教学设计 选修4-5-《不等式的基本性质》教学设计
《不等式的基本性质》教学设计
课 题： 不等式的基本性质
教学目标：
1． 理解用两个实数差的符号来规定两个实数大小的意义，建立不等式研究的基础。
2． 掌握不等式的基本性质，并能加以证明；会用不等式的基本性质判断不等关系和用
比较法，分析法证明简单的不等式。
教学重点：应用不等式的基本性质推理判断命题的真假；利用不等式的性质求范围。 教学难点：灵活应用不等式的基本性质。
教学过程：
一、引入：
人与人的年龄大小、高矮胖瘦，物与物的形状结构，事与事成因与结果的不同等等都表现出不等的关系，这表明现实世界中的量，不等是普遍的、绝对的，而相等则是局部的、相对的。还可从引言中实际问题出发，说明本章知识的地位和作用。
二、不等式的基本性质：
1、实数的运算性质与大小顺序的关系：
数轴上右边的点表示的数总大于左边的点所表示的数，从实数的减法在数轴上的表示可知： 0>-?>b a b a
0=-?=b a b a
0<-?
得出结论：要比较两个实数的大小，只要考察它们的差的符号即可。
2、不等式的基本性质：
.对称性：a>b ?b ②.传递性：a>b ，b>c ?a>c. ③.（1）可加性：a>b ?a ＋c>b ＋c. （2）同向可加性：a>b ，c>d ?a ＋c>b ＋d. ④.（1）可乘性：a>b ，c>0?ac>bc; a>b ，c<0?ac （2）同向同正可乘性：a>b>0，c>d>0?ac>bd. ⑤.乘、开方法则：a>b>0?n n b a >，n n b a >(n ∈N ，n ≥2)． 2) ≥n ，N ∈(n ，b >a 有，b >a 为奇数时，n 地，当特n n n n b a >也条件可放宽为：别⑥.倒数性质：a>b ，且ab>0?b a 11<． 三、典型例题： 例1、设A=x 3+3,B=3x 2+x,且x>3,。试比较A 和B 的大小。 分析：通过考察它们的差与0的大小关系，得出这两个多项式的大小关系。 解 ：） （x x x B A +-+=-233)3( ) 1)(1)(3()1(3)1(22-+-=---=x x x x x x 01,01,033>->+>-∴>x x x x 0>-∴B A B A >故 归纳：“差比法”的四个步骤：作差、变形化简、定号、下结论。 变式训练： 的大小。与试比较且设a b b a b a b a b a b a ,,0,0≠>> （引导学生利用“差比法”和“商比法”） 点拨：两实数的大小比较方法： 1. “差比法”:A>B ?A －B>0；A ＝B ?A －B=0；A 2. “商比法”:若A>0，B>0，则A>B ? 1>B A 例2、判断下列命题是否正确，并说明理由。 ；bc >ac ，则b >a 若)1(22 （×） ;)2(2 2b a c b c a >>，则若 （√） ;11,0)3(b a a b b a <≠>则，若 （×） ；则，若bd a c d c b a <>>,)4( （×） ;11,0)5(b a b a ><<则，若 （√） ;,||)6(22b a b a >>则，若 （×） .||||,)7(c b c a c b a >>>则，若 （×） （目的：让学生回答，训练学生对不等式性质的准确理解，方便以后的应用） 新人教版化学选修4高中《原电池》教案三电化学基础 第一节原电池 一、基本说明 1、教学内容所属模块：高中化学选修模块4-化学反应原理 2、年级：高二 3、所用教材出版单位：人民教育出版社 4、所属的章节：第四章第一节（第一课时） 5、教学时间：40分钟 二、教学设计 1、教学目标： 知识和技能： 1、.使学生了解原电池的概念和组成条件，理解原电池的化学原理。 2、.初步掌握形成原电池的基本条件。能正确规范书写电极反应方程式。能初步根据典型的氧化还原反应设计原电池。 情感、态度与价值观： （1）通过原电池的发明、发展史，培养学生实事求是勇于创新的科学态度。 （2）激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。 （3）体验科学探究的艰辛与愉悦，增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。 2.内容分析： （1）地位和功能 本教科书的第一章着重研究了化学反应与热能的关系，本章着重研究化学反应与电能的关系，二者都属于热力学的范畴。而本节则着重研究原电池，即一种将化学能转化为电能的装置，它的应用十分广泛，在分析，合成等领域应用很广，由此形成的工业也很多。因此，有利于学生了解电化学反应所遵循的规律，知道电化学在生产、生活和科学研究中的作用。同时，本节还设计了一些有趣的实验和科学探究活动，这有利于学生增强探索化学反应原理的兴趣，树立学习和研究化学的志向。 教学重点： （2）内容结构 原电池是学生在必修化学2中学习了由锌片、铜片和稀硫酸溶液组成的简单原电池，初步了解了原电池原理的基础上，在这里将进一步原电池的构成和原理，了解设计原电池、选用正、负极的原则。 （3）教学难点： 原电池的形成条件及电极反应；原电池电极名称的判定。 3、设计思路： （1）紧密联系前面学过的原电池的知识，提高运用所学知识解决简单问题的能力，同时特别注意原电池原理的理解与应用。 （2）创设问题情境，激发学习兴趣，调动学生内在的学习动力，促使学生主动探究科学的奥妙。努力体现以学生为主体的教学思想。转变学生的学习方式，培养学生的自主学习能力和科学探究能力。 （3）利用多媒体的直观性和可控性提高教学效果，丰富教学内容，提高课堂效率。三、教学过程 教学过程 [探讨]给具体实例，图例，请学生分析图中包含的信息。 [引导]现在大家看到的都是直观和表面的信息，有没有更深层次的信息？或者我们将得到的信息稍稍处理一下，能否得到更有价值的信息呢？思考，回答 断开1molH-H键需要吸收436kJ的能量；断开1molCl-Cl键需要吸收243kJ的能量；形成1molH-Cl键能放出431kJ的能量； 计算 1molH2和1molCl2反应得到2molHCl要放出183kJ的能量 [分析]给出反应热的定义 [质疑]Q是什么？H又是什么？△H又是什么？ [分析]化学反应都伴随能量的变化，所以可以将化学反应分为两类 分析反应热之前，弄清楚两个概念：环境和体系[板书]放热反应：体系环境 H △H < 0为“-” Q > 0 [结论]△H 和Q的角度不同，△H从体系的角度 Q从环境的角度思考 回答：放热反应和吸热反应阅读书本 回答： 自己分析：吸热反应 体系环境 H △H>0为“+” Q< 0 [提问]看看两幅图分别表示什么反应，这一段差值表示什么？ A B 回答： A图表示方热反应，△H＜0 B图表示吸热反应，△H＞0 差值表示反应热。 [提问]考考大家一个有难度的问题：预测生成 2molHF 和2molHCl时，哪个反应放出的热量多？并说出你的理由？思考，回答：生成HF放出的热量多。因为F2比Cl2活泼能量高，而HF比HCl稳定，能量低，所以如此。 [评价]非常好，同学知道从物质活泼性和稳定性的角度来分析问题，非常好。 [提问]如何验证你们的预测呢？这里老师提供键能的数据。 [分析]我们可以从反应热的角度判断反应发生的难易程度，这是反应热的一种应用。计算，结论：的确生成等物质的量的HF 放出的热量多 第二课时 [提问]石墨能否自动转化为金刚石？如果要达到目的，需要采用什么办法？ [讲解]反应热还有其它的应用：计算燃料的用量回答：不能；需要加热 H Cl H Cl H H H H Cl Cl Cl Cl ++ 436 kJ/mol 243kJ/mol 431 kJ/mol 能量 Unit 2 Poems Period 1 —— Warming up and Pre-reading Teaching material: NSEFC Book 6 —— Unit 2 Lesson type: warming up & speaking Teaching aids: 1. a tape recorder 2. a projector 3.Slides and Pictures Teaching Objectives: 1.To present the topic of this unit —— poetry 2.To help students form concept of poetry. 3.To learn some words and useful expressions in order to express their own feelings. 4.To cultivate students’ interest of poetry. Teaching Important Points: How to improve the students’ speaking ability. Teaching Difficult Points: How to make the students gain enough information to express themselves. Teaching Methods: 1.Pair work or group work to make every student join in the class activities 2.Discussion to make every student express himself freely. Teaching Procedure: Step 1: Daily Greetings (1 minute) T: Good morning, students! Ss: Good morning, Miss Huang! Step 2: Warming up (11 minutes) 选修四《原电池》教学设计 宜昌市第七中学龚韦韦 一、说教材 (1)教材中的地位与作用 本节课内容选至人教版普通高中课程标准实验教科书（化学必修4）第四章第一节《原电池》的第一课时，以必修2“化学能与电能”为基础，进一步介绍原电池的组成和工作原理，增加了盐桥的内容。在此之前学生学习过的氧化还原反应，能量之间转换，电解质，金属活泼性等化学知识及物理电学的相关知识，已为本节课的学习做好了一定知识储备；同时原电池的原理又为后面金属的腐蚀和防护，其它常见电池的原理及电解原理等重要电化学知识的学习奠定了基础。它是电化学学习的基础内容也是核心内容。 (2)三维教学目标 化学课程标准中指出高中化学不仅要学习化学基础知识，还应具备一定的化学实验能力，结合这一要求，确定本课的三维目标如下： 1．知识与技能目标 （1）在必修2的基础上，进一步学习原电池的工作原理，探究简单原电池的不足和改进。 （2）能设计并完成带盐桥的原电池的设计。 （3）形成完备的原电池概念，理解构成原电池的条件。 2．过程与方法目标 （1）通过实验活动建构原电池模型。 （2）实验设计感悟科学探究的思路和方法。 3．情感态度目标 通过对实验的交流讨论，培养学生严谨、认真的学习态度，掌握科学的学习方法。 (3)教学重难点 教学重点：带盐桥的原电池的工作原理 教学难点：根据原电池的工作原理设计原电池 二、说学情 通过前面的学习，学生已经具备一定的电化学基础知识和分析问题的能力和一定的实验探究能力。但知识迁移能力、发散思维和创新思维能力等方面有待培养和提高。所以本节课学生通过:实验探究—合作讨论—分析推理—比较归纳—实验设计，实现知识的总结和能力的提升。 三、说教法 本课主要采用情境激学法、问题探讨法、实验探究法，比较归纳法和分析推理法等教学方法，更好地突出本课重点，突破难点，完成教学任务。同时在教学中还合理地运用多媒体等辅助手段，便于达到预期的教学效果。 四、说程序 本节课的主要流程共分为5步，依次为 创设情景巩固复习（3分钟）——发现问题分析原因（5分钟）——实验探究交流讨论（10分钟）——解决问题总结提升（15分钟）——设计实验应用探究（5分钟） 五、具体教学过程 1、创设情景，引入课题。 【学生活动一】学生观看新能源汽车视频 【设计意图】抓住学生兴趣，吸引学生注意,引出学习课题 第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量的变化 （第一课时） 教学目标: 1.知识与技能 ①了解反应热和焓变的含义 ②理解吸热反应和放热反应的实质 2．过程与方法 从化学反应的本质即旧键断裂与新键形成的角度研究反应热产生的原因3．情感态度与价值观 通过了解简单过程中的能量变化中的热效应 教学重点 理解吸热反应和放热反应的实质 教学难点 能量变化中的热效应 教学用具： 投影仪 学习过程 引言:我们知道：一个化学反应过程中，除了生成了新物质外，还有 思考 （1）你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？能作一个简单的总结吗？活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应 反应物具有的总能量 > 生成物具有的总能量 （2）你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？能作一个简单的总结吗？ 多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧碳生成一氧化碳 反应物具有的总能量 < 生成物具有的总能量 1：当能量变化以热能的形式表现时： 我们知道：一个化学反应同时遵守质量守恒定律和能量守恒，那么一个反应中的质量与能量有没有关系呢？ 有能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础，二者密不可分，但以物质为主。 能量的多少则以反应物和产物的质量为基础。那么化学反应中能量到底怎样变化 2:反应热,焓变 化学反应过程中为什么会有能量的变化？（用学过的知识回答） 化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂，形成新的化学键，从新组合成生成物的分子的过程。旧键断裂需要吸收能量，新键形成需要放出能量。而一般化学反应中，旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的，而这个差值就是反应中能量的变化。所以化学反应过程中会有能量的变化。 反应热焓变 化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以热量（或换算成相应的热量）来表述，叫做反应热，又称为“焓变”。符号：ΔH ，单位：kJ/mol 或kJ?mol-1 ?H为“－”为放热反应,?H为“＋”为吸热反应 思考:能量如何转换的？能量从哪里转移到哪里？体系的能量如何变化？升高是降低？环境的能量如何变化？升高还是降低？规 定放热反应的ΔH 为“－”，是站在谁的角 度？体系还是环境? 放热反应ΔH为“—”或ΔH〈 0 吸热反应ΔH为“+”或ΔH 〉0 第一节原电池 【引入】故事：1、意大利解剖学家和医学教授伽伐尼的发现。 2、伏打电池的发明。 伏打电池的出现，在化学发展史和人类历史上均具有里程碑式的意义。 现在，我们的生活中已离不开各种电池。比如“嫦娥一号”使用的高能电池，手机使用的锂电池。但其原理跟伏打电池是一样的。今天，让我们一起研究一下这个原理。 【板书】第四节原电池原理及其应用 【老师强调】本节课是一节以实验探究为主的新课，请大家认真阅读实验注意事项。 【实验指导】介绍实验桌上的物品，指导学生做以下三个实验： 1、将锌片插入稀硫酸中： 2、将铜片插入稀硫酸中： 3、将锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中： 【学生活动】实验并观察现象 【学生回答】 1、锌片上有气泡，因为锌能和稀硫酸反应放出氢气。 2、铜片上没有气泡，因为铜不能和稀硫酸反应。 3、铜片上有气泡。 【设疑】铜片上的气体是哪里来的？ 【学生活动】引导学生重点思考： 1 、铜片上的气体是什么？ 2 、氢离子转变为氢气所需的电子从何而来？（分析出各种可能出现的 情况） 【引导】电子究竟是锌片还是铜片失去的，我们可以用实验来证明。那么， 如何通过实验来证明锌片上的电子是否通过导线转移到了铜片上？ 【学生回答】在铜片和锌片中间连接一个灵敏电流计，检测有无电流 【演示实验】如右图所示： 指导学生观察现象 【学生回答】现象：电流计指针偏转 结论：有电流流过，说明导线中有电子流过，说明氢离子得到的电子确 实是锌片失去，通过导线传递到铜片上的。 【动画演示】由于锌片失去电子后产生锌离子，锌片的周围有许多来不及扩散到溶液中去的锌离子，对氢离子有排斥作用，使氢离子很难在锌片上直接得到电子 【老师讲述】用导线连接锌片和铜片后，在锌片和铜片之间存在电位差（即电势差），导致电子的定向移动，形成电流。 【学生小结】锌片：较活泼，电子流出，发生氧化反应 Zn － 2e - = Zn 2+ 铜片：较不活泼，电子流入，发生还原反应 2H + +2e - = H 2↑ 能量变化：化学能转变为电能 【板书】 1、原电池的概念： 简要介绍原电池的组成结构(即装置的构造) 【老师分析】通过对电子的流向，分析电流的方向和铜锌原电池的正负极 结论：锌片为负极，铜片为正极 【板书】 2、原电池的原理： 负极：电子流出，较活泼，（锌片）： Zn － 2e - = Zn 2+（氧化反应） 正极：电子流入，较不活泼，（铜片）： 2H + +2e - = H 2↑（还原反应） 【引导】比较其与锌片直接跟稀硫酸反应有何异同。 相同点：总反应方程式相同，化学反应的实质一样 不同点：电子转移途径不同 ,能量的转化不同 【过渡】1、原电池的实质是氧化还原反应，氧化还原反应都可以设计成原电池，那么构成原电池要有哪些条件呢？ 教案三化学反应中的能量变化 一、教学目标 （一）知识目标 1. 使学生了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式； 2. 认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化，而且能量的释放或吸收是以发生的物质为基础的，能量的多少决定于反应物和生成物的质量； 3. 了解反应热和焓变的含义； （二）能力目标 1. 通过化学反应的实质的回顾，逐渐探究引起反应热内在原因的方法，引起学生在学习过程中主动探索化学原理的学习方法； 2. 通过讨论、分析、对比的方法，培养学生的分析能力和主动探究能力 （三）情感目标 激发学生的学习兴趣，培养学会尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度，树立通过现象看本质的唯物主义观点 二、教学重难点 1. 教学重点：化学反应中的能量变化，吸热反应和放热反应。 2. 教学难点：焓变，△H “+”与“-”。 三、教学过程 引言：在我们所学过的化学反应中，有的化学反应是为了制取某些物质的，比如：实验室制取H2：Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑，而有的化学反应是为了利用化学反 应所释放的能量，比如：炭的燃烧和氧炔焰中所发生的化学反应。化学反应所放出的能量是当今世界上最重要的能源，如煤、石油、天然气等化石燃料燃烧所产生的热量。 1. 反应能量变化与反应热 能量就是推动人类进步的“杠杆”，能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮，进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一（一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换）。所以，研究化学反应中的能量变化，就显得极为重要。 (1) 化学反应与能量变化的关系 任何一个化学反应中，反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量是相等的，在产生新物质的同时总是伴随着能量的变化。即在一个化学反应中，同时遵守质量守恒和能量守恒两个基本定律。 (2) 化学反应中能量变化形式 化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一，一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换，通常表现为热量的变化。 (3) 反应类型 放热反应：即化学反应中放出热量的化学反应，其反应物的总能量大于生成物的总能量。如：燃料的燃烧、中和反应、生石灰与水化合、金属和酸的反应、铝热反应等都是放热反应。 吸热反应：即化学反应中放出热量的化学反应，其反应物的总能量小于生成物的总能量。如：H2还原CuO的反应，灼热的碳与二氧化碳反应，CaCO3分解等大多数分解反应，Ba(OH)2?8H2O与NH4Cl的反应都是吸热反应。 第四章电化学基础 第一节原电池 一、教材分析 本节课选取人教版化学选修4《化学反应原理》第四章第一节，本课以必修化学2第二章第二节“化学能与电能”为基础，进一步介绍原电池的组成和工作原理。教材的设置体现了学习知识的阶梯性，更加关注学生的化学专业知识和科学素养的提升。在必修部分只要求学生能举例说明化学能与电能之间的转化，在选修部分则进一步要求学生指导原电池的工作原理并能设计原电池。本节课教学内容中，从双液锌铜原电池入手，通过一个盐桥的设置，将氧化反应和还原反应分离开来。这对学生而言不仅仅是装置的改进，更是对氧化还原反应思维方式的转变，也是学生学习最困难的地方。学生通过将原电池的工作原理进行应用，设计原电池，加深了学生对原电池的理解。学生对电化学知识，对原电池的工作原理有神秘感和探索欲望，要充分利用学生的好奇心和求知欲，设计层层实验和问题情境，使学生在自主实验、积极思考和相互讨论中自己发现问题、分析问题和解决问题。 原电池是将化学能转化为电能的重要装置，小到手机、心脏起搏器，大到交通工具、人造卫星、宇宙飞船都离不开原电池。原电池的工作原理不仅再现了氧化还原反应中能量的转化和守恒规律，也为金属的防护提供了理论依据。因此本节是电化学的基础知识，也是本章的重点内容，学好本节知识，具有比较重要的现实意义和理论意义。 二、教学目标 1、知识与技能 (1)知道原电池的工作原理。 (2)能够根据原电池的形成条件设计原电池。 (3)能书写简单的电极反应和电池反应方程式。 2、过程与方法 (1)通过对原电池模型的建立，让学生体会原电池的工作原理并加以简单应用。 (2)通过对原电池的了解，进一步深化对原电池构成条件和工作原理的理解。 (3)通过实验探究，使学生学会科学的研究方法，善于在体验过程中发现问题。 3、情感态度价值观 (1)通过对能量之间的转换的学习和了解，使学生了解化学对我们的生产、生活带来的便利，激发学生学习化学的兴趣。 (2)通过能量的守恒和电子的守恒等守恒思想的建立，使学生进一步体验守恒的思想。 第四章 电化学基础 §4.1 原电池 一、探究目标 体验化学能与电能相互转化的探究过程 二、探究重点 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、探究难点 通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。 四、教学过程 【引入】 电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。 【板书】§4.1 原电池 一、原电池实验探究 讲：铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质，利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点！ 1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？ 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？ 3、锌片的质量有无变化？溶液中c (H +)如何变化？ 4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？ 5、电子流动的方向如何？ 讲：我们发现检流计指针偏转，说明产生了电流，这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁，这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。 【板书】（1）原电池概念：学能转化为电能的装置叫做原电池。 问：在原电池装置中只能发生怎样的化学变化？ 学生： Zn+2H +=Zn 2++H 2↑ 讲：为什么会产生电流呢？ 答：其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应，有电子的转移，但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时，由于分子热运动无一定的方向，因此电子转移不会形成电流，而通常以热能的形式表现出来，激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。显然从理论上讲，一个能自发进行的氧化还原反应，若能设法使氧化与还原分开进行，让电子的不规则转移变成定向移动，便能形成电流。所以原电池的实质就是将氧化还原的电子转移变成电子的定向移动形成电流。 （2）实质：将一定的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。即将化学能转化成电能的形式释放。 问：那么这个过程是怎样实现的呢？我们来看原电池原理的工作原理。 （3）原理：（负氧正还） 问：在锌铜原电池中哪种物质失电子？哪种物质得到电子？ 学生：活泼金属锌失电子，氢离子得到电子 问：导线上有电流产生，即有电子的定向移动，那么电子从锌流向铜，还是铜流向锌？学生：锌流向铜 讲：当铜上有电子富集时，又是谁得到了电子？ 学生：溶液中的氢离子 讲：整个放电过程是：锌上的电子通过导线流向用电器，从铜流回原电池，形成电流，同时氢离子在正极上得到电子放出氢气，这就解释了为什么铜片上产生了气泡的原因。讲：我们知道电流的方向和电子运动的方向正好相反，所以电流的方向是从铜到锌，在电学上我们知道电流是从正极流向负极的，所以，锌铜原电池中，正负极分别是什么？ 学生：负极（Zn）正极（Cu） 实验：我们用干电池验证一下我们分析的正负极是否正确！ 讲：我们一般用离子反应方程式表示原电池正负极的工作原理，又叫电极方程式或电极反应。一般先写负极，所以可表示为： 负极（Zn）：Zn－2e＝Zn2＋（氧化） 正极（Cu）：2H＋＋2e＝H2↑（还原） 讲：其中负极上发生的是氧化反应，正极上发生的是还原反应，即负氧正还。 注意：电极方程式要①注明正负极和电极材料②满足所有守衡 总反应是：Zn+2H+=Zn2++H2↑ 讲：原来一个自发的氧化还原反应通过一定的装置让氧化剂和还原剂不规则的电子转移变成电子的定向移动就形成了原电池。 转折：可以看出一个完整的原电池包括正负两个电极和电解质溶液，及导线。那么铜锌原电池中的正负极和硫酸电解质能否换成其他的物质呢？ 学生：当然能，生活中有形形色色的电池。 过渡：也就是构成原电池要具备怎样的条件？ 二、原电池的构成条件 1、活泼性不同的两电极 第一章原子结构与性质 第一节原子结构：(1小节) 一、原子结构理论发展 从古代希腊哲学家留基伯和德谟克利特的一般原子说到现代量子力学模型，人类思想中的原子结构模型经过多次演变，给我们多方面的启迪。 现代大爆炸宇宙学理论认为，我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸。大爆炸后约两小时，诞生了大量的氢、少量的氦以及极少量的锂。其后，经过或长或短的发展过程，氢、氦等发生原子核的熔合反应，分期分批地合成其他元素。 复习：必修2中学习的原子核外电子排布规律： 1.核外电子排布的一般规律 (1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次 排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。 (2)原子核外各电子层最多容纳2乘以n平方个电子。 (3)原子最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个电子 (4)次外层电子数目不能超过18个(K层为次外层时不能超过2个)，倒 数第三层电子数目不能超过32个。 说明：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。例如；当M层是最外层 时，最多可排8个电子；当M层不是最外层时，最多可排18个电子 2、能层与能级 由必修2的知识，我们已经知道多电子原子的核外电子的能量是不同的，由内而外可以分为： 第一、二、三、四、五、六、七……能层 符号表示 K、 L、 M、 N、 O、 P、 Q…… 能量由低到高 例如：钠原子有11个电子，分布在三个不同的能层上，第一层2个电子，第二层8个电子，第三层1个电子。由于原子中的电子是处在原子核的引力场中，电子总是尽可能先从内层排起，当一层充满后再填充下一层。理论研究证明，原子核外每一层所能容纳的最多电子数如下： 能层一二三四五六七…… 符号 K L M N O P Q…… 最多电子数 2 8 18 32 50…… 即每层所容纳的最多电子数是：2n2(n：能层的序数) 但是同一个能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级(S、P、d、F)，就好比能层是楼层，能级是楼梯的阶级。各能层上的能级是不一样的。 能级的符号和所能容纳的最多电子数如下： 能层 K L M N O …… 第一章化学反应与能量 一、焓变反应热 1．反应热：一定条件下，一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应 （1）.符号：△H（2）.单位：kJ/mol 3.产生原因：化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0 吸收热量的化学反应。（吸热>放热）△H 为“+”或△H >0 ☆ 常见的放热反应： ① 所有的燃烧反应② 酸碱中和反应③ 大多数的化合反应④ 金属与酸的反应 ⑤ 生石灰和水反应⑥ 浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等 ☆ 常见的吸热反应：① 晶体Ba(OH)2?6?18H2O与NH4Cl② 大多数的分解反应③ 以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④ 铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点: ①热化学方程式必须标出能量变化。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态（g,l,s分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用aq表示） ③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强（25℃101KPa可以不标注）。 ④热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数 ⑤各物质系数加倍，△H加倍；反应逆向进行，△H改变符号，数值不变 三、燃烧热 1．概念：25 ℃，101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。 ※注意以下几点： ①研究条件：101 kPa ②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量：1 mol ④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol） 四、中和热 1．概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O，这时的反应热叫中和热。2．强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应，其热化学方程式为： H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=－57.3kJ/mol 3．弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。4．中和热的测定实验 五、盖斯定律 1．内容：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关，如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该 此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除 第一章综合验收与检测 一、选择题(共18小题，每小题3分，共54分，每小题只有一个选项符合题意) 1. 下列选项中说明乙醇作为燃料的优点的是( ) ①燃烧时发生氧化反应②充分燃烧的产物不污染环境 ③乙醇是一种再生能源④燃烧时放出大量热量 A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④ 2. 已知胆矶溶于水时溶液温度降低，室温下将1mol无水硫酸铜制成溶液时放出热量为QkJ,又知胆矶分解的热化学方程式为CuSQ?5fO(s) === CuSQ(s)+5H 20(1) △ H=+Q kJ ? mol 1则Q、Q的关系为() A. Q1 专题1 第2单元第1课时 (本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！) 一、选择题 1．有关原电池下列说法中正确的是() A．在外电路中电子由正极流向负极 B．在原电池中，只有金属锌作负极 C．原电池工作时，阳离子向正极方向移动 D．原电池工作时，阳离子向负极方向移动 【解析】在原电池中，电子由负极流向正极，阳离子向正极方向移动，阴离子向负极方向移动。当有比Zn活泼的金属与Zn组成原电池时，一般Zn作正极。 【答案】 C 2．将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸中，并经过一段时间后，下列各叙述中正确的是() A．负极有Cl2逸出，正极有H2逸出 B．负极附近Cl－的浓度减小 C．正极附近Cl－的浓度逐渐增大 D．溶液中Cl－的浓度基本不变 【解析】Fe为负极：Fe－2e－===Fe2＋；Ag为正极；2H＋＋2e－===H2↑，Cl－的浓度基本不变。 【答案】 D 3．某原电池总反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，能实现该反应的原电池是() A．正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl3溶液 B．正极为铜，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3)2溶液 C．正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液 D．正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO4溶液 【解析】由原电池总反应式：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，可知负极反应为Fe－2e－===Fe2＋，正极反应为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，所以只有A项符合要求。 【答案】 A 4．某原电池，将两金属X、Y用导线连接，同时插入相应的电解质溶液中，发现Y电 极质量增加，则可能是下列情况中的( ) A ．X 是负极，电解质溶液为CuSO 4溶液 B ．X 是负极，电解质溶液为稀H 2SO 4溶液 C ．X 是正极，电解质溶液为CuSO 4溶液 D ．X 是正极，电解质溶液为稀H 2SO 4溶液 【解析】 将金属X 、Y 用导线连接，同时，插入相应的电解质溶液中，构成原电池。负极上发生氧化反应，失去电子，电子经外电路流向正极，溶液中的阳离子在正极得电子而被还原，若使Y 极质量增加，四个选项中，只有A 正确；X 是负极；Y 是正极，电解质是CuSO 4溶液。 【答案】 A 5．理论上不能设计为原电池的化学反应是(多选)( ) A ．CH 4(g)＋2O 2(g)=====点燃CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH <0 B ．HNO 3(aq)＋NaOH(aq)===NaNO 3(aq)＋H 2O(l) ΔH <0 C ．CO 2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH >0 D ．2FeCl 3(aq)＋Fe(s)===3FeCl 2(aq) ΔH <0 【解析】 只有自发的氧化还原反应才能设计成原电池，故A 、D 项可以；B 项中是复分解反应不可以；C 项中ΔH >0为非自发的氧化还原反应。 【答案】 BC 6．判断下列装置，哪些能形成原电池且电流计发生偏转( ) 【解析】 原电池形成条件是①活泼性不同的金属(或金属与非金属)作电极。②电解质溶液。③外电路形成闭合回路，只要符合上述条件均可形成原电池。 要使电流计发生偏转，电子必须由导线流过形成电流。 第四节金属的电化学腐蚀与防护 教学目标： 知识与技能： 1、了解金属腐蚀的危害及金属腐蚀的本质原因； 2、了解金属腐蚀的种类，发生腐蚀的反应式的书写； 3、掌握金属防护的方法。 过程与方法： 1、培养学生依据事实得出结论的科学方法； 2、培养学生的观察能力。 情感态度与价值观： 增强学生的环保意识 教学重点、难点： 金属的电化学腐蚀 课时安排：1课时 教学方法： 教学过程： 引入]在日常生活中，我们经常可以看到一些美丽的金属器皿使用一段时间后会失去表面的光泽。如：铁器会生锈、铜器会长出铜绿。实际上金属的生锈，其主要原因与原电池的形成有关，下面我们就来分析一下金属腐蚀的原因。 板书]第四节金属的电化学腐蚀与防护 阅读]请同学们阅读课本P84内容回答下列问题： 什么是金属腐蚀？金属的腐蚀有哪几种？ 学生阅读后回答]金属腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。 板书]一、金属的电化学腐蚀 1、金属的腐蚀 （1）概念：金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程 提问]生活中你所了解的金属腐蚀有哪些？ 回答]铁生锈、铜长出铜绿、铝锅出现白色的斑点等。 提问]金属腐蚀的原因是什么？ 回答]金属由单质变成化合物，使电子被氧化。 板书]（2）金属腐蚀的本质：M—ne—=M n+ 讲述]金属腐蚀为失电子，是内因。金属越活泼，越易失电子，越易被腐蚀。金属腐蚀还与外因有关，即与金属接触的介质不同，发生的腐蚀情况也不同。 板书]（3）金属腐蚀的类型： ①化学腐蚀：金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。例如铁丝在氧气中燃烧、铜在氯气中燃烧等。 讲述]上面的腐蚀没有形成原电池，还有一类是在腐蚀过程中形成了原电池。 板书]②电化学腐蚀：不纯金属与电解质溶液接触时比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀。 引导]请同学们讲述一下钢铁在潮湿的环境中生锈的过程。 学生]在潮湿的空气中，，钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜，这层水膜是含有少量H+和OH—还溶解了O2等气体，结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液，它与钢铁里的铁和少量的碳恰好形成无数微小的原电池。 投影]钢铁的电化学腐蚀示意图 引导]根据以前所学内容，指出钢铁腐蚀时形成的原电池的正负极，写出电极反应方程式： 指定学生板书] 负极（Fe）：2Fe—4e—=2Fe2+ 正极（C）：O2+2H2O+4e—=4OH— 总反应：2Fe+ O2+2H2O=2Fe(OH)2 讲解]Fe(OH)2继续被氧气氧化生成Fe(OH)3，Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈(Fe2O3.xH2O）。这种腐蚀是由于电解质溶液中溶有O2造成的。所以把这种腐蚀叫做吸氧腐蚀。这种腐蚀普遍存在，在电化学腐蚀中为主。如果电解质溶液中有CO2气体或H+时，会有H2放出（析出），所以这种电化学腐蚀也叫做析氢腐蚀。总之，无论是哪种腐蚀，其结果都是水膜中OH—浓度相对增加。 板书]析氢腐蚀 负极（Fe）：Fe—2e—=Fe2+ 正极（C）：2H++2e—=H2↑ 引导]请同学们根据以上学习比较化学腐蚀和电化学腐蚀的区别和联系，并填写下表： 投影]（表中内容学生讨论后再显示） 高中化学选修4第一章第一节化学反应与能量变化教案 【提问】推动人类社会进步的这个支点和杠杆是什么呢 【讲解】对，能量就是推动人类进步的“杠杆”！能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮，进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一（一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换）。所以，研究化学反应中的能量变化，就显得极为重要。下面让我们一同进入选修4 化学反应原理的学习 【板书】第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量变 【回忆】通过必修二的学习，我们知道化学反应过程中不仅有物质的变化，还有能量的变化。那么常见的能量变化形式有哪些 【学生】阅读本章引言回答：热能、电能、光能等 【过渡】当能量以热的形式表现时，我们把化学反应分为放热反应和吸热反应，你能列举常见的放热反应和吸热反应吗 【回答】放热反应如燃烧反应、酸碱中和反应、大多数化合反应等；吸热反应如大多数分解反应、金属氧化物的还原反应等 【质疑】为什么化学反应过程中有的放热、有的吸热为什么说“化学反应过程中能量的变化是以物质的变化为基础的” 【回忆】我们知道化学反应的实质就是旧的化学键断裂和新的化学键形成的过程，那么化学键断裂的过程中能量是如何变化的 【提问】当水从液态变成气态的时候能量是如何变化的能否从微观的角度解释能量变化的原因 【回答】水分子之间存在分子间作用力，当水从液态变成气态时，分子间距离增大，所以要吸收能量 【分析】虽然力的种类和大小不同，但是本质都一样，就是形成作用力时要放出能量；破坏作用力时要吸收能量，即物质的变化常常伴随能量的变化 【探究】给出具体实例，图例，请学生分析图中包含的信息 【引导】在化学反应H 2 +Cl 2 =2HCl的过程中能量变化如何 【投影】 【提问】为什么化学反应过程中会有能量的变化从两个角度来考虑：1、从化学键的角度看化学反应是怎样发生的与能量有什么关系2、反应物和生成物的相对能量的大小 【图像分析】1molH 2和1molCl 2 反应得到2molHCl要放出183kJ的能量；断开1molH-H 键需要吸收436kJ的能量；断开1molCl-Cl键需要吸收243kJ的能量；形成1molH-Cl 键能放出431kJ的能量； 【讲解】1、从化学键的角度看化学反应包含两个过程：旧的化学键断裂和新的化学键形成。断裂化学键需要吸收能量，形成化学键要释放出能量，断开化学键吸收的能 第一节原电池 1．以锌铜原电池为例，了解原电池的工作原理。 2.学会判断原电池的正、负极，并能正确书写电极反应式和总反应方程式。 3.认识化学能与电能的相互转化，并能设计简单的原电池。 原电池的基础知识 1．原电池 (1)概念：将化学能转化为电能的装置。 (2)实质：利用能自发进行的氧化还原反应，把化学能转化为电能。 (3)形成条件 ①两个活泼性不同的电极；②电解质溶液或熔融电解质；③形成闭合回路；④能自发进行的氧化还原反应。 2．工作原理(以锌铜原电池为例) 装置 示意图 现象锌片逐渐溶解，铜片上有红色物质生成，电流表指针发生偏转 电极Zn电极Cu电极 电极名称负极正极 得失电子失电子得电子 电子流向流出流入 反应类型氧化反应还原反应 电极反应式Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu 总反应式Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu 3.盐桥及其作用 (1)成分：含有琼胶的KCl饱和溶液。 (2)离子移动方向：Cl－移向负极区，K＋移向正极区。 (3)作用 ①通过离子在盐桥中的定向移动，使两个隔离的电解质溶液连接起来，可使电流持续传导。 ②将两个半电池完全隔开，使副反应减至最低程度，可以获得单纯的电极反应，有利于最大程度地将化学能转化为电能。 1．正误判断：正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或列举反例。 语句描述正误阐释错因或列举反例(1)在原电池构成的闭合回路中，电子从原电池的正极 通过导线流向负极 (2)原电池的正极一定是化学性质较不活泼的金属 (3)原电池工作时，正极上发生氧化反应，负极上发生 还原反应 (4)只有自发进行的氧化还原反应才能设计成原电池 (5)反应Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋能以原电池的形式来 实现 (2)×不一定，如Mg、Al和NaOH溶液构成原电池时，Al为负极，Mg为正极；导电非金属也可做正极 (3)×原电池工作时，正极上发生还原反应，负极上发生氧化反应 (4)√ (5)√ 2．锌片和铁片紧贴在一起，放置于稀硫酸溶液中，能否形成原电池？ 答案：能。锌片、铁片两个活泼性不同的金属做电极，稀硫酸做电解质溶液，紧贴在一起即能形成闭合回路，符合原电池形成的条件。 训练一原电池的构成 《原电池》教学设计 模块：人教版选修4《化学反应原理》 课题：第四章第一节《原电池》 授课人：德江县第二中学-廖碧荣 时间： 2017年12月1日 《原电池》教学设计 德江县第二中学廖碧荣 一、教材分析与学情分析 1、教材分析：在人教版教材必修2中以铜锌单液电池模型为载体，简单介绍了原电池的工作原理和形成条件；在选修4《化学反应原理》的第四章第一节中以双液电池模型为载体，深化认识原电池原理和形成条件；随之，第二节《化学电源》则在此基础上介绍实用化学电池及其工作原理。因此，本节课在教材内容上起着承上启下的作用。 2、学情分析： 【认知基础】对原电池原理有初步认识；具有一定的实验探究能力。 【局限认识】氧化剂和还原剂只有接触才可能发生氧化还原反应。 【发展方向】通过实验活动对原电池原理形成完整认识，提高解决问题的能力。 从单液电池模型到双液电池模型，学生的知识和能力层次需要进行一次较大的跨越。因此，本节课的关键是寻找学生的“最近发展区”，帮助学生主动思考，突破认识的局限性，完成对原电池原理及形成条件的认知跨越。 二、教学目标与教学策略： 1、教学目标设计 【知识与技能】深入理解原电池的工作原理；完整的认识原电池的形成条件；学会书写电极反应式和电池总反应方程式；能根据反应设计简单的原电池。 【过程与方法】通过桔子电池实验活动体验建构原电池模型的过程；通过Zn-CuSO4电池的设计活动，感悟科学探究的思路和方法；体会控制变量在科学探究中的应用。 【情感态度与价值观】通过介绍电池发展史，激发学习兴趣，感受原电池原理应用于化学电源的关键作用；通过双液电池模型的建构，渗透对立统一的辩证唯物主义思想。 【教学重点】原电池工作原理和形成条件 【教学难点】氧化还原反应完全分开在两极发生(分池、分液) 第四章电化学基础第一节原电池 教学目的 知识 与 技能 1、让学生体验化学能与电能相互转化的探究过程； 2、使学生进一步了解原电池的工作原理和构成原电池的条件； 3、能够写出电极反应式和电池反应方程式. 过程 与 方法 1.通过分组实验培养学生观察能力与分析思维能力。 2.实验引导学生以问题为中心的学习方法，学会发现问题、解决问题 的方法。 3、加深理解实践→认识→再实践→再认识的辨证唯物主义的思维方 法 情感 价值观 通过一些实验和科学探究过程，使学生增强探索化学反应原理的兴趣，树立学习和研究化学的志向。 重点进一步了解原电池的工作原理，能够写出电极反应式和电池反应方程式难点原电池的工作原理 结构与板书第四章电化学基础 第一节原电池 一、原电池工作原理 锌片（－）：Zn-2e-＝Zn2＋氧化反应； 铜片（＋）：Cu2＋＋2e-＝Cu 还原反应 总反应式：Cu2＋＋Zn＝Cu＋Zn2＋ 二、设计原电池 教学过程 备 注 ［复习投影］原电池的概念：化学能转化为电能的装置 组成原电池的条件： (1)有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极，活泼性强的做 负极 (2)电极材料均插入电解质溶液中，电极可能与电解质溶液反应也可能不反 应 (3) 两极相连形成闭合回路，可以是导线相连接也可以是两电极接触 第四章电化学基础 第一节原电池 [讲]我们已所学过的原电池，是为了便于说明原电池化学原理的一种最简单 的装置。如果用它作电源，不但效率低，而且时间稍长，电流就不断减弱，因此不适合于实际应用。这是什么原因呢？主要是由于在铜极上很快就聚集了许多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内阻，使电流不能畅通。为了避免发生这种现象，我们来设计一种更为科学的原电池装置。 [设计实验]在两个烧杯中分别放入锌片和锌盐溶液、铜片和铜盐溶液，将两个烧杯中的溶液用一个装满电解质溶液的盐桥（如充满KCl饱和溶液和琼脂制成的胶冻）连接起来，再用导线将锌片和铜片联接，并在导线中串联一个电流计，观察现象。 ［学与问］什么是盐桥？ 盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻，胶 冻的作用是防止管中溶液流出。盐桥可使由它连接 的两溶液保持电中性。 [现象]（1）电流表指针发生偏转，根据指针偏转方 向，可以判断出锌片为负极、铜片为正极。 （2）铜片上有铜析出，锌片则被溶解。 （3）取出盐桥，指针回到零点，说明盐桥起了沟通电路的作用。 [讲]发生上述现象的原因是由于锌比铜活泼，容易失去电子变成Zn2＋进入溶液，电子通过导线流向铜片，硫酸铜溶液中的Cu2＋从铜片上获得电子变成铜原子沉积在铜片上。由于电子从锌片流到铜片，所以锌片上发生氧化反应，铜片上发生还原反应。 锌片（－）：Zn-2e-＝Zn2＋氧化反应； 铜片（＋）：Cu2＋＋2e-＝Cu 还原反应 总反应式：Cu2＋＋Zn＝Cu＋Zn2＋ [讲]一定时间后，溶液会因带电离子的积累（ZnSO 4 溶液中的Zn2＋离子过多， CuSO 4溶液中的SO 4 2-离子过多）而阻碍电子的转移。但有盐桥存在，允许溶 液中离子迁移，以中和过剩的电荷，起了沟通电路的作用，使传递电子的反应能继续进行。于是，锌和CuSO 4 的氧化还原反应的化学能转变成外电路上电子流动的电能。 一、原电池工作原理 锌片（－）：Zn-2e-＝Zn2＋氧化反应； 铜片（＋）：Cu2＋＋2e-＝Cu 还原反应 总反应式：Cu2＋＋Zn＝Cu＋Zn2＋ [讲]从分析铜--锌原电池的组成可以看出，原电池是由两个半电池组成的。锌和锌盐溶液组成一个半电池，铜和铜盐溶液组成另一个半电池。中间通过新人教版化学选修4高中《原电池》教案三
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