化学能与电能-教学设计

化学能与电能教学设计

中宁中学荣涛

一、教材分析

这是学生第一次接触到电化学的知识，而在现代社会，学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识，而化学反应与电能之间有什么关系，在本章可以得到解答，从而对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。教材从能量转化角度和实验探究来发现和认识这种实现化学能转化为电能的装置──原电池装置，再通过“科学探究”进一步挖掘原电池原理和组成条件。教材紧密联系生活实际，以激发学生学习化学兴趣，更重要的是启发学生运用已学化学知识解决实际问题，从而培养学生的创新精神。

二、教学目标

1．知识目标：①通过实验探究，认识到化学能可以转化为电能；

②掌握原电池的工作原理和构成条件；

2.能力目标：培养学生的实验操作能力、观察能力、科学的学习方法，培养学生创造性思维与探究能力，以及提出问题、分析问题、解决问题的能力。

3.情感目标：通过小组探究实验活动，培养学生自主探索创新精神和同学间的交流合作学习的协作精神，并通过实验不断体现出由实践→认识→再实践→再认识的认知过程。

三、重点：掌握原电池的工作原理和构成条件

四、难点：原电池工作原理和构成条件的探究活动

五、设计思路

教学方法：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。

首先由教师提出问题、创设实验情景，学生通过设计、动手实验探讨原电池原理；然后进行原电池构成条件探究，通过提供材料，让学生设计实验方案，分组讨论、得出结论；最后让学生在课外开展第三个探究性实验：利用所学知识，自备材料，制作水果电池，完全让学生体验学习化学乐趣。

六、教学准备

讲授、演示实验、学生分组实验、多媒体辅助教学。

实验准备：电流计，铜片、铁片、锌片、碳棒、稀硫酸、硫酸铜溶液、无水乙醇、蒸馏水、导线（带鳄鱼嘴）、烧杯、塑料棒、西红柿等水果。

课件准备：教师制作课件、铜锌原电池工作原理的模拟动画、多媒体教学平台。

七、教学过程

弊：对环境污染较重，

所需原料是有限的不可

再生的化石燃料，转化

过程中能量有损耗。【设问】那我们能不能发明一种装置，

直接把化学能转化成电能呢？

【问题探究】（用多媒体展示出问题和实验过程）1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？

2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？

3、锌片的质量有无变化？溶液中c (H+)如何变化？

4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？

【提问】请做完实验的同学来描述一下自己观察到的现象，并做解释。分组实验学生动手操

作，老师引导观察。

【学生回答】实验1

中，锌片表面有气泡产

生，锌与稀H2SO4反应，

置换出氢气。铜片插入

稀H2SO4后，无明显反

应现象，这是因为铜是

在金属活动顺序表排在

氢的后面，它不能与稀

H2SO4反应，置换出氢

气。

实验2中，与实验1中

现象相同

实验3中，用导线连接

两块金属片后，锌片表

面仍有气泡产生，但同

时铜片表面也有气泡冒

出。

引出今天的主

题——原电池

培养学生动手

实验，观察实

验，分析实验的

能力。

【讲述】他回答得非常正确，锌是活泼金属，能与稀H2SO4反应置换出氢气。该反应的离子方程式表示如下。

【板书】Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑(氧化还

原反应)

【设疑】铜片并没有溶解，也就是铜并没有失去电子，那么在第三组实验中它表面氢离子形成氢分子所需要的电子是怎么得到的呢？H+得到的电子是铜失去的吗？如果不是，那会不会是锌失去的呢？如何来证明？

【引导】1、Cu一定不会失电子，只能是Zn

2、Zn把电子给Cu过程中导线上有电子流过，该用什么仪器检测呢？

【实验演示】

【讲述】现在，我们在导线中间连接一个灵敏电流计，请大家注意观察电流计上指针的变化。(操作之)。大家看到了，电流计的指针发生偏转，说明导线中有电流通过。因此，像这样能将化学反应中的化学能转化为电能的装置，我们称之为原电池。

【板书】一、原电池

定义：化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。学生思考，分析，教师

引导

【回答】锌失去电子，

形成锌离子，电子可以

直接进入溶液中，也可

以经过导线到达铜片，

然后由铜片进入溶液

中。也就是锌所失去的

电子经由导线达到铜

片，然后提供给溶液中

的氢离子形成氢分子。

电子的定向移动可以在

第三组装置上加电流计

测试。

观察，验证明刚才那位

学生的想法。

笔记。

对于这个问题

的解决教师注

意引导，尽量让

学生设计，培养

他们设计实验

的能力。

【讲述】那么构成原电池需要哪些条件呢？我们一起来探究原电池的构成条件！

【板书】三、构成条件

【ppt演示】按附2表进行实验，分析构成原电池的条件。

【小结、板书】构成原电池条件：“两极─液成回路”。

1、活泼性不同的两个电极

2、电极需插在电解质溶液中；

3、必须形成闭合回路。

【练习】见附表3 思考，整理

【回答】结论1：必须

有两种活性不同的金属

或能导电的非金属作电

极；2、必须有电解质溶

液；3、两电极用导线相

连和电极要插入电解质

溶液相连形成闭合回

路。

记忆。

学生自己动手

得出结论，但教

师必须做足引

导，才能使课堂

紧凑，有实效。

培养学生分析

问题的能力。

【课堂总结】通过本节课的学习我们认识了化学能可以在发电厂转化为电能，还能利用原电池装置直接将化学能转化为电能，并一同探讨出了原电池的工作原理和构成条件，希望同学们下去多注意观察，多思考。

八、作业布置：1、制作水果电池：材料：蕃茄、铜片、铁片、耳机

2、解决问题：了解一个真正的电池，看看哪些地方运用到今天大家的研究成果

3、预习发展中的化学电源。

附表1：