《化学能与电能》教学设计.doc

第二章 化学反应与能量教案（人教版必修2）第二节 化学能与电能 (第1课时)江苏省海门中学化学组 施红专 226100一、 课标要求举例说明化学能与电能的转化关系。二、 教学目标1、通过实验探究原电池中发生的反应，了解化学能向电能转化的基本原理。2、学会分析、推理、归纳和总结的逻辑思维方法，培养发现问题、分析问题和解决问题的能力。3、通过实验和小组合作学习，体验科学探究过程，提高合作学习能力，培养科学态度和创新精神。三、 重点、难点1、 初步了解原电池的概念、原理、组成。2、 通过实验探究从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质及原电池的构成条件。四、 设计思路 生活在现代社会，学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识。学生通过第一节的学习了解了化学反应中的能量转化的原因，会对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。而从能量转化角度看，本节内容是对前一节内容中“一种能量可以转化为另一种能量，能量也是守恒的；化学能是能量的一种形式，它同样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。此外，从反应物之间电子转移角度看，原电池概念的形成是氧化还原本质的拓展和应用。因此，在进行教学设计时，可将本节课内容分为三个阶段：首先创设问题情景，从化学反应中能量的表现形式入手，引导学生分析、讨论火力发电的原理和弊端，从而提出本节课的核心问题：能否将化学能直接转变成电能？从而激发起学生探究的欲望，进入本节课的第二个阶段：锌铜原电池原理的研究。这一阶段中，学生的主要活动是实验探究，教师的主要任务是指导学生开展实验，引导学生对实验现象进行思考、分析、交流，并通过补充讲解和小结，帮助学生初步建立起原电池的概念，这一阶段的主要任务完成以后，教师提出新的问题：一个完整的原电池装置需要什么样的构成条件呢？从而使课堂教学进入第三个环节：原电池构成条件的探究。这一环节中，学生的活动仍然是以实验探究为主，而教师应在课前就设计好整个实验方案，并在学生实验的过程中及时提供帮助和建议，使实验探究能顺利进行下去。实验结束以后，组织学生开展讨论、交流，总结归纳出原电池的构成条件。最后，进行课堂总结、巩固练习，结束本课。五、 活动设计教学进程教师活动学生活动活动目标及说明新课导入提出问题，创设问题情景。教育资源利用提出问题教育资源利用提出问题发现新问题，提出新任务。分组实验探究：锌铜原电池原理。汇报、交流、讨论。课堂小结，形成概念。提出新问题、新任务。分组实验探究：原电池构成条件。小组汇报，讨论、交流。思维延伸课堂总结，巩固练习。电能是现代社会最清洁、也是最重要的二次能源，人类生产、生活的各个方面都离不开它。那么，当前的发电方式有哪些呢？我国目前发电总量构成又是怎样的呢？展示我国目前发电总量构成图。火力发电在电能生产中占有相当大的比重，是电能最主要的来源。大家知道火力发电的原理吗？燃烧的本质是什么？火力发电中能量的转化方式是怎样的？ 播放有关火力发电的录像或展示图片、图表。火力发电又有哪些优点和缺点呢？针对火力发电的缺点，能否通过某些方式将化学能直接转化为电能呢？指导学生分组实验组织学生对实验中观察到的现象进行分析、交流、讨论。补充讲解原电池概念、锌铜原电池原理和电极反应式及电池总反应式的书写。符合什么条件的装置才能构成原电池呢？指导学生分组实验。补充讲解，修正学生的错误认识。在刚才的分组实验中，同伴或其他组的同学的哪些做法对你有启发？你又提出了哪些好的思路？根据提供的仪器、药品，你现在还能设计出其它的原电池装置吗？对本节课所学内容进行梳理、总结。 举例说明电能在生产、生活和科学研究中的重要应用。学生思考、回答问题。学生阅读图表学生思考、讨论、分析。观看录像或图片、图表。讨论、分析问题。学生思考，通过组成学习小组进行讨论、交流，建立思维模型。学生在教师的指导下进行实验探究。步骤1：把一块锌片和铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯里。步骤2：用导线将锌片和铜片连起来。步骤3：在导线中接入一个灵敏电流计。观察、记录实验现象和结论。围绕实验现象和实验中出现的问题展开分析、讨论、交流。总结、归纳原电池概念、锌铜原电池原理，练习书写电极反应式及电池总反应式。学生思考、讨论、猜想原电池构成条件。利用提供的仪器和药品探究原电池构成条件。1、电极改变。2、溶液改变。3、溶液分开放在两只容器中。汇报、交流，总结归纳原电池构成条件，抽象出原电池化学反应本质。反思与评价；方案设计、验证，利用所学知识解决具体问题。学生练习加深理解电能对社会发展和科技进步的重要意义。了解我国目前和未来发电总量构成。以能量转化关系为切入点，利用学生的“化学能与热能的相互转化”背景知识启发学生通过讨论、分析加深对“能量是守恒的，不同形式的能量间可以相互转化”的理解。通过录像或图片、图表帮助学生理解火力发电的原理。通过对火力发电优缺点的分析为引出化学能能否直接转化为电能做铺垫。提出新的研究任务：化学能能否直接转化为为电能？引导学生利用氧化还原反应中电子的转移建立解决问题的新思路。通过实验探究使学生了解锌铜原电池工作原理，培养学生的实验能力、观察能力、分析能力和与他人的合作能力。学生应在教师的指导下逐步进行实验，以提高实验的有效性和效率。教师可设计如下问题提纲供学生讨论：1、步骤1和2中的现象有何不同？是什么原因造成的？2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，铜片表面有气泡产生，这种气体可能是什么？锌片和铜片上可能分别发生什么反应？如何证明？3、灵敏电流计的指针发生偏转，说明有电流通过，你如何解释这一现象？该装置的正负极分别是什么？请你再设计一个实验证明之。通过总结、归纳使学生形成原电池概念、加深对锌铜原电池原理的理解，初步学习书写电极反应式及电池总反应式。通过讨论、交流使学生初步学会控制实验条件的方法。通过实验探究培养学生分析问题、解决问题的能力，体验科学探究的一般过程，了解科学研究的方法，养成实事求是的科学态度和精神。教师应加强方法的指导，提高实验探究的有效性。加深学生对原电池构成条件的理解，能从电子转移和氧化还原反应角度理解原电池反应的本质。培养学生的反思与评价、合作学习的能力；提高学生利用所学知识解决实际问题的能力和创新能力。通过练习巩固所学知识，加深理解。六、 学生分组实验探究方案【实验探究1】：ZnCu原电池原理实验步骤实验内容实验现象现象解释1把一块铜片插入盛有稀硫酸的烧杯里2再把一块锌片插入盛有稀硫酸的烧杯里3用导线将锌片和铜片连起来4在导线中接入一个灵敏电流计问题1、步骤1、2与3中的现象有何不同？该实验中锌片和铜片上可能分别发生什么反应？ 2、灵敏电流计的指针发生偏转，说明有电流通过，你如何解释这一现象？3、该装置的正负极分别是什么？请你再设计一个简单实验证明之。【实验探究2】原电池的构成条件表1：原电池构成部分对比一实验现象解释或化学方程式稀H2SO4ZnCu稀H2SO4Zn石墨稀H2SO4Cu石墨稀H2SO4CuCu问题1、通过实验，你能总结出如果要研究某个因素对实验的影响，在设计实验方案时我们应注意什么问题？ 2、通过四组实验的对比，你能发现要构成一个原电池，对电极材料有什么要求吗？表2：原电池构成部分对比二实验现象解释或写化学方程式稀硫酸ZnFe乙醇ZnFeCuSO4溶液ZnFe问题：通过对比实验，你能发现要构成一个原电池，对溶液有什么要求吗？表3：原电池构成部分对比三实验现象解释或写化学方程式插在一个西红柿中ZnCu插在两个西红柿中ZnCu【总结归纳】原电池的构成条件：1、2、3、 七、板书设计 一、 原电池原理1、定义：化学能转变为电能的装置 2、 原电池原理：负极 正极流出电子 流入电子发生氧化反应 发生还原反应Zn-Cu原电池： （-）失去电子发生氧化反应 Zn-2e-=Zn2+（1）电极反应 （+）得到电子发生还原反应 2H+2e=H2（2）电池总反应 Zn+2H+=H2+ Zn2+ （3）微粒流向：外电路：电子： 负极 导线 正极内电路：离子： 阳离子向正极移动二、原电池构成条件 （-）较活泼的金属（a）电极 （+）较不活泼的金属或非金属导体（b）电解质溶液能与电极发生氧化还原反应（c）形成闭合回路 八、巩固练习2、根据Zn+Cu2+=Zn2+Cu的反应原理设计一个原电池，当Zn为负极时，正极可以选用的金属材料是： A 镁 B 石墨 C 铝 D 铅3、请你根据反应Fe+Cu2+=Cu+Fe2+设计一些原电池，画出其示意图（越多越好）。4、市场上出售的“热敷袋”中含有铁屑、炭粉、木屑和少量氯化钠、水等，热敷袋启 用前，用塑料袋和空气隔绝，启用时打开塑料袋，轻轻揉搓就会放出热量。试回答下 列问题：（1）热敷袋产生热量的来源是（2）炭粉的主要作用是？（3）加入NaCl的作用是？九、教学反思总体上，我本人感觉这堂课还是上的比较成功的，主要体现在：1、较好地体现了新课程理念。知识与技能、过程与方法、情感态度价值观的三维目标得到了较好的实现。特别重要的一点是在知识与技能学习的过程中能有意识而又较为自然地渗透实验探究的化学思想和方法。在教学过程中也能指导学生应用比较、分析、总结、归纳的科学研究方法解决具体问题，使学生在各方面都能有所发展。2、本节课较好地处理了科学探究与知识、技能学习的关系，做到了“双赢”，使学生在科学探究等研究方法方面获得发展的同时也能教好地掌握原电池原理和构成条件，基础知识和基本技能方面不仅没有受到弱化，相反，以实验探究为手段，有效地提高了“双基”学习的质量和效益。3、课堂教学过程总体上与事先的设想比较吻合，教学思路清晰，衔接自然、紧凑，学生活动活跃，课堂气氛热烈。当然，本节课也存在许多可以改进的地方，比如：在本节课的教学设计中分组探究实验基本上是事先设计好的，学生主要是按照提供的实验方案开展活动，这就在一定程度上限制