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第1課時(shí)
教學(xué)目標(biāo):
1、通過實(shí)驗(yàn)探究原電池中發(fā)生的反應(yīng),認(rèn)識(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的基本原理。
2、學(xué)會(huì)分析、推理、歸納和總結(jié)的邏輯思維方法,提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問
題的能力。
3、通過實(shí)驗(yàn)和小組合作學(xué)習(xí),體驗(yàn)科學(xué)探究過程。
4、了解各類電池在生產(chǎn)、生活實(shí)際中的應(yīng)用,認(rèn)識(shí)化學(xué)的價(jià)值。增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)。
重點(diǎn)難點(diǎn):初步了解原電池的概念、原理、組成及應(yīng)用。
通過實(shí)驗(yàn)探究從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)及原電池的構(gòu)成條件。
教學(xué)過程
[創(chuàng)設(shè)問題情景]
電能是現(xiàn)代社會(huì)最清潔、也是最重要的二次能源,人類生產(chǎn)、生活的各個(gè)方面都離不開它。而火力發(fā)電又在電能生產(chǎn)中占有相當(dāng)大的比重,是電能最主要的來源。
[播放錄像或展示圖片]
[提問]
燃燒的本質(zhì)是什么?火力發(fā)電中能量的轉(zhuǎn)化方式是怎樣的?火力發(fā)電又有哪些優(yōu)
點(diǎn)和缺點(diǎn)呢?
[學(xué)生討論、分析]
[激疑]
針對(duì)火力發(fā)電的缺點(diǎn),能否通過某些方式將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能呢?
[分組實(shí)驗(yàn)探究]
鋅銅原電池原理
實(shí)驗(yàn)1:把一塊鋅片和銅片同時(shí)插入盛有稀硫酸的燒杯里。
實(shí)驗(yàn)2:用導(dǎo)線將鋅片和銅片連起來。
實(shí)驗(yàn)3:在導(dǎo)線中接入一個(gè)靈敏電流計(jì)。
將實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象和自己的結(jié)論記錄下來。
[學(xué)生交流、討論]
1、實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2中的現(xiàn)象有何不同?是什么原因造成的?
2、鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中,銅片表面有氣泡產(chǎn)生,你認(rèn)為這種氣體可能是什么?鋅片和銅片上可能分別發(fā)生什么反應(yīng)?如何證明?
1、靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明有電流通過,你如何解釋這一現(xiàn)象?該裝置的
正負(fù)極分別是什么?請(qǐng)你再設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明之。
[教師補(bǔ)充講解]
原電池的定義;鋅銅原電池的工作原理;電極反應(yīng)式及電池總反應(yīng)式的書寫。
[設(shè)疑]
通過剛才的實(shí)驗(yàn)我們可以體會(huì)到,化學(xué)能在原電池裝置中可以直接轉(zhuǎn)化為電能,
那么,符合什么條件的裝置才能構(gòu)成原電池呢?
[分組實(shí)驗(yàn)探究]
原電池的構(gòu)成條件。見教師用書P29頁。
[交流討論、歸納總結(jié)]
原電池的構(gòu)成條件:1、兩種活潑性不同的金屬(或一種金屬和另一種非金屬
導(dǎo)體)構(gòu)成電極。
2、電解質(zhì)溶液。
3、構(gòu)成閉合回路。
4、能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。
[反思與評(píng)價(jià)]
在剛才的分組實(shí)驗(yàn)中,同伴或其他組的同學(xué)的哪些做法對(duì)你有啟發(fā)?你又提出了
哪些好的思路?根據(jù)提供的儀器、藥品,你現(xiàn)在還能設(shè)計(jì)出其它的原電池裝置嗎?
[實(shí)踐活動(dòng)]
制作水果電池
[小結(jié)]
通過前面的兩組分組實(shí)驗(yàn),我們了解了原電池的工作原理和構(gòu)成條件,同學(xué)們對(duì)
于通過實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行化學(xué)研究的思路、方法也一定有了更深的體會(huì)。為了滿足生產(chǎn)、生活、
科學(xué)研究等各方面的需要,科學(xué)家尤其是化學(xué)家根據(jù)原電池原理設(shè)計(jì)出了許許多多形狀
各異、用途不同的實(shí)用電池,極大地方便了我們的生活,也有力地促進(jìn)了科學(xué)的發(fā)展。
那么,你所知道的電池有哪些呢?
[學(xué)生舉例]
[教師引導(dǎo)學(xué)生分析]
常見電池的組成和工作原理。
[鞏固練習(xí)]
相同條件下,純鋅粒和粗鋅粒與同濃度的稀硫酸反應(yīng)的速率一樣嗎?為什么?假
如要求你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來證明你的觀點(diǎn),你的實(shí)驗(yàn)方案是怎樣的?證據(jù)和結(jié)論又是什么?
補(bǔ)充練習(xí)
1、根據(jù)Zn+Cu2+=Zn2++Cu的反應(yīng)原理設(shè)計(jì)一個(gè)原電池,當(dāng)Zn為負(fù)極時(shí),正極可以選用的金屬材料是:
A鎂B石墨C鋁D鉛
2、X、Y、Z都是金屬,把X投入Z的硝酸鹽溶液中,X的表面有Z析出,X與Y組成原電池時(shí),Y為電池的負(fù)極,X、Y、Z三種金屬的活潑性順序?yàn)椋海ǎ?/p>
AX>Y>ZBX>Z>YCY>X>ZDY>Z>X
3、電工操作規(guī)程中規(guī)定不能把銅導(dǎo)線與鋁導(dǎo)線連接在一起,其中的化學(xué)原理是──────
──────。
4、市場上出售的“熱敷袋”中含有鐵屑、炭粉、木屑和少量氯化鈉、水等,熱敷袋啟
用前,用塑料袋和空氣隔絕,啟用時(shí)打開塑料袋,輕輕揉搓就會(huì)放出熱量。試回答下列
問題:
(1)熱敷袋產(chǎn)生熱量的來源是
(2)炭粉的主要作用是
(3)加入NaCl的作用是
5、生活中,有些金屬制品在使用一段時(shí)間后會(huì)失去表面的光澤,嚴(yán)重的會(huì)變得銹跡斑斑影響使用,尤其是鋼鐵制品在潮濕的空氣里很容易生銹,你知道這是什么原因嗎?試結(jié)合生活實(shí)際討論防止鋼鐵生銹的方法。
(江蘇省海門中學(xué)姜明施紅專)
答案:1.BD2.C余略
第2課時(shí)
教學(xué)目標(biāo):
1、通過實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)電解和電鍍的基本原理,進(jìn)一步學(xué)習(xí)電極反應(yīng)式的書寫。
2、能從能量轉(zhuǎn)化、裝置、電極反應(yīng)等方面區(qū)別電解反應(yīng)和原電池反應(yīng),進(jìn)一步體驗(yàn)科學(xué)探究的過程,掌握基本的研究方法,提高分析問題、解決問題的能力。
3、初步了解電解在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用,感受化學(xué)在促進(jìn)社會(huì)發(fā)展、提高人們生活質(zhì)量中的重要作用。
重點(diǎn)難點(diǎn):電解和電鍍的原理。
電解的電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式。
教學(xué)過程:
[創(chuàng)設(shè)問題情景]
在初中里我們就學(xué)過水的電解,知道把電流通過水就能制得氫氣和氧氣。事實(shí)上,
電流也能使其他很多物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),比如,工業(yè)上利用電解飽和食鹽水的方法來生產(chǎn)
燒堿、氫氣和氯氣,利用電解熔融的氧化鋁來生產(chǎn)金屬鋁。那么,電流是怎樣使各種
物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而獲得我們所需要的物質(zhì)的呢?這節(jié)課我們就將通過實(shí)驗(yàn)探究來了解電
解的原理。
[實(shí)驗(yàn)探究]
在教師指導(dǎo)下,讓學(xué)生用下面介紹的簡易裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn),并交流討論實(shí)驗(yàn)結(jié)
果。
1、取一段約2厘米長的棉線,置于大片玻璃片上,用3滴食鹽水將整根棉線潤濕。
然后在其左右兩邊各加數(shù)滴食鹽水溶液,再在兩端各滴加1滴酚酞試液。
2、將兩只鱷魚夾分別夾住棉線兩端,用導(dǎo)線把鱷魚夾分別與直流電源相連,約15
—20s后,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。
3、在沒有顯示紅色的一端滴加一滴碘化鉀淀粉溶液。
[交流討論]
將記錄下來的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論。
實(shí)驗(yàn)1—食鹽水滴加酚酞試液沒有顏色變化。
實(shí)驗(yàn)2—通電后,跟電源負(fù)極相連的一端溶液呈紅色,并有細(xì)小的氣泡產(chǎn)生,說明
氫氧根濃度增大。
實(shí)驗(yàn)3—與電源正極相連的一端滴加碘化鉀淀粉溶液后溶液呈藍(lán)色,證明有氯氣產(chǎn)
生。
[教師補(bǔ)充講解]
1、電解反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化方式及電解池的構(gòu)成條件。
2、陰陽極發(fā)生的反應(yīng)(電解原理)及電極反應(yīng)式、總反應(yīng)式。
[觀看錄像或展示圖片]
氯堿工業(yè)
[設(shè)問]
假如用石墨作電極,用氯化銅溶液代替氯化鈉溶液,進(jìn)行電解,在陰陽極上各發(fā)生
什么反應(yīng)?如何證明你的結(jié)論?
[交流討論]
[歸納小結(jié)]
電解反應(yīng)的本質(zhì)是電解質(zhì)溶液在電流的作用下,在兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
[提問]
假如把剛才的實(shí)驗(yàn)裝置改動(dòng)一下,用粗銅作陽極,用精銅作陰極,用氯化銅溶液作
電解質(zhì)溶液進(jìn)行電解,兩極反應(yīng)又是怎樣的?
[交流討論]
[教師說明]
銅的電解精煉及其價(jià)值。
[交流討論]
某同學(xué)根據(jù)他所學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn),他用銅作陽極材料,鐵作陰極材料,電
解硫酸銅溶液,請(qǐng)你幫他分析兩極及溶液中發(fā)生的變化,說明理由及該實(shí)驗(yàn)可能的實(shí)用
價(jià)值。
[教師補(bǔ)充說明]
電鍍的原理及其應(yīng)用。
[實(shí)物展示]
各種電鍍產(chǎn)品。
[比較總結(jié)]
原電池與電解池的區(qū)別與聯(lián)系(從裝置構(gòu)成、能量轉(zhuǎn)化方式、兩極反應(yīng)等幾個(gè)角度)。
[鞏固練習(xí)]
分析用惰性電極電解硝酸銀溶液、硫酸銅溶液、氫氧化鈉溶液時(shí)兩極發(fā)生的反應(yīng),
寫出電極反應(yīng)式和電解總反應(yīng)式。
補(bǔ)充練習(xí)
1、在原電池和電解池的電極上所發(fā)生的反應(yīng),同屬氧化反應(yīng)或同屬還原反應(yīng)的是()
A原電池的正極和電解池的陽極所發(fā)生的反應(yīng)
B原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)
C原電池的負(fù)極和電解池的陽極所發(fā)生的反應(yīng)
D原電池的負(fù)極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)
2、用電解水的方法分析水的組成時(shí),需加入一些物質(zhì)以增強(qiáng)水的導(dǎo)電性,一般不宜加
入的物質(zhì)是()
ANa2SO4BNaClCCuSO4DKOH
3、已知金屬M(fèi)中混有金屬P,電解精煉M,P以單質(zhì)形式沉積于陽極下面的泥中,M、
N組成原電池,M為正極,則M、N、P三中金屬活動(dòng)性順序?yàn)椋海ǎ?/p>
AP>M>NBN>P>MCP>M>NDN>M>P
4、下列關(guān)于銅電極的敘述中錯(cuò)誤的是:()
A銅鋅原電池中銅是正極。B用電解法精煉銅時(shí),粗銅做正極。
C在鍍件上鍍銅時(shí),可用金屬銅作陽極
D電解稀硫酸制氫氣、氧氣時(shí),銅作陽極。
答案:1.BC2.BC3.D4.D
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