化學反應與能量變化高一下學期化學人教版+（2019）必修第二冊VIP

第六章化學反應與能量第一節(jié)化學反應與能量變化化

學

反

應

與

電

能第2課時基于真實情景的大單元教學高中化學第二冊（2019人教版）單元教學總目標課時安排課時教學目標建立對化學反應的能量認識角度，深化對化學反應的微觀認識，構建原電池工作原理模型，并解決實際問題，完成知識的建構與遷移，形成核心素養(yǎng)。課時1：對燃油汽車動力來源的探究1.通過對燃油汽車動力來源的認識，了解化學能與熱能的相互轉化，列舉常見的吸熱反應、放熱反應，從能量變化的視角分析化學反應。2.通過認識化學反應中能量變化的實質，從化學鍵的角度分析化學反應的能量變化。3.通過完成車用燃料選擇的任務實現對化學反應的整合認識，初步形成利用化學反應中的物質變化和能量變化指導生產實踐的基本思路。認識提高燃料的燃燒效率、開發(fā)高能清潔燃料的重要性，增強節(jié)約能源及環(huán)境保護等意識，逐步形成可持續(xù)發(fā)展的思想。課時2：對電動汽車動力來源的探究1.通過對電動汽車動力來源的系列探究活動，認識到原電池能將化學能轉化為電能，并從裝置和原理兩個維度分析原電池，建立原電池的工作原理模型，發(fā)展“證據推理與模型認知”化學學科核心素養(yǎng)。2.通過交流研討提高電池效率的方法和設計氫氧燃料電池，應用原電池的工作模型并發(fā)展模型，能夠設計簡單原電池，認識到能量轉化時需要一定的裝置和條件，能量轉化是可以調控的。單元教學設計方案——教學過程基于真實情景的大單元教學高中化學第二冊（2019人教版）123延遲符宏觀辨識與微觀探析通過對電動汽車動力來源的認識，了解化學能與電能的相互轉化，并從裝置和原理兩個維度分析原電池，建立原電池的工作原理模型，發(fā)展“證據推理與模型認知”化學學科核心素養(yǎng)?？茖W探究和社會責任通過交流研討提高電池效率的方法和設計氫氧燃料電池，應用原電池的工作模型并發(fā)展模型，能夠設計簡單原電池，認識到能量轉化時需要一定的裝置和條件，能量轉化是可以調控的。單元教學總目標素養(yǎng)目標通過完成車用燃料選擇的任務實現對化學反應的整合認識，初步形成利用化學反應中的物質變化和能量變化指導生產實踐的基本思路?；谡鎸嵡榫暗拇髥卧虒W高中化學第二冊（2019人教版）教學引入：腦洞大開，用橙子給手機充電基于真實情景的大單元教學高中化學第二冊（2019人教版）任

務化學能轉化為電能01基于真實情景的大單元教學高中化學第二冊（2019人教版）活動1.1認識火力發(fā)電及其本質燃燒氧化還原反應氧化劑與還原劑之間發(fā)生電子的轉移火力發(fā)電將化學能轉化為電能舊鍵斷裂和新鍵形成，伴隨體系能量變化一系列過程關鍵本質本質引起火力發(fā)電過程中化學能經過多種能量轉換最終變?yōu)殡娔?，每次轉換都有能量損耗，能量利用率不高?；谡鎸嵡榫暗拇髥卧虒W高中化學第二冊（2019人教版）活動1.1認識火力發(fā)電及其本質直接？化學能燃料燃燒熱能蒸汽輪機機械能發(fā)電機電能1.煤炭是非可再生資源，會造成能源危機2.煤炭燃燒會產生污染性氣體3.經多次轉換，能量損耗大，燃料的利用率低基于真實情景的大單元教學高中化學第二冊（2019人教版）活動1.2認識原電池現象結論實驗1實驗2鋅片溶解并有氣泡生成，銅片無變化鋅片溶解銅片上產生大量氣泡，電流計指針發(fā)生偏轉有電流形成Zn稀H2SO4CuAZn稀H2SO4Cu基于真實情景的大單元教學高中化學第二冊（2019人教版）活動1.2認識原電池（1）定義：將化學能直接轉變?yōu)殡娔艿难b置。（2）工作原理【如右圖】將氧化還原反應分開在兩極進行，還原劑所失去的電子通過導線轉移給氧化劑。基于真實情景的大單元教學高中化學第二冊（2019人教版）活動1.2認識原電池（3）電極與電極反應(以銅鋅原電池為例)負極：銅片Zn-2e-=Zn2+鋅片總反應：Zn+2H+=Zn2++H2↑(離子方程式）（還原反應）正極：得電子（電子流入）的一極，化合價降低，發(fā)生還原反應。正極：2H++2e-=H2↑（氧化反應）負極：失電子（電子流出）的一極，化合價升高，發(fā)生氧化反應。基于真實情景的大單元教學高中化學第二冊（2019人教版）活動1.2認識原電池（4）原電池中電子、電流流向內電路：陰離子移向負極，陽離子移向正極。外電路：電子由負極→正極，電流由正極→負極。

基于真實情景的大單元教學高中化學第二冊（2019人教版）任

務原電池的形成條件02基于真實情景的大單元教學高中化學第二冊（2019人教版）活動2.1原電池的形成條件實驗裝置能否構成原電池結論能能不能1、有兩種活潑性不同的金屬電極（或一種是非金屬導體，如石墨）2、較活潑的金屬作負極；較不活潑的金屬、石墨等作正極基于真實情景的大單元教學高中化學第二冊（2019人教版）活動2.1原電池的形成條件實驗裝置能否構成原電池結論能不能能1、電極材料均浸入的是電解質溶液或熔融電解質基于真實情景的大單元教學高中化學第二冊（2019人教版）活動2.1原電池的形成條件實驗裝置能否構成原電池結論能不能整個裝置應構成閉合電路基于真實情景的大單元教學高中化學第二冊（2019人教版）活動2.1原電池的形成條件實驗裝置能否構成原電池結論能不能1、自發(fā)進行的氧化還原反應2、反應實質：原電池的負極和電解質溶液發(fā)生氧化還原反應基于真實情景的大單元教學高中化學第二冊（2019人教版）學習評價1.下列裝置中能夠組成原電池的是________(填序號)，其他不能構成原電池的試分別說明理由：____。③⑤基于真實情景的大單元教學高中化學第二冊（2019人教版）情景1原電池的形成條件①兩種活潑性不同的金屬作電極（或其中一種為能導電的非金屬，如“碳棒”）其中較活潑金屬為負極，較不活潑金屬（或非金屬）為正極（正極一般不參與電極反應，只起導電作用）；②電解質溶液酒精、蔗糖、四氯化碳不是電解質③形成閉合回路④能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應如：Al/NaOH/Mg原電池

：

是Al作負極Cu/HNO3（濃）

/Fe原電池

：

是Cu作負極兩極一液一連線基于真實情景的大單元教學高中化學第二冊（2019人教版）情景2原電池正負極的判斷方法判斷依據負極正極電極材料電子流向電流流向電極反應電極現象溶液中離子流向活潑金屬活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬電子流入電子流出氧化反應還原反應質量減小或溶解有氣泡產生或質量增加陰離子流向負極陽離子流向正極電流流入電流流出基于真實情景的大單元教學高中化學第二冊（2019人教版）任

務原電池原理的應用03基于真實情景的大單元教學高中化學第二冊（2019人教版）活動3.1加快氧化還原反應的進行

在原電池中，氧化反應和還原反應分別在兩極進行，使溶液中粒子運動相互間的干擾減小，使反應加快。

例如：實驗室用Zn和稀H2SO4反應制取H2，常用粗鋅。原因是粗鋅中的雜質和鋅、稀H2SO4形成________，加快了鋅的溶解，使產生H2的速率加快。原電池基于真實情景的大單元教學高中化學第二冊（2019人教版）學習評價2.將等質量的A、B兩份鋅粉裝入試管中，分別加入過量的稀硫酸，同時向裝A的試管中加入少量CuSO4溶液。圖表示產生氫氣的體積V與時間t的關系，其中正確的是（

）D基于真實情景的大單元教學高中化學第二冊（2019人教版）活動3.2比較金屬的活動性

一般情況下，若兩種金屬A、B與電解質溶液構成原電池，若金屬A作負極，則金屬活動性：______。A＞B基于真實情景的大單元教學高中化學第二冊（2019人教版）學習評價3.有A、B、C、D四種金屬。將A與B用導線連結起來，浸入電解質溶液中，B不易腐蝕。將A、D分別投入等濃度的鹽酸中，D比A反應劇烈。將銅浸入B的鹽溶液里，無明顯變化。如果把銅浸入C的鹽溶液里，有金屬C析出。據此判斷它們活動性由強到弱的須序是：A.D>C>A>BB.D>A>B>C C.D>B>A>CD.B>A>D>CB基于真實情景的大單元教學高中化學第二冊（2019人教版）活動3.2比較金屬的活動性

一般情況下，若兩種金屬A、B與電解質溶液構成原電池，若金屬A作負極，則金屬活動性：______。A＞B【例1】Al和Cu作電極所構成的原電池電解質溶液為稀硫酸①Al作____極,②Cu作____極電極反應式是：負極___________________正極___________________總反應式_____________________負正2Al-6e-=2Al3+6H++6e-=3H2↑2Al+6H+=2Al3++3H2↑基于真實情景的大單元教學高中化學第二冊（2019人教版）活動3.2比較金屬的活動性

一般情況下，若兩種金屬A、B與電解質溶液構成原電池，若金屬A作負極，則金屬活動性：______。A＞B【例2】Al和Cu作電極所構成的原電池電解質溶液為濃硝酸①Al作____極,②Cu作____極電極反應式是：負極___________________正極___________________總反應式_____________________正負Cu-2e-=Cu2+2NO3-+4H++2e-=2NO2↑+2H2OCu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O基于真實情景的大單元教學高中化學第二冊（2019人教版）學習評價4.根據圖示原電池的結構，判斷原電池的正負極并書寫電極反應式。①Al作____極,Mg作____極負極反應式___________________正極反應式___________________②Al作____極,Mg作____極負極反應式___________________正極反應式___________________正負Mg-2e-=Mg2+2H++2e-=H2↑負正Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-2H2O+2e-=H2↑+2OH―基于真實情景的大單元教學高中化學第二冊（2019人教版）活動3.3設計原電池(1)設計思路①找：一般給定氧化還原反應的還原劑作負極，氧化劑作電解質溶液，比負極活潑性弱的金屬或石墨等能導電的非金屬作正極。②畫：連接電路形成閉合回路，畫出原電池示意圖，在圖上標注電極材料，電解質溶液。基于真實情景的大單元教學高中化學第二冊（2019人教版）活動3.3設計原電池以Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu為例材料選擇裝置電極反應式負極：Fe正極：Cu或C等(活潑性比Fe差的金屬或導電的石墨棒均可)電解質溶液：CuSO4溶液

負極：_______________正極：_________________Fe－2e－===Fe2＋Cu2＋＋2e－===Cu基于真實情景的大單元教學高中化學第二冊（2019人教版）活動3.4用于金屬防護原理——作原電池正極的金屬材料不參與反應,使被保護的金屬制品作原電池正極而得到保護。

例如：要保護一個鐵質的輸水管道或鋼鐵橋梁等，可用導線將其與鋅塊相連，使鋅作為原電池的負極（犧牲陽極的陰極保護法）?；谡鎸嵡榫暗拇髥卧虒W高中化學第二冊（2019人教版）情景3原電池的發(fā)展【化學情境】根據所學知識，試用電化學原理解釋以下問題。2分鐘后，電流計讀數變小?鋅片上有銅析出?【結論】還原劑Zn與氧化劑Cu2＋直接接觸，發(fā)生氧化還原反應，有能量損耗，故電流不穩(wěn)定，持續(xù)時間短，電流效率低?；谡鎸嵡榫暗拇髥卧虒W高中化學第二冊（2019人教版）【化學情境3】根據所學知識，試用電化學原理解釋以下問題。在如圖所示的裝置中，哪一個電流計指針會偏轉？用提供的實驗用品讓圖2中的電流計指針偏轉。實驗用品：濾紙條、飽和氯化鈉溶液作用是什么？基于真實情景的大單元教學高中化學第二冊（2019人教版）ZnSO4溶液CuSO4溶液ZnCuA【化學情境4?模型建立】根據所學知識，試用電化學原理解釋以下問題。電流計指針偏轉嗎？怎么辦？這個叫鹽橋構成閉合回路基于真實情景的大單元教學高中化學第二冊（2019人教版）任

務雙液原電池04基于真實情景的大單元教學高中化學第二冊（2019人教版）活動4.1雙液原電池的工作原理雙液原電池工作原理基于真實情景的大單元教學高中化學第二冊（2019人教版）失去電子的物質陽離子接受電子的場所陰離子還原反應Cu2++2e-=Cu導線中電子流向負極液正極液鹽橋陽離子氧化反應Zn-2e-=Zn2+思維建模：雙液原電池工作原理外電路傳導電子，形成電流內電路傳導離子，形成閉合回路陽離子陽離子模型1基于真實情景的大單元教學高中化學第二冊（2019人教版）活動4.1雙液原電池的工作原理思考：與單液原電池相比雙液原電池具有哪些優(yōu)點？2.離子在鹽橋中作定向移動，減少了離子的混亂，使離子移動更加有序，電流持續(xù)穩(wěn)定，能量轉換率高，提高了原電池的使用效率。1.有效避免了電極材料與電解質溶液的直接反應，實現了開路即停，防止自放電，增加了原