化学反应为人类提供能量——教学设计.doc

化学反应为人类提供能量教学设计 陕西省府谷中学 刘占宽第三节 化学反应的利用 化学反应为人类提供能量学校名称：陕西省府谷中学设计者姓名：刘占宽案例版本及章节：鲁科版必修2第二章第三节适用年级：高一年级教学主要使用的信息技术方法：实验探究法，启发、讨论、对比教学设施环境：多媒体实验室教师的资源： 课程标准内提供的资源，从网上查到的有关图片，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，实验的必要仪器联系方式：e-mail: 地址及邮编：陕西省府谷中学 719499一、教材分析知识框架化学反应的利用确定物质的组成、结构，测定物质有关组分的含量为人类提供能源制造新物质如何利用化学反应制造新物质如何将化学能转化为电能原电池的工作原理物 质 变 化能量变化案例：氯气的制取 二教学目标 1.知识与技能目标（1）使学生对“利用化学反应造福人类”认识进一步具体化。（2）引导学生掌握原电池的工作原理。（3）通过“活动探究”，培养学生的观察能力，实验能力和分析推理能力。（4）利用“追根寻源”、“资料在线”等拓展性栏目，为学生提供丰富的材料，开拓他们的视野，使他们从更多角度体会化学科学与人类文明和社会发展的密切关系。 2.过程与方法目标（1）通过“交流研讨”，教师创设问题情境，学生进行实验探究，提高学生的分析、比较、 综合的能力。（2）通过“活动探究”，培养学生的观察能力和分析解决问题的能力。 3.情感态度与价值观目标（1）通过教材中活动栏目的设计，培养学生的探索精神和实事求是的科学态度。（2）提升学生对化学反应价值的认识，赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献。三、教学重点、难点 1.知识上重点、难点：如何利用化学反应将化学能转化为电能。 2.方法上重点、难点：探究能量转化研究的利用。四、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，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，实验的必要仪器实验仪器： 烧杯、电流表、导线实验药品： 锌片、铜片、铝片铅笔芯、酒精、稀硫酸、桔子、西红柿等五、教学方法：实验探究法，启发、讨论、对比六、教学过程【引入】面对纷繁复杂的化学反应，为了研究和应用的方便，人们从不同的角度进行了分类。化学反应有些反应为可逆反应有些反应为氧化还原反应吸热反应和放热反应化合、分解、置换和复分解四种基本反应学生举例说明以上对于化学反应的划分原则。由化学反应的实质是旧化学键断裂、新化学键生成引出化学反应伴随着能量的变化和转化。【投影】对教材50页 “交流研讨”的分析和整理。【评述】即热饭盒能加热食物，铝热剂能焊接钢轨，都是化学反应过程中产生的能量以热能的形式释放出来，被人们所利用。【板书】二、化学反应为人类提供能源1、化学能与热能的转化【过渡】化学能不仅可以转变成热能，人们还可以通过氧化还原反应将化学能转化成电能。电池就是利用化学反应产生电能的装置。 【讲述】我们可以通过原电池的工作原理来认识化学能是如何转化成电能的。【学生活动】1、分别将铜片、锌片插入稀硫酸中，观察现象： 锌片： 锌片上有气泡产生 铜片： 无明显现象 教师活动评价，引导学生从氧化还原反应的角度来分析并用化学用语表示发生的反应，【学生活动】2、然后用导线将铜片、锌片连接起来并接入电流表，观察现象：锌片：纯净的锌片上无气泡产生铜片：铜片上有气泡产生问题探究 1.铜片上产生什么气体?2. H+所需的电子从何而来？教师活动 多媒体放映铜锌硫酸原电池的动画模拟，指导学生进行小组讨论，完成问题探究。教师活动 在实验中，当把铜片和锌片同时浸入稀硫酸时，由于锌比铜活泼，锌失去电子被氧化成Zn2+进入溶液中，锌片上的电子通过导线流向铜片，溶液中的H+从铜片上获得电子而被还原成氢气从铜片上逸出。可见，原电池是利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置。2、化学能与电能的转化原电池及其工作原理（1）原电池定义： 利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置。（2）原电池的工作原理：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2（4）电极名称： 负极： 锌 正极：石墨（5）电极反应式和电极反应的类型： 负极反应：Zn2e=Zn2+ （ 氧化 反应） 正极反应：2H+2e=H2 （ 还原 反应）总反应：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2【学生活动】小组讨论：由下列反应式设置一个原电池，标明正负极，写出电极反应式，画出简易装置图：Cu2+ + Fe = Cu + Fe2+【学生练习】指出下列各原电池的正负极并写出有关电极反应式：【学生活动】阅读教材相应内容。【导引】 依据上述内容，请同学们回答下列问题。【问题一】铜片的作用是什么？可以用石墨代替吗?【问题二】整个装置是如何形成电流的闭合回路的?【问题三】溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动？【问题四】有人说在铜锌原电池中，活泼金属失去电子，不活泼金属得到电子。这种说法正确吗？【问题五】为什么H+ 在铜片上得到电子？【设计目的】培养学生分析问题的能力层层深入，体会科学探究的过程。【媒体投影】各种各样的电池。【介绍、投影】电池的分类。 干电池（一次电池）：日常使用的锌锰电池 蓄电池（二次滇池）：汽车用的铅蓄电池、手机用的镍氢电池、锂电池 燃料电池：用于航天、军事领域。教材图2-3-10、图2-3-11。【点评】让学生认识到生活中的电池是一种能源，以生活实际帮助学生理解和消化本节内容。教师活动归纳总结例题：任何一个自发的氧化还原反应都可以设计为原电池，下列化学反应也不例外 Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2 该电池的负极材料为 铁，电极反应式为 Fe2e=Fe2+ 该电池的正极材料为 石墨，电极反应式为 2Fe3+2e=2Fe2+【探究1】：将铝片、石墨用导线连接插入硫酸溶液中，是否可以形成原电池？【探究2】：将锌片、锌片用导线连接插入硫酸溶液中，是否可以形成原电池？【探究3】：将锌片、铜片插入盛有硫酸溶液的两个烧杯中，是否可以形成原电池？【探究4】：将锌片、铜片插入同一酒精溶液中，是否可以形成原电池？【师引导生总结】： 形成原电池的条件： 两种不同的金属（或一种金属与石墨） 用导线相连（或直接接触） 插入电解质溶液里，形成闭合回路 金属能与电解质溶液自动发生氧化还原反应【合作探究】 比较探究、交流讨论、归纳总结。 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：设计目的通过对原电池构成条件的探究分组讨论、归纳总结，培养学生的归纳能力。从生活实际入手，获取感性材料。培养学生探究的能力，分析问题的能力。【即时体验】 用苹果橘子等水果自制原电池3、化学能与光能之间的转化（1）蜡烛的燃烧（2）硝酸的见光分解，绿色植物的光合作用。七、课后作业： 请同学们回去查找有关的资料，写一篇小论文来给大家介绍一下实用电池。八、教学反思本节课采用指导发现、探究教学、教师演示等模式来突出重点，突破难点，其过程可表示为：围绕原电池的概念、原理和组成来组织学生开展发现性学习活动，在“实现化学能直接向电能转化”的一系列探究实验中让学生形成解决问题的经验及化学知识技能。本节课的最大特色是将问题引出，在教师的点拨和导引、学生积极参与思考下，教学活动能有条不紊的进行。真正做到了学生是主体，教师作为引导者和参谋，在整个活动中帮助学生尽可能排除失败和无效学习。9、 教研组点评刘占宽老师在课堂教学中，能围绕明确的教学目标，体现教师为主导，学生为主体，以培养学生能力为主线来开展教学。具体环节上，重点突出并能够很好的突破难点，利用实验演示、电子白板、实物投影等多种教学手段进行教学，