化学能转化为电能教学设计

《化学能转化为电能》教学设计广州市第四十七中学路石【学情分析】高中化学新课程的一种重要理念是学习生活中的化学，学习有用的化学。而能源是社会发展、人类文明进步不可或缺的重要条件。本单元把化学能与电能转化联系起来，让学生认识到能源科学的发展与化学科学的发展息息相关。高一13班学生已经掌握氧化还原反应的本质及化学反应中存在的能量的变化和转化，这是学习本单元重要的知识基础。同时学生普遍思维活跃，具备了一定的自主探究的经验和能力。【以学定教】（一）教学目标知识与技能：通过实验探究和问题的层层递进，初步认识化学能如何转化为电能；②进一步进行实验探究来巩固原电池的工作原理和初步认识原电池的构成条件；2、过程与方法：首先利用学生日常生活中熟知的发电形式，创设问题情境直接导入新课，激发学生的探究欲望：怎样将化学能直接转化为电能呢？接着分为两个环节对原电池工作原理进行学习，在第一环节中，设计三个操作简单、对比性强、层层递进的实验，引导学生通过实验探究：化学能如何转变为电能，高一13班是个平行班，基础和思维能力并不是很好，故在探究过程中需设计一些层层递进的实验和问题来分析出原电池的原理，进而理解原电池的结构。在第二环节中，由于学生刚对原电池有了初步的认知，因此让学生仍以锌与硫酸的反应为化学能，利用实验用品设计不同的原电池并实验验证，让学生展示分析自己设计的原电池，在学生已有的知识水平上进一步巩固原电池的原理，有效地反馈学生的学习情况，进一步培养学生的各种能力。最后，利用学生所设计的原电池，分析出原电池构成的条件。3、情感态度与价值观：通过实验探究，培养严谨细致的科学态度和质疑精神。通过层层提问让学生体会思维的严密。（二）重、难点：原电池的原理和组成（三）教学具体过程教师活动学生活动设计意图一、创设问题情景，引入探究目的。呈现火力发电的原理，引导学生分析火力发电利与弊。引出问题：如何将化学能直接转化为电能，提高能量的利用率？【板书】化学能电能

（1）观看多媒体呈现的火力发电的相关图片。（2）讨论并分析火力发电的利与弊。（3）思考。（1）明确电力在当今社会的应用和作用。（2）通过分析火力发电的利与弊，实现从“化学能→热能→机械能→电能”的思维模式向“将化学能直接转化为电能”的新思维模式的转换。二、组织学生实验探究：化学能直接转化为电能以及原电池的原理。设计三个操作简单、对比性强、层层递进的实验：实验1：在小烧杯（50ml）加入一定量稀硫酸，并加入一块锌片和一块铜片，观察锌片和铜片上的现象。实验2：将锌片与铜片接触，观察铜片上的现象。实验3：将锌片和铜片用导线连接，在导线之间接入灵敏电流计，观察电流计的现象。设计十个层层递进的问题：1、实验1的目的是什么？2、想什么办法不让氢离子直接在锌表面得电子？3、铜片上的气泡是什么气体？4、气体是如何得来的？5、电子是谁的？6、锌片上的电子怎么会到铜片上了？7、实验2中的电子有定向移动吗？8、如何知道有电能的产生？[知识提升]分析化学能转化为电能的关键点以及原电池的原理。9、是不是所有的化学反应都能够用来制作原电池？10、化学能转化为电能的关键点是什么？【板书】负极（锌片）：Zn－2e－＝Zn2＋（氧化反应）正极（铜片）：2H+＋2e－＝H2↑（还原反应）

（活动1）实验操作：

1、在小烧杯（50ml）加入一定量稀硫酸，并加入一块锌片和一块铜片，观察锌片和铜片上的现象。2、将锌片与铜片接触，观察铜片上的现象。3、将锌片和铜片用导线连接，在导线之间接入灵敏电流计，观察电流计的现象。4、思考问题，讨论交流回答。学生通过三个实验和十个问题自己得出结论：要想使氧化还原反应释放的能量直接转变为电能，就要设计一种装置，使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行，并使其间的电子定向移动，在一定条件下形成电流。

1.此过程是学生参与实验的重要过程，重在培养学生自主探究，大胆推测猜想的能力。

2.培养合作交流的意识。3、培养学生动手实验、从实验现象抽象出现象的本质的能力，从而理解原电池的概念。此过程是学生思维参与的重要过程，很好的培养学生的思维能力，进一步理解原电池形成的关键所在。三、科学探究：设计原电池并探究原电池的构成条件。实验4：仍以Zn+2H+=Zn2++H2为化学能，设计出新的原电池，并进行实验验证。这个实验具有开放性可极大程度的启发学生自己设计实验并进行各种尝试，并引导学生对自己设计的实验进行分析，进一步巩固原电池工作原理并总结出原电池的构成条件。1、自主设计对比实验并进行各种尝试，记录实验现象。2、小组代表发言。3、总结出原电池的构成条件：（1）有两个活泼性不同的电极；（2）化学能：氧化还原反应；（3）有电解质溶液形成闭合回路。

此过程是学生实验和思维同时参与的重要过程，通过科学探究进一步让学生大胆设计，大胆实验探究，获取感性材料。此过程也是检验学生对原电池的工作原理的落实情况，通过自己设计电池并亲自动手制作水果电池，再次深化了原电池的工作原理和组成条件，不仅将本节课知识得到升华，更极大地跳动了学习化学的积极性，充分体验化学实验的乐趣，将课堂气氛推向高潮。四、课堂练习和总结一、原电池的原理：二、原电池构成的条件：利用多媒体播放《格林太太的假牙》的故事。

学生思考并一起回答：是因为构成