教學目的
以學生為中心,以科學探究為主線,采用 "動手實驗→啟發探索→動手實驗→分析概括→鞏固練習 "的教學方法,註重知識的生成和發展過成,引導學生從身邊走進化學,從化學走向社會。
教學目標
1、掌握原電池的組成條件,了解原電池的工作原理,能正確確定原電池的正負極,正確書寫電極反應式、電池反應式,根據氧化還原原理設計簡單的原電池。
2、通過實驗探究學習,體驗科學探究的方法,學會分析和設計典型的原電池,提高實驗設計、查找資料、分析現象、發現本質和總結規律的能力。
3、在自主探究、合作交流中體驗學習的快樂和成功的喜悅,增強學習反思和自我評價的能力,激發科學探索的興趣,培養科學態度和創新精神,增強環保意識和事物之間普遍聯系、辯證統壹的哲學觀念。
教學重點
原電池的條件
教學難點
原電池原理的理解;電極反應式的書寫
教學方法
多媒體教學、學生實驗和演示實驗
教學手段
實驗探究教學法
課前準備
將學生分成幾個實驗小組,準備原電池的實驗儀器和用品。實驗用品有:金屬絲、電流表、金屬片、水果。首先對每組水果進行處理:A組:未成熟的桔子(氣門較厚),B組:成熟的桔子(氣門大,液體攪拌產生氣泡),C組:準備兩塊相同的金屬片,D組:準備兩塊不同的金屬片。
教學過程
[教師]:課前我們來做壹個有趣的實驗。請同學們根據實驗桌上的儀器和藥品進行組裝:將金屬片用導線連接後插入水果中,將電流表串聯在線路上,觀察會出現什麽現象?
(教師巡視各組實驗情況)。
[教師]:請妳總結壹下:會出現什麽現象?
【生】:總結:有兩種結果:
①電流表指針偏轉 ②電流表指針不偏轉
【師】:電流表指針偏轉說明了什麽?為什麽會偏轉?
[學生]:電流表指針偏轉說明什麽?說明有電流。
[教師]:這個裝置叫原電池:這個裝置叫做原電池。這節課,我們***學習原電池。請列舉日常生活中使用的原電池。
[出示幹電池]:我們日常使用的電池有以下幾種,大家請看:
【播放幻燈片】:
化學電池按工作性質可分為:壹次電池(原電池);二次電池(充電電池)鉛酸蓄電池。其中:壹次電池又可分為:糊狀鋅錳電池、紙板鋅錳電池、堿性鋅錳電池、鈕扣鋅銀電池、鈕扣鋰錳電池、鈕扣鋅錳電池、鋅空氣電池、壹次鋰錳電池等。二次電池可分為:鎘鎳電池、鎳氫電池、鋰離子電池、二次堿性鋅錳電池等。鉛酸蓄電池可分為:開放式鉛酸蓄電池、全密封鉛酸蓄電池。
壹次電池的組成:任何壹種電池都由四個基本部件組成,這四個主要部件是:兩個不同材料的電極、電解液、隔膜和外殼。
評析提出問題,從側面切入化學,激發學生的學習興趣。
【播放課件】"伏特電池 "的發明:
說起原電池的發明,還有壹段有趣的故事。1786年,意大利著名的內科醫生、生物學家喬瓦尼,偶然發現掛在窗前鐵條銅鉤上的青蛙腿上的肌肉,每當觸及鐵條就劇烈收縮。這壹偶然現象並沒有被伽伐尼放過,經過不懈的探索和思考,首次提出了 "動物電 "的見解。他認為:青蛙的神經和肌肉是兩個不同的組織,帶有相反的電荷,所以兩者之間存在著電位差,壹旦兩者用導電材料連接起來,就有電流通過鐵柵欄和銅鉤這裏連接成回路,於是就有了電流,由於動物電流的刺激,青蛙腿上的肌肉就收縮了。
"動物電 "的發現引起了意大利物理學家伏爾泰的極大興趣,他多次重復加瓦尼的 "動物電 "實驗,發現實驗成敗的關鍵在於其中的兩種金屬--鐵和銅,如果把鉤住青蛙腿的銅鉤換成鐵鉤,肌肉就不會收縮。他認為 "動物電 "的本質是金屬的不同性質造成的,不同的金屬具有不同的電量,它們之間壹定存在著電位差,如果中間有壹根導線連接,就會產生電流,青蛙腿的收縮就是這種原因產生的電流刺激的結果。
沃達經過反復實驗、深入研究,1799 年第壹個人造電源--沃達電池(沃達曾叫它加瓦尼電池)問世了。
[教師]:這種將化學能轉化為電能的裝置叫做原電池。那麽它們是如何構造的呢?讓我們來研究壹下原電池的原理。
[板書]:壹、原電池
1.原電池形成的條件:
[教師]:請同學們根據自己的設想和實驗室提供的儀器、藥品,自己選擇,試壹試看誰的電流表指針會偏轉?看誰的音樂盒會響?
實驗儀器、藥品:鋅板、銅板、鐵板、石墨、稀硫酸、硫酸銅溶液、食鹽水、糖水、酒精、硝酸銀溶液、鐵絲、燒杯、電流表、音樂盒。
各小組學生積極探索,提出實驗方案。按學生的實驗方案大致可分為以下四種情況:
第壹組:電極用相同的材料連接而成,甲:鹽酸為溶液;乙:酒精為溶液。
第二組:電極材料用不同種類的導電物質並連接,A:溶液用鹽酸;B溶液用糖水。
第三組:電極材料與不同金屬不連接,A:溶液用硝酸銀;B:溶液用酒精。
第四組:壹極插入溶液中,另壹極置於燒杯外的電極。
【要求】:
學生在實驗過程中觀察並記錄實驗現象,記錄電流表指針偏轉、兩極現象,看音樂盒能否發出美妙的音樂。
各小組匯報實驗情況:
第壹組中,甲、乙兩組無現象。
第二組,甲中有電流,乙中無電流。
第三組,乙中有電流,甲中無電流。
在第四組中,沒有電流產生。
[教師]:根據上述實驗,請妳總結壹下,原電池形成的條件是什麽?
[學生]:討論並歸納:
[板書]:①兩種活潑性不同的金屬(或導電非金屬)作電極
②電解質溶液
③電極相互接觸或連接
④相當於自發發生氧化還原反應(有強電流產生)
[教師]:請同學們討論並歸納:現在請同學們重新分析課前用水果制作的原電池,為什麽有的組有電流產生,有的組沒有電流產生?找出癥結所在。
點評:強調內在條件,有利於學生抓住本質,前後呼應,註重知識的生成過程。
【問題】:原電池的化學原理是什麽?
[播放課件]銅-鋅-稀硫酸原電池的工作原理
[教師]:在上面的實驗探究中,我們看到裝置中能產生電流的電極究竟發生了什麽變化?原電池是如何實現化學能向電能的轉化的呢?請以上述研究銅-鋅-稀硫酸原電池為例進行研討分析。
【生】:小結:
Cu片上的反應:2H++2e-=H2↑
Zn片上的反應:Zn - 2e - = Zn2 +
氧化還原反應發生在兩極。
電子從 Zn 片流向 Cu 片,應該有電流。
[板書]:較活潑的金屬鋅為負極:Zn-2e- = Zn2 +(氧化反應)
活性較低的金屬銅作為正極:2H + + +2e- = H2↑(還原反應)
電池總反應式:Zn + 2H + = Zn2 + + H2↑. =Zn2++H2↑
電子流動方向:鋅→線→銅
電流方向:銅→線→鋅
陽極發生還原反應,陽極發生氧化反應。
[教師]:小結:原電池是將氧化還原反應分成兩半,使其在兩個電極上進行,從而在導線上產生電流,實現化學能向電能轉化的裝置。
[探究]:根據反應 2Fe3 + + Zn = Zn2 + + 2Fe2 + 設計壹個原電池,畫出裝置示意圖,指出電極材料、名稱,寫出電極反應式。
[練習]投影:
習題(略)
[課後思維拓展]
1、解釋:為什麽幹電池使用壹段時間後會 "沒電"?以銅-鋅-稀硫酸原電池原理為例講解。
2、使用後的電池可以隨便丟棄嗎?為什麽? 應如何處理?
3、為什麽手機電池充電後可以繼續使用?
4.閱讀《電池的發展與研究》
點評:
這是壹節省級優質課的課堂實錄。本節課以實驗探究法探究原電池的原理和形成條件,關註知識的產生和發展過程,引導學生從身邊走進化學,從化學走進社會。在教師的引導下,學生能積極參與到教學的始終,課堂氣氛活躍,學生學習積極性高。教學效果良好,受到專家好評。
高二化學第二部分教案教學目標
知識與技能:通過有機合成的復習,使學生掌握有機物官能團的相互轉化及各類有機物的性質、反應類型、反應條件、合成路線的選擇或設計。會組合多種化合物的有機化學反應,合成指定結構簡式的產物。
能力培養:培養學生的自學能力、觀察能力、綜合分析能力、邏輯思維能力和信息傳遞能力。
科學思維:通過精選實例,使學生認識到化學與人們的生活息息相關,我們可以利用所學的知識,通過各種方法合成人們需要的物質,使所學知識為人類服務,達到對學生進行愛化學、愛科學、愛學習教育的滲透。
科學素質:激發興趣,激發科學情感;培養求實、創新、探索的精神和品質。
科學方法:通過組織學生討論解決問題的關鍵,對學生進行辯證思維方法的教育,學會抓住主要矛盾進行科學的抽象和概括。
重點難點
學會尋找有機合成問題的突破口。學會利用有機化合物的結構和性質尋找合成路線的最佳途徑。
教學過程設計
教師活動
復習導入 上節課我們主要復習了有機反應的類型,與有機物合成有關的重要反應規律有哪些?
提問每個規律的反應機理是什麽?
(評價學生回答後提問)
投影
①斷開壹個雙鍵的原因是什麽?
② 哪種醇不能經過氧化生成醛或酮?
③ 哪種麻醉劑不能發生消除反應生成烯?
④酯化反應的機理是什麽?
⑤哪類物質可以發生成環反應?對學生的回答進行評價或補充。
學生活動
思考回憶後回答:*** 5 分。
①雙鍵的加成和聚合反應;
②醇和鹵代烴的消除反應;
③醇的氧化反應;
④酯的形成和水解、肽鍵的形成和水解;
⑤有機物的成環反應。
討論並回答。
積極思考,認真討論,大膽發言。
回答:1) 雙鍵的鍵能不是單鍵鍵能的兩倍,而是略低於兩倍。因此,雙鍵斷鍵只需要較少的能量。
②與-OH相連的碳原子上有三個碳原子相連的醇壹般不能被氧化成醛或酮;
③其中的羥基碳原子如果沒有相鄰碳原子(如CH3OH)或相鄰碳原子沒有氫原子[如(CH3)3CCH2OH]醇(或鹵代烴)不能發生消去反應生成不飽和烴;
④酯化反應的機理是羧酸脫羥基,醇脫氫。
⑤能發生有機環生成的物質有:二元醇脫水、羥基酸酯化、氨基酸脫水、二羧酸脫水。
高二化學第三部分教案
教學目標
1. 使學生了解乙炔的重要化學性質和主要用途;
2.使學生了解炔烴的結構特點、通式和主要性質;
教學重點
教學難點
p> 乙炔的結構和主要性質。
教學難點
乙炔分子三鍵結構與化學性質的關系。
教學方法
1. 通過制作乙炔的球棍模型,認識乙炔分子的碳碳三鍵結構;
2.通過實驗驗證乙炔的化學性質;
3. 通過類比、分析得出炔烴的結構特點、通式和主要性質。
教學過程
前面,我們將C2H6分子的球棍模型的球棍模型去掉兩個氫原子球,在碳碳原子之間再連接壹根小木棍、得到含有雙鍵的乙烯**** 平面結構,此時如果通過反應使C2H4分子中再失去兩個氫原子,得到的這種C2H2分子就被模型化為球棍。
碳原子和碳原子以三鍵結合。兩個碳原子和兩個氫原子在壹條直線上。
這個分子就是乙炔分子。在這個分子中,兩個碳原子之間有三個 **** 有用的電子對,即它們是以三鍵的形式結合的。據此,寫出乙炔分子的分子式、電子式和結構式。
按要求寫出乙炔分子的分子式、電子式和結構式,有學生上黑板:
I.乙炔分子的結構和組成
分子式 電子式 結構式
乙炔分子的比例模型 C2H2H-C≡C-H
二、乙炔的實驗室制法
CaC2+2H2OC2H2↑+Ca (OH)2
電石與水反應可得到乙炔。那麽在實驗中妳應該註意些什麽呢?
【投影】實驗室制取乙炔的說明:
①實驗裝置使用前應檢驗氣密性,只有氣密性良好才能使用;
②電石試劑瓶應及時密封,防止電石吸水失效;
③電石用鑷子取,不要用手拿電石;
④反應燒瓶作為反應容器,使用前應烘幹;
⑤向燒瓶中加入電石時,應使電石沿燒瓶內壁緩慢滑動,防止電石把燒瓶弄破;
⑥電石與水反應劇烈,向燒瓶中加水,使水壹滴壹滴地慢慢滴下,當乙炔氣流量達到要求時,及時關閉分離漏鬥活塞止水;
電石是固體,水?p> 電石是固體,水是液體,兩者很容易發生反應生成 C2H2 氣體。顯然C2H2的生成符合固態、液態、不加熱的氣態類型特點,那是不是說可以用齊普發生器或簡易齊普發生器制乙炔呢?
⑦實驗室不能用齊普發生器或齊普發生器原理實驗裝置制備乙炔氣體實驗裝置。主要原因是:
a 反應劇烈,難以控制。
b 當關閉齊普發生器導氣管上的活塞使液態水與電石固態分離時,電石與水蒸氣的反應仍在進行,不能達到 "停機 "的目的。
c 反應放出大量的熱,齊普發生器是厚玻璃儀器,容易因受熱不均而炸裂。
d 產物 Ca(OH)2 微溶於水,易形成糊狀泡沫,堵塞風道和球形漏鬥。
如何收集乙炔氣體?
乙炔的相對分子質量為 26,與空氣比較接近,還是用排水法比較合適。
熟悉並體會乙炔氣體的制備方法和收集方法,並由兩名同學上去按課本圖5-14乙炔制備裝置示意圖組裝儀器,檢查氣密性後,將用鑷子小心夾住的燒瓶沿內壁慢慢滑下,打開分離漏鬥的活塞使水滴慢慢逐滴下降,排盡空氣,用排水法收集大試管中的乙炔氣體。用大試管收集乙炔氣體。
有學生代表聞到乙炔氣體的氣味。
根據乙炔分子的結構和收集到的乙炔氣體,乙炔的物理性質是什麽?
III.乙炔的性質
1、物理性質
無色、無味,ρ=1.16g/L,微溶於水,溶於有機溶劑
其實純凈的乙炔氣體是無味的,之所以我們聞到壹種特殊難聞的氣味,是由於乙炔氣體的壹般制備方法造成的。這種氣味是由於壹般制備的乙炔氣體中常含有 PH3、H2S 等雜質造成的。
根據乙炔、乙烯和乙烷的分子結構,預測乙炔具有哪些化學性質?
【小組討論】乙烷分子中的兩個碳原子的價鍵飽和,所以其化學性質穩定;乙烯分子中含有壹個碳碳雙鍵,而雙鍵中的壹個鍵不穩定,易被打開,所以易發生加成和聚合反應;乙炔分子中的兩個碳原子以三鍵形式結合,碳原子也不飽和,因此應該不穩定,應該也能發生加成反應。
我們都知道乙炔分子是不穩定的。
我們的推測是否合理,下面我們來驗證壹下。
【演示實驗5-7】(由兩名同學操作)將原反應裝置中的導氣管換成帶玻璃尖頭的導管,打開分液漏鬥的活塞,使水慢慢滴下,排出空氣,先用試管收集部分乙炔氣體來檢驗乙炔氣體的純度,然後用火柴點燃符合純度的乙炔氣體按課本圖5-14所示方法點燃。14 所示的點燃方法。觀察現象:點燃條件下,乙炔在空氣中燃燒,火焰明亮並伴有強烈的黑煙。
乙炔能燃燒,生成物為 H2O 和 CO2,在相同條件下與乙烯相比,乙炔燃燒更不充分,這是因為乙炔中碳原子的質量分數比乙烯高,碳沒有充分燃燒而引起的。
(補充說明)乙炔燃燒時能放出大量的熱,如在氧氣中燃燒,產生的氧乙炔焰溫度可達 3000℃以上,所以氧乙炔焰可用來焊接和切割金屬。
2、乙炔的化學性質
(1)氧化反應
a、燃燒 2CH≡CH+5O24CO2+2H2O
檢驗能否被酸性 KMnO4 溶液氧化。
【演示實驗5-8】(另兩名同學操作)打開分液漏鬥的活塞,使水慢慢滴下,將產生的乙炔氣體通入酸性KMnO4溶液中觀察現象:片刻後,酸性KMnO4溶液的紫色逐漸褪去。
由此可以得出什麽結論呢?
乙炔氣體很容易被酸性 KMnO4 溶液氧化。
前面的研究提到,用電石制取的乙炔氣中往往含有硫化氫、磷化氫等雜質,這些雜質也易被酸性 KMnO4 溶液氧化,如何避免雜質氣體對實驗的幹擾呢?
可先將乙炔氣體通過盛有NaOH溶液(或CuSO4溶液)的洗氣瓶,除去雜質。
b、易被酸性 KMnO4 溶液氧化
【演示實驗 5-9】打開.活塞,使水慢慢滴下,產生的乙炔氣體進入溴的四氯化碳溶液中,觀察現象:溴的四氯化碳溶液中溴的顏色逐漸變淡。
四氯化碳溶液中溴的顏色褪去,說明二者能反應生成無色物質,那麽它們之間是什麽反應類型?(是加成反應)
從時間上看,乙烯與溴的四氯化碳溶液褪色快,還是乙炔與溴的四氯化碳溶液褪色快?
(答案)乙烯比乙炔褪色快。
這說明了什麽事實?乙炔的三鍵比乙烯的雙鍵更穩定。
需要註意的是,乙炔與溴的加成反應是分步進行的,可表示為:
(2)加成反應
除了乙炔與溴可以加成外,在壹定條件下還可以與氫氣、氯化氫等加成。
高二化學第四部分教案教學目標
知識目標
使學生掌握化合價升降平衡氧化還原反應方程式的方法。
能力目標
培養學生配平氧化還原反應方程式的能力。
情感目標
通過介紹各種氧化還原反應方程式配平的不同方法,訓練學生的辯證思維。
教學重點:氧化還原反應方程式的原理和步驟。
教學難點:氧化還原反應方程式的壹些經驗。
教材分析:
氧化還原方程式是正確書寫氧化還原方程式的重要步驟,也是理科生應重點掌握的壹項基本技能。配平氧化還原方程式的方法有多種,本節介紹的 "化學凳谷升降法 "就是其中的壹種。
教材從化學反應中物質的變化來介紹,符合質量守恒定律的氧化還原反應方程式可以根據質量守恒定律來配平,但對於比較復雜的氧化還原反應,根據質量守恒定律來配平就不太方便了,進而引出 "化合價升降法 "來解決這壹問題。
本節教材通過三個典型例題對三種不同類型的氧化還原反應進行分析;介紹了三種不同的配平方法,培養學生靈活看待氧化還原反應方程式的配平能力,訓練學生的辯證思維。
教材還針對學生在氧化還原反應的離子方程式配平中容易出錯的問題,結合配平應遵循的原則--化合價升降總數相等,進行分析判斷,強化配平的關鍵步驟--使反應前後的離子總數與電荷總數相等,培養學生的配平能力。
教學建議
教學中應註重新舊知識的聯系,利用氧化還原反應的概念和學生已學過、接觸過的壹些氧化還原反應來學習本節內容。教學中應采用精講多練、講練結合的方法,使學生逐步掌握氧化還原反應的配平方法。不能使學生壹步到位,隨意拓寬知識內容。
1.通過復習,總結配平原理
教師通過學生學過的壹個氧化還原反應方程式為例,引導學生分析電子的轉移和化合價的變化,總結出氧化還原反應方程式的配平原理--化合價升降總數相等。
2.步驟
[例 1]、[例 2]師生同****,分析總結配平的基本步驟:
(1)寫出反應物和生成物的化學式,分別標出各元素的化合價、升降價個數。
(2)使化合價升高和化合價降低的總次數相等(求最小公倍數的方法)
(3)用觀察法配平其他物質的化學式計算(包括壹些未被氧化或還原的原子(原子團)的個數,用觀察法增加有關還原劑或氧化劑的化學計量數),配平後單線對等號。
這壹基本步驟可簡寫為:畫出化合價、列出變化、求出總數、匹配化學計量數。
[例 3] 在壹般方法的基礎上使用了反向配平法。這是壹種經驗方法,是壹種辯證思維的訓練,培養了學生的創新精神。
為了使學生更好地掌握配平的技巧,建議在分析完每個例題後,輔以有針對性的問題,加強技能訓練,鞏固所學知識。
另外,關於氧化還原反應中離子方程式的書寫,可組織學生結合教材中的 "討論",對氧化還原反應中的離子方程式進行討論,以滿足原子個數守恒、電荷守恒、化合價升降總數相等。然後組織學生進行適當的練習鞏固。
對於學有余力的學生,教師可以補充另壹種配平方法--離子電子法,以及同種元素不同化合價的氧化還原反應中,氧化產物和還原產物的判定方法:氧化產物中被氧化元素的化合價不能高於還原產物中被還原元素的化合價。
例如:(濃度)--氧化產物是且不是 或 ,還原產物是且不是 。氧化產物是 的還原產物。
典型例題
例 1 在壹定條件下,硝酸銨熱分解的不平衡化學方程式為:
,請把方程式配平。
命題目的:復習鞏固氧化還原反應方程式的壹般配平方法,當用壹般配平方法配平時很難再用其他方法配平。達到拓寬視野,化繁為簡的配平方法的目的。本題適合任何學生。
答案:A:壹般可根據元素化合價的變化關系
5NH4NO3 ==== 2HNO3+ 4N2↑+ 9H2O
升高3×5
降低5×3
為了簡化配平過程.也可以根據反應物中氮元素的平均化合價和變化關系
5/ 2NH4NO3 -- HNO3+ 2N2↑+ 9/2H2O ===>5NH4NO3 === 2HNO3+ 4N2↑+ 9H2O
N.+1--→+5 提高 4×1
2N:(+1-→0)×2 降低 2×2
註意:平移此題時,壹定要註意氮元素的化合價不能交叉
解:5, 2, 4, 9.
啟示:對於同種物質中同種元素化合價態不清或同種物質中同種元素化合價態不同的情況,只需根據化合價定律求出元素的化合價,找出元素對應的化合價,抓住質量守恒、電子守恒,即可正確配平。
例 2 已知在下列反應中,失去 7 mol 電子,完成並配平下列化學方程式:選題目的:強化 "氧化還原反應方程式中基於價升價降(電子轉移)的總數相等"。選題目的。本題可作為能力提升題,介紹給學習水平較高的學生。