高中化学-化学反应的利用（2）化学反应为人类提供能量教学设计学情分析教材分析课后反思

课题鲁科版必修2第二章第3节化学反应为人类提供能量【教学过程】教学目标1、了解化学能与其他能量之间的转化2、理解原电池的工作原理3、体会化学科学与人类文明和社会发展的关系教学重点教学难点原电池的工作原理高考考点原电池的工作原理课型新授课教具多媒体，实验探究教法问题探究，实验探究学生课前调查在你的周围有哪些实例是利用化学反应为我们提供便利，包括利用化学反应制备新物质和利用化学反应获得能量生活中你是用过那些电池？他们的内部结构是什么样的，拆开简单的干电池仔细观看。提醒：电池中有一些重金属污染物，不能直接丢弃，注意自身安全学生课后活动设计通过小组合作、查阅资料完成小论文《论电池的功与过》、《化学与新能源》、《能源利用我支招》三选一教学过程教学环节教师活动学生活动【视频引入】【展示学习目标】【问题探究】知识回顾【实验探究】【现象总结】【视频】能源危机【讲述】能源危机不仅是我们国家所面临的重大问题，也是全世界所面临的重大危机，而化学正在为新能源的开发发挥着重要的作用。我们这节课就来探究化学反应为人类提供能量。【板书】第3节化学反应为人类提供能量【展示学习目标】1、了解化学能与其他能量之间的转化2、理解原电池的工作原理3、体会化学科学与人类文明和社会发展的关系【问题探究一：】阅读教材P49-50交流研讨结合生活所见回答：1、解释即热饭盒和利用铝热剂焊接钢轨的原因？2、你还知道利用化学反应获得热能的其他实例？【板书】一、化学反应提供热能【投影】化学能不仅可以转化成热能，也可以转化成化学能1、即热饭盒反应：Mg+2H2O=Mg(OH)2+H22、铝热剂焊接钢轨Fe2O3+2Al=Al2O3+2Fe(放出大量热)一般过渡元素的氧化物可与铝构成铝热剂如：铁、钒、铬、锰等。3、物质燃烧放热（煤、石油、天然气）【讲述】上述3类反应从能量角度都属于放热反应，同样也有吸热反应，除了从能量分类，也可也从其他角度分类，如物质类别、化合价等，从化合价分类他们都属于氧化还原反应，氧化还原反应的知识你还能回忆起来吗？【温故知新：】1、什么是氧化还原反应？2、氧化还原反应的实质是什么？3、指出下列反应中的氧化剂、还原剂并用单线桥标出电子转移方向Zn+2H+=Zn2++H2↑【过度设问】上述反应中有电子的转移，同时也是放热反应，能否借助电子转移将这部分能量以电能的形式释放出呢？【实验探究】如何将化学能转化为电能实验1：将锌片、铜片不接触同时插入稀硫酸中，观察锌片、铜片现象。实验2：（1）将铜片和锌片用导线链接插入稀硫酸中，仔细观察并记录锌片、铜片上的现象；（2）然后在铜片和锌片中间连接电流表，观察指针偏转方向（Zn片或Cu片）。【现象总结】实验现象实验1锌片表面（有或无）气泡产生铜片表面（有或无）气泡产生实验2

铜片表面（有或无）气泡产生，电流表指针聆听、思考；阅读交流思考提问回答质疑回顾知识思考问题并回答质疑动手实验，观察分析实验现象描述实验现象【问题探究】【合作探究】【跟踪检测】【播放视频】铜-锌-稀硫酸原电池工作原理动画【问题探究】结合实验和动画思考1.电流表指针偏转，说明有电流产生，电流是怎样形成的？2.电子是如何产生的？又是如何移动的？3.溶液中的阴阳离子是如何移动的？4.从参与反应体系的组成元素上去分析铜片上产生的气体可能是什么？【板书】二、化学反应提供电能锌片：Zn-2e=Zn2+(氧化反应)铜片：2H++2e=H2（还原反应）总反应：Zn+2H+=Zn2++H2原电池：利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置【展示】常见化学电池【过度设疑】原电池在工作的时候，两个电极上会发生哪些变化？【合作探究】正负极（或正负极区）的变化

负极（负极区）正极（正极区）电极材料

Zn较活泼金属

Cu较不活泼金属化合价

升高降低

得失电子

失电子得电子

发生反应

氧化反应还原反应

电子流向

电子流出电子流入

电流流向

电流流入

电流流出离子移向

阴离子移向此极

阳离子移向此极现象

质量减少有大量气泡冒出

【随堂练习】1、关于铜—锌—稀硫酸构成的原电池的有关叙述错误的是()A.锌为负极，锌发生氧化反应B.溶液中硫酸的物质的量减小C.负极发生还原反应，正极发生氧化反应D.电流方向是从铜片流向锌片2、下列反应中不可能设计成原电池的是()A．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O

B．2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋

C．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑

D．4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3↓3、把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，d溶解，b上有大量气泡产生。则四种金属的活动性顺序由强到弱的为：（）A．a>b>c>dB．a>c>d>bC．c>a>b>dD．b>d>c>aab4、（双选）如右图所示，在金属活动顺序中，a排在氢之前，b为碳棒，下列关于此装置的说法不正确的是：（abA、a极上发生还原反应，b极上发生氧化反应B、碳棒上有气体溢出C、导线上有电流，电流方向为a→bD、反应后a极质量减小仔细观看视频结合实验和视频积极思考交流并作答师生共同完成原电池工作原理图书写电极反应式结合原电池工作原理，小组交流研讨完成表格随堂练习【阅读自学】【总结】【阅读自学并讨论】阅读教材P51-P52了解：1、常见化学电池可以分哪几类？2、燃料电池作为新型电池有哪些优点？3、你都知道哪些新能源？【课外作业】小论文：1、论电池的功与过2、化学与新能源【总结】谈谈本节课你收获了那些知识？【作业】完成《自主学习》第三节第二课时阅读教材回答问题记下课外作业自我回忆本节所学内容板书设计二、化学反应为人类提供能量一、化学反应提供热能二、化学反应提供电能锌片：Zn-2e=Zn2+(氧化反应)铜片：2H++2e=H2（还原反应）总反应：Zn+2H+=Zn2++H2教后记本节课原电池的化学原理，属于化学理论课，采用“实验探究”的模式，充分调动学生积极性，让学生在活动探究中去体验获得知识的过程。以能源危机引入课题，让学生们了解我能够用学到的知识解决问题，使学生觉得化学就在我们身边，从而激发学生兴趣。学情分析【知识基础】学生在本章第一节学学习了化学键与化学反应能量变化，知道化学反应必然有能量变化，可能是热能、光能、电能等。还在初中物理学习了电学基础知道电流与电子、阴阳离子之间的关系。【经验准备】学生在日常生活中有化学能与热能转化的经验基础，如：化石燃料的燃烧利用。也知道各种各样的电池，可以利用电池获得电能。【分层难度预测】A层学生：基础较好，对于原电池的工作原理、正负极变化以及原电池的应用能够掌握B层学生：基础一般，对于原电池的工作原理应该能够掌握，但是正负极变化以及原电池的应用掌握起来有点难度。C层学生：基础较差，对于原电池的工作原理掌握起来较为困难，正负极变化以及原电池的应用难以掌握。【课前学习准备】1、预习教材，完成《自主学习》预习导学内容2、生活调查，了解周围利用化学反应获取热能、电能、光能的实例。3、拆开简单电池如干电池了解其内部结构【结果及分析】本节课重点及难点都是原电池的工作原理，所以在练习设计上完全侧重于对原电池工作原理的理解上1、4，额外辅助部分原电池的应用相关题目3，对于题目2主要是从原电池设计角度简单理解原电池与氧化还原反应之间的关系。从学生课堂表现可以看出学生对于原电池工作原理的掌握程度较好如1、4回答较好；但是对于应用如2学生回答不流畅，主要是对于正负极的判断不够熟练；题目3学生回答快速而准确，对知识把握较好。自我建议：备用两套题目，如果学生掌握非常好时，可以考虑适当提高。一、教材分析1．教材的内容、地位和作用本节课是鲁科版化学必修2第二章第三节的教学内容，学生在学习了本章第一节的基础上知道化学反应可以把储存在内部的能量以热能、光能、电能的形式释放出来，但是不知道如何转换。本节就以“化学反应为人类提供能量”为主题，在使学生认识化学在能源开发和利用方面的作用的同时，解决上述问题，特别是化学能与电能的转化，他是电化学中的重要知识。从知识体系和思维能力培养角度看，在整个中学化学体系中，原电池原理是中学化学重要基础理论之一，是课标要求的重要知识点，占有十分重要地位。初中化学已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在选修模块“化学反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量。又为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。本节设置一课时，为实验合作探究课，主要内容有：化学能与热能的转化、原电池的概念、原理、化学能与光能的转化，其中原电池工作原理原理为重点内容也是难点，他的地位和作用可以说是承前启后，因为原电池原理教学是对前面有关金属性质和用途、电解质溶液、氧化还原反正本质、能量守恒原理等教学的丰富和延伸，同时，通过对原电池原理教学过程中实验现象的观察、实验探究、分析、归纳、总结，是培养学生思维能力、实验能力很好的素材。【当堂评测】1、关于铜—锌—稀硫酸构成的原电池的有关叙述错误的是()A.锌为负极，锌发生氧化反应B.溶液中硫酸的物质的量减小C.负极发生还原反应，正极发生氧化反应D.电流方向是从铜片流向锌片2、下列反应中不可能设计成原电池的是()A．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O

B．2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋

C．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑

D．4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3↓3、把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，d溶解，b上有大量气泡产生。则四种金属的活动性顺序由强到弱的为：（）A．a>b>c>dB．a>c>d>bC．c>a>b>dD．b>d>c>aab4、（双选）如右图所示，在金属活动顺序中，a排在氢之前，b为碳棒，下列关于此装置的说法不正确的是：（abA、a极上发生还原反应，b极上发生氧化反应B、碳棒上有气体溢出C、导线上有电流，电流方向为a→bD、反应后a极质量减小课后反思：本节课是化学能与其他能的相互转化，其中重点是原电池的化学原理，属于化学理论课，采用“问题探究”“合作探究”“实验探究”等模式，可以充分调动学生积极性，让学生在活动中去体验获得知识的过程。以能源危机引入课题，让学生们了解我们能够用学到的知识解决实际问题，使学生体会到化学就在我们身边，从而激发学生兴趣。从学生的课堂表现，可以看出学生的预习效果非常好，在强有力的预习基础上学习本节知识，学生表现从容，并且课堂掌握效果很好，随堂练习能够基本不出错的完成。自我建议：以后的教学过程中，继续发扬预习的做法，并且针对重难点内容要设计预习问题，让学生能提前有一定的认识。课堂练习，可以针对ABC层学生分层设计，让各层次的学生都有成就感，也可以备用两套题目，课堂效果好时，再加以扩展。在课堂上，要大胆放给学生，允许学生出错，还要大张旗鼓地表扬，帮助他们树立自信。化学反应提供能量——课程标准的研究【课标要求】

通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。

2．举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。

3．认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。【课标理解】本节是必修2课程，而必修课程的设计宗旨是促进学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面的发展，进一步提高学生未来发展所需的科学素养；同时也为学生学习相关学科课程和其他化学课程模块提供基础。课程设计的内容上，注重学生科学探究能力的培养，重视化学基本概念和化学实验，体现绿色化学思想，突出化学对生活、社会发展和科技进步的重要作用

。本节课在设计上，更是充分体现课程的价值。化学是一门在生活实践和实验探究的基础上建立起来的学科，因此他非常的贴近生活，本节更是如此：化学能与热能的转化，学生要在生产生活的实例基础上理解，让学生学习后更能深刻的认识生活中一些现象的实质，让学生具有基本的生活常识和技能。而且该过程需要学生深入生活中去调查，并从千万的