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1、 化学能与电能的教学设计一、教材分析本节内容位于普通高中课程标准实验教科书化学必修2第二章第二节化学能与电能第一部分。其教学内容分成四部分：（1）能源的简单分类（2）化学能转化成电能方式（3）原电池的概念及其构成要件。（4）原理池原理的实验探究。本节课内容是学生学习了化学必修1氧化还原反应与必修2的化学能与热能等内容之后而学习的，学好本节内容能为以后学好化学选修1（化学与生活）中金属腐蚀与防护，以及选修化学的学生学好化学选修4（化学反应原理）中的电解原理等知识打下基础。二、教学目标分析（1）知识与技能初步掌握原电池的概念和形成条件，理解原电池的原理。提高实验操作技能 。（2）过程与方法：通过教
2、师创设问题情境、学生进行实验探究，帮助学生自主建构原电池的概念，理解和掌握原电池的原理。通过化学史实引导学生以问题为中心发现问题、解决问题的学习方法。（3）情感态度通过对原电池工作原理及条件的探究，培养浓厚的学习兴趣，养成严谨求实的科学态度。利用实验进行探究，树立绿色化学理念，培养科学发展观，增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。三、 学情分析学生在日常生活中也见到各种类型的电池，认识到生活中处处有化学。也已经习惯了新教材的学习思路和学习方法，同时已具备一定的化学思维基础和基础实验技能，这些都将提高学生学习本课的积极性，也为提高学生的课堂解决问题能力和实践动手能力创造了条件。从反应物之
3、间电子转移角度看，原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用；从思维角度看，“将化学能直接转化为电能”的思想，是对“化学能热能机械能电能”思维方式的反思和突破。四、教学策略选择与设计根椐课标的要求，在课堂教学中实施以探究为核心的多样化教学方式，本课根据学生已掌握的有关知识入手，通过小组合作学习，实验探究来组织课堂教学。1、从对“火力发电”进行完整透彻的剖析入手，提出如何将化学能直接转化为电能，引入新课学习。2、通过的化学实验，帮助学生探究和理解化学能转化为电能的原理，并认识其本质是氧化还原反应。3、学生根据提供的材料，设计装置示意图，并根据示意图进行分组实验、小组讨论，判断哪些装置可以形成
4、原电池，最终得出构成原电池的条件的结论。4、通过课本上的实践活动水果电池的制作，实现本课教学内容的应用和延伸，让学生体验科学探究的艰辛与喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。五、教学资源与工具设计教师的资源：课程标准内提供的资源，从网上查到的有关图片，电池的历史，相关的flash动画辅助学生从微观角度了解电池原理。学习环境：带有多媒体的标准化实验室，实验的必要仪器六、教学过程1、创设问题情境，引导学生进入新思维（1）创设问题情境，引入课题 指导学生阅读课本关于电力在当今社会的应用和作用，提出问题：物质中的化学能在什么条件下能转化为电能呢？又是如何转化的呢？ 多媒体呈现2001年我国发电总量构成图和火
5、力发电的相关图片、影响和图表，引导学生分析燃烧的氧化还原本质及其能量的变化。（2）建立新思维，提出新的研究任务 什么是火力发电，火力发电的原理是什么？ 指出火电站中从开始到结束能量是怎样转化的？火力发电的利与弊是什么？ 学生回答：（教师回答完后，用ppt进一步归纳）利：1、我国煤炭资源丰富廉价方便;2、电能清洁安全，又快捷方便，节省时间。弊：1、排出大量温室效应气体（CO2）和废气（SO2），能导致酸雨;2、产生废渣（有毒金属和致癌化合物）、废液;3、能量转化效率低。4、与低碳经济相悖思考与交流：假设你是电力工程师，面对这些利与弊，你会如何应对呢？学生回答：a、改进火力发电b、研究新的发电方式
6、教师总结：用多媒体呈现，方式之一就是尝试将化学能直接转化为电能。就像电池。其好处就是减少中间环节能损，高效、清洁利用燃料，不浪费能源，更方便。我国自主研发的燃料电池车普通干电池生活中的电池神舟六号燃料电池发电系统风云-3卫星上的电池摄像机专用电池燃料电池2、师生互动，传授新知（1）原电池的原理教学：问题引导、实验探究、动画模拟、讨论交流、归纳总结。设置阶梯式问题，对学生进行探究思路引导。问题1：氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能转化为热能，再经过一系列能量转换环节才能转化为电能。那么要使氧化还原反应释放的能量不经过热能，而直接转化为电能，所要解决的第一问题是什么？ 问题2：若将氧化反应和
7、还原反应分开在不同区域进行，那么，怎样架设桥梁使电子从还原剂区域转移到氧化剂区域，同时形成电流？问题3：怎样知道所架设的桥梁中有电子流过？如何从电学角度考虑仪器选择和组装问题？ 实验探究：原电池及其原理。锌片第一小组：实验探究一铜片实验2:铜片插入稀硫酸中实验1:锌片插入稀硫酸中问题1:简述实验现象问题2：反应中哪种物质失去电子？哪种物质得到电子？问题3：Zn是通过什么途径将电子转移给溶液中的H的？问题4：怎样想办法让这种电子的转移变成电流？稀硫酸锌片铜片稀硫酸锌片铜片A第二小组：实验探究一AA实验4:锌片和铜片导线连接插入稀硫酸中，导线间接上电流表实验3:锌片和铜片用导线连接插入稀硫酸中问题
8、1:简述实验现象问题2：反应中哪种物质失去电子？哪种物质得到电子？ 问题3：电子从Zn到溶液中H经历了哪种途径？问题4：导线在这个过程中起到什么作用？问题5：电流计在这个过程中起什么作用？师生互动、分析现象、总结规律：学生交流自己的实验结果，教师播放微观的flash动画，使学生加深对原理的理解。原电池：把化学能转变为电能的装置。2、原电池的构成条件教学：分组实验、比较探究、交流讨论、归纳总结。分组实验：实验探究二实验序号第一小组：实验实验装置 能否构成原电池能 能 不能 不能 构成原电池条件一活动性不同的两个电极实验序号第二小组：实验实验装置 能否构成原电池构成原电池的条件二实验序号第三小组：
9、实验实验装置 能否构成原电池 构成原电池条件三交流讨论：各组同学相互交流自己的实验情况及解释与结论。归纳总结：原电池的构成条件：1.有两种活动性不同的金属（或非金属导体）作电极；2.电极材料均插入电解质溶中；3.形成闭合回路。3、反馈练习适当的课堂练习一方面是学生对本堂课学习情况的反馈，同时使学生对所学知识巩固加深。并使用多媒体展示，根据条件组合原电池。1.下列装置中能组成原电池形成电流的是( )2.下列装置哪些属于原电池，请说明理由。如是，请指出正极、负极。 3、情感升华用多媒体展示电池的发明史 4、实践活动在完成上述内容后，指导学生制作水果电池，培养学生实践创新能力。从正逆两个方面锻炼学生
10、对原电池构成条件的应用，以达到学以致用，使学生觉得化学就在我们身边，化学很有用，从而激发学生学习兴趣，启迪学生思维。用多媒体，播放水果电池的制作过程。5、课堂小结一、化学能与电能的相互转化1.火力发电的过程。2.原电池：将化学能转化为电能的装置。负极(Zn)：Zn2eZn2 （氧化反应） 正极(Cu)：2H+2eH2（还原反应）总反应式：Zn2H+Zn2H23. 原电池的构成条件： 有两种活动性不同的金属（或非金属导体）作电极。 电极材料都插入电解质溶液中。 两极相连形成闭合电路。6、作业布置有下列材料：镁条、铜片、铁片、导线、金属夹、手电筒用小灯泡（或发光二极管）、果汁（橙汁、苹果汁、柠檬汁
11、等）、500mL烧杯，请设计一个能使电流表指针发生偏转的原电池。方式：最好先独立设计，并动手试验，边做边改进，也可与邻座同学相互讨论和观摩，或请老师指导。实验用品及操作实验现象结论7、板书设计第二节 化学能与电能（1）一、火力发电的过程二、原电池：将化学能转化为电能的装置。三、原电池产生电流的原因：在电池内发生的氧化还原反应中，还原剂转移给氧化剂的电子经过外电路就产生 了电流。四、构成原电池的必要条件(两极一液成回路)极：两个电极液：电解质溶液 能发生氧化还原反应路：形成闭合回路8、教学反思本节课以学生为主体的实验探究课.在教学中,让实验成为学生实践体验的一部分,通过自主实验,启发引导,小组合
12、作,讨论分析等方法,让实验成为帮助学生开展探究活动的积极手段,并在其过程中培养他们学会合作,并激发他们的探究热情。从整体教学效果来看,学生对知识点的掌握是相当不错的,学生都能轻松,愉快地掌握并应用,为后面的新内容的学习打下坚实的基础。更重要的是,也让学生充分展示自己的机会,使课堂围绕学生为中心的教学活动,真正体现学生的主体地位,大大激发学习积极性。通过本节课的教学还发现有些学生的自学能力不够，没有课前预习，探究实验是往往造成盲目和无序；还有些学生的动手能力较差，实验时畏畏缩缩，实验的速度太慢，也影响了教学进度。今后还要教会学生适当的课前预习和足够的基础知识储备以及掌握基本的操作技能。另外要进一步解决探究如何开放，即开放哪些点的问题；开放到何种程度，即时间的把握等；以及探究后的讨论、归纳等。第9页