新课程人教版高中化学必修2第二章第二节

新课程人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》（第一课时）教学设计

《化学能与电能》教学设计

[教材分析]

初中化学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。人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》部分既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。

通过化学能与电能的相互转化以及电能应用的学习，学生将对化学在提高能源的利用率和开发新能源中的作用与贡献有初步认识；通过新型化学电源开发利用的介绍，学生会对化学的实用性和创造性有更多的体会；这些都会增进学生对化学科学的兴趣与情感，体会化学学习的价值。关于化学能与电能的相互转化，侧重讨论化学能向电能的转化，以及化学能直接转化为电能的装置──化学电池，主要考虑其应用的广泛性和学习的阶段性。在化学电池中，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。

[教学目标]

1.知识技能

(1)理解化学能与电能之间转化的实质。

(2)掌握化学能是能量的一种形式，它可以转化为其他形式的能量。

2.过程与方法

(1)通过分组实验培养学生观察能力与分析思维能力。

(2)通过反应物之间电子的转移的探究，理解原电池的形成是氧化还原反

应的本质的拓展和运用。

(3)通过化学史实引导学生以问题为中心的学习方法。学会发现问题、解

决问题的方法。加深理解实践→认识→再实践→再认识的辩证唯物主义

的思维方法。

3.态度、情感与价值观

(1)通过原电池的发明、发展史，培养学生实事求是勇于创新的科学态度。

体验科学探究的艰辛与愉悦，增强为人类的文明进步学习化学的责任感

和使命感。同时激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。

(2)感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，形成

较为客观、正确的能源观，提高开发高能清洁燃料的意识。

[教学重点]

初步认识原电池概念、原理、组成及应用。

[教学难点]

通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。

[教学课时]

第一课时学习化学能直接转化为电能的装置——化学电池的工作原

理及其组成条件。（本教学设计内容）

第二课时介绍发展中的化学电源，进一步讨论化学能向电能的转[教学方法]

实验探究法——通过实验，分析、讨论、思考、交流、归纳、小结。[教具准备]

1.铁丝、铜丝、锌片、铜片、石墨棒、稀硫酸、CuSO4溶液、ZnSO4溶液，

乙醇、西红柿（或其他水果），灵敏电流计、烧杯、导线

2.多媒体课件

[设计理念]

基于自主学习理论的指导，结合新课程标准，高中化学教学理应促进学生自主学习，使全体学生积极参与教学过程，乐于探究实验，勤于思考。

本教学设计利用教材、图片、动画模拟、课外资料等教育资源，调动学生已有的生活经验，以及电学、化学反应中能量变化和氧化还原反应等知识，对“火力发电”进行剖析，为学生创设问题情景，使学生有机会去研究和总

结“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”新思维模式的转换，并且形成高效利用燃料、不浪费能源、积极开发高能清洁燃料的意识。一方面，通过课堂内的实验探究，使学生认识和体会化学能与电能相互转化的研究过程，理解氧化还原反应中的电子转移是化学电池的反应基础。另一方面，利用课堂外水果电池的制作和上网搜索发展中的化学电源等实践活动为学生提供应用知识的空间和拓展课堂知识的机会，从而培养学生的科学探究能力，逐步形成科学态度和科学精神。

[教学过程设计]

第一课时

[引入课题]

电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。例如，小到日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……大到火箭上天、神州六号宇宙飞船遨游太空，这一切都依赖于电池的应用。那么，同学们一定想知道电池的结构、它的工作原理。电池是怎样把化学能转变为电能的呢？今天我们用化学知识来揭开电池这个谜。下面我们先来看看前人是如何研究电池的？

[PPT] 1.奇妙的青蛙腿——伽伐尼电流

1780年，意大利解剖学和医学教授伽伐尼的青蛙抽搐实验，展示了原电池的雏形。

(Galvani, L. 1737—1798)

[思考与交流]

①青蛙腿为什么会抽搐? ②生物电是如何产生的?

1.伏打电池——世界上第一个电池

1800年意大利物理学家伏特建立伏打电堆模型。伏打电堆的发明，使人们第一次有可能获得稳定而持续的电流，伏特电池使人类从静电时代走向了动电时代。

伏打电池是实用电池的开端。

（Volta,A.1745-1827）

[思考与交流]

你能简述伏打电堆的工作原理吗？

[过渡]

伽伐尼发现了生物电，伏打在此基础上发明了人类第一个直流电源——伏打电堆。下面我们在前人研究的基础上来探究化学能与电能之间是如何转化的? [创设问题情景]

火电站工作原理示意图

[分析]火力发电体系中的各种要素。

1.电力在当今社会的应用和作用。

2.我国目前和未来发电总量构成。

3.火电站工作原理分析。

4.火力发电利弊分析。

[板书]第二节化学能与电能

一、化学能与电能的相互转化

（一）火力发电工作原理

[思考与交流]

在怎样的条件下可以实现化学能和电能之间的转变？燃烧的氧化还原反应本质是什么？

[板书]（二）燃烧的氧化还原反应本质

[分析]引出本节课的中心意图：化学能与电能转变。

氧化还原反应的本质是氧化剂与还原剂之间发生电子转移的过程，电子转移引起化学键的重新组合，伴随着体系能量的变化。当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能要经过一系列能量转换才能转化为电能。要使氧化还原反应释放的能量不通过热能而直接转化为电能，把可产生的电能以化学能的形式储存起来，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。[思考与交流]

1.能否将化学能直接转化为电能，高效利用燃料、不浪费能源、开发出高

能清洁燃料？

2.怎样实现将氧化反应和还原反应拆开？

3.选择什么氧化剂和还原剂？

4.从物理电学角度考虑如何选择仪器、怎样组装？

[交流]

学生尝试画出装置图，并与同伴交流

[分组实验探究]