以下是小编精心整理的高中化学《化学能转化为电能》说课稿(共含2篇),供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。同时,但愿您也能像本文投稿人“懒人树”一样,积极向本站投稿分享好文章。
高中化学《化学能转化为电能》说课稿
一、说教材
本节内容选自人教版新课标人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》,本节的主要内容是学习原电池的概念、原理和组成条件。在选修模块④中还将系统深入地学习化学反应与能量。本节课既是对初中化学相关内容的提升与拓展,又为选修奠定必要的基础,起到承前启后的作用。
(过渡:合理把握学情是上好一堂课的基础。)
二、说学情
本阶段学生已经预备了一定的化学基础知识,在必修一的第二章中学生已经学习了氧化还原反应的知识,懂得了氧化还原反应的本质是电子转移,这样就有利于理解原电池中的电子转移问题。在必修一的第一章我们还学习了物质的量的计算,对电化学的有关计算应该比较容易入手。
(过渡:根据新课程标准,教材特点和学生实际,我确定了如下教学目标:)
三、说教学目标
1、能说出原电池的概念和原理,探究构成原电池的条件。
2、通过对化学能与电能转化的化学实验探究的过程,学习科学探究的方法,提高科学探究的能力。
3、增强对化学现象的探究欲望,提高学习化学的兴趣。
(过渡:基于以上对教材、学情以及教学目标的设立,我确定了如下的教学重难点:)
四、说教学重难点
【重点】
原电池的概念和构成条件。
【难点】
用已经学习过的有关知识探究化学能转化为电能的条件和装置。
(过渡:为了解决重点,突破重点,我确定了如下的教学方法:)
五、说教学方法
讲授法、实验探究法
(过渡:合理安排教学程序是最关键的一环,为了使学生学有所获,我将从以下几个方面展开我的教学过程。)
六、说教学过程
环节一:导入新课
在课程开始我会出示图片燃煤发电的相关过程,引导学生分析燃烧的本质及其能量的变化。学生经过讨论分析,可以明确燃煤的能量变化过程是“化学能→热能→机械能→电能”,整个转化过程本质就是发生了氧化还原反应,而氧化还原反应的本质是电子的转移。我将继续提问:既然燃煤发电要经过多次能量转化,能量的损失比较大,那能否将化学能直接转化为电能呢,又应该怎么做呢?从而引入本节新课。
这种通过问题情景的引入方法,不仅能激发学生的学习兴趣和探究热情,又能使学生明确学习目标,进入学习主题,避免思维的盲目性。
环节二:新课讲授
1、原电池的概念
让学生自己动手将锌片和铜片用导线连接,插入盛有稀硫酸的烧杯中,在导线之间接入灵敏电流计的实验。让学生观察铜片端、锌片端以及电流表的变化。学生通过观察会发现,铜片端有气体产生,锌片会溶解,电流表会发生指针的偏转。对于这个现象我会设置一系列问题对学生进行探究思路引导。
问题1:产生的气体可能是什么?电流表发生偏转说明了什么问题?铜片一端和锌片一端发生了什么反应?电子的流动方向是怎样的?学生按照之前的分组进行讨论交流得出结论产生的气体是氢气;电流表偏转说明有电流产生;铜片端发生了还原反应,锌片一端发生了氧化反应。在电学中,电流的方向与电子流动方向相反。在外电路中,电流方向是正极到负极,电子流向是负极到正极。电子从原电池的负极流出,经过导线流入原电池的正极。进而提出像这种把化学能转化为电能的装置叫作原电池。
2、组成原电池的条件
接下来引导学生回忆之前学习的铜、锌分别与稀硫酸反应的知识,并且根据实验现象继续向学生提出问题“实验2-4中哪种物质失电子?哪种物质得电子?阴离子聚集在哪一极,阳离子聚集在哪一极?”学生回答出该问题问题。我会利用多媒体展示原电池工作原理的`微观示意图,使学生直观的观察到原电池中所发生的一系列的变化,如电子的定向移动,以及阴阳离子的定向移动,引导学生写出电极反应式和原电池总反应方程式,得出原电池的原理。
在初中物理已有的知识储备的基础上,通过电流的方向来确定原电池的正极和负极,并和学生一起讨论总结判断正负极的其他方法,利用多媒体辅助教学,让学生在大脑中对原电池的概念有一个更清晰直观地了解。
通过这些问题,既可以帮助学生理解实验设计的思路和实验操作的原理,顺利完成实验;又可以培养学生质疑问难的精神,掌握质疑问难的方法,提高质疑释疑能力。
接下来是关于对组成原电池的条件的探究,对这一部分内容的学习采用科学探究的形式,为学生准备一系列的实验器材,让学生通过分组讨论探究的形式自己设计实验来判断组成原电池的条件有哪些。学生在互相交流和教师的指导下设计出一系列的实验。
通过一系列实验的探究、小组间的交流,师生共同归纳总结:构成原电池的条件:两极一液一回路。“师生互动”式教学模式是以问题的发现、探究及解决为主要线索,教学中突出教师的主导性和学生的主体性在探究过程中的合作与互动,最终达到培养学生发现问题及解决问题能力的目的。
环节三:巩固提高
设置两类练习题,一类是巩固知识的习题,另一类是带有趣味性的生活应用题。一方面是学生对本堂课学习情况的反馈,同时使学生对所学知识巩固加深。
(1)给出一系列装置让学生判断哪些可以组成原电池,并标出正负极。
(2)学生设计实验:制作一个水果电池。
环节四:小结作业
请学生回答本堂课的收获有哪些,可以回答学到了哪些知识或回答学习的感受。
布置作业:预习发展中的化学电源部分。
电能转化为化学能教案
一. 教学内容:电能转化为化学能-电解
教学目的:
1、理解电解基本原理。
2、初步掌握电解电极反应式书写及电解产物的判断。
3、通过电解食盐水的学习,进一步理解电解的基本原理,深化离子放电顺序的应用。
4、了解电解精炼铜和电镀的原理,会设计简单的电镀池。
二. 重点、难点:
电解的基本原理及离子的放电顺序
三. 知识分析
(一)电解的原理
1、电解:在直流电的作用下,在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的`过程叫电解。
2、电解池:
(1)定义:将电能转化成化学能的装置叫电解池。
(2)构成条件:由直流电源、固体电极材料、电解质溶液或熔融电解质等组成。
(3)两极的确定:
判断方法 | 阳极 | 阴极 |
反应类型 | 氧化反应 | 还原反应 |
电子得失 | 失电子 | 得电子 |
电子流向 | 电子流出 | 电子流入 |
与直流电源的连接情况 | 与正极相连 | 与负极相连 |
3、电极反应和电池反应
电极上物质的变化情况及电子的转移情况用电极反应式来表明。
在电解池中,氧化反应和还原反应是在两个电极上分别进行的,每个电极上只发生一个方向的电子转移,相当于氧化还原反应的一半,称为半反应。这种在电极上进行的半反应叫电极反应。电极反应有两个,每个反应总是涉及同一元素两种价态的物质,一种处于较高价,另一种处于较低价,通常用单箭头表示这种有确定电子流向的电极反应。
以石墨做电极电解熔融氯化钠制备金属钠为例:
阳极:2Cl-→Cl2↑+2e-
阴极:2Na++2e-→2Na
电解总反应:2NaCl
2Na+Cl2↑
4、离子的放电顺序:
当电解质溶液中存在多种阳离子或者多种阴离子时,电解质溶液中各种离子在两极上得失电子是有一定顺序的,称之为放电顺序。在离子浓度相同时:
阴离子的还原性:S2->SO32->I->Br->Cl->OH->(SO42-、CO32?D、PO43-等)>F-
(二)电解原理的应用
电解原理应用于实际生产中,主要有工业上应用电解食盐水溶液的方法制取烧碱、氢气、氯气;电解精练铜、电镀等。
1、电解食盐水制取烧碱和氯气
(1)原理:
阳极:2Cl-→Cl2↑+2e-
阴极:2H++2e-→H2↑
2NaOH+H2↑+Cl2↑
(2)产物检验:氯气用湿润的淀粉KI溶液检验;氢气用收集后检验爆鸣声的方法;碱液用酚酞试液。
2、电解精炼铜
用粗铜做阳极、精铜做阴极,含铜离子的水溶液做电解质溶液电解。通电后,因为阳极主要成分是铜,故阳极的主要反应是:Cu→Cu2++2e-,当铜表面出现活泼金属(如锌、铁)时,活泼金属优先失电子进入溶液,此时由于其阳离子氧化性弱于铜离子,故不能在阴极析出,在阴极的反应是Cu2++2e-→Cu;而当铜表面出现不活泼金属(如金、铂)时,该金属不会优先失电子,而当周围铜反应完毕后,该金属会落到阳极的底部沉积。这样电解就可在阴极获得纯净的铜,从而实现粗铜的电解精炼。
3、电镀
(1)定义:利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层金属或合金的过程。
(2)构成条件:镀层金属做阳极,镀件做阴极,镀层金属的阳离子形成的盐溶液做电解质溶液。
(3)结果:阳极质量减轻,阴极质量增加,电解质溶液成分几乎不变。
【典型例题】
例1. 下列关于电解池中形成的闭合回路的叙述正确的是( )
A、电解池中的闭合回路仅是由电子的定向运动形成的
B、金属导线中电子由电源的负极流向电解池的阳极,从电解池的阴极流向电源的正极
C、在电解质溶液中,阴离子向阴极移动,阳离子向阳极移动
D、相同时间内阳离子在阴极得到的电子与阴离子在阳极失去的电子数相等
例2. 写出下列电解池的电极反应式,并判断是氧化反应还是还原反应:
答案:
阴极:4Ag++4e-→4Ag(还原反应)
阴极:2H++2e-→H2↑(还原反应)
例3. 在25℃时,将两个铂电极插入到一定量的饱和Na2SO4溶液中,通直流电电解并不断搅拌,在开始较短的时间内,测定当阴极收集到xg气体的同时,溶液析出mg结晶水合物Na2SO4?10H2O,若保持温度不变,则所剩溶液的溶质质量分数是( )
C、71m/161(m+18x)×100% D、71m/161(m+36x)×100%
2H2↑+O2↑,当阴极上得到xg气体时,溶液中消耗水为9xg,电解后仍为饱和溶液,析出的晶体和消耗的水恰好构成饱和溶液,其质量分数可表示为:142gm/322(m+9x)×100%,化简后可看出B选项符合题意。
点评:本题考查电解知识和饱和溶液知识。
例4. 在500ml 0.2mol/L的CuSO4溶液中插入两个电极,通电电解(不考虑水的挥发)
(1)若两极均为铜片,电解过程中CuSO4溶液的浓度________________(填“增大”或“减小”或“不变”)。
(2)若阳极为锌,阴极为铜片,阳极反应式为:______________________。
(3)阳极为锌,阴极为铜片,若不考虑H+在阴极上放电,当电路中有0.04mol电子通过时,阴极电极反应式为__________________,阴极增重_____________。
答案:(1)不变(2)Zn→Zn2++2e-(3)Cu2++2e-→Cu;1.28g
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