化學(xué)能與電能教學(xué)設(shè)計(jì)1

1、化學(xué)能與電能的教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析本節(jié)內(nèi)容位于普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)化學(xué)必修2第二章第二節(jié)化學(xué)能與電能第一部分。其教學(xué)內(nèi)容分成四部分：（1）能源的簡(jiǎn)單分類(lèi)（2）化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能方式（3）原電池的概念及其構(gòu)成要件。（4）原理池原理的實(shí)驗(yàn)探究。本節(jié)課內(nèi)容是學(xué)生學(xué)習(xí)了化學(xué)必修1氧化還原反應(yīng)與必修2的化學(xué)能與熱能等內(nèi)容之后而學(xué)習(xí)的，學(xué)好本節(jié)內(nèi)容能為以后學(xué)好化學(xué)選修1（化學(xué)與生活）中金屬腐蝕與防護(hù)，以及選修化學(xué)的學(xué)生學(xué)好化學(xué)選修4（化學(xué)反應(yīng)原理）中的電解原理等知識(shí)打下基礎(chǔ)。二、教學(xué)目標(biāo)分析（1）知識(shí)與技能初步掌握原電池的概念和形成條件，理解原電池的原理。提高實(shí)驗(yàn)操作技能 。（2）過(guò)程與方法：通過(guò)教師

2、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境、學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，幫助學(xué)生自主建構(gòu)原電池的概念，理解和掌握原電池的原理。通過(guò)化學(xué)史實(shí)引導(dǎo)學(xué)生以問(wèn)題為中心發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的學(xué)習(xí)方法。（3）情感態(tài)度通過(guò)對(duì)原電池工作原理及條件的探究，培養(yǎng)濃厚的學(xué)習(xí)興趣，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。利用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，樹(shù)立綠色化學(xué)理念，培養(yǎng)科學(xué)發(fā)展觀，增強(qiáng)為人類(lèi)的文明進(jìn)步學(xué)習(xí)化學(xué)的責(zé)任感和使命感。三、 學(xué)情分析學(xué)生在日常生活中也見(jiàn)到各種類(lèi)型的電池，認(rèn)識(shí)到生活中處處有化學(xué)。也已經(jīng)習(xí)慣了新教材的學(xué)習(xí)思路和學(xué)習(xí)方法，同時(shí)已具備一定的化學(xué)思維基礎(chǔ)和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能，這些都將提高學(xué)生學(xué)習(xí)本課的積極性，也為提高學(xué)生的課堂解決問(wèn)題能力和實(shí)踐動(dòng)手能力創(chuàng)造了條件。從反應(yīng)物之間

3、電子轉(zhuǎn)移角度看，原電池概念的形成是氧化還原反應(yīng)本質(zhì)的拓展和應(yīng)用；從思維角度看，“將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能”的思想，是對(duì)“化學(xué)能熱能機(jī)械能電能”思維方式的反思和突破。四、教學(xué)策略選擇與設(shè)計(jì)根椐課標(biāo)的要求，在課堂教學(xué)中實(shí)施以探究為核心的多樣化教學(xué)方式，本課根據(jù)學(xué)生已掌握的有關(guān)知識(shí)入手，通過(guò)小組合作學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)探究來(lái)組織課堂教學(xué)。1、從對(duì)“火力發(fā)電”進(jìn)行完整透徹的剖析入手，提出如何將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，引入新課學(xué)習(xí)。2、通過(guò)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生探究和理解化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的原理，并認(rèn)識(shí)其本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。3、學(xué)生根據(jù)提供的材料，設(shè)計(jì)裝置示意圖，并根據(jù)示意圖進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)、小組討論，判斷哪些裝置可以形成原

4、電池，最終得出構(gòu)成原電池的條件的結(jié)論。4、通過(guò)課本上的實(shí)踐活動(dòng)水果電池的制作，實(shí)現(xiàn)本課教學(xué)內(nèi)容的應(yīng)用和延伸，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛與喜悅，感受化學(xué)世界的奇妙與和諧。五、教學(xué)資源與工具設(shè)計(jì)教師的資源：課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)提供的資源，從網(wǎng)上查到的有關(guān)圖片，電池的歷史，相關(guān)的flash動(dòng)畫(huà)輔助學(xué)生從微觀角度了解電池原理。學(xué)習(xí)環(huán)境：帶有多媒體的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)的必要儀器六、教學(xué)過(guò)程1、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入新思維（1）創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，引入課題 指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本關(guān)于電力在當(dāng)今社會(huì)的應(yīng)用和作用，提出問(wèn)題：物質(zhì)中的化學(xué)能在什么條件下能轉(zhuǎn)化為電能呢？又是如何轉(zhuǎn)化的呢？ 多媒體呈現(xiàn)2001年我國(guó)發(fā)電總量構(gòu)成圖和火力

5、發(fā)電的相關(guān)圖片、影響和圖表，引導(dǎo)學(xué)生分析燃燒的氧化還原本質(zhì)及其能量的變化。（2）建立新思維，提出新的研究任務(wù) 什么是火力發(fā)電，火力發(fā)電的原理是什么？ 指出火電站中從開(kāi)始到結(jié)束能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？火力發(fā)電的利與弊是什么？ 學(xué)生回答：（教師回答完后，用ppt進(jìn)一步歸納）利：1、我國(guó)煤炭資源豐富廉價(jià)方便;2、電能清潔安全，又快捷方便，節(jié)省時(shí)間。弊：1、排出大量溫室效應(yīng)氣體（CO2）和廢氣（SO2），能導(dǎo)致酸雨;2、產(chǎn)生廢渣（有毒金屬和致癌化合物）、廢液;3、能量轉(zhuǎn)化效率低。4、與低碳經(jīng)濟(jì)相悖思考與交流：假設(shè)你是電力工程師，面對(duì)這些利與弊，你會(huì)如何應(yīng)對(duì)呢？學(xué)生回答：a、改進(jìn)火力發(fā)電b、研究新的發(fā)電方式教

6、師總結(jié)：用多媒體呈現(xiàn)，方式之一就是嘗試將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。就像電池。其好處就是減少中間環(huán)節(jié)能損，高效、清潔利用燃料，不浪費(fèi)能源，更方便。我國(guó)自主研發(fā)的燃料電池車(chē)普通干電池生活中的電池神舟六號(hào)燃料電池發(fā)電系統(tǒng)風(fēng)云-3衛(wèi)星上的電池?cái)z像機(jī)專(zhuān)用電池燃料電池2、師生互動(dòng)，傳授新知（1）原電池的原理教學(xué)：?jiǎn)栴}引導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)探究、動(dòng)畫(huà)模擬、討論交流、歸納總結(jié)。設(shè)置階梯式問(wèn)題，對(duì)學(xué)生進(jìn)行探究思路引導(dǎo)。問(wèn)題1：氧化劑和還原劑直接接觸進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，再經(jīng)過(guò)一系列能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)才能轉(zhuǎn)化為電能。那么要使氧化還原反應(yīng)釋放的能量不經(jīng)過(guò)熱能，而直接轉(zhuǎn)化為電能，所要解決的第一問(wèn)題是什么？ 問(wèn)題2：若將氧化反應(yīng)和還

7、原反應(yīng)分開(kāi)在不同區(qū)域進(jìn)行，那么，怎樣架設(shè)橋梁使電子從還原劑區(qū)域轉(zhuǎn)移到氧化劑區(qū)域，同時(shí)形成電流？問(wèn)題3：怎樣知道所架設(shè)的橋梁中有電子流過(guò)？如何從電學(xué)角度考慮儀器選擇和組裝問(wèn)題？ 實(shí)驗(yàn)探究：原電池及其原理。鋅片第一小組：實(shí)驗(yàn)探究一銅片實(shí)驗(yàn)2:銅片插入稀硫酸中實(shí)驗(yàn)1:鋅片插入稀硫酸中問(wèn)題1:簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象問(wèn)題2：反應(yīng)中哪種物質(zhì)失去電子？哪種物質(zhì)得到電子？問(wèn)題3：Zn是通過(guò)什么途徑將電子轉(zhuǎn)移給溶液中的H的？問(wèn)題4：怎樣想辦法讓這種電子的轉(zhuǎn)移變成電流？稀硫酸鋅片銅片稀硫酸鋅片銅片A第二小組：實(shí)驗(yàn)探究一AA實(shí)驗(yàn)4:鋅片和銅片導(dǎo)線(xiàn)連接插入稀硫酸中，導(dǎo)線(xiàn)間接上電流表實(shí)驗(yàn)3:鋅片和銅片用導(dǎo)線(xiàn)連接插入稀硫酸中問(wèn)題1

8、:簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象問(wèn)題2：反應(yīng)中哪種物質(zhì)失去電子？哪種物質(zhì)得到電子？ 問(wèn)題3：電子從Zn到溶液中H經(jīng)歷了哪種途徑？問(wèn)題4：導(dǎo)線(xiàn)在這個(gè)過(guò)程中起到什么作用？問(wèn)題5：電流計(jì)在這個(gè)過(guò)程中起什么作用？師生互動(dòng)、分析現(xiàn)象、總結(jié)規(guī)律：學(xué)生交流自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，教師播放微觀的flash動(dòng)畫(huà)，使學(xué)生加深對(duì)原理的理解。原電池：把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。2、原電池的構(gòu)成條件教學(xué)：分組實(shí)驗(yàn)、比較探究、交流討論、歸納總結(jié)。分組實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)探究二實(shí)驗(yàn)序號(hào)第一小組：實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置 能否構(gòu)成原電池能 能 不能 不能 構(gòu)成原電池條件一活動(dòng)性不同的兩個(gè)電極實(shí)驗(yàn)序號(hào)第二小組：實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置 能否構(gòu)成原電池 構(gòu)成原電池的條件二

9、0;實(shí)驗(yàn)序號(hào)第三小組：實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置 能否構(gòu)成原電池 構(gòu)成原電池條件三 交流討論：各組同學(xué)相互交流自己的實(shí)驗(yàn)情況及解釋與結(jié)論。歸納總結(jié)：原電池的構(gòu)成條件：1.有兩種活動(dòng)性不同的金屬（或非金屬導(dǎo)體）作電極；2.電極材料均插入電解質(zhì)溶中；3.形成閉合回路。3、反饋練習(xí)適當(dāng)?shù)恼n堂練習(xí)一方面是學(xué)生對(duì)本堂課學(xué)習(xí)情況的反饋，同時(shí)使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)鞏固加深。并使用多媒體展示，根據(jù)條件組合原電池。1.下列裝置中能組成原電池形成電流的是( )2.下列裝置哪些屬于原電池，請(qǐng)說(shuō)明理由。如是，請(qǐng)指出正極、負(fù)極。 3、情感升華用多媒體展示電池的發(fā)明史 4、實(shí)踐活動(dòng)在完成上述內(nèi)容后，指導(dǎo)學(xué)生制作水果電池，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)

10、踐創(chuàng)新能力。從正逆兩個(gè)方面鍛煉學(xué)生對(duì)原電池構(gòu)成條件的應(yīng)用，以達(dá)到學(xué)以致用，使學(xué)生覺(jué)得化學(xué)就在我們身邊，化學(xué)很有用，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，啟迪學(xué)生思維。用多媒體，播放水果電池的制作過(guò)程。5、課堂小結(jié)一、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化1.火力發(fā)電的過(guò)程。2.原電池：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。負(fù)極(Zn)：Zn2eZn2 （氧化反應(yīng)） 正極(Cu)：2H+2eH2（還原反應(yīng)）總反應(yīng)式：Zn2H+Zn2H23. 原電池的構(gòu)成條件： 有兩種活動(dòng)性不同的金屬（或非金屬導(dǎo)體）作電極。 電極材料都插入電解質(zhì)溶液中。 兩極相連形成閉合電路。6、作業(yè)布置有下列材料：鎂條、銅片、鐵片、導(dǎo)線(xiàn)、金屬夾、手電筒用小燈泡（或發(fā)光二

11、極管）、果汁（橙汁、蘋(píng)果汁、檸檬汁等）、500mL燒杯，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)能使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原電池。方式：最好先獨(dú)立設(shè)計(jì)，并動(dòng)手試驗(yàn)，邊做邊改進(jìn)，也可與鄰座同學(xué)相互討論和觀摩，或請(qǐng)老師指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)用品及操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論   7、板書(shū)設(shè)計(jì)第二節(jié) 化學(xué)能與電能（1）一、火力發(fā)電的過(guò)程二、原電池：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。三、原電池產(chǎn)生電流的原因：在電池內(nèi)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)中，還原劑轉(zhuǎn)移給氧化劑的電子經(jīng)過(guò)外電路就產(chǎn)生 了電流。四、構(gòu)成原電池的必要條件(兩極一液成回路)極：兩個(gè)電極液：電解質(zhì)溶液 能發(fā)生氧化還原反應(yīng)路：形成閉合回路8、教學(xué)反思本節(jié)課以學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)探究課.在教學(xué)中,讓實(shí)驗(yàn)成為學(xué)生實(shí)踐體驗(yàn)的一部分,通過(guò)自主實(shí)驗(yàn),啟發(fā)引導(dǎo),小組合作,討論分析等方法,讓實(shí)驗(yàn)成為幫助學(xué)生開(kāi)展探究活動(dòng)的積極手段,并在其過(guò)程中培養(yǎng)他們學(xué)會(huì)合作,并激發(fā)他們的探究熱情。從整體教學(xué)效果來(lái)看,學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握是相當(dāng)不錯(cuò)的,學(xué)生都能輕松,愉快地掌握并應(yīng)用,為后面的新內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。更重要的是,也讓學(xué)生充分展示自己的機(jī)會(huì),使課堂圍繞學(xué)生為中心的教學(xué)活動(dòng),真正體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,