高一化学23化学反应的利用第2课时.docx
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高一化学23化学反应的利用第2课时
“高一化学§2—3化学反应的利用(第2课时)
——化学反应为人类提供能量”教学设计
设计者:
宁德五中化学组黄慧碧
一、概述
本节课是鲁教版高中化学《必修2》第二章第3节的内容。
是在学生学习了氧化还原反应的实质、特征;化学键与化学反应的能量、金属锌与稀硫酸反应的规律、所属反应类型及对电流的形成和电流的流向等知识后来学习的。
了解原电池的工作原理,更好地了解它们在生活、生产中的应用,从而进一步巩固用氧化还原反应的实质来分析问题、解决问题的能力,又为高中化学选修部分“化学原理”中“化学能向电能的转化”起到铺垫作用,是知识逐步转向能力的桥梁,同时本节内容有利于培养学生的探究能力。
二、教学目标分析
1.知识与技能:
(1)了解化学能与热能的转化,并用于解决生产、生活中的实际问题。
(2)通过实验探究原电池的工作原理,了解化学能是如何转化为电能的。
(3)认识常见的实用电池。
2.过程与方法:
(1)通过探究原电池的工作原理,学生的观察能力、实验能力和分析推理能力得到培养。
(2)通过交流、讨论、分组实验等活动,学会交流、合作的能力。
(3)学生在直观、形象的实物及多媒体动画帮助下逐步理解抽象知识。
3.情感态度与价值观:
将理论知识联系生活实际,激发学生学习化学的兴趣,体验成功的喜悦;通过电池的学习,了解化学与人类生产、生活的密切关系。
4、教学的重点和难点
(1)重点:
利用化学能转化为热能,解决生产、生活中的实际问题;了解原电池的工作原理。
(2)难点:
掌握原电池的工作原理。
三、学生学习情况分析
1、学生生活中见过干电池、铅蓄电池,对电池有了不全面的感性认识,但对于电池为什么能“发电”大部分学生知道甚少;另外对本节课起铺垫作用的知识中A层次学生能熟练写出锌与稀硫酸反应的方程式,并能在教学的引导下用氧化还原反应的实质来分析该反应,而B层次学生用氧化还原反应的实质来分析该反应可能仍存在一些障碍,针对学生的现状,本人认为如何让学生在一节课内能主动地、兴趣盎然地参与课堂教学,进而轻松、愉快地了解原电池的工作原理,并用于解决简单的问题是本节教学设计的关键。
2、在学本节课之前,学生已经通过多次分组合作实验,对探究实验的程序已有初步认识,对探究实验已有较浓厚兴趣。
然而对于本人所任教的这类普通中学的学生来说,教师全部放手让学生自主设计实验探究是有一定的难度,所以探究中强调实验目的,给予适时的启发、点拨、指导实验显得尤其重要。
四、教学策略选择与设计
学生是学习和发展的主体,教师仅起主导作用。
教学过程是一个特殊的认知过程,最终目的是以学生的认知为归宿的。
为此,我在设计本节课时,主要通过创设生动的学习情景,引导学生通过多样的学习活动,主动地学习、探究、讨论、交流、并在教师的启发引导下获得新知,得到发展。
教师的作用是千方百计地唤起学生的主体意识,促使他们开动脑筋,成为课堂的真正主人。
1、用化学能转化为热能的观点解释生产、生活中的实际问题的设计
首先由教师演示“镁条在空气中燃烧”后,让学生体验到:
释放能量的化学反应过程,化学能都将转化为热能、光能等其它形式的能。
再由小组讨论交流:
用能量转化的观点说明“即热饭盒”的道理。
然后由学生补充举出生产和生活中所熟悉的化学能转化为热能的实例。
以上设计环环相扣,目的在于引导学生从中归纳得出“化学反应释放的热量已成为人类生产、生活所需能量的重要来源之一”,从而自然地过渡到本节课的课题----化学反应为人类提供能量。
总之,这部分的教学设计,以实验引入新课既自然又富有创意,能大大激发学生的学习兴趣,充分调动学生的学习热情,为学好本节课奠定良好的基础;其次,这部分教学设计还注重知识的形成过程和方法,通过小组讨论交流及不同层次学生补充举例的教学方式,使学生在轻松、愉快的讨论中感悟到化学能转化为热能的实用价值,实现了本节课的教学目标之一。
2、原电池工作原理的设计:
正当学生的激情有所缓和时,我又以疑问再次激发学生求知的欲望。
我问“通过以上学习,我们了解到化学能可以转化为热能、光能等,事实表明化学能还可以转化为电能。
那么化学能是如何转化为电能的呢?
”这个问题从现有的知识学生无法作出回答,只见个个学生皱着眉头,等待老师的答案,此时我趁热打铁,引导学生用实验探究其中的工作原理。
这样,分组实验便在迫切想知道的问题中展开,学生的热情又再次调动起来。
五、资源选择与工具设计:
本节课采用教师演示、学生分组实验、多媒体课件辅助教学
六、教学过程设计
教师活动
学生活动
【创设情景、引入新课】
(演示)金属条在空气中燃烧
(提问)凭借已有的知识经验,你能猜出它是谁吗?
(肯定学生的回答)恭喜同学们答对了!
(追问)那么镁条燃烧过程能量发生怎样的变化呢?
(过渡)其实不仅仅是镁条的燃烧,我们知道只要是释放能量的化学反应,反应过程,化学能都将转化为其它形式的能(如光能、热能等)。
下面请同学们从能量转化的角度试着解释生活中的一个问题,请同学们看课本第50页交流与研讨第1题。
(四人小组可以讨论交流一下)
(多媒体展示)以上讨论题
(提问)准备好了吗?
完成的小组请举手示意一下
(引导学生举出化学能转化为热能的实例)请同学们想想,你所知道的生活或生产中还有哪些化学能转化为热能的例子,请说出来与大家分享。
(小结并转入新课)以上的例子充分说明了化学反应所产生的热量已成为人类生产、生活所需能量的重要来源之一,也就是说化学反应可以为人类提供能量。
这就是本节课我们所要学习的课题。
(多媒体)化学反应为人类提供能量
(过渡)以上的学习中我们知道化学能可以转化为热能,这一点考纲要求能用于解释生产、生活中的实际问题。
(多媒体展示)
(一)化学反应为人类提供热能
(过渡)化学能除了转化为热能外,事实表明还可转化为电能。
(多媒体)
(二)化学能转化为电能
(设问)那么如何实现化学能向电能的转化呢?
下面让我们一起通过实验来探究其中的原理吧!
(讲述)请小组同学先认识一下桌面上的器材:
锌、铜(各一片)稀硫酸(一瓶)、烧杯(两个)、电流计(一个)、导线若干
(引导学生完成以下两个实验)
实验步骤
观察现象
(等待学生完成后提问实验1现象并点评)
(提问)同样是金属与同种酸反应,为什么现象却不同呢?
(引导学生)写出锌与稀硫酸反应的化学方程式有对应的离子方程式。
(引导学生点评以上方程式)
关键点
(追问)从能量变化的角度看,该反应属于什么反应?
从化合价变化的角度看又属于什么反应?
从基本反应类型看又属于什么反应?
(板书)既是放热反应又是氧化还原反应
(引导学生进一步分析)以上反应中H2分子是谁转化来的?
(追问)是H+直接构成的吗?
(追问)那么H+所得电子是谁给的呢?
(引导学生小结)写出锌与稀硫酸反应包含两个过程
(过渡)弄清了锌和稀硫酸反应的实质后,请同学们思考一个问题:
(多媒体展示)
(问题1)小华在做完实验1后认为:
“该实验还可说明锌片表面的电子在溶液中一定不能自由移动”,老师告诉他该结论正确。
请你试着帮助他说明理由。
下面我们继续分析实验2
(提问)实验2观察到什么现象?
(引导学生结合实验2的现象,小组讨论并思考以下问题)
(多媒体展示)结合实验2所观察到的现象,请同学们分组讨论以下5个问题:
(多媒体展示)
结合实验2所观察到的现象,试着分析以下问题:
(问题2)实验2中电流表指针偏转说明什么?
(问题3)实验2中铜片上产生的气体可能是么?
它是怎样产生的?
(问题4)实验2的溶液中铜片和锌片之间靠什么微粒导电?
(问题5)若用正、负极来区分实验2的锌极和铜极,你认为哪极为正,哪极为负?
为什么?
(问题6)实验2反应开始后铜片和锌片的质量有无变化?
溶液中H+浓度如何变化?
师提问)(问题6)
(过渡并引出动画)通过以上学习,同学们大概明白化学能如何转化为电能的?
为了帮助同学们理解并加深印象,我将整个过程用动画模拟给同学们看看。
(播放动画模拟原电池工作原理)
(过渡引出原电池概念)人们把化学能转化为电能的装置叫原电池。
(多媒体)1、原电池的定义
(过渡)通过以上分析我们知道原电池之所以能将化学能转化成电能,是因为有电子的转移,也就说其中发生了氧化还原反应,下面请你尝试分析在锌、铜电极上分别发生氧化或还原反应的情况。
(多媒体):
请你尝试分析在锌、铜电极上分别发生氧化或还原反应的情况。
(小结并引导学生看课本51页第一段总结原电池的工作原理)
(引导学生比较)以下两个反应的反应实质和能量的变化有何异同?
(装置1)
(装置2)
(小结并设问)可见同一个化学反应,如果能设计成原电池,化学能就能转化为电能?
那么是否任一个化学反应都能设计成原电池呢?
(过渡)人们利用以上原电池的工作原理制造了形式多样的电池。
上节课布置同学们回家收集不同种类的电池,都带来了吗?
有请同学上台给大家介绍一下。
(多媒体展示)各种电池
(归纳电池的分类)
(迁移应用)
1、下列叙述是小明做完探究原电池工作原理后得出的结论和认识,你认为正确的是()
A、电子沿导线由Zn流向Cu,Cu得电子变成铜离子
B、电流从锌片流出经导线流入铜片
C、Zn发生氧化反应,H+发生还原反应,硫酸根离子和H+的浓度都逐渐变小
D、铜锌原电池工作时,溶液中H+往Cu极移动
2、下列反应可以设计成原电池的是()
①Zn+CuCl2=Cu+ZnCl2
②NaOH+HCl=NaCl+H2O
3、假如只给下图所示的器材,在没有导线的条件下,你能将其设计成原池吗?
你有几种办法请说出来与大家分享。
(本节小结)
(布置作业)
1、回家搜集废干电池并拆开,查阅资料,弄清它的构造及原理。
1、回家搜集废干电池并拆开,查阅资料,弄清它的构造及原理。
2、阅读课本第51页“归根寻源”。
3、课本第50页“交流与研讨”第2题;第54页第2题;第55页第3题
(观察现象)
(回答)镁条
(齐答)化学能转化为光能和热能
小组讨论与交流
举手互相补充回答
举出化学能转化为热能的实例
……
听课
认识器材
分组完成实验1和实验2,并记录实验现象
齐答实验现象并解释原因
一个学生上台板演,其余学生练习
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
Zn+2H+=Zn2++H2↑
(回答)既是放热反应又是氧化还原反应还是置换反应
(回答)H+
(回答)不,每两个H+得两个电子变成两个H原子,两个H原子重新组成一个H2分子
(回答)锌原子失电子提供给H+
听讲、复习巩固
(小组讨论交流后回答问题1)
如果电子在溶液中能移动,那么铜片上就也有气泡,这将与实验现象不相符,所以电子在溶液中不能移动。
(个别补充回答)
(1)实验2中铜片表面产生大量气泡,锌片表面有少量气泡。
(2)电流计指针发生偏转
小组讨论并思考问题(学生回答后得出结论)
(1)铜的活动性比氢弱
(2)电子在溶液中不能移动
(生回答)指针偏转说明有电流通过;
(回答3)铜片上的气体是氢气。
因为参加反应的微粒中只有H+可能变为气体。
它是每两个H+得两个电子变成两个H原子,两个H原子重新组成一个H2分子。
H+得两个电子是锌失的电子从锌的表面通过导线进入铜。
因为电子在溶液中不能移动;
(回答)实验4的溶液中铜片和锌片之间靠得,自由移动的离子导电。
(回答)由于电子的流向与电流流向相反,所以电流从铜极流向锌极。
据电流从正极流向负极,所以锌为负极,铜为正极。
(回答)H+浓度不断减小
观看动画加深对原电池工作原理的理解
听并记录
(分析)
铜片:
2H+得电子变成H2(还原反应)
锌片:
Zn失电子变成Zn2+(氧化反应)
齐声朗读并做记号
(比较后小结出)
1、反应实质相同,都发生如下反应
2、能量转化不同:
装置1是将化学能转化为电能;装置2是将化学能转化为热能。
(分析后得出结论)只有释放能量的氧化还原反应才可能将化学能转化为电能。
(几个上台补充介绍电池,其它同学听)
学生听课
思考并讨论巩固练习
七、教学设计流程图
八、帮助与总结:
本节课的教学设计环环相扣,教学思路清晰、条理清楚,教学难点突破有方,使学生处于不断积极思维状态,真正发挥了学生的主体作用,不仅激发了学生的学习兴趣,培养了学生分析问题的能力,而且教给了学生学会学习,体现了新课程的教学理念,同时运用课件,形象体现微观过程,帮助学生提高想象力,成了本节课的又一道亮丽的风景线,教学效果良好。
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- 高一化学 23 化学反应 利用 课时
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