化学能与电能原电池说课(区级公开课)课件

基于核心素养下的化学能转化电能基于核心素养下的化学能转化电能1说课内容教学指导思想教学背景与目标教学流程教学过程教学反思12345说教学指导思想教学背景与目标教学流程教学过程教学反2

1教学指导思想化学核心素养宏观辨识与微观探析变化观念与平衡思想科学探究与创新意识证据推理与模型认知科学态度与社会责任主线—提出疑问方式—解释疑问依据—解决疑问方法—应用疑问1教学指导思想化学核心素养宏观辨识与微观探析变化观念与平31教学指导思想

探究性教学模式探究性教学模式是指在教学过程中，学生在教师指导下，通过以“自主、探究、合作”为特征的学习方式，对当前教学内容的主要知识点进行学习、深入探究并进行小组合作交流。包括创设情境激发兴趣、启发思考提出质疑、自主（或小组）探究设计方案、协作交流实验验证、总结提高得出结论等。本节课意图打造探究型化学课堂，以贯穿“证据推理与模型认知”为主的核心素养，通过联系生活实际、创设问题情境，引导学生主动参与、合作学习，培养学生科学探究能力，激发学生创新意识，树立正确的情感态度与价值观。1教学指导思想探究性教学模式4“证据推理与模型认知”的内涵化学学习过程应该是以物质组成、结构及其变化的事实作为构建假设论证的基础，并同时对假设进行证实与证伪的分析，在此基础上研究并建立认知物质的基本模型，最后得到认知物质世界的基本方法。培养学生“证据推理与模型认知”的过程中希望学生能建立和优化问题解决的思路与程序，即能够分步表达，明确目标，建立步骤关联明确实现途径，最终达到对学生的培育目标，即学会假设、学会认证、学会分析、学会预测与建模、学会问题解决。教学指导思想1“证据推理与模型认知”的内涵教学指导思想15教学内容学生情况学生有“氧化还原反应”的基础知识，能写出基本的氧化还原反应，又刚学过“化学反应与热能”,对化学反应能量转化有一定的了解，通过必修第一册的学习学生有宏观现象是由微观本质所决定的思维方式，但是对于“原电池”这个概念是第一次接触，并且要将氧化还原反应升华到应用层面，对学生来说是个非常大的挑战。本节课是人教版高一化学必修第二册第六章《化学反应与能量》第一节化学反应与能量变化第2课时的内容，是必修第一册“氧化还原反应”的拓展延伸，也是能量转化的生动体现，为之后的选择性必修——化学能与电能的学习做好铺垫。2教学背景与目标——教学背景教学内容学生情况学生有“氧化还原反应”的基础知识，能写出基本61.掌握原电池的工作原理和构成条件；2.对原电池构成部分的作用及原理加以探究，探究方法采取多样性，例如依据对比实验，查找相关资料，设计简易的创新实验加深对原电池构成要素的深刻理解，不断发展学生“宏观辨识与微观探析”，“证据推理”等核心素养。3.最终依据多种实验证据让学生构建原电池的一般模型，在这一过程中培养学生“模型认知”的核心素养。教学背景与目标——教学目标21.掌握原电池的工作原理和构成条件；教学背景与目标——教学目7教学流程环节1环节2环节3环节4小结3教学行为探究活动培育目标5组水果电池实验对比提出质疑：电极和介质对原电池构成的影响学会收集证据，对物质的组成及其变化提出可能的假设。教学行为探究活动培育目标锌-铜-硫酸原电池实验与干电池对比判断原电池的正负极基于证据进行分析推理，能解释证据与结论的关系，确定形成科学结论所需要的证据和寻找证据的途径。手持技术实验两个电极和介质能形成电势差是形成原电池的本质观察有色离子MnO4-在锌-铜硫酸原电池中的移动方向原电池电解质的作用及阴阳离子的移动方向教学行为探究活动培育目标画出原电池模型及写出电极反应式用宏观-微观-符号三重表征构建出原电池模型能认识化学现象与模型之间的联系，运用模型描述和解释化学现象，预测物质及其变化的可能结果。教学流程环节1环节2环节3环节43教学行为探究活动培育目标8啧啧啧2380块橙子能给一个手机充电这水果装置是怎么提供电能的呢？让我们一起开启水果充电之旅情境引入4教学过程环节1创设情境在情境中生成疑问啧啧啧2380块橙子能给一个手机充电这水果装置是怎么提供电能9环节1创设情境在情境中生成疑问情境引入分组实验5个小组分别根据提供的材料模仿下图，组装成电路，观察是否有电流通过。材料：西红柿、纯酒精、铜片、锌片、铅笔芯、导线、电子时钟电子时钟水果电池电路图环节1情境引入分组实验5个小组分别根据提供的材料模仿下图，10环节1创设情境在情境中生成疑问情境引入分组实验组别实验材料实验现象第一组锌片4块，西红柿2个，导线，电子时钟第二组锌片2块、铅笔芯2支，西红柿2个，导线，电子时钟第三组锌片2块、铜片2块，西红柿2个，导线，电子时钟第四组锌片1块、铜片1块，一杯纯酒精，导线，电子时钟第五组锌片1块、铜片1块，西红柿2个，导线，电子时钟电子时钟无视数电子时钟有视数电子时钟无视数电子时钟无视数电子时钟有视数根据实验，回答问题：（1）想要形成电流需要的材料？共同点—电极和介质（2）为什么实验结果不同？不同点—电极和介质不同。设计意图：让学生学会在比较中找出证据，从中体会原电池构成要素。但是这组学生很容易得出结论：电流的产生必须要电极和介质形成闭合回路，他们怎么设计根据给出的材料也无法形成闭合回路环节1情境引入分组实验组别实验材料实验现象第一11环节1创设情境在情境中生成疑问情境引入分组实验提出质疑组别实验材料实验现象第一组锌片4块，西红柿2个，导线，电子时钟第二组锌片2块、铅笔芯2支，西红柿2个，导线，电子时钟第三组锌片2块、铜片2支，西红柿2个，导线，电子时钟第四组锌片1块、铜片1块，一杯酒，导线，电子时钟第五组锌片1块、铜片1块，西红柿2个，导线，电子时钟电子时钟无视数电子时钟有视数电子时钟无视数电子时钟无视数电子时钟有视数提出疑问：电流的产生与电极和介质有什么具体关系呢？设计意图：通过学生小组实验的成功和失败，设置悬念，激发学生好奇心，通过对比使学生心中产生质疑，为后面提出假设、寻找证据、推理解疑的探究过程埋下伏笔。环节1情境引入分组实验提出质疑组别实验材料实验现12环节1环节2

质疑寻证，在探究中解释疑问假设一组别实验材料实验现象第一组锌片4块，西红柿2个，导线，电子时钟电子时钟无视数第二组锌片2块、铅笔芯2支，西红柿2个，导线，电子时钟电子时钟有视数第三组锌片2块、铜片2支，西红柿2个，导线，电子时钟电子时钟有视数根据控制变量思想，将第一、二、三组实验进行对比。假设：电流的产生与两个电极有关，进行实验验证。【实验探究一】探究装置的正极和负极？【演示实验】锌-铜-硫酸装置【对比实验】干电池与电流表接【现象】电流表指针偏转

铜片表面产生气泡【现象】接通电源后电流表指

针发生偏转A学生任务一：根据材料干电池、锌片、铜片、硫酸、导线、电流表、烧杯，完成探究任务。（学生按学案分组讨论，设计并展示）环节1环节2假设一组别实验材料实验现象第一组13环节1环节2

质疑寻证，在探究中解释疑问假设一负极正极Zn片Cu片e-稀H2SO4【结论】根据电流表指针偏向，得出锌做负极，铜做正极。根据实验现象和电子从电源负极流出经过导线流向电源正极写出正负极反应式，Zn负极：Zn－2e-=Zn2+（氧化反应）Cu正极：2H++2e-=H2↑（还原反应）总结：这套装置和电池一样，能将化学能转化为电能的装置称为原电池。电子从原电池的负极流向原电池的正极。设计意图：通过干电池做对比判断出正负极，得出原电池概念，在电极反应式书写与电子得失守恒中发展“宏观辨识与微观探析”的素养。A环节1环节2假设一负极正极Zn片Cu片e-稀H2SO4【14环节1环节2

质疑寻证，在探究中解释疑问假设一将第一、二、三、组实验进行对比，根据控制变量思想，电流的产生与两个电极有关【实验探究二】不同电极对形成原电池的影响【实验验证】信息：电极电势装置中电极存在电势差形成电压。

利用手持技术——电势传感器测锌—铜—硫酸、锌—碳—硫酸、锌—锌—硫酸三套装置的电势差组别实验材料实验现象第一组锌片4块，西红柿2个，导线，电子时钟电子时钟无视数第二组锌片2块、铅笔芯2支，西红柿2个，导线，电子时钟电子时钟有视数第三组锌片2块、铜片2支，西红柿2个，导线，电子时钟电子时钟有视数环节1环节2假设一将第一、二、三、组实验进行对比，根据控15环节1环节2

质疑寻证，在探究中解释疑问组别实验材料实验现象第一组锌片4块，西红柿2个，导线，电子时钟电子时钟无视数第二组锌片2块、铅笔芯2支，西红柿2个，导线，电子时钟电子时钟有视数第三组锌片2块、铜片2支，西红柿2个，导线，电子时钟电子时钟有视数假设一将第一、二、三、组实验进行对比，根据控制变量思想，电流的产生与两个电极有关设计意图：通过对比和手持技术，从微观本质解释不同电极对原电池的影响，更好地帮助学生探究与理解形成原电池的本质。【结论】两个正负电极与介质构成闭合回路之后形成电势差才会有电流产生，一般情况下两个电极活泼性要是不同，就会实现装置中的电子转移形成电流，而锌—锌硫酸装置中电势差为“0”，没有实现装置之间的电子转移，无法产生电流。因此解释了第一组实验没有成功的原因。所以原电池的本质是装置中的氧化还原反应。环节1环节2组别实验材料实验现象第一组锌片416环节1环节2

质疑寻证，在探究中解释疑问假设二对比第三、四组实验，电流的产生与介质有关，介质中需要离子的参与吗？如果需要离子如何移动呢？组别实验材料实验现象第三组锌片2块、铜片2支，西红柿2个，导线，电子时钟电子时钟有视数第四组锌片1块、铜片1块，一杯酒，导线，电子时钟电子时钟无视数【实验探究三】探究原电池介质中离子移动的方向学生任务二：根据材料纸，石墨棒，锌片，硫酸，导线，KMnO4溶液完成探究任务（学生按学案分组讨论，设计并展示）设计意图：通过简易创新实验的探究，得出外电路导线上变化的是电子的移动，而介质中必须要有带电荷的微粒移动来平衡电性，即必须要有离子的移动，从宏观的现象让学生理解微观电解质的作用以此发展了“宏观辨识与微观探析”、“科学探究与创新意识”的素养。左边为石墨电极（正极），右边为锌电极（负极），MnO4

-阴离子移向负极锌—铜—硫酸原电池中的介质硫酸起到什么作用？形成闭合回路e-e-e-e-环节1环节2假设二对比第三、四组实验，电流的产生与介质有17环节1环节2

质疑寻证，在探究中解释疑问组别实验材料实验现象第三组锌片2块、铜片2支，西红柿2个，导线，电子时钟电子时钟有视数第四组锌片1块、铜片1块，一杯酒，导线，电子时钟电子时钟无视数假设二对比第三、四组实验，电流的产生与介质有关，介质中需要离子的参与吗？离子如何移动呢？【结论】原电池中的介质必需要有离子的移动，且阴离子移向负极，阳离子移向正极。环节1环节2组别实验材料实验现象第三组锌片218CuZn-Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+----------Zn2+H+SO42-负极正极电子从负极流出阳离子运动到正极阴离子运动到负极Zn－2e－

=Zn2+（Zn）失去电子发生氧化反应还原剂失电子作负极（H+）在铜极上得到电子发生还原反应经外电路氧化剂得电子作正极环节1环节2

环节3

建立模型设计意图：完善学生的知识构架，从“宏观—微观—符号”三重表征建立原电池模型，认识化学现象与模型之间的联系。2H++2e－

=H2CuZn-Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+-19任务线探究线探究方法线原电池构成要素原电池的工作原理建立原电池模型实现宏观-微观-符号结合探究形成电流的条件？五组材料不同水果电池实验探究原电池的正、负极对比干电池实验探究原电池的本质探究原电池中介质的作用手持技术—电势传感器创新简易小实验环节1环节2

环节3通过宏观的实验现象、实验数据解释微观原电池中各构成要素作用及原理，希望学生深刻理解微观的原理是可以通过宏观表现出来环节4

小结任务线探究线探究方法线原电池构成要素原电池的工作原理建立原电20教学反思501问题驱动教学，逻辑环环相扣，合作探究模式。培养学生思维的深刻性以及合作参与。教学反思501问题驱动教学，逻辑环环相扣，合作探究模式。培养21教学反思502构建证据意识、宏观解释微观原理方法的多样性，利于学生后续处理同类问题的迁移。教学反思502构建证据意识、宏观解释微观原理方法的多样性，利22教学反思503每个实验探究都是让学生明确探究的任务，进而提示性的让学生明确解决问题的思路和方法，帮助学生学会思考。教学反思503每个实验探究都是让学生明确探究的任务，进而提示23

谢谢您的聆听恳请批评指正！谢谢您的聆听24基于核心素养下的化学能转化电能基于核心素养下的化学能转化电能25说课内容教学指导思想教学背景与目标教学流程教学过程教学反思12345说教学指导思想教学背景与目标教学流程教学过程教学反26

1教学指导思想化学核心素养宏观辨识与微观探析变化观念与平衡思想科学探究与创新意识证据推理与模型认知科学态度与社会责任主线—提出疑问方式—解释疑问依据—解决疑问方法—应用疑问1教学指导思想化学核心素养宏观辨识与微观探析变化观念与平271教学指导思想

探究性教学模式探究性教学模式是指在教学过程中，学生在教师指导下，通过以“自主、探究、合作”为特征的学习方式，对当前教学内容的主要知识点进行学习、深入探究并进行小组合作交流。包括创设情境激发兴趣、启发思考提出质疑、自主（或小组）探究设计方案、协作交流实验验证、总结提高得出结论等。本节课意图打造探究型化学课堂，以贯穿“证据推理与模型认知”为主的核心素养，通过联系生活实际、创设问题情境，引导学生主动参与、合作学习，培养学生科学探究能力，激发学生创新意识，树立正确的情感态度与价值观。1教学指导思想探究性教学模式28“证据推理与模型认知”的内涵化学学习过程应该是以物质组成、结构及其变化的事实作为构建假设论证的基础，并同时对假设进行证实与证伪的分析，在此基础上研究并建立认知物质的基本模型，最后得到认知物质世界的基本方法。培养学生“证据推理与模型认知”的过程中希望学生能建立和优化问题解决的思路与程序，即能够分步表达，明确目标，建立步骤关联明确实现途径，最终达到对学生的培育目标，即学会假设、学会认证、学会分析、学会预测与建模、学会问题解决。教学指导思想1“证据推理与模型认知”的内涵教学指导思想129教学内容学生情况学生有“氧化还原反应”的基础知识，能写出基本的氧化还原反应，又刚学过“化学反应与热能”,对化学反应能量转化有一定的了解，通过必修第一册的学习学生有宏观现象是由微观本质所决定的思维方式，但是对于“原电池”这个概念是第一次接触，并且要将氧化还原反应升华到应用层面，对学生来说是个非常大的挑战。本节课是人教版高一化学必修第二册第六章《化学反应与能量》第一节化学反应与能量变化第2课时的内容，是必修第一册“氧化还原反应”的拓展延伸，也是能量转化的生动体现，为之后的选择性必修——化学能与电能的学习做好铺垫。2教学背景与目标——教学背景教学内容学生情况学生有“氧化还原反应”的基础知识，能写出基本301.掌握原电池的工作原理和构成条件；2.对原电池构成部分的作用及原理加以探究，探究方法采取多样性，例如依据对比实验，查找相关资料，设计简易的创新实验加深对原电池构成要素的深刻理解，不断发展学生“宏观辨识与微观探析”，“证据推理”等核心素养。3.最终依据多种实验证据让学生构建原电池的一般模型，在这一过程中培养学生“模型认知”的核心素养。教学背景与目标——教学目标21.掌握原电池的工作原理和构成条件；教学背景与目标——教学目31教学流程环节1环节2环节3环节4小结3教学行为探究活动培育目标5组水果电池实验对比提出质疑：电极和介质对原电池构成的影响学会收集证据，对物质的组成及其变化提出可能的假设。教学行为探究活动培育目标锌-铜-硫酸原电池实验与干电池对比判断原电池的正负极基于证据进行分析推理，能解释证据与结论的关系，确定形成科学结论所需要的证据和寻找证据的途径。手持技术实验两个电极和介质能形成电势差是形成原电池的本质观察有色离子MnO4-在锌-铜硫酸原电池中的移动方向原电池电解质的作用及阴阳离子的移动方向教学行为探究活动培育目标画出原电池模型及写出电极反应式用宏观-微观-符号三重表征构建出原电池模型能认识化学现象与模型之间的联系，运用模型描述和解释化学现象，预测物质及其变化的可能结果。教学流程环节1环节2环节3环节43教学行为探究活动培育目标32啧啧啧2380块橙子能给一个手机充电这水果装置是怎么提供电能的呢？让我们一起开启水果充电之旅情境引入4教学过程环节1创设情境在情境中生成疑问啧啧啧2380块橙子能给一个手机充电这水果装置是怎么提供电能33环节1创设情境在情境中生成疑问情境引入分组实验5个小组分别根据提供的材料模仿下图，组装成电路，观察是否有电流通过。材料：西红柿、纯酒精、铜片、锌片、铅笔芯、导线、电子时钟电子时钟水果电池电路图环节1情境引入分组实验5个小组分别根据提供的材料模仿下图，34环节1创设情境在情境中生成疑问情境引入分组实验组别实验材料实验现象第一组锌片4块，西红柿2个，导线，电子时钟第二组锌片2块、铅笔芯2支，西红柿2个，导线，电子时钟第三组锌片2块、铜片2块，西红柿2个，导线，电子时钟第四组锌片1块、铜片1块，一杯纯酒精，导线，电子时钟第五组锌片1块、铜片1块，西红柿2个，导线，电子时钟电子时钟无视数电子时钟有视数电子时钟无视数电子时钟无视数电子时钟有视数根据实验，回答问题：（1）想要形成电流需要的材料？共同点—电极和介质（2）为什么实验结果不同？不同点—电极和介质不同。设计意图：让学生学会在比较中找出证据，从中体会原电池构成要素。但是这组学生很容易得出结论：电流的产生必须要电极和介质形成闭合回路，他们怎么设计根据给出的材料也无法形成闭合回路环节1情境引入分组实验组别实验材料实验现象第一35环节1创设情境在情境中生成疑问情境引入分组实验提出质疑组别实验材料实验现象第一组锌片4块，西红柿2个，导线，电子时钟第二组锌片2块、铅笔芯2支，西红柿2个，导线，电子时钟第三组锌片2块、铜片2支，西红柿2个，导线，电子时钟第四组锌片1块、铜片1块，一杯酒，导线，电子时钟第五组锌片1块、铜片1块，西红柿2个，导线，电子时钟电子时钟无视数电子时钟有视数电子时钟无视数电子时钟无视数电子时钟有视数提出疑问：电流的产生与电极和介质有什么具体关系呢？设计意图：通过学生小组实验的成功和失败，设置悬念，激发学生好奇心，通过对比使学生心中产生质疑，为后面提出假设、寻找证据、推理解疑的探究过程埋下伏笔。环节1情境引入分组实验提出质疑组别实验材料实验现36环节1环节2

质疑寻证，在探究中解释疑问假设一组别实验材料实验现象第一组锌片4块，西红柿2个，导线，电子时钟电子时钟无视数第二组锌片2块、铅笔芯2支，西红柿2个，导线，电子时钟电子时钟有视数第三组锌片2块、铜片2支，西红柿2个，导线，电子时钟电子时钟有视数根据控制变量思想，将第一、二、三组实验进行对比。假设：电流的产生与两个电极有关，进行实验验证。【实验探究一】探究装置的正极和负极？【演示实验】锌-铜-硫酸装置【对比实验】干电池与电流表接【现象】电流表指针偏转

铜片表面产生气泡【现象】接通电源后电流表指

针发生偏转A学生任务一：根据材料干电池、锌片、铜片、硫酸、导线、电流表、烧杯，完成探究任务。（学生按学案分组讨论，设计并展示）环节1环节2假设一组别实验材料实验现象第一组37环节1环节2

质疑寻证，在探究中解释疑问假设一负极正极Zn片Cu片e-稀H2SO4【结论】根据电流表指针偏向，得出锌做负极，铜做正极。根据实验现象和电子从电源负极流出经过导线流向电源正极写出正负极反应式，Zn负极：Zn－2e-=Zn2+（氧化反应）Cu正极：2H++2e-=H2↑（还原反应）总结：这套装置和电池一样，能将化学能转化为电能的装置称为原电池。电子从原电池的负极流向原电池的正极。设计意图：通过干电池做对比判断出正负极，得出原电池概念，在电极反应式书写与电子得失守恒中发展“宏观辨识与微观探析”的素养。A环节1环节2假设一负极正极Zn片Cu片e-稀H2SO4【38环节1环节2

质疑寻证，在探究中解释疑问假设一将第一、二、三、组实验进行对比，根据控制变量思想，电流的产生与两个电极有关【实验探究二】不同电极对形成原电池的影响【实验验证】信息：电极电势装置中电极存在电势差形成电压。

利用手持技术——电势传感器测锌—铜—硫酸、锌—碳—硫酸、锌—锌—硫酸三套装置的电势差组别实验材料实验现象第一组锌片4块，西红柿2个，导线，电子时钟电子时钟无视数第二组锌片2块、铅笔芯2支，西红柿2个，导线，电子时钟电子时钟有视数第三组锌片2块、铜片2支，西红柿2个，导线，电子时钟电子时钟有视数环节1环节2假设一将第一、二、三、组实验进行对比，根据控39环节1环节2

质疑寻证，在探究中解释疑问组别实验材料实验现象第一组锌片4块，西红柿2个，导线，电子时钟电子时钟无视数第二组锌片2块、铅笔芯2支，西红柿2个，导线，电子时钟电子时钟有视数第三组锌片2块、铜片2支，西红柿2个，导线，电子时钟电子时钟有视数假设一将第一、二、三、组实验进行对比，根据控制变量思想，电流的产生与两个电极有关设计意图：通过对比和手持技术，从微观本质解释不同电极对原电池的影响，更好地帮助学生探究与理解形成原电池的本质。【结论】两个正负电极与介质构成闭合回路之后形成电势差才会有电流产生，一般情况下两个电极活泼性要是不同，就会实现装置中的电子转移形成电流，而锌—锌硫酸装置中电势差为“0”，没有实现装置之间的电子转移，无法产生电流。因此解释了第一组实验没有成功的原因。所以原电池的本质是装置中的氧化还原反应。环节1环节2组别实验材料实验现象第一组锌片440环节1环节2

质疑寻证，在探究中解释疑问假设二对比第三、四组实验，电流的产生与介质有关，介质中需要离子的参与吗？如果需要离子如何移动呢？组别实验材料实验现象第三组锌片2块、铜片2支，西红柿2个，导线，电子时钟电子时钟有视数第四组锌片1块、铜片1块，一杯酒，导线，电子时钟电子时钟无视数【实验探究三】探究原电池介质中离子移动的方向学生任务二：根据材料纸，石墨棒，锌片，硫酸，导线，KMnO4溶液完成探究任务（学生按学案分组讨论，设计并展示）设计意图：通过简易创新实验的探究，得出外电路导线上变化的是电子的移动，而介质中必须要有带电荷的微粒移动来平衡电性，即必须要有离子的移动，从宏观的现象让学生理解微观电解质的作用以此发展了“宏观辨识与微观探析”、“科学探究与创新意识”的素养。左边为石墨电极（正极），右边为锌电极（负极），MnO4

-阴离子移向负极锌—铜