(完整版)化学能与电能的转化教学设计

化学能与电能的转化课例分析

【教材分析】

本节的内容是化学能与电能。化学反应与能量是最重要的原理性知识之一，也是在社会生产、生活和科学研究中广泛应用的知识，是对人类文明进步和现代化发展有着重大价值的知识，与我们每个人息息相关。化学能对人类的重要性决定了本节学习的重要性。

在上一节已经学习了“化学能与热能”的关系，通过实例和实验，了解化学能与热能的相互转化，了解化学能转化为热能在生产、生活中的应用及其对人类文明发展的贡献。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、电化学基础。本节内容是对前一节课中“一种能量可以转化为其他形式的能量，如热能和电能等”论述的补充和完善，又是为学习“电化学基础”奠定必要的基础。

【教学目标】

1、知识与技能：

了解常见的化学能与电能的转化方式

理解原电池原理及其形成条件

2、过程与方法：

⑴通过预习培养学生自学能力、独立解决问题、发现问题的能力。

⑵通过实验探究培养学生主动探索科学规律的精神

⑶通过思考与交流，让学生学会联系自己已掌握的知识通过比较归纳认识事物的本质特征。

3、情感、态度与价值观

⑴培养学生主动参与意识。

⑵经历探究过程，提高学生的创新思维能力，勇于探索问题的本质特征，体验科学过程。

【教学重点】

初步认识原电池概念、原理、组成及应用。

【教学难点】

原电池工作原理

【教学方法】

1、实验探究法——通过实验、分析、讨论、总结应用等过程，诱导学生观察、思考、推理、探究;

2、教学中以教师为主导，学生为主体，教材为主线，思维为中心；

3、利用计算机,化微观、抽象为具体、直观、形象。

【教学过程】

【引入】家用电器已经成为了我们生活的一部分，给我们的生活带来了极大的便利，可是它的使用肯定离不开电能。

【ppt】电能的来源

【提出问题】我国电能的主要来源，让学生分析其利与弊

【学生回答】污染、能量转化率低

【过渡】有没有一种装置直接将化学能转化为电能呢？我们一起来见证奇迹。

【视频】土豆发电

【微视频1

】

实验1 观察记录（你看到了什么？）设问

将铜片插入稀硫酸溶液

中，观察现象；

铜片面有无泡生成铜不能与稀硫酸反应

将锌片插入稀硫酸溶液

中，观察现象；

锌片面有气泡生成锌和稀硫酸发生了氧化还原反应

再使锌片和铜片接触，观察实验现象。铜片也有气泡生成

为什么铜片表面有气泡？H+得到的电

子是铜失去的吗？

电子从锌片转移到铜片上，H+得到的

电子不是铜失去的。

【追问】如何证明电路中有电子通过？

【学生回答】用电流表检验！将锌片和铜片用导线连接起来，在导线之间接入电流表。平行插入稀硫酸溶液中观察实验现象。

实验观察记录（你看到了什么？）结论

将锌片和铜片用导线连接起来，

在锌片和铜片导线之间接入电流表。电流表偏转

1、电路中有电流通过；

2、化学能直接转化为电能的装

置。

【教师】化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。

【分析】原电池的工作原理

【模拟动画】

【小组汇报】由于Zn失去的电子经导线转移到Cu片上，故导线上有电流通过，因此电流计指针发生偏转。电子由锌片流向铜片，根据物理学知识，电子移动方向与电流方向相反，电流由铜片流向锌片，铜片为正极，锌片为负极。负极Zn：Zn－2e－＝Zn2+ 正极Cu：2H＋＋2e－＝H2 Zn失去的电子成Zn2+进入溶液，溶液中的阴离子移向负极Zn，阳离子移向正极Cu。

【教师总结】

【过渡】原电池是化学能直接转化为电能的装置，哪么要构成一个原电池需要哪些条件呢？

【ppt】下列装置能否形成原电池

Zn—Cu与硫酸铜进行实验.(1 .2小组)

Cu—Zn与酒精（乙醇）进行实验.(3 .4小组)

Cu—Zn分别放在两份稀硫酸进行实验.(5 .6小组)

Zn—Zn与稀硫酸进行实验.(其余小组）

【学生实验】

【学生总结】形成条件一：活泼性不同的两个电极---负极：较活泼的金属；正极：较不活泼的金属或非金属导体石墨等；形成条件二：电极需插在电解质溶液中；形成条件三：必须形成闭合回路。用一句话可概括为“两极一液成回路”

【提问】有新发现的请举手，还有什么实验方案在现有实验条件无法验证的?

【学生】原电池反应必须是自发氧化还原反应。

【过渡】根据构成原电池的条件，我们怎么判断原电池的正负极呢？

【小组讨论】

【小组汇报、汇总】

【课堂练习】请根据反应：Fe + Cu2+ = Fe2++ Cu设计原电池，你有哪些可行方案?

【小结】

课程标准关于化学能与电能在必修模块和选修模块中均有安排，在本模块中只要求举例说明化学能与电能的转化关系及其应用，认识研制新型电池的重要性。本节根据学生对“电”的感性认识及其对化学能与电能之间转化问题产生的兴趣，通过几个设问把学生带进了“化学能与电能之间相互转化”的研究之中，并通过实验探究发现构成原电池的条件。通过原电池和传统干电池(锌锰电池)初步认识化学电池的化学原理和结构，并不要求上升为规律性的知识；通过介绍新型电池(如锂离子电池、燃料电池等)体现化学电池的改进与创新，初步形成科学技术的发展观。激发学生科学知识的求知欲。

基于对课标的认识和理解，我这节课设计得知识层面比较简单，易于学生接受，只是让学生初步建立原电池模型，在教学中,让实验成为学生实践体验的一部分,通过自主实验,启发引导,小组合作,讨论分析等方法,让实验成为帮助学生开展探究活究热情。

从整体教学效果来看,学生对知识点的掌握是相当不错的,学生都能轻松,愉快地掌握并应用,为后面的新内容的学习打下坚实的基础。更重要的是,也让学生充分展示自己的机会,使课堂围绕学生为中心的教学活动,真正体现学生的主体地位,大大激发学习积极性。