化学能与电能》教学设计

《化学能与电能》教学设计
设计指导思想
在课堂教学中，要培养学生的主体意识，发展学生的主体能力，塑造学生的主体个性，使学生的主体性得到充分的发展。

本节课根据教材特点和学生的实际，借助多媒体辅助手段和一些问题情景的设置，引导学生思考，让学生利用所学的知识分析、总结，步步深入，突破重点，充分调动学生,促使学生积极、主动地参与课堂教学。

教材分析
本节内容位于《普通高中课程标准实验教科书》化学必修2第二章第二节《化学能与电能》第一部分。

其教学内容分成四部分：（1）能源的简单分类（2）化学能转化成电能方式（3）原电池的概念及其构成要件。

（4）原理池原理的实验探究。

学情分析
本节课内容是学生学习了化学必修1《氧化还原反应》与必修2的《化学能与热能》等内容之后而学习的，学好本节内容能为以后学好化学选修1（化学与生活）中金属腐蚀与防护，以及选修化学的学生学好化学选修4（化学反应原理）中的电解原理等知识打下基础
教学目标
知识与技能
1、获得化学能与电能转化的基础知识和基本技能。

2、学习以实验探究问题的方法，能设计化学能直接转化成电能的探究实验方案。

3、形成原电池的概念，探究原电池的构成要件。

过程与方法
1、通过对化学能直接转化成电能的化学实验探究的过程，进一步理解实验探
究的意义；学习科学探究的基本方法，提高学生科学探究的能力。

2、能对自己探究原电池的概念及其形成条件的学习过程，进行计划、反思、
评价和调控进一步提高自己学习化学能力。

情感、态度与价值观
提高学习化学的兴趣，乐于探究化学能直接转化成电能的奥秘，体会科学研究的艰辛与喜悦，感受化学世界的奇妙。

教法学法
讲授法实验探究法讨论分析法读书指导法练习法归纳法
媒体选择
多媒体（原电池课件）
教学程序
导入新课
[多媒体播放] 教材提供的情景素材：能源的分类；电能的应用、电厂生产过程；停电后为何一般的台式电脑不能正常工作而笔记本电脑可以
正常工作？等等
[讲解] 化石燃料燃烧的发电称为火力发电，占世界总装机量的95%以上。

中国煤炭资源丰富也是世界上最大的煤炭生产国与消费国。

[提问] 请指出媒体播放中的火电站，从开始到结束能量是怎样转化的？
推进新课
[板书] 第二节化学能与电能
一、化学能与电能的相互转化
（一）火力发电
[阅读]P40图2-8 火电站工作原理示意图
[分析] 能量转换过程：
化学能热能机械能电能
[讨论]火力发电的利与弊
[小结]优点1、我国煤炭资源丰富，廉价方便。

2、电能清洁安全，快捷方便。

缺点1、产生温室效应。

2、酸雨
3、三废（废气、废水、废渣）
4、能量转化率低
[提问] 能否将化学能真接转化成电能？能否设计一个装置来实现上述目的？[板书]
（二）化学能直转化成电能的原理与装置
[阅读]教材P40第二、三段。

[思考] 下列问题（投影）
1、当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能需要经过一些一列的
转化才能转化成电能。

2、是否能将氧化剂和还原剂分开，使两者反应分别在不同的区域内进行。

3、能否在氧化剂和还原剂之间设计桥梁使电子从氧化剂区域流向还原剂区域。

4、考虑氧化反应和还原反应发生的条件与环境，以及化学物质的选择。

5、从物理学角度考虑仪器的选择与组装问题。

[讨论]分组讨论建立思维模型。

[点拨]1、思考氧化反应区域与还原反应区域拆开。

2、选择什么样的化学物质？
3、电子怎样转移？能量如何转化？
4、画出装置图
[实验探究1]
从各讨论小组所遇到的探究情况中，筛选不同的问题继续讨论。

[投影]
实验设计
1、Cu-Zn/稀H2SO4原电池实验
①Cu、Zn分别插入稀H
2SO
4
中
②Cu、Zn同时插入稀H
2SO
4
中，但两者不接触
②Cu、Zn同时插入稀H
2SO
4
中，两者上部接触
④Cu、Zn同时插入稀H
2SO
4
中，用导线连接
⑤Cu、Zn同时插入稀H
2SO
4
中，用导线连接电流表或发光二极管
⑥Cu、Zn同时插入稀H
2SO
4
中，用导线互换连接电流表
[观察现象]1、有无气泡产生？
2、气泡产生的位置？
3、电流表指针针偏转情况有何不同？
[分析] 上述实验中完成化学能直接转化成电能的实验有几种？（④⑤⑥）[板书]1、原电池的概念：将化学能直接转化成电能的装置叫原电池。

[讨论分析]上述化学反应的实质？用化学用语将其表示出来。

[板书]
Zn片Zn-2e-====Zn2+负极氧化反应
Cu片2H＋+ 2e-==H2↑正极还原反应
总离子方程式：Zn+2H＋==Zn+H2↑
[讨论]原电池的构成要件
①两极：两种金属活动性不同的金属（或能导电的非金属单质）作电极
②一液：电解质溶液
③一闭合：形成闭合电路。

④氧化还原反应能自发发生
[实验探究2]
[投影]①Zn-Zn/稀H2SO4
②Cu-Cu/稀H2SO4
③Zn-石墨/稀H2SO4
④Cu-石墨/稀H2SO4
⑤Fe-Zn/稀H2SO4
⑥Cu-Zn/乙醇
[小结]（1）③④⑤可产生电流即形成原电池，而其余不能。

（2）①②相同电极
（3）⑥没有电解质溶液
[探究实验3] 投影：先思考与讨论，再通过观察实验现象以及正负极的判断。

①将Zn片、Cu片用导线连接，同时插入稀H2SO4溶液中，发现Cu
片冒气泡同时，Zn片也有少量气泡冒出，请分析原因。

②Mg 片与Al片，电解质溶液换成稀H2SO4溶液，实验中的现象如何？
③Mg 片与Al片，电解质溶液换成NaOH溶液，实验中的现象
④Fe片与Cu片，电解质溶液为稀硝酸的实验中现象
⑤Fe片与Cu片，电解质溶液为浓硝酸的实验中现象
⑥教材P
“科学探究”Cu片、Fe片，橙汁、苹果汁、柠檬汁为材料形
41
成原电池。

⑦Cu-Zn与一个西红柿进行实验。

⑧Cu-Zn与两个西红柿进行实验。

[小结]（1）①说明Zn片不纯，本身也能形成原电池。

（2）②③④⑤说明原电池正负电极与电解质溶液种类、浓度有关。

（3）⑥⑦⑧说明，形成原电池的材料并不是非常神秘的。

[练习]写出上述能形成原电池的电极反应式
教学评价设计
本节教学紧紧围绕新课程理念—为了每位学生的发展,以学生的自主探究和合作学习为主要教学方法,体现了学生为主体的课堂教学方式。

在教学中，学生体验到了合作学习的好处，尝到了成功的喜悦。