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2019-2020年高中化學《化學反應的利用》第二課時 教學案 新人教版必修2 （第二課時） 【引入】你已知道，物質發(fā)生化學反應的實質是舊化學鍵斷裂、新化學鍵生成；當生成新化學鍵所釋放的能量大于破壞舊化學鍵所吸收的能量時，化學反應會釋放能量。 【投影】對教材50頁 “交流研討”的分析和整理。 【評述】即熱飯盒的原理：1molMg(24.30g)和水混合產生的熱量足可以把1L水從室溫加熱到100℃。焊接鋼軌是鋁與鐵的氧化物反應時釋放出大量的熱，使生成的鐵熔化成鐵水。 即熱飯盒能加熱食物，鋁熱劑能焊接鋼軌，都是化學反應過程中產生的能量以熱能的形式釋放出來，被人們所利用。 【板書】二、化學反應為人類提供能源 1、化學能與熱能的轉化 【討論】①在你的周圍有哪些化學能轉化成熱能的實例？ ②為提高能量轉化效率和熱能利用率提供建設性的意見。 ③預測將化學能轉化為熱能的應用前景。 【點評】讓學生充分發(fā)揮想象，鼓勵合理的方案。 【過渡】化學能不僅可以轉變成熱能，人們還可以通過氧化還原反應將化學能轉化成電能。電池就是利用化學反應產生電能的裝置。 【展示】展示學生收集的廢舊電池。 【講述】我們可以通過原電池的工作原理來認識化學能是如何轉化成電能的。 【活動探究】按要求完成以下實驗，通過對實驗現(xiàn)象的觀察和分析初步了解原電池的工作原理。圖 【演示實驗】圖2-3-7。將銅片、鋅片插入稀硫酸中，然后用導線將銅片、鋅片連接起來，并接入一支電流表，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 【觀察、思考】你觀察到了什么現(xiàn)象？？你能從中得出什么結論？ 【現(xiàn)象】鋅片溶解，銅片表面有氣泡產生；電流表指針偏轉。 【學生分析】銅片質量未變化，鋅和稀硫酸發(fā)生了反應。 【質疑】請嘗試用氧化還原知識分析鋅片、銅片上發(fā)生反應的情況。 【媒體演示】動畫展示原電池的工作原理。 【引導學生分析】 在實驗中，當把銅片和鋅片同時浸入稀硫酸時，由于金屬鋅比金屬銅活潑，鋅原子容易失去電子被氧化成Zn2+進入溶液中，鋅片上的電子通過導線流向銅片，溶液中的H+從銅片獲得電子而被還原成氫原子，氫原子再結合成氫分子從銅片上逸出。可見，原電池是利用氧化還原反應將化學能轉化成電能的裝置。 【講述】在原電池中電子流出的一極是負極（如鋅片），電極被氧化，發(fā)生氧化反應；電子流入的一極是正極（如銅片），H+在正極上被還原。在銅鋅原電池中，負極自身被氧化，而正極作為載體，溶液中的離子在正極上發(fā)生還原反應。 【板書】2、化學能與電能間的轉化 ⑴原電池的反應原理：較活潑的金屬發(fā)生氧化反應，電子從較活潑的金屬（負極）通過外電路流向較不活潑的金屬。 【結論】鋅片：Zn-2e- = Zn2+ (氧化反應) 銅片：2H+ +2e- = H2↑(還原反應) 【研究】讓學生指出所收集的廢舊電池的正負極。分析為什么干電池用久了外殼會變軟？ 【思考、討論、小結】原電池是利用氧化還原反應將化學能轉化成電能的裝置，但是在原電池中，銅片并沒有參加反應，那么，銅片的作用是什么呢？ 電子在電壓的作用下，才能發(fā)生定向移動形成電流。當鋅片和銅片同時浸入電解質溶液時，由于兩種金屬的原子失電子的能力不同，會在兩者之間形成電勢差，當用導線將鋅片和銅片連接起來時會產生電流。不僅銅，任何與鋅活潑性不同的金屬，在電解質溶液中都能形成原電池，還可以用導電的碳棒（石墨）來替代銅片，作為原電池的正極。 【引申】原電池裝置中氣體未從鋅片上直接放出，也說明了，原電池的反應比一般的化學反應速率快。 【點評】只要求學生初步了解原電池的反應原理。關于原電池的形成條件和電極反應式的書寫在此處不做要求。 【過渡】這種原電池不能提供持續(xù)、穩(wěn)定的電流，實際應用的電池的物質組成和內部結構比它要復雜得多。 【觀察、交流】觀察所收集的電池的外觀，初步分析電池的類型、用途，交流結果。 【媒體投影】各種各樣的電池。圖-3-9。 【介紹、投影】⑵電池的分類。 ① 干電池（一次電池）：日常使用的鋅錳電池 ② 蓄電池（二次滇池）：汽車用的鉛蓄電池、手機用的鎳氫電池、鋰電池 ③ 燃料電池：用于航天、軍事領域。教材圖2-3-10、圖2-3-11。 【點評】讓學生認識到生活中的電池是一種能源，以生活實際幫助學生理解和消化本節(jié)內容。 【閱讀理解】教材52頁第二段：化學能與光能之間的相互轉化。 【板書】3、化學能與光能之間的相互轉化。 【講述】在現(xiàn)代科學技術領域，化學能與光能的相互轉化是非常重要的研究課題，這方面的研究對于光化學電池、太陽能分解水制氫等高新技術的發(fā)展具有十分重要的意義。 【過渡】化學能以多種途徑進行著轉化，并直接參與到整個自然界的能量循環(huán)之中。人類生命活動所需要的能量，也是由營養(yǎng)物質在體內代謝過程中所發(fā)生的各種化學反應釋放出來的。在能源問題備受矚目的今天，化學科學將在能源的開發(fā)和利用方面發(fā)揮非常重要的作用。 【閱讀、思考】教材52頁“資料在線”：合理利用化學能源、太陽能利用的前景、安全利用能源。圖2-3-13、圖2-3-14。 【講述】人們不僅利用化學反應制造豐富多彩的物質、提供賴以生存的能量，還利用化學反應開發(fā)了各種分析技術來確定各種物質的組成、結構以及測定物質有關組分的含量等。例如，在農業(yè)生產和研究中，人們需要了解土壤中營養(yǎng)元素的種類及含量，以做到合理施肥，達到提高農業(yè)生產水平的目的；在病理診斷化驗、藥品質量鑒定、環(huán)境監(jiān)測等領域，也都需要利用化學反應對樣品進行分析。 【媒體】化學反應的利用 確定物質的組成、結構，測定物質有關組分的含量 為人類提供能源 制造新物質 如何利用化學反應制造新物質 如何將化學能轉化為電能 原電池的工作原理 物 質 變 化 能量 變化 案例：氯氣的制取 【總結】這兩節(jié)課我們通過探究“氯氣的制取”，學會了制取新物質的一般思路；通過探究“原電池的原理”，認識了化學能與電能間的相互轉化。化學科學與人類文明和社會發(fā)展有著十分密切的關系。人們的吃、穿、用、行無不緊緊地依賴著化學科學。人們就是利用各種各樣的物質以及它們所發(fā)生的化學反應來解決所面臨的諸多問題的。 其實，人們在利用化學反應的同時，也加深了對化學反應規(guī)律及其實質的認識。 【概括、整合】 1、面臨紛繁復雜的化學反應，為了研究和應用的方便，人們從不同的角度進行了分類。 化學反應 化合、分解、置換和復分解四種基本反應 有些反應 為可逆反應 有些反應為 氧化還原反應 吸熱反應和放熱反應 舉例說明以上對于化學反應的劃分原則。 1、 反應有許多重要的應用。 ⑴在實驗室里和工業(yè)上各是利用什么化學反應來制備氯氣的？你還能舉出實驗室里和工業(yè)上利用化學反應制備物質的實例嗎？ 可以利用氧化還原反應的原理，設計能夠產生0價的氯單質的化學反應。 ⑵怎樣證明化學能與熱能、電能或光能之間能發(fā)生相互轉化？ 利用化學反應中溫度的變化，電流計和光敏計的測定等方法。 ⑶根據(jù)你對化學反應的規(guī)律、實質及應用的認識，進一步豐富以上有關化學反應的圖示。 如：總結中使用的圖示，可以再豐富。 【點評】通過兩課時的探究，使學生認識到化學反應在人類活動中的重要作用及其價值。 【練習】本節(jié)練習1、2。 【作業(yè)、預習】1、本節(jié)教材習題4、5。 2、本章內容自我小結。 【板書設計】略。