资源简介

作业设计
作业涉及教科书版本： 2019人教版 年级及册次： 高一 必修第二册
作业涉及单元、章节（或主题、任务）： 第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化 第二课时 化学能与电能
课标解读 二、教材分析 本节内容位于高中化学必修2第六章《化学反应与能量》第一节《化学反应与能量变化》第二课时《化学能与电能》。本节课的主要内容为化学能与电能。本课时教材内容主要介绍了原电池原理及应用——化学电池，重点内容为化学能转化为电能的原理，知识理论性强，微观分析较多，较为抽象，信息内涵丰富，信息量大，对于学生掌握来说较难。化学反应与能量是最重要的原理性知识之一，也是在社会生产、生活和科学研究中广泛应用的知识，是对人类文明进步和现代化发展有着重大价值的知识，与我们每个人息息相关。化学能对人类的重要性决定了本节学习的重要性。 在上一节已经学习了“化学能与热能”的关系，通过实例和实验，了解化学能与热能的相互转化,了解化学能转化为热能在生产、生活中的应用及其对人类文明发展的贡献。在选修模块“化学反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量、电化学基础知识。本节内容是对前一节课中“一种能量可以转化为其他形式的能量，如热能和电能等”论述的补充和完善，又是为学习“电化学基础”突定必要的基础。 三、学情分析 已有知识和能力 学习者为高一学生。学生好奇心强，思维活跃，能积极主动地学习，同时已具备一定的化学思维基础和基础实验技能，学生已经初步具备了简单化学实验方案的设计能力，能够在宏观的层面观察、理解、分析化学实验，能通过合作探究完成实验得出结论。另外，在此之前，学生已经掌握氧化还原反应的概念及化学反应中存在能最的变化和转化，是学习本节重要的知识基础。 认知障碍 对实验现象及结果的分析和处理能力还有一定的欠缺，需要教师不失时机的引导。此外，其年龄特点决定了他们对于直接感性的事物接触能较快的接受，而对较抽象的概念则存在理解模糊或概念不清晰的问题。对于《化学能转化为电能》的主要知识点中，构成原电池的工作原理，涉及到较多需要想象的抽象思维概念，学生理解起来较为费力。因此，采用实验结合课件模拟的教学形式有利于学生更快更深刻地理解相关概念。 待发展的能力与素养 本节课落实的学科核心素养为变证据推理与模型认知、科学探究与创新意识以及科学态度与社会责任，着力培养学生的探究意识，动手操作能力和社会责任感。 作业目标 通过课前作业，导入本节课主要知识，引发学生思考：如何高效利用能源； 通过课中基础性作业，加强学生基础知识的掌握，落实本章节所涉及的核心素养；通过课中发展性作业，基础知识上加深难度，延伸学生知识体系，让学生学以致用，加深对原电池相关知识的理解运用。 通过课后作业，落实化学转化为电能的相关基础知识：原电池的构成、原电池的工作原理、能量转化形式、燃料电池、铅酸蓄电池等，让学生及时回顾课中学习内容，夯实学生基础。同时再次落实学生宏观辨识与微观探析、证据推理和模型认知、科学态度与社会责任的学科核心素养。同时让学生熟悉本课时内容的常考题型，拓展学生知识体系。
使用时段 作业内容 作业设计 设计意图 使用者 预计时长 预估难度系数
课前 基础性作业 通过查阅资料和阅读教材了解我们日常使用的电能来自于什么？里面涉及哪些能量转化？ 通过资料的查阅使学生了解日常电能的来源，以及涉及到的能量变化，从生活中的问题，引出下列本课时关键词电能。 全体学生 1分钟 0.8
发展性作业 （1）火力发电原理：首先通过__________燃烧时发生的氧化还原反应，使________转变为______，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，然后带动________发电。 能量转换过程：化学能→ →机械能→ 分析火力发电的优缺点 通过了解火力发电的原理以及能量转化过程，进而分析出火力发电的优缺点，了解火力发电虽然原料丰富，但能源损耗大，不利于人类社会的可持续发展。激发学生的社会责任感和探究意识。同时引出本节课内容化学能转化为电能。 全体学生 2分钟 0.7
课中 基础性作业 1.判断正误 原电池是将电能能转化为化学能的装置。( ) （2）任何化学反应都能设计成原电池（ ） （3）在原电池中，电子流出的一极是正极，发生还原反应。( ) （3）风能、太阳能、潮汐能、电能都属于新能源，均属于一次能源（ ） （4）铁、铜、稀盐酸组成的原电池中，溶液中的 H+ 向铜极移动。( ) （5）构成原电池的两个电极必须插入电解质溶液液面以下，且必须是活动性不同的两种金属。( ) 2.选择题 2.1下图是一套原电池装置，下列叙述正确的是（ ） 该装置可以将化学能全部转化为电能 电池工作时，H+移向铜电极 锌片作负极，在反应中失去电子，被还原 电子由锌极流出，经导线到铜极后，通过稀硫酸回到锌极 2.2下列哪个装置能形成原电池的是（ ） 2.3人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌碱性蓄电池，其电池的电极反应式：Zn+Ag2O=ZnO+2Ag。下列说法正确的是(　　) A．电池工作中，电子从银电极经导线流向锌电极 B．Zn电极上反应方程式为Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O C．溶液的pH不断增大 D．若有6.5gZn参加反应，则电极转移电子为0.1NA 3．填空题： 分别按下图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中A为电流表。请回答下列问题： (1)以下叙述中，正确的是____________(填字母)。 A．甲、乙中铜片均是正极 B．甲烧杯中铜片表面无气泡，乙烧杯中铜片有气泡 C．甲烧杯中溶液pH增大，乙烧杯中溶液pH变小 D．产生气泡的速度甲中比乙中慢 E．乙的外电路中电流方向Zn→Cu F．乙溶液中向铜片方向移动 (2)变化过程中能量转化的主要形式：甲为___________；乙为____________。 (3)在乙实验中，某同学发现在铜片上有大量气泡产生，在锌片上也产生了少量气体，分析原因可能是________________________。 (4)在乙实验中，如果把硫酸换成硫酸铜溶液，请写出铜电极的电极反应方程式及总反应离子方程式：铜电极：____，总反应：___。当电路中转移0.4 mol电子时，正极材料增加的质量为_____g。 1-2.2题夯实原电池的基础知识：原电池的定义、原电池的构成条件、原电池中电子电流流向、离子的移动方向、电极反应式。构建原电池模型认知。 2.3-3综合提升，在考察原电池相关知识的同时，将原电池知识与物质的量相关知识结合，锻炼学生综合处理能力，落实学生宏观辨识与微观探析的学科核心素养。 全体学生 10分钟 0.7
发展性作业 选择题 1．如图所示，电流表指针发生偏转，同时A极质量减少，B极上有气泡产生，C为电解质溶液， 下列说法错误的是（ ） A．A极为原电池的负极 B．A、B、C可能分别为Zn、石墨、稀硫酸 C．C中阴离子移向B极 D．A极发生氧化反应 2.某科学探究小组为探究电化学原理，设计了如图所示的装置进行探究实验。下列对实验中观察到的现象或相关结论的叙述错误的是(　　) A．a和b不连接时，该装置不能形成原电池，铁片上有红色的铜析出 B．a和b用导线连接时，铜片为负极，发生的反应为Cu2＋＋2e－===Cu C．无论a和b是否连接，铁片均会被氧化，溶液中均有Fe2＋生成 D．a和b用导线连接时，溶液中的Cu2＋向铜电极移动 3.燃料电池是燃料（如CO 、 H2 、 CH4 等）与氧气（或空气）反应将化学能转变为电能的装置，电解质溶液是KOH溶液。下面关于甲烷燃料电池的说法正确的是( )。 A.正极反应： O2+4H++4e = 2H2O B.负极反应： CH4+8OH 8e = CO2+6H2O C.该燃料电池工作时，溶液的 c(OH ) 不变 D.放电时溶液中的阳离子向正极移动 1-2题在基础知识上加深难度，延伸学生知识体系，让学生学以致用，加深对原电池相关知识的理解运用。 3题落实燃料电池相关知识，加深学生对知识的理解运用。 8分钟 0.6
课后 基础性作业 1.完成教材必修二P41练习与运用2-6题 2．下列叙述错误的是（ ） A．用粗锌制氢气，可以加快反应速率 B．氢氧燃料电池时一种环境友好电池 C．在原电池中，电子流出的一极是正极，发生还原反应 D．铅酸蓄电池是二次电池，放电后可再充电使活性物质获得再生 3．下列装置中，都伴随有能量变化，其中是由化学能转变为电能的是 A．电解水 B．水力发电 C．太阳能热水器 D．干电池 4．如图所示，铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里，电流计中有电流通过，则下列说法正确的是( ) A．石墨是阴极 B．两个铜片上都发生氧化反应 C．锌片是负极 D．两个番茄都形成原电池 5.某同学为了探究原电池产生电流的过程，设计了如图所示实验。 (1)打开K，观察到的现象为________________。 (2)关闭K，观察到的现象是_________________。 此电池的负极的电极反应式为______________。 总反应式为___________________________。 (3)关闭K，溶液中阳离子向________(填“Zn”或“C”)极移动，外电路中，电子流动方向是________________________________________。 1-5题落实化学转化为电能的相关基础知识：原电池的构成、原电池的工作原理、能量转化形式、燃料电池、铅酸蓄电池等，让学生及时回顾课中学习内容，夯实学生基础。同时再次落实学生宏观辨识与微观探析、证据推理和模型认知、科学态度与社会责任的学科核心素养。 10分钟 0.7
发展性作业 1．某同学用如图所示装置研究原电池原理，下列说法错误的是(　　) A．若将图1装置的Zn、Cu直接接触，Cu片上能看到气泡产生 B．图2装置中SO42-向Cu片移动 C．若将图2中的Zn片改为Mg片，Cu片上产生气泡的速率加快 D．图2与图3中正极生成物的质量比为1∶32时，Zn片减轻的质量相等 2．①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池．①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②上有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少．据此判断这四种金属活泼性由大到小的顺序是（　　） A．①③②④ B．①③④② C．③④②① D．③①②④ 3．看图回答下列问题 （1）若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象是__________，电流表指针_______（填偏转或不偏转），两极反应式为： 正极_______________________； 负极_______________________。 （2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为__________（填Mg或Ａl），总反应方程式为__________。 （3）美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置，其构造如右下图所示：A、B两个电极均由多孔的碳块组成。 该电池的正极反应式为：__________________。 （4）如果将上述装置中通入的H2改成CH4气体，也可以组成一个原电 池装置，电池的总反应方程式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，则该电池的负极反应式为：_________________。 1在落实原电池的基础知识的同时锻炼学生思维能力，让学生在学习知识后能运用，会运用。 2原电池的基础知识的变式训练，锻炼学生知识运用的灵活的度，思维的灵活度。 3-4举一反三，让学生熟悉本课时内容的常考题型，拓展学生知识体系。 10分钟 0.55

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