内容正文:
三维目标
知识与技能:
1、了解化学能与电能的转化关系及其应用
2、知道电池是利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置。
3、通过制作简易原电池的实验,了解原电池的概念和原理,学习实验研究的方法。
过程与方法:
通过经历假设与猜想、设计方案、进行实验、总结解释实验现象、得出结论、应用结论解决问题的过程,学习科学探究的方法,提高科学探究能力。
通过实验培养观察能力与分析思维能力。
情感态度与价值观:
通过原电池实验设计体会到科学探究的艰辛与喜悦,以及化学在生活中的巨大实用价值,进一步激发学习化学的兴趣和信心。
培养学生勤于思考、探索求实的科学态度。
教学重点
初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
教学难点
通过实验探究从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。
教学方法
实验探究法——通过实验,分析、讨论、思考、交流、归纳、小结。
教学用具
实验仪器:500mL烧杯、电流表、导线等
实验药品:锌片、铜片、镁条、铁钉、石墨、稀硫酸、柑橘
电教设备:电脑 、投影仪
课堂教学过程
【化学小史】意大利解剖学和医学教授伽伐尼,在一次解剖青蛙的实验中意外发现,当用两种不同金属材质的解剖刀同时触碰青蛙腿时,蛙腿会发生痉挛。为此,他又做了一系列的实验,用不同金属丝接通蛙腿时,蛙腿都会产生痉挛。
【提出问题】为什么会出现这种现象呢?
【学生回答】有电流的产生
【讲述】大家都知道现今生活中电与我们生活的密切程度,可以说现在要是没了电那我们的生活将会感到非常不方便。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。
【投影】了解一次能源和二次能源
【讲述】从前面的学习中,我们已经知道化学反应的过程中会产生能量的变化,如化学能转化为热能。化学能和电能之间是如何转化的呢?在我国,电能主要来源是什么呢?
【投影】呈现2001年、2006年我国发电总量构成图、火力发电的相关图片。分析火力发电的原理,火力发电中能量的转化方式是怎样的?火力发电又有哪些优点和缺点呢?
【板书】一.发电站将化学能转化为电能
【学生活动】阅读课本中关于电力在当今社会的应用和作用。
【讨论并分析】火力发电的能量转换方式、火力发电的利与弊
明确电力在当今社会的应用和作用。
【设疑】针对火力发电的缺点,能否通过某些方式将化学能直接转化为电能呢?
【提出问题】
1要使化学反应释放的能量直接转化为电能,所要解决的第一问题是什么呢?
2、哪种类型的化学反应会有电子转移?
3、氧化剂和还原剂直接接触进行反应时,化学能转化为热能,再经过一系列能量转换环节才能转化为电能。为什么没有形成电流,怎样才能使它直接产生电流呢?
【学生活动】思考、回答:1.电子的定向移动形成电流
2.氧化还原反应[来源:学科网ZXXK]
【学生活动】观察、思考、记录实验现象
【思考与交流】
铜片与稀硫酸不反应,锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,为什么在铜片表面有气泡产生?你认为这种气体可能是什么?锌片和铜片上可能分别发生什么反应?如何证明?
【教师小结】电流表指针偏转→有电流产生→产生电能→化学能转化为电能的装置→原电池。
【板书】原电池:把化学能转化为电能的装置
【学与问】
1、铜片上生成的气泡是什么气体?是怎样生成的?
2、锌片上发生什么反应? 铜片上发生什么反应?
3、根据你所了解的电学知识你知道电子是怎样流动的吗?如何判定装置的正负极?
【分析】当把用导线连接的锌片和铜片一同浸入稀硫酸中时,由于锌比铜活泼,容易失去电子,锌被氧化成Zn2+而进入溶液,电子由锌片通过导线流向铜片,溶液中的H+从铜片获得电子被还原成氢原子,氢原子再结合成氢分子从铜片上逸出。
【投影】电子的流向、正负极判断特征。
【板书】
1、铜锌原电池电极反应:
锌片:Zn - 2e- = Zn2+(氧化反应)
铜片:2H+ + 2e-=H2↑( 还原反应)
2、 原电池的电极名称
负极:电子流出一极(如锌片)
正极:电子流入一极铜片(如铜片)
【动画模拟】原电池微观原理
【学生活动】聆听、思考、记录
【过渡】上面我们通过实验探究了原电池的工作原理,初步形成了原电池的概念,现在让我们通过实验来研究构成原电池条件是什么。是不是把两块金属用导线连接插入液体中就能产生电流呢?是不是任何金属均可?是不是一定要金属?是不是任何溶液均可?下面做几个实验来探索。
【科学探究】原电池的构成条件探究。
原电池构成部分
实验现象
解释或写化学方程式
电流计
稀硫酸
Zn[来源:学科网]
溶解气泡
Zn - 2e-= Zn2+[来源:Z,xx,k.Com][来源:学科网ZXXK]
无偏转
Zn
溶解气泡
Zn - 2e-= Zn2+
稀硫酸