高中化學(xué)選修化學(xué)反應(yīng)原理1.3化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能-電池教學(xué)設(shè)計

高中化學(xué)選修化學(xué)反應(yīng)原理1.3化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能——電池教學(xué)設(shè)計設(shè)計意圖高中化學(xué)新課程的一種重要理念是學(xué)習(xí)生活中的化學(xué)，學(xué)習(xí)有用的化學(xué)。而能源是社會發(fā)展、人類文明進步不可或缺的重要條件。本單元把化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化聯(lián)系起來，讓學(xué)生認(rèn)識到能源科學(xué)的發(fā)展與化學(xué)科學(xué)的發(fā)展息息相關(guān)。學(xué)生已經(jīng)掌握氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)及化學(xué)反應(yīng)中存在的能量的變化和轉(zhuǎn)化，這是學(xué)習(xí)本單元重要的知識基礎(chǔ)。本單元安排3個課時完成教學(xué)任務(wù)，重點是第一課時《化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能》，而原電池的原理和應(yīng)用又是第一課時的重點和難點。在第一課時的教學(xué)中，首先利用學(xué)生日常生活中熟知的事物，創(chuàng)設(shè)問題情境導(dǎo)入新課，激發(fā)學(xué)生的探究欲往。其次，對原電池工作原理的學(xué)習(xí)，設(shè)計到較多需要想象的抽象思維概念，學(xué)生理解起來較為費力。可先設(shè)計四個操作簡單、對比性強、現(xiàn)象明顯的實驗，引導(dǎo)學(xué)生也能夠?qū)嶒炋骄堪l(fā)現(xiàn)問題：化學(xué)反應(yīng)過程中會產(chǎn)生電能。再借助動畫演示形象地分析原電池的工作原理，幫助學(xué)生更加快更深刻地理解原電池的工作原理。并且引導(dǎo)學(xué)生進行分組實驗探究原電池的構(gòu)成條件，有效地反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，進一步培養(yǎng)學(xué)生的各種能力。最后，引導(dǎo)學(xué)生進行實踐活動：1、制作水果電池，以鞏固原電池的工作原理，引出原電池的應(yīng)用：制作電源。2、對比實驗：粗鋅和純鋅分別與稀硫酸反應(yīng)，讓學(xué)生在自主探究中喜獲新知：利用原電池能加快化學(xué)反應(yīng)速率。也為認(rèn)識鋼鐵腐蝕及防止金屬腐蝕原理作了很好的鋪墊，使學(xué)生對原電池的原理和應(yīng)用有更深刻的認(rèn)識和體驗。教案（一）課時1課時（二）教學(xué)目標(biāo)知識與技能：①通過實驗探究，認(rèn)識化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為電能；②掌握原電池的工作原理和構(gòu)成條件；③了解原電池原理在生產(chǎn)、生活中的實際應(yīng)用。過程與方法：利用實驗探究方法學(xué)習(xí)原電池的原理和構(gòu)成條件。情感態(tài)度與價值觀：通過實驗探究，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度和質(zhì)疑精神。（三）重、難點教學(xué)重點：初步了解原電池的原理和組成了解原電池原理在生產(chǎn)、生活中的實際應(yīng)用教學(xué)難點化學(xué)電源的組成和工作原理原電池原理在生產(chǎn)生活中的實際應(yīng)用（四）教學(xué)方法教法：試驗法、講授法、探究法、閱讀討論法學(xué)法：自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)相結(jié)合（五）板書設(shè)計一、原電池:將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。二、原電池的工作原理三、組成原電池的條件1．兩種活潑性不同的金屬（或一種金屬和另一種非金屬導(dǎo)體）構(gòu)成電極。2．電解質(zhì)溶液。3．構(gòu)成閉合回路。4．發(fā)生一個氧化還原反應(yīng)。四、原電池的應(yīng)用制造多種多樣的化學(xué)電源利用原電池反應(yīng)加快化學(xué)反應(yīng)速率利用原電池原理防止金屬腐蝕（六）教學(xué)過程活動元設(shè)計學(xué)生活動設(shè)計教師活動設(shè)計設(shè)計意圖創(chuàng)設(shè)問題情景（預(yù)設(shè)時間為3分鐘）學(xué)生思考、討論、交流（預(yù)設(shè)學(xué)生的回答情況）學(xué)生甲：電流的形成原因是電子的定向流動學(xué)生乙：氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移電能是現(xiàn)代社會最清潔、也是最重要的二次能源，人類生產(chǎn)、生活的各個方面都離不開它。[播放錄像][提問]1、電流的形成條件是什么？2、氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)與電流有何聯(lián)系？鼓勵學(xué)生踴躍回答通過聯(lián)系學(xué)生熟悉的問題情境，以吸引學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)生的探究欲望。學(xué)生的自然興趣事提高學(xué)生的內(nèi)部動力?；顒优c探究（一）（預(yù)設(shè)時間為8分鐘）分組實驗：銅鋅原電池原理實驗1：把一塊鋅片和一塊銅片分別插入盛有稀硫酸的燒杯里。實驗2：把一塊鋅片和一塊銅片同時插入盛有稀硫酸的燒杯里，但不接觸。實驗3：用導(dǎo)線將鋅片和銅片連起來。實驗4：在導(dǎo)線中接入一個靈敏電流計。如何讓氧化劑與還原劑之間得失的電子能夠定向流動，形成電流。請同學(xué)們設(shè)計實驗實現(xiàn)設(shè)想。學(xué)生通過試驗探究發(fā)現(xiàn)問題：化學(xué)反應(yīng)中會產(chǎn)生電能，體驗自己探究知識的樂趣；更加注重實驗的操作和實踐能力的培養(yǎng)，縮短探知的時間，降低學(xué)習(xí)的難度，同時使學(xué)生進一步認(rèn)識化學(xué)實驗的作用，從而有限地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性?；顒釉O(shè)計學(xué)生積極思考并交流討論（預(yù)設(shè)學(xué)生的回答情況）學(xué)生甲：實驗2中，鋅片表面有氣泡產(chǎn)生，而銅片表面仍然無明顯反應(yīng)現(xiàn)象。實驗3中，用導(dǎo)線連接后，鋅片表面仍有氣泡產(chǎn)生，但同時銅片表面也有氣泡冒出。學(xué)生積極思考并交流討論投影：1．實驗2和實驗3中的現(xiàn)象有何不同？2．實驗3和實驗4中銅片表面有氣泡產(chǎn)生，你認(rèn)為這種氣體可能是什么？3．鋅片和銅片的質(zhì)量如何變化？溶液中c（H+）如何變化？4．實驗4中電子流動的方向如何？該裝置的正負(fù)極分別是什么？自主學(xué)習(xí)（預(yù)設(shè)時間為8分鐘）學(xué)生閱讀課本38-39頁該實驗中電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明導(dǎo)線中有電流通過。像這樣能將化學(xué)反應(yīng)中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，我們稱之為原電池。[板書]一、原電池：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。巡視并指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)[設(shè)問]那么，原電池裝置是如何把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的呢？我們一起來分析它的工作原理。[板書]二、原電池的工作原理活動與探究（二）（預(yù)設(shè)時間為5分鐘）分組實驗：原電池的構(gòu)成條件實驗1：把一塊鋅片和一塊銅片插入盛有酒精的燒杯里，用導(dǎo)線將鋅片和銅片連起來，在導(dǎo)線中接入一個靈敏電流計。實驗2：把兩塊銅片插入盛有稀硫酸的燒杯里，用導(dǎo)線將銅片連起來，在導(dǎo)線中接入一個靈敏電流計。實驗3：把一塊鋅片和一塊銅片分別插入兩個盛有稀硫酸的燒杯里，用導(dǎo)線將鋅片和銅片連起來，在導(dǎo)線中接入一個靈敏電流計。歸納小結(jié)原電池的構(gòu)成條件那么構(gòu)成原電池需要哪些條件呢？我們一起來探究原電池的構(gòu)成條件！[板書]三、組成原電池的條件指導(dǎo)學(xué)生觀察和養(yǎng)成規(guī)范的實驗操作充分肯定學(xué)生的成果后投影原電池的構(gòu)成條件：1．兩種活潑性不同的金屬（或一種金屬和另一種非金屬導(dǎo)體）構(gòu)成電極。2．電解質(zhì)溶液。3．構(gòu)成閉合回路。4．發(fā)生一個氧化還原反應(yīng)。教師參與活動并適時點撥、鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生通過理性地分析問題，推測問題，自主設(shè)計、小組合作、動手實驗，在實驗中不斷地發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，構(gòu)建自己的知識結(jié)構(gòu)理論與實踐相結(jié)合，增強教學(xué)的時效性。聯(lián)系實際學(xué)生做筆記學(xué)生分組實驗分別往兩個表面皿中加入等量的稀硫酸，分別加入一粒粗鋅和一粒純鋅（注意要同時）小組討論后交流（預(yù)設(shè)學(xué)生的回答情況）實驗中粗鋅反應(yīng)速率比純鋅快。原因是粗鋅中含有重金屬，構(gòu)成原電池，加快反應(yīng)速率。閱讀課本39頁相關(guān)內(nèi)容四、原電池的應(yīng)用制造多種多樣的化學(xué)電源利用原電池反應(yīng)加快化學(xué)反應(yīng)速率利用原電池原理防止金屬腐蝕實驗室用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，為了提高氫氣的生成速率，可以使用含有重金屬雜質(zhì)（如銅）的粗鋅。實驗中你觀察到什么現(xiàn)象？這是為什么？引導(dǎo)：通過這個實驗，也說明不純的金屬更容易被腐蝕。這就是鋼鐵比純鐵更容易被腐蝕的原因。讓學(xué)生在自主探究中喜獲新知：利用原電池能加快化學(xué)反應(yīng)速率。也為人事鋼鐵腐蝕以及防止金屬腐蝕原理作了很好的鋪墊，使學(xué)生對原電池的原理和應(yīng)用有更深刻的認(rèn)識和體驗。課后作業(yè)什么是電化學(xué)腐蝕？在潮濕的空氣里，鋼鐵制品的表面為什么會形成無數(shù)微小的原電池正、負(fù)極各是什么？對應(yīng)的電極反應(yīng)分別是什么？如何防止鋼鐵的電化學(xué)腐蝕肯定學(xué)生的回答小結(jié)（預(yù)設(shè)時間2分鐘）學(xué)生思考，討論后交流（七）教學(xué)反思在本節(jié)課