高一必修2《化学能与电能》教学设计

高一必修2《化学能与电能》教学设计
高一必修2《化学能与电能》教学设计
高一必修2《化学能与电能》教学设计[课程目标]1、举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。

2、会应用生活中的材料制作简易原电池。

[教材分析]生活在现代社会，学生对“电”有着丰富而强烈的感性认识。

当学生了解了化学反应中的能量转化的原因，并感受了探究化学能与热能的相互转化过程后，会对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。

从能量转换角度看，本节课程内容是对前一节课中“一种能量可以转化为另一种能量，能量是守恒的；化学能是能量的一种形式，它同样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。

从反应物之间电子转移角度看，原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用。

从思维角度看，“将化学能直接转化为电能”的思想，是对“化学能——热能——机械能——电能”思维方式的反思和突破。

[学情分析]中学生对“电”的内容的认识不仅来源于生活经验，而且来源于学科学习。

在生活经验方面，不仅接触了火力发电(或水利发电)，而且接触了干电池等化学电源；在学科学习方面，学生不仅接触了摩擦起电，而且还从能量转化的角度认识了电能，此外还学习了关于电的初步知识(如电源的正负极、电压和电流等内容)，因此对电并不陌生。

此外，高中《化学1》已较为系统的学习了氧化还原反应的本质，也学习了钠、镁、铝、铁等有关的金属知识，以及电解质溶液的内容。

这些经验基础为本课的教学提供了必要的基础。

为本节的学习做了知识、能力上的准备。

同时原电池是高中化学学科体系的核心知识之一，它的教学是氧化还原反应原理的延伸与应用，也是后续电化学知识的基础。

原电池的教学是体现学科交叉，科学理论联系实际，培养学生思维能力和探究能力的好素材。

学生在第一节学习了化学能与热能的转化关系，本节课则学习化学能转化为另外一种能量即电能，由于电化学知识是学生首次接触的新领域，存在着强烈的好奇心和陌生感，因此一个好的开端十分重要。

[教
学目标]1、知识与技能（1）理解原电池的概念、工作原理和构成条件，同时掌握原电池正负极的判断方法。

（2）通过学生设计完成原电池构成条件的实验，学习实验研究的方法。

（3）能举例说明化学能与电能的转化关系及其运用。

2、过程与方法（1）分析火力发电的原理及利弊，建立“将化学能直接转化为电能”的新思路，通过对氧化还原反应的本质的分析，提出实现新思路的各种推测和猜想等，培养创新思维能力。

（2）通过实验和科学探究，对比、归纳，培养学生科学探究精神和分析、归纳的能力。

3、情感、态度与价值观（1）通过化学能与电能转化的学习，使学生认识化学能转化为电能对现代化的重大意义，发展学生学习化学的兴趣，乐于探究物质变化的奥秘。

（2）通过原电池形成条件的探究，培养学生自主探究的科学态度和方法，体会实验在化学研究中的重要作用。

[教学重难点]教学重点初步认识原电池的概念、工作原理及形成条件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。

[教学方法]利用实验探究、问题讨论、启发、对比、归纳等教学方法，采用多媒体手段，调动学生多种感官一起参与学习，充分调动学生学习的主动性和积极性，发挥学生的主体作用。

[教学过程]教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课PPT展示火力发电示意图。

情境引发的系列问题：[问题1]燃煤发电过程中伴随着怎样的能量转换关系？[问题2]火力发电有哪些优缺点？在火力发电的过程中，化学能要经过一系列能量转换环节才能转化为电能。

由于转换环节多，能源利用率低，造成能源的极度浪费。

那么，能否将化学能直接转化为电能，提高能量的利用率？提出问题：能否将化学能直接转化为电能？分组讨论，交流发言。

创设情景引发思考原电池概念引入[过渡]问题：在导线中产生电流的本质是么？问题：有电子转移的反应是什么反应？只有氧化还原反应才能够实现化学能转化为电能。

[板书]原电池概念分析讨论得出：电子的定向移动产生电流，而氧化还原反应中有电子的转移。

可以利用氧化还原反应实现化学能到电能的转化。

复习氧化还原反应的相关理论，初步让学生认识到原电池是实现化学能转化为电能的装置。

原电池工作原理探究[过
渡]只有氧化还原反应才能够实现化学能转化为电能，那么，氧化还原反应如何实现化学能直接转化为电能呢？学生分组实验，完成实验内容，并总结原电池的工作原理[实验一]
问题：实验现象是什么？问题：发生的离子反应方程式是什么？问题：分析电子的转移情况，谁失电子？谁得电子？问题：根据已有的经验，化学能转化成什么形式的能量？问题：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，所要解决的第一个问题是什么？[实验二]探究原电池的工作原理：
问题：锌片上有什么现象？问题：铜片上有什么现象？问题：使铜片表面产生氢气的电子是谁提供的？问题：怎样知道所架设的桥梁中有电子流过？[实验三]将锌片和铜片用导线相连并接上电流计，插入稀硫酸。

问题：电流计转动说明什么问题？问题：电子如何流动？问题：导线中电子定向移动产生电流，溶液中的电流怎么产生的？[板书]原电池的工作原理。

[动画展示]铜锌原电池工作原理。

[小结]1、将化学能直接转化为电能，必须将氧化反应和还原反应放在不同的区域进行，同时架设桥梁，让电子从氧化反应区域转移到还原反应区域，形成原电池。

2、铜锌原电池的工作原理本质上是氧化还原反应，得电子和失电子是同时进行的，距离不但可以产生美，还可以产生电。

学生分组实验，完成实验报告单的内容
[实验一]锌片逐渐溶解，锌片周围有气泡产生；Zn+2H+==Zn2++H2↑锌失电子，H+得电子；化学能转化为热能。

必须使氧化反应（失电子）和还原反应（得电子）在两个不同区域进行。

[实验二]锌片：锌片逐渐溶解铜片：铜片上有气泡产生锌提供给溶液中H+的电子电流计
[实验三]导线中有电流产生；锌片负极，铜片正极。

外电路电子流动方向：锌→铜内电路：阳离子→正极阴离子→负极锌片（负极）：氧化反应Zn－2e－=Zn2+铜片（正极）：还原反应2H+＋2e－=H2↑学生观看视频
加深学生对原电池工作原理的理解学生通过实验得出锌与稀硫酸反应，铜不与稀硫酸反应，；认清氧化还原反应中电子的转移方向，为下一步实验做铺垫。

通过指针的偏转，结合实验二，得出电子的流动方向。

同时让学生意识到如何利用电流计判断电极的正负。

原电池构成条件探究教师引导过渡，提出以下问题，引导学生完成实验探究。

问题：如果两极的材料相同和不同时，将会产生什么现象？问题：如果溶液的导电性强弱不同时，将会产生什么现象？问题：如果两个电极在同一容器和在不同容器中，将会产生什么现象？[实验探究]学生分组实验，探究原电池的构成条件，并完成实验报告单的内容。

教师引导，学生总结原电池的构成条件？学生分组实验，并完成实验报告单的内容。

学生归纳构成原电池的构成条件：必须有两个活泼性不同的电极；两电极必须插入电解质溶液中；必须形成闭合回路；必须发生自发的氧化还原反应。

通过学生分组实验探究原电池的构成条件，锻炼学生的动手操作、合作学习、归纳总结的能力。

原电池正负极的判断[师]根据原电池的构成条件，请同学们思考判断原电池正负极的方法都有哪些？学生尝试着总结判断原电池正负极的方法学生思考总结，更深入的理解原电池课堂小结教师：请同学们思考本节课重点学习了哪些内容？学生思考，总结本节课的重点。

评价反馈课堂练习思考并回答及时巩固学以致用根据本节课内容查阅相关资料，自制水果电池。

学生课后完成锻炼动手操作能力[板书设计]第二节化学能与电能一、原电池概念：将化学能转化为电能的装置。

二、原电池的工作原理：锌片（负极）：Zn－2e－=Zn2+氧化反应铜片（正极）：2H+＋2e－=H2↑还原反应三、原电池的构成条件（1）必须有两个活泼性不同的电极；（2）两电极必须插入电解质溶液中；（3）必须形成闭合回路；（4）必须发生自发的氧化还原反应。

四、原电池正负极的判断方法。