B.电子通过导线由铜片流向锌片
C.正极有O2逸出D.铜片上有H2逸出
2.2.2化学反应能量转化的重要应用——化学电池(课中案)
【学习目标】
1.知识与技能:
通过对氢氧燃料电池的分析,总结原电池的构成条件及工作原理。
通过小组合作的方式完成简单化学电池的组装。
了解常见的化学电池。
2.过程与方法:
利用“观察·思考”、“活动·探究”等栏目学习并掌握原电池的制作,能够自己独立组装原电池并观察电流的产生。
3.情感态度与价值观:
通过本节课的学习体会化学能的利用及化学电池在发展经济、提高人民生活质量方面的作用。
【学习重点】原电池的构成条件及工作原理,常见化学电池
【学习难点】组装原电池,分析其工作原理
【探究一】初识氢氧燃料电池
1.简易氢氧燃料电池是如何将化学能转化成电能的?
2.总结组装电池需要满足那些基本条件?
【探究二】组装原电池
根据教材和老师提供的药品和仪器组装一个原电池,并验证电流的生成。
电极
电极材料
反应类型
电极反应式
负极
正极
电流形成原因:
(1)电子流向:
______________________电流流向:
_______________________
(2)离子定向移动方向:
_____________________________________
(3)电子导体是:
________________离子导体是:
________________
(4)实验现象:
_________________________________________________________
【探究三】原电池正、负极判定方法
(1)依据原电池两极材料:
____________作负极(K、Ca、Na太活泼,不能作电极);_______________作正极。
(2)根据电流方向或电子流向:
电流(外电路)由_______流向_______;电子则由________经外电路流向原电池的________。
(3)根据内电路离子迁移方向:
___________流向正极,_________流向负极。
(4)根据原电池中反应类型:
正极:
____电子,发生____________,现象是伴随金属的析出或H2的放出。
负极:
____电子,发生____________,现象是电极本身的消耗,质量减小。
【典例分析】
例题1.如图在盛有水的烧杯中,铁圈和银圈的连接处吊一根绝缘的细丝,使之平衡,小心地从烧杯中央滴入硫酸铜溶液,片刻,可观察的现象是(指悬吊的金属圈)()
A.铁圈与银圈左右摇摆不定B.保持平衡状态不变
C.铁圈向下倾斜D.银圈向下倾斜
例题2.下列关于实验现象的描述不正确的是()
A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡
B.用导线连接锌片和铁片,浸入氯化铁溶液中,锌片的质量会减小
C.把铜片插入氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁
D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速率加快
【总结提升】
通过本节课的学习,你有哪些新的收获
你还存在的疑惑是什么?
【当堂达标】
1.下列叙述是某同学做完铜锌原电池的实验后得出的结论和认识,你认为正确的是()
A.构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属
B.由铜锌作为电极与硫酸铜溶液组成的原电池中,铜是负极
C.电子沿外导线由锌流向铜,通过硫酸溶液被氢离子得到而放出氢气
D.铜锌原电池工作时,若有13g锌被溶解,电路中就有0.4mol电子通过
2.在如图所示的装置中,a的金属性比氢要强,b为碳棒,关于此装置的各种叙述不正确的是(B)
A.碳棒上有气体放出,溶液酸性变弱
B.a是正极,b是负极
C.导线中有电子流动,电子流向从a极到b极
D.a极上发生了氧化反应
3.人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池,它在放电时的电极反应为:
Zn+2OH-–2e–=ZnO+H2O,Ag2O+H2O+2e–=2Ag+2OH–,据此判断氧化银是(B)
A.负极,并被氧化B.正极,并被还原
C.负极,并被还原D.正极,并被氧化
4.下列各组电极均用导线相连分别插入对应溶质的溶液中,其中不能组成原电池的是()
A
B
C
D
电极与溶液
Zn、C
硫酸
Cu、Ag
硝酸银
Zn、Cu
蔗糖
Mg、Al
稀硫酸
5.表明金属甲比乙活动性强的叙述正确的是()
A.在氧化还原反应中,甲失电子数比乙多
B.同价态阳离子甲比乙氧化性强
C.甲能与盐酸反应放出H2而乙不能
D.将甲、乙与H2SO4溶液形成原电池,乙上冒气泡
化学反应能量转化的重要应用——化学电池(课后案)
【拓展延伸】
【夯实双基】
1.(双选)下列装置属于原电池的是(BC)
2.在盛有稀H2SO4的烧杯中放入导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是( )
A.正极附近的SO
浓度逐渐增大
B.电子通过导线由铜片流向锌片
C.正极有O2逸出
D.铜片上有H2逸出
3.某原电池反应的总反应的离子方程式为:
2Fe3++Fe=3Fe2+,不能实现该反应的原电池是()
A.正极为Cu,负极为Fe,电解质溶液为FeCl3溶液
B.正极为C,负极为Fe,电解质溶液为Fe(NO3)3溶液
C.正极为Fe,负极为Zn,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
D.正极为Ag,负极为Fe,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
4.随着人们生活质量提高,废电池必须进行集中处理的问题又被提到议事日程上,其首要原因是( )
A.利用电池外壳的金属材料
B.回收其中石墨电极
C.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对水和土壤的污染
D.不使电池中泄漏的电解液腐蚀其他物品
4.理论上不能设计原电池的化学反应是( )
A.CH4+2O2―→CO2+2H2O
B.HNO3+NaOH===NaNO3+H2O
C.2H2+O2===2H2O
D.2FeCl3+Fe===3FeCl2
5.请你设计一个能证明铁的金属活动性比铜强的实验。
要求:
①此方案能将化学能转化为电能;
②绘出实验装置图并注明所需的药品;
③写出实验过程中的主要实验现象。
实验装置
实验现象:
______________________________________________________________。
【能力拔高】
6.由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
装置
现象
二价金属A不断溶解
C的质量增加
A上有气体产生
根据实验现象回答下列问题:
(1)装置甲中发生反应的离子方程式为__________________________________。
(2)装置丙中溶液的H+的浓度________(填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)四种金属活泼性由强到弱的顺序是__________________________________
【课堂探究】
探究活动利用小组合作形式进行,交流完成后分别进行学生展示和学生点评。
学生通过探究,对原电池概念、构成有了较清晰的认识,对于化学能转化成电能、正负极的判断有了较基础的把握,但是对于电极方程式书写可能会处于模糊状态,因此我利用多媒体课件展示,通过实际例子进行细致分析,最终让学生对正负极的判断有了清晰的认识。
然后给出例题和练习,均以请学生回答,老师点评的方式来进行。
然后引导学生归纳判别的步骤和常用的判断技巧,攻破这节课关于单体判断的难点。
【新课导入】先对预习学案进行反馈,再通过多媒体课件展示生活中常用的化学电源图片,让学生对各种类型的电池有个形象的认识。
通过两个疑问问题导出本节内容,开始新课学习。
【当堂达标】设计了5个题目,难度适中。
检测学生对本节课知识、方法的掌握和运用。
【总结提升】最后,让课代表对本节课进行总结,要求学生从知识方面和学生表现方面分别进行了总结。
【作业布置】学案上设计了6个拓展延伸题目,要求在自习上前5个题所有学生都要完成,第6题难度较大,建议有能力的学生完成,完成后与老师交流。
板书设计:
第2章第2节化学反应与能量变化
第2课时化学反应能量转化的重要应用—化学电池
1.生活中常见的化学电池
一次电池
二次电池
2.氢氧燃料电池的工作原理
负极反应物:
H2失电子,发生氧化反应
正极反应物:
O2得电子,发生还原反应
电子由负极流出,经导线流向正极,从而形成电流,完成了化学能转化成电能的过程。
3.原电池构成条件
(1)两个电极
(2)有电解质溶液
(3)形成闭合回路
(4)存在自发的氧化还原反应
4.小组实验:
组装铜-锌-H2SO4原电池,分析各部分的作用。
5.原电池正负极的判断依据
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2.2.2《化学反应能量转化的重要应用——化学电池》学情分析
在学习本节课之前,学生已经学过化学反应的实质,知道了化学反应过程中既有物质变化又有能量变化,而且能量转化的方式很多,期中就有把化学能转化成电能,但是学生对化学能如何转化成电能充满了好奇,不知道是怎样转化的,因此为了进一步了解原电池工作原理的知识是很有必要的。
从学生学习的角度看,学生经过对化学反应实质的学习对化学反应的实质及外在表现有了初步的了解,但对于能量转化的利用还很模糊,尤其是怎样把化学能转化成电能,原电池的结构及能量转化原理还不清楚。
通过预习,学生知道了氢氧燃料电池的基本原理,能够大体知道原电池的构造,但对于原电池各部分的用途还不十分清楚,尤其是怎样判断正负极、怎样书写简单原电池的电极方程式几乎处于零起点,所以,还需要通过课堂探究让学生共同进一步认识原电池,了解原电池原理。
原电池的组装和各部分的作用分析也是教学中必须突破的难点。
从预习学案批改情况看,学生通过预习能够基本掌握相关概念,能够大体了解原电池原理,预习检测题目完成较好。
课堂探究要求参与积极,能够把握重点,认真交流,小组合作方式要运用灵活,真正发挥出小组合作的优势。
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2.2.2《化学反应能量转化的重要应用——化学电池》效果分析
通过学生课堂探究、展示、点评环节的表现,发现学生对本节内容在自己学习的基础上能够基本掌握基础知识。
对于电极反应及正负极的判断这一难点需要老师帮助才能完成。
上完本节课后,通过当堂达标和同步训练,对学生本节课的知识掌握情况作了一下统计,总体感觉大部分学生都能完成本节的各级目标,总结如下:
在学习本节课之前,学生对原电池是如何把化学能转化成电能的这一问题处于未知状态,学生求知欲望很强,对常见常用的电池到底是怎样提供电能的充满了疑惑和好奇。
因此进一步了解原电池原理及相关知识是很有必要的。
在课堂活动中学生积极参与,认真讨论,交流研讨达到了预期效果。
学生分组实验做的非常成功。
例题和练习学生都能积极完成,并且完成的非常到位,能够展示出学生认真听课的结果。
当堂达标学生完成的非常快,答案基本统一,体现出学生对本节知识掌握的扎实程度。
总体来说,本节课达到了预期效果,三维目标已经达到。
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2.2.2《化学反应能量转化的重要应用——化学电池》教材分析
本章教材将引领学生从化学反应的实质、化学反应的利用等方面比较全面地认识化学反应。
本章教材首先以“化学键”为桥梁,引导学生从物质变化和能量变化两个角度认识化学反应的实质,本节课从化学反应能量变化的角度引导学生认识和理解化学电池的组成,理解化学电池是怎样把化学能转化成电能的。
本节教材首先介绍了氢氧燃料电池的基本原理,让学生了解简易氢氧燃料电池是如何将化学能转化成电能的,同时总结组装电池的条件。
在此基础上,教材设计了活动·探究栏目,让学生自己组装原电池,并且分析铜-锌-硫酸原电池的工作原理,进一步分析电极反应,教材设计循序渐进,使学生逐步掌握和深化化学电池的相应知识。
教材最后列举出了各种类型的化学电池,目的是让学生对化学电池有更全面地认识,同时也对环保和优化利用化学电池在学生心目中埋下伏笔。
本节教材新概念少,但是对于原电池原理的介绍相对较少,主要依赖学生探究和讨论加上教师的点评才能够真正把握细节知识。
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2.2.2《化学反应能量转化的重要应用——化学电池》评测练习
【预习检测】
1.已知空气-锌电池的电极反应为:
锌片:
Zn+2OH-—2e-===ZnO+H2O;石墨:
1/2O2+H2O+2e-===2OH-;锌片是()
A.负极,并被氧化B.负极,并被还原
C.正极,并被氧化D.正极,并被还原
2.下列关于原电池的说法正确的是()
A.在正极上发生氧化反应B.化学性质较活泼的金属为负极
C.在外电路,电子流出正极D.是由电能转化为化学能的装置
3.在盛有稀H2SO4的烧杯中放入导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是( )
A.正极附近的SO
浓度逐渐增大B.电子通过导线由铜片流向锌片
C.正极有O2逸出D.铜片上有H2逸出
【典型例题】
例题1.如图在盛有水的烧杯中,铁圈和银圈的连接处吊一根绝缘的细丝,使之平衡,小心地从烧杯中央滴入硫酸铜溶液,片刻,可观察的现象是(指悬吊的金属圈)()
A.铁圈与银圈左右摇摆不定B.保持平衡状态不变
C.铁圈向下倾斜D.银圈向下倾斜
例题2.下列关于实验现象的描述不正确的是()
A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡
B.用导线连接锌片和铁片,浸入氯化铁溶液中,锌片的质量会减小
C.把铜片插入氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁
D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速率加快
【当堂达标】
1.下列叙述是某同学做完铜锌原电池的实验后得出的结论和认识,你认为正确的是()
A.构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属
B.由铜锌作为电极与硫酸铜溶液组成的原电池中,铜是负极
C.电子沿外导线由锌流向铜,通过硫酸溶液被氢离子得到而放出氢气
D.铜锌原电池工作时,若有13g锌被溶解,电路中就有0.4mol电子通过
2.在如图所示的装置中,a的金属性比氢要强,b为碳棒,关于此装置的各种叙述不正确的是(B)
A.碳棒上有气体放出,溶液酸性变弱
B.a是正极,b是负极
C.导线中有电子流动,电子流向从a极到b极
D.a极上发生了氧化反应
3.人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池,它在放电时的电极反应为:
Zn+2OH-–2e–=ZnO+H2O,Ag2O+H2O+2e–=2Ag+2OH–,据此判断氧化银是(B)
A.负极,并被氧化B.正极,并被还原
C.负极,并被还原D.正极,并被氧化
4.下列各组电极均用导线相连分别插入对应溶质的溶液中,其中不能组成原电池的是()
A
B
C
D
电极与溶液
Zn、C
硫酸
Cu、Ag
硝酸银
Zn、Cu
蔗糖
Mg、Al
稀硫酸
5.表明金属甲比乙活动性强的叙述正确的是()
A.在氧化还原反应中,甲失电子数比乙多
B.同价态阳离子甲比乙氧化性强
C.甲能与盐酸反应放出H2而乙不能
D.将甲、乙与H2SO4溶液形成原电池,乙上冒气泡
【拓展延伸】
【夯实双基】
1.(双选)下列装置属于原电池的是(BC)
2.在盛有稀H2SO4的烧杯中放入导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是( )
A.正极附近的SO
浓度逐渐增大
B.电子通过导线由铜片流向锌片
C.正极有O2逸出
D.铜片上有H2逸出
3.某原电池反应的总反应的离子方程式为:
2Fe3++Fe=3Fe2+,不能实现该反应的原电池是()
A.正极为Cu,负极为Fe,电解质溶液为FeCl3溶液
B.正极为C,负极为Fe,电解质溶液为Fe(NO3)3溶液
C.正极为Fe,负极为Zn,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
D.正极为Ag,负极为Fe,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
4.随着人们生活质量提高,废电池必须进行集中处理的问题又被提到议事日程上,其首要原因是( )
A.利用电池外壳的金属材料
B.回收其中石墨电极
C.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对水和土壤的污染
D.不使电池中泄漏的电解液腐蚀其他物品
4.理论上不能设计原电池的化学反应是( )
A.CH4+2O2―→CO2+2H2O
B.HNO3+NaOH===NaNO3+H2O
C.2H2+O2===2H2O
D.2FeCl3+Fe===3FeCl2
5.请你设计一个能证明铁的金属活动性比铜强的实验。
要求:
①此方案能将化学能转化为电能;
②绘出实验装置图并注明所需的药品;
③写出实验过程中的主要实验现象。
实验装置
实验现象:
______________________________________________________________。
【能力拔高】
6.由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
装置
现象
二价金属A不断溶解
C的质量增加
A上有气体产生
根据实验现象回答下列问题:
(1)装置甲中发生反应的离子方程式为___________________________________。
(2)装置丙中溶液的H+的浓度________(填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)四种金属活泼性由强到弱的顺序是___________________________________。
人教版化学必修2
2.2.2《化学反应能量转化的重要应用——化学电池》课后反思
学生通过探究,把学生对电池的分类、简单原电池的构造有了较清晰的认识,对于原电池供电原理有了较基础的把握,但是对于对于电极判断及电极反应处于模糊状态,因此我利用多媒体课件展示,通过实际例子进行细致分析,最终让学生对原电池原理有了清晰的认识,能够准确判断电池的正负极。
然后给出例题和练习,均以请学生回答,老师点评的方式来进行。
然后引导学生归纳判别的步骤和常用的判断技巧,攻破这节课关于电极判断的难点。
通过当堂达标,检测学生对本节课知识、方法的掌握和运用,从结果看学生已经达到了了解、掌握和运用的程度。
课代表对本节课进行总结,学生从知识方面和学生表现方面分别进行了总结,总结到位,思路清晰。
这节课是在对教材充分理解的基础上进行的,重难点突出,过渡自然,教态从容自如,课堂气氛活跃,学生很配合,自己掌控课堂的气氛能力相比以前有了很大的进步。
需要改进的地方如下:
1.学生的讨论可以再延长一段时间,鼓励学生在解决问题后提出些疑问、进行拓展,丰富学生的思维,加深理解。
2.课堂学生的表现可以再大胆一些,让学生之间进行订正,举例.
3.展示环节可以增加学生名额,让更多情况展示出来,通过比较加深印象。
点评学生可以再增加。
4.加强对点评学生的培训,使他们的点评模式更加规范。
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2.2.2《化学反应能量转化的重要应用——化学电池》课标分析
现在,化学电池已成为人类生产和生活的重要能量来源之一,各式各样的化学电池的发明也是化学科学对人类的一个重大贡献。
化学电池是根据原电池原理制成的,因此本节重点讨论原电池是如何把化学能转化成电能的。
从学生学习的角度看,学生已经认识了化学反应的实质,知道了化学能可以以很多形式进行能量转化,期中就有化学能转化成电能,但是对化学能如何转化成电能一点也不了解,处于迷糊状态,所以本节主要是使学生对原电池原理进行了解。
从教材编写角度来看,本节课在本章中知识处于独立状态,虽有知识的连贯性,但是具体内容与其它所学内容没有前后的连贯性,因此对学生来说必须依据教材编写内容进行很好的预习,吃透教材,多交流才能把握实质。
基于上述理解,我对本节内容的教学目标和重难点作如下考虑:
确定的本节课的教学目标是:
1.知识与技能:
通过对氢氧燃料电池的分析,总结原电池的构成条件及工作原理。
通过小组合作的方式完成简单化学电池的组装。
了解常见的化学电池。
2.过程与方法:
利用“观察·思考”、“活动·探究”等栏目学习并掌握原电池的制作,能够自己独立组装原电池并观察电流的产生。
3.情感态度与价值观:
通过本节课的学习体会化学能的利用及化学电池在发展经济、提高人民生活质量方面的作用。
确定教学重难点:
【学习重点】原电池的构成条件及工作原理,常见化
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