化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能教學(xué)設(shè)計(jì)

1、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能教學(xué)設(shè)計(jì)牡丹江市第一高級中學(xué) 化學(xué)組 周爽一 教材分析及學(xué)情分析1. 教材的地位和作用本節(jié)內(nèi)容是對初中階段從燃料角度對“化學(xué)與能源”學(xué)習(xí)的提升與拓展，又是為高二化學(xué)選修4模塊化學(xué)反應(yīng)原理中，從科學(xué)概念的層面和定量的角度比較系統(tǒng)的學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)與能量做基礎(chǔ)性的鋪墊。在中學(xué)化學(xué)知識體系中，原電池原理是重要的基礎(chǔ)理論之一，也是新課標(biāo)要求的重點(diǎn)內(nèi)容。另外，能源問題是當(dāng)今世界的熱點(diǎn)，很多國際紛爭皆因能源引起，對能源轉(zhuǎn)換知識的學(xué)習(xí)，可提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，增強(qiáng)能源重要性的意識。2. 結(jié)合學(xué)情分析充分利用教材本節(jié)課針對本校分校學(xué)生授課，本層次學(xué)生的一些共同之處是基礎(chǔ)相對薄弱，注意力集中時(shí)間相對較短

2、，動(dòng)手能力不夠強(qiáng)，接受新知識較慢。因此，在對此層次學(xué)生講授時(shí)切忌拔高，要注重基礎(chǔ)知識，并要反復(fù)的強(qiáng)化基礎(chǔ)知識。可多與生活實(shí)際相聯(lián)系、增加課程的趣味性以吸引學(xué)生注意力。因此我的教學(xué)設(shè)計(jì)在有所取舍的基礎(chǔ)上對教材進(jìn)行了改進(jìn)，以便充分利用教材。實(shí)驗(yàn)改進(jìn)：將實(shí)驗(yàn)2-4測試原電池導(dǎo)線有電流出現(xiàn)的電流表替換成音樂卡，用于引課，這樣的設(shè)計(jì)更直觀，富有趣味性，符合本層次學(xué)生心理特點(diǎn)和學(xué)習(xí)習(xí)慣?？梢詭椭鷮W(xué)生理解原電池原理二 三維目標(biāo)1. 知識與技能目標(biāo)了解原電池工作原理，能寫出電極反應(yīng)方程式。2. 過程與方法目標(biāo)（1）通過學(xué)習(xí)火力發(fā)電的系列能量轉(zhuǎn)換過程，使學(xué)生了解“化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為電能”的思路。其中關(guān)鍵步驟燃燒的

3、本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)知事物要抓住本質(zhì)的意識。（2）為方便的提供輕巧可隨身攜帶的電能，提出通過一種裝置將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能，這種裝置即原電池。通過演示實(shí)驗(yàn)的證明和對反應(yīng)實(shí)質(zhì)的分析，讓學(xué)生深入理解原電池的概念、原理。培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，分析問題能力，理解能力。3. 情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)通過對化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的應(yīng)用了解，加深學(xué)生對化學(xué)學(xué)科為人類生產(chǎn)生活做出貢獻(xiàn)的理解。4. 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)的確立重點(diǎn)：原電池的概念、原理。難點(diǎn)：利用既有的氧化還原反應(yīng)部分知識，從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)。三 教學(xué)方法與手段（一） 教學(xué)方法主要采用了假設(shè)情境法，趣味實(shí)驗(yàn)法，對比實(shí)驗(yàn)法，動(dòng)畫模擬法等。

4、（二） 教學(xué)手段多媒體、演示實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)。四 教學(xué)過程的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)一：假設(shè)問題情境，引入課題【假設(shè)情境】 假設(shè)一個(gè)停電的情境，讓學(xué)生回答停電這件事對我們生活的影響。假設(shè)與生活聯(lián)系緊密，學(xué)生們通過思考回答，會意識到電能對我們的重要性，進(jìn)而會對電能是怎么來的產(chǎn)生濃厚興趣，激發(fā)學(xué)生的求知欲，為本節(jié)課內(nèi)容的學(xué)習(xí)，開一個(gè)好頭。【閱讀延伸】 接下來讓學(xué)生閱讀資料卡片內(nèi)容，了解電能不是一次能源，是二次能源，因此需要經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換得到。告訴學(xué)生這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)化學(xué)能如何轉(zhuǎn)化為電能，使學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)明確，能夠有的放矢。環(huán)節(jié)二：課堂教學(xué)，夯實(shí)基礎(chǔ)，在整合教材的基礎(chǔ)上充分利用教材。【多媒體展示】 通過展示 2001年我

5、國發(fā)電總量構(gòu)成圖，讓學(xué)生直觀的感受到火力發(fā)電占重要比重，因此應(yīng)對火力發(fā)電有所了解。【多媒體展示】一邊展示火電站工作原理示意圖，一邊講解火力發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換過程，圖片的教學(xué)直觀入目，可使學(xué)生很快的對這部分非重點(diǎn)內(nèi)容加以理解。但是這里我要對火力發(fā)電最關(guān)鍵的一步，化學(xué)能通過燃燒轉(zhuǎn)換成熱能的本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)作以講解，以便為重點(diǎn)內(nèi)容原電池原理的理解作鋪墊?！締栴}引領(lǐng)】從生活實(shí)際出發(fā)提出問題，常用的一些小的電器，比如計(jì)算器，收音機(jī)，照相機(jī)等需要的是輕巧便攜的供電方式，學(xué)生會自然的說出，這些電器采用電池供電，順理成章的引入原電池。【趣味實(shí)驗(yàn)】現(xiàn)場組裝一個(gè)鋅銅原電池裝置帶動(dòng)音樂賀卡工作，針對本層次學(xué)生的特點(diǎn)，

6、利用這個(gè)趣味實(shí)驗(yàn)引發(fā)他們對原電池裝置的興趣，激發(fā)求知欲?！緦Ρ妊菔緦?shí)驗(yàn)】對原電池原理的講解，通過兩組對比實(shí)驗(yàn)進(jìn)行。第一組實(shí)驗(yàn)，分別將鋅板和銅板插入到稀硫酸溶液中。讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，根據(jù)現(xiàn)象解釋原因，根據(jù)本層次學(xué)生特點(diǎn)要求先寫出化學(xué)方程式，再改寫成離子方程式：Zn2H+=Zn2+H2。并且這里要根據(jù)這個(gè)離子方程式復(fù)習(xí)回顧氧化還原反應(yīng)部分的知識，因?yàn)樯蠈W(xué)期所學(xué)的內(nèi)容學(xué)生現(xiàn)在肯定有所遺忘。而氧化還原反應(yīng)的知識恰恰是原電池的原理，本節(jié)內(nèi)容的重點(diǎn)，因此這樣的設(shè)計(jì)必然為學(xué)生的學(xué)習(xí)做好鋪墊。 第二組實(shí)驗(yàn)，將鋅板和銅板用導(dǎo)線連接后同時(shí)插入到稀硫酸溶液中。在讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并與第一組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行對比，推測

7、銅表面產(chǎn)生的氣體是氫氣。如果學(xué)生推測不出來，可以加以引導(dǎo)。繼續(xù)推進(jìn)，解釋產(chǎn)生這個(gè)現(xiàn)象的原因，由于鋅的活潑性強(qiáng)于銅，二者間連接導(dǎo)線后，電子就自發(fā)的由鋅流動(dòng)到銅的表面。電子在流動(dòng)的過程中即形成了電流。再在導(dǎo)線中連接一個(gè)音樂卡，音樂卡發(fā)出音樂聲，說明了確實(shí)出現(xiàn)了電流。那么這個(gè)裝置的實(shí)質(zhì)與燃料通過燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的實(shí)質(zhì)一樣，都是利用氧化還原反應(yīng)，只是這個(gè)裝置將氧化還原反應(yīng)分開在不同的區(qū)域進(jìn)行，將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能，這樣的裝置就是原電池?！緞?dòng)畫模擬】展示Zn-Cu原電池原理的動(dòng)畫模擬，利用動(dòng)畫模擬生動(dòng)形象的特點(diǎn)，第二次加深學(xué)生對原電池原理的理解。【溫故知新】根據(jù)提問學(xué)生既有的知識，電池的正極負(fù)極

8、之分？電流的方向？電子的流動(dòng)方向？之后，提示學(xué)生原電池就是最簡單的電池，讓學(xué)生自己推測鋅板和銅板哪個(gè)是正極，哪個(gè)是負(fù)極。正負(fù)極分別發(fā)生什么反應(yīng)，及電極反應(yīng)方程式。培養(yǎng)學(xué)生將既有的知識應(yīng)用到新知識上的能力，溫故知新的能力，讓學(xué)生通過自我推測出新知識帶來的成就感，體會到學(xué)習(xí)化學(xué)的樂趣。環(huán)節(jié)三：讓學(xué)生根據(jù)板書總結(jié)出本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容。環(huán)節(jié)四：鞏固練習(xí)1. 原電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)屬于_，原電池將_能直接轉(zhuǎn)化為_能。其中，電子流出的一極是原電池的_極，該極發(fā)生_反應(yīng)，電子流入的一極是原電池的_極，該極發(fā)生_反應(yīng)。2. 下列說法正確的是（ ） A.原電池是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置 B.原電池中電子流出的一極

9、是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng) C.原電池兩極均發(fā)生氧化還原反應(yīng)3. 如圖所示裝置的敘述中，正確的是（ ） A. Cu是負(fù)極，銅片上有少量氣泡 B. 銅片質(zhì)量逐漸減少 C. 電子從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片4. 現(xiàn)有A、B、C、D四種金屬片，（1）把A、B用導(dǎo)線連接后，同時(shí)浸入稀硫酸溶液中，A上有氣泡產(chǎn)生；（2）把C、D用導(dǎo)線連接后，同時(shí)浸入稀硫酸溶液中，D發(fā)生還原反應(yīng)；（3）把A、C用導(dǎo)線連接后，同時(shí)浸入稀硫酸溶液中，電子流動(dòng)方向?yàn)锳導(dǎo)線C。 根據(jù)上述情況，回答下列問題：a: 在（1）中金屬片（ ）發(fā)生氧化反應(yīng)b: 在（2）中金屬片（ ）作負(fù)極c: 如果把 B、D用導(dǎo)線連接后同時(shí)浸入稀硫酸溶液，則金屬片（ ）上有氣泡產(chǎn)生d: 上述四種金屬的活動(dòng)順序是（ ）五 板書設(shè)計(jì)§ 2.2.1 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能燃燒 蒸汽 發(fā)電機(jī)4、電極反應(yīng)式及電池總反應(yīng)式負(fù)極： 失電子 氧化反應(yīng) （鋅板） Zn