高中化学 第二章第二节 化学能与电能教案3 新人教版必修2Word格式.docx

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将桌椅妥善安排，以便各个小组的四位成员开展小组讨论和合作实验。

教具准备：

教师制作课件、铜锌原电池工作原理的模拟动画、多媒体教学平台。

五、教学过程

【引入】火力发电中能量是如何转化的呢？

火力发电是通过化石燃料燃烧（氧化还原反应），使化学能转变为热能，加热水使之汽化为蒸汽推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。

燃煤发电是从煤中的化学能开始的一系列能量转换过程：

化学能→热能→机械能→电能。

其中，燃烧（氧化还原反应）是使化学能转换为电能的关键。

火力发电的好处：

投资较少，建厂快，技术成熟，安全性能较高，原料较充分。

火力发电的弊病：

对环境污染较重，所需原料是有限的不可再生的化石燃料，能源利用率低。

火力发电的这些缺点催生了新的电能发生装置，能不能找到一种装置能把化学能直接转化成电能呢？

【板书】第二节《化学能与电能》

【阅读材料】《科学史话 

伏打与电池的发明

（一）》

1780年意大利著名生物学家伽伐尼在解剖青蛙时发现，已死去的青蛙竟然发生了抽搐。

伽伐尼做了如下实验：

实验1:

用一枝铜钩插入死青蛙的脊髓中，再挂在铁栏杆上，当青蛙腿碰到铁栏杆时，就发生颤抖。

实验2:

将青蛙放到铜制的解剖盘里，当解剖刀接触蛙腿时，蛙腿发生抽搐。

他根据实验得出：

青蛙自身肌肉和神经里的“生物电”是导致抽搐的原因。

1791年，伽伐尼发表了《论肌肉中的生物电》论文，引起广泛关注。

善于质疑的意大利物理学家伏打，提出了疑问：

为什么只有青蛙腿和铜器和铁器接触时才发生抽搐？

为此，他做了如下实验：

将青蛙腿放在铜盘里，用解剖刀去接触，蛙腿抽搐。

将青蛙腿放在木盘里，用解剖刀去接触，蛙腿不动。

经过一番研究，伏打用实验推翻了伽伐尼的结论，他发现两种活泼性不同的金属同时接触蛙腿，蛙腿就会抽搐，蛙腿只是起了显示电流通过的作用，所谓特殊的“动物电”是不存在的。

【提出问题】联想到肌肉、神经类似于能导电的电解质的溶液，那么，电解质溶液与活泼性不同的金属作用会不会产生电流呢？

请先做以下尝试：

【安排学生实验】

实验1

观察记录

结论（小组讨论）

将锌片和铜片平行插入稀硫酸溶液中，观察现象；

锌片表面有气泡生成

铜片面有无泡生成

Zn＋2H＋＝Zn2+＋H2

铜不能与稀硫酸反应

再使锌片和铜片接触，观察实验现象。

铜片也有气泡生成

为什么铜片表面有气泡？

H+得到的电子是铜失去的吗？

电子从锌片转移到铜片上，H+得到的电子不是铜失去的。

【提出问题】你的头脑中产生了什么疑问？

做一个合理的假设解释你的疑问！

【学生假设】假设：

电子从锌片跑到铜片上。

【追问】如何证明电路中有电子通过？

【学生回答】用电流表检验！

将锌片和铜片用导线连接起来，在导线之间接入电流表。

平行插入稀硫酸溶液中观察实验现象。

【教师】动手试一下吧！

实验内容

实验2：

将锌片和铜片用导线连接起来，在锌片和铜片导线之间接入电流表。

电流表偏转

1、电路中有电流通过；

2、化学能直接转化为电能的装置。

【教师】电流表偏转啦！

电流产生啦！

从能量变化的角度分析，这是什么装置?

【生】化学能直接转化为电能的装置。

【板书】原电池定义：

化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。

【小组讨论】

1．在锌片和铜片表面分别发生了哪些变化？

2．电子从哪里来，到哪里去？

3.电池的正极和负极分别是什么？

判断依据是什么？

4.溶液中有哪些看不见的动作？

【小组汇报】由于Zn失去的电子经导线转移到Cu片上，故导线上有电流通过，因此电流计指针发生偏转。

电子由锌片流向铜片，根据物理学知识，电子移动方向与电流方向相反，电流由铜片流向锌片，铜片为正极，锌片为负极。

负极（Zn）：

Zn-2e-＝Zn2+ 

正极（Cu）：

2H+＋2e-＝H2

Zn失去电子成Zn2+进入溶液，溶液中的阴离子移向负极Zn，阳离子移向正极Cu。

【教师总结板书】

【过渡】原电池是化学能直接转化为电能的装置，那么，要构成一个原电池需要哪些条件呢？

【阅读材料】《科学史话伏打与电池的发明

（二）》

伏打指出，伽伐尼实验中连接起来的是两种不同的金属（他称为第一类导体或干导体）和含液体的青蛙肌肉（他称为第二类导体或湿导体）。

伏打把不同的金属板浸入同一种电解液里，组成了第一个直流电源──伏打电池。

他用几个容器盛了盐水，把插在盐水里的铜板、锌板连接起来，电流就产生了。

【提出问题】根据已具备的氧化还原反应知识和上述信息，你认为构成原电池的条件是什么？

说出你的想法并与同伴交流。

【学生假设】原电池组成：

两块电极（正、负极）和电解质溶液。

【小组讨论】下列装置能否构成原电池。

如果你还有疑问，你可用下列药品：

Zn片、Cu片、石墨棒、Fe钉、稀硫酸、无水乙醇、导线、CuSO4溶液、电流表、烧杯等设计对比实验证明你的想法。

【教师总结】形成条件一：

活泼性不同的两个电极──负极：

较活泼的金属；

正极：

较不活泼的金属或非金属导体石墨等；

形成条件二：

电极需插在电解质溶液中；

形成条件三：

必须形成闭合回路。

用一句话可概括为“两极─液成回路”

【板书】构成原电池条件：

“两极─液成回路”。

【提问】有新发现的请举手，还有什么实验方案在现有实验条件无法验证的?

【学生】原电池反应必须是自发氧化还原反应。

【过渡】根据构成原电池的条件，你是不是很想自己动手设计一个原电池呢？

【安排学生活动】有下列材料：

电极（Zn片、Cu片、石墨棒、Fe钉等任选）、导线、水果（西红柿2个）、电流计，请设计一个能使电流计指针发生偏转的装置。

方式：

最好先独立设计，并动手试验，边做边改进，也可与邻座同学相互讨论和观摩，或请老师指导。

我设计的原电池

实验现象

电流表是否偏转

能否构成原电池

结论

【教师评价】提供参考设计。

【课堂练习】请你当医生：

格林太太是位漂亮、开朗、乐观的妇女,当她在开怀大笑的时候，人们才可以发现她一口整齐而洁白的牙齿中镶有两颗假牙：

其中一颗是黄金的—这是格林太太富有的标志；

另一颗是不锈钢做的—这是一次车祸后留下的痕迹。

令人百思不解的是，打从车祸以后，格林太太经常头痛，夜间失眠，心情烦躁……你能为格林太太开一个药方吗？

【课后作业】

1、完成探究：

完成探究活动表。

2、解决问题：

了解一个真正的电池，看看哪些地方运用到今天大家的研究成果。

3、搜集关于废旧电池中存在的物质，废旧电池随便丢弃会对环境造成哪些不良影响？

六、板书设计

第二节《化学能与电能》

一、原电池定义：

二、

教学反思

本案例是一节以学生为主体的实验探究式新课。

在教学中，让实验成为学生实践体验的一部分，通过自主实验，启发引导，小组合作，讨论分析等方法，让实验成为帮助学生开展探究活动的积极手段，并在其过程中培养他们基本技能，激发他们的探究热情，激活学生的学习内驱力。

从整节课的教学过程来看，它重在探究、重实践。

在实验探究中，不仅激发学生学习兴趣获得知识，更能启迪学生思维、培养科学精神和创新能力，为学生的进一步发展创造一个新的局面。

在实践中学会交流，学会合作，并意识到合作是学习的有效途径，培养集体意识，很好实现化学教学的情感目标。

从整体教学效果来看，通过学生的大胆猜想和有目的的实验探索，学生对知识点的掌握是相当不错的，原电池的原理及形成条件，学生都能轻松、愉快地掌握并应用，为后面的新内容的学习打下坚实的基础。

同时，通过实践──认识──再实践的亲身体验的学习过程，加深了对知识的理解。

更重要的是，也让学生充分展示自己的机会，使课堂围绕学生为中心的教学活动，真正体现学生的主体地位,大大激发学习积极性。

2019-2020年高中化学第二章第二节影响化学反应速率的因素教案新人教版选修4

教学目标：

1、知识目标：

①理解浓度、压强、温度和催化剂对化学反应速率的影响；

②能初步运用有效碰撞和活化分子等知识来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响；

③初步学会设计“对照实验”比较条件的改变对反应速率快慢的影响。

2、能力目标：

在学习中，要学会对实验现象进行分析处理的方法：

在仔细、全面、准确观察实验现象的基础上，要积极将感性认识上升到理性认识，也就是培养自己透过现象看本质的能力。

在认识事物的过程中，还应打开“思维”的窗口，为观察而观察是毫无意义的。

教学重点：

浓度、温度对化学反应速率的影响

教学难点：

浓度、温度对化学反应速率影响的原因

课时安排：

二课时

实验探究、点拨探讨

教学用具：

教学过程：

第一课时

【引入】上节课我们学习了化学反应速率，不同的化学反应，具有不同的化学反应速率，这是由于参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的重要因素。

那么，化学反应速率对于某一反应来说是不是就是一成不变的呢？

不是，因为其他因素，如：

温度、浓度、压强、催化剂等会影响一些化学反应的反应速率。

这节课就讨论有关外界条件对化学反应速率的影响。

【实验探究】取三支试管分别加入10ml1mol/L的盐酸，再分别加入长短、厚薄大致相同的镁条、铁片、铜片。

【学生讨论后回答】影响化学反应速率的内因是反应物的本质。

【板书】第二节影响化学反应速率的因素

内因：

反应物的结构和性质

【引导】外界条件如：

浓度、压强、温度、催化剂的改变，也影响化学反应速率。

内因是变化的根据，外因是变化的条件，外因通过内因起作用。

【板书】外因：

浓度、压强、温度、催化剂、其他因素

【过渡】下面我们先来研究浓度对化学反应速率的影响。

【实验探究】做以下两个实验并结合教材20页，实验2—2讨论总结

1、取两支试管，分别加入少量大理石，再分别加入10ml1mol/L的盐酸和10ml0.1mol/L的盐酸。

2、取两支试管分别加入少量铁片，再分别加入10ml1mol/L的盐酸和10ml0.1mol/L的盐酸。

【讨论小结】其他条件不变，增加反应物浓度，加快反应速率

【板书】一、浓度对反应速率的影响

其他条件不变，增加反应物浓度，加快反应速率

【设问】为什么增加反应物浓度，加快反应速率？

【引导学生】从化学反应的实质分析：

（1）化学反应过程，就是反应物分子的原子重新结合产生生成物分子的过程；

（2）其实质就是旧化学键的断裂和新的化学键形成的过程；

（3）旧键的断裂和新键的形成必须通过反应物分子（离子）的相互接触，相互碰撞来实现的。

【设问】是否所有的碰撞都能使旧键断裂，新键形成？

（举运动员不同投篮姿势的例子，使学生形象理解）

【通过学生讨论、归纳、总结得出结论并板书】

【讲解】分子间的碰撞必须具有足够的能量，具有足够的能量的分子叫活化分子，活化分子必须具有合适的取向才能发生有效碰撞，发生化学反应。

【板书】化学反应发生的条件

【讲解】其他条件不变，活化分子在反应物分子中占有一定的百分比，当反应物浓度增大时，单位体积内反应物分子增多，单位体积内活化分子数目也相应增多，单位时间内有效碰撞次数增多，化学反应速率就增大。

【板书】其他条件不变，反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增加→有效碰撞次数增多→反应速率加快。

【讲解】学习了浓度对化学反应速率的影响，我们就知道为什么硫在纯氧中燃烧比在空气中快，但是并不是任何反应都是增大反应物浓度有利于反应的进行，如浓硫酸、浓硝酸可使铁、铝钝化。

因此，任何事物都要具体问题具体分析。

而对于固体或纯液体，无浓度可言，反应速率与接触表面积有关，如煤粉碎后燃烧。

【板书】固体或纯液体参加的反应，反应物之间接触的表面积大小影响反应速率，与物质的量多少无关。

【归纳小节】今天我们研究了浓度对化学反应速率的影响，重点应掌握：

其他条件不变，增加反应物浓度，加快反应速率，还应理解反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增加→有效碰撞次数增多→反应速率加快。

第二课时

【引言】上节课我们学习了浓度对化学反应速率的影响，其他条件不变，增加反应物浓度，加快反应速率，而且还知道为什么增加反应物浓度会加快反应速率。

今天我们继续研究其他条件改变对化学反应速率的影响。

【板书】二、压强对反应速率的影响

【引导】提起压强一词往往与什么有关？

为什么？

【学生回答】往往与气体有关，固体和液体受压强的影响较小。

【讲解】所以讨论压强对化学反应速率的影响，指的是有气体参加的化学反应，我们知道，在物理学上有这样的规律，当温度不变时，一定量的气体的压强与其体积成反比，即P1V1=P2V2，说明温度不变时压强增大，体积将会变小，单位体积内的分子数增加，相当于增加了反应物的浓度，故增大压强可以增大化学反应速率。

若要减小压强呢？

【学生回答】分析：

根据P1V1=P2V2，当温度不变减小压强时，体积必然增大，单位体积内的分子数减小，亦即相当于反应物的浓度降低，化学反应速率减慢。

【引导】对于固体和液体（或溶液）参加的反应，改变压强将会怎么样呢？

【学生回答】因为改变压强对固体、液体或溶液的体积影响很小，所以对浓度的改变就很小，可以认为改变压强对他们的反应速率无影响。

【板书】对于有气体参加的反应来说，当其他条件不变时，增加压强化学反应速率加快。

原因：

增大压强相当于增大浓度。

【讲解】我们理解了压强对化学反应速率的影响实质，请做一个练习。

【投影】在一固定体积的密闭体系中发生反应：

N+3H现采取下列措施：

（1）往体系中充入一定量的H

（2）往体系中充入一定量的N（3）往体系中充入一定量的He（4）压缩容器使体积变小

【讨论】哪些措施能够使反应速率增大？

【讨论后回答】

（1）

（2）（4）能够使反应速率增大，因为他们都使反应物浓度增大，因而加快反应速率。

【引导启发】我们知道Cu与浓硫酸反应在常温条件下，反应缓慢，而在加热条件下速率加快。

镁条与沸水的反应比与冷水反应快。

加快反应速率的首选条件是升高温度，下面我们继续研究温度对化学反应速率的影响。

【板书】三、温度对化学反应速率的影响

【实验探究】让学生完成教材实验2—3，观察现象，总结规律。

【学生回答】放在热水中的试管出现浑浊的时间短，放在冷水中的试管出现浑浊的时间长。

【板书】其他条件不变，升高反应的温度，加快反应速率。

【设问】为什么增加反应物温度，加快反应速率？

启发学生从化学反应的实质分析。

【讲解】当反应物浓度一定时，分子总数一定，升高温度，反应物分子的能量增高，使活化分子的百分比增大，因而活化分子数量增多，有效碰撞次数增多，所以反应速率加快。

经实验测定，温度每升高10℃反应速率通常要增大到原来的2—4倍。

【板书】原因：

生高温度→活化分子的百分比增大→有效碰撞次数增多→反应速率加快

经实验测定，温度每升高10℃，反应速率通常要增大到原来的2～4倍。

【讲解】学习了温度对化学反应速率的影响，我们就知道为什么在实验室进行化学反应时，常常通过给反应物加热来加快反应速率，为什么我们食品放入冰箱中保存，可以防止食品变质。

【过渡】以上我们研究了浓度、压强、温度对化学反应速率的影响，下面我们来继续研究催化剂对化学反应速率的影响。

【板书】四、催化剂对化学反应速率的影响

【实验探究】取两只试管，分别加入5mL5%的H2O2溶液和3滴合成洗涤剂，再向其中一试管中加入MnO2，观察现象。

【学生回答】加MnO2大试管气泡产生快。

【板书】使用催化剂，加快化学反应速率。

【设问】为什么催化剂能加快化学反应速率？

【讲解】当温度和反应物浓度一定时，使用催化剂降低了反应所需要的能量，使得活化分子的百分比增大，因此活化分子的数目增多，有效碰撞次数增多，故化学反应速率加快。

【板书】实质：

使用催化剂→降低反应所需要的能量→活化分子的百分比增大→有效碰撞次数增多→化学反应速率加快。

【讲解】催化剂有正催化剂和负催化剂，能加快化学反应速率的催化剂叫正催化剂；

能减慢化学反应速率的催化剂叫负催化剂。

通常使用的是正催化剂。

催化剂在现代化学和化工生产中占有极为重要的地位。

大约85%的反应需要催化剂。

【过渡】对于同一个化学反应，除了浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率有影响外，还有哪些因素对化学反应速率有影响呢？

【阅读】阅读教材最后一段，了解影响化学反应速率的其他因素。

【投影练习】肯定能使化学反应速率加快的方法是（　　　　）

　①身高温度　②加入催化剂　③增加反应物浓度　④将固体块状反应物磨成粉末。

　Ａ、②　　　Ｂ、①②　　　Ｃ、①③④　　　　Ｄ、①②③④

教学说明：

　　浓度对化学反应速率的影响及原因是本节点重点和难点，教学中首先从实验中得到亲身体会，进而通过形象的比喻，使学生理解增大浓度为什么会加快化学反应速率，从活化分子发生有效碰撞的理论高度认识化学反应速率。

受浓度的影响及原因，也为讨论温度、压强及催化剂对化学反应速率的影响打下了基础，因此在后边的教学中除了必要的实验外主要通过学生自学，教师引导而得出结论，分析原因，当然在教学中也要注意和物理学科间的联系。