高中化学人教版 (2019)必修 第二册实验活动6 化学能转化成电能获奖教学设计

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册实验活动6 化学能转化成电能获奖教学设计，共4页。教案主要包含了实验6-3等内容，欢迎下载使用。

第一节 化学反应与能量变化


第二课时 化学能与电能





化学反应中的电能，教材主要介绍原电池原理及应用一—化学电池。热能和电能作为化学反应中能量变化的例子，教材的侧重不同，前者侧重揭示能量变化的本质，后者侧重化学能转变为电能的原理。本节重点知识理论性强，微观分析多，较为抽象；知识内涵丰富，信息量大。





教学目标


1.通过实验探究认识化学能与电能之间转化的实质。


2.理解原电池的概念及工作原理。


3.了解原电池的构成与设计。


核心素养


1.科学探究：设计实验认识构成原电池的条件及其原理，判断原电池的正负极。


2.创新意识：利用原电池原理能设计原电池。





重点：理解原电池的概念及工作原理。


难点：理解原电池的概念及工作原理。





查找相关资料，准备实验仪器。





投影展示：2015年我国电力生产量构成图。


学生活动：思考与交流我国为什么以火力发电为主，优缺点有哪些？


教师小结：优点：煤炭我国资源丰富，廉价方便；电能清洁安全，又快捷方便。缺点：产生大量温室气体；废气可能导致酸雨；废料、废水；能量转换效率低。


设计意图：深刻理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系，赞赏化学对社会 发展的重大贡献，能运用已有知识和方法综合分析化学过程对自然可能带来的各种影响，权衡利弊，勇于承担责任，和积极与有关化学问题的社会决策。


原电池原理


教师设问：火电能量转换效率低，能否找到一种装置将化学能直接转化为电能呢？


演示实验：【实验6-3】


（1）将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象。


（2）用导线连接锌片和铜片，观察、比较导线连接前后的现象。


（3）如图6-6所示，用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表，观察电流表的指针是否偏转。


学生活动：交流实验现象得到的实验结论


铜片上有气泡产生，锌片不断溶解，电流表的指针发生偏转。


导线中有电流通过。


设计意图：加强学生能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论


教师小结：


（1）定义 原电池：将化学能转化成电能的装置。


（2）Zn－Cu－H2SO4原电池的工作原理：


负极：Zn －2e- = Zn2+


正极：2H++2e- = H2 ↑


Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑


（3）原电池中电极的名称和电极反应


学生活动：思考与交流通过对以上原电池原理的分析，说一说构成原电池的必要条件有哪些呢？


构成原电池的条件


学生活动：


构成原电池的条件：实验探究


用品：锌片、铁片、铜片、石墨，硫酸、硫酸铜、酒精、蔗糖的溶液，导线、电流表、烧杯。


要求：请选择上述用品，设计原电池装置，


并画出装置简图，仪器药品不限。


学生总结：


教师小结：构成原电池的条件：


【前提】


常温下，能自发进行氧化还原反应！


（1）有2种活动性不同的金属（或金属+ 非金属导体）作电极；


（2）电极材料均插入电解质溶液中；


（3）两个电极相连形成闭合回路。


设计意图：强化学生发现和提出有探究价值的化学问题，能依据探究目的设计并优化实验方案，完成实验操 作，能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论；能和同学交流实验探究的成果，提出进 一步探究或改进实验的设想；能尊重事实和证据，不迷信权烕，具有独立思考、敢于质疑和 批判的创新精神。


三、生活中的原电池


投影展示：南孚电池、手机电池、铅蓄电池


教师小结：化学电池是新能源和可再生能源的重要组成部分。科学技术的进步加速了电池技术的发展，锌锰电池、铅酸蓄电池等传统电池的性能有了明显提高；各种高效、安全、环保的新型化学电池不断涌现，其中锂离子电池和燃料电池发展较快。手机、笔记本计算机、照相机和摄像机等电器所用的电池大多为锂离子电池。


设计意图：关注与化学有关的社会热点问题，认识环境保护和资源合理开发的重要性，具有可持续发展 意识和绿色化学观念；深刻理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系，赞赏化学对社会 发展的重大贡献。


四、小结


引导学生自己总结归纳本节课所学知识


设计意图：透过现象引发学生深层次的思考，培养学生的归纳能力。培养学生思维的深刻性，提升对元素及其化合物知识的认知水平。