化學反應與電能 教案 高一下學期人教版（2019）化學必修第二冊

教學設計

課程基本信息課題化學反應與電能教學目標1.通過實驗探究，認識化學能可以轉(zhuǎn)化為電能，從氧化還原的角度初步認識原電池的工作原理。2.通過原電池的探究實驗，能辨識簡單原電池的構(gòu)成要素，并能分析簡單原電池的工作原理。3.通過原電池的學習，能舉出化學能轉(zhuǎn)化為電能的實例，體會開發(fā)和研制新型電池的重要性。。教學內(nèi)容教學重點：理解氧化還原反應與原電池原理之間的聯(lián)系，了解原電池的形成條件，分析簡單原電池的原理。

教學難點：原電池裝置的設計教學過程【情境引入】教師活動學生活動設計意圖【引入】：展示城市夜景圖片，電與人們的生活息息相關(guān)，人們的生活已經(jīng)離不開電能了，電能是如何獲得的呢？它與化學反應有什么樣的關(guān)系呢？欣賞、交流、感受電帶給人們的便利生活，創(chuàng)設問題情境，激發(fā)學生的學習興趣和探究熱情。使學生明確學習目標，進入學習主題，使學生關(guān)注能源，增強學生的社會責任感?！具^渡】：我國目前電能主要來自火力發(fā)電，講述火力發(fā)電的工作原理和能量變化。提出問題：火力發(fā)電有什么弊端？化學能轉(zhuǎn)化成熱能，熱能轉(zhuǎn)化為機械能，機械能轉(zhuǎn)化為電能?；鹆Πl(fā)電使用煤炭，煤炭是不可再生的資源，會造成能源危機；煤炭的燃燒會產(chǎn)生污染環(huán)境的氣體；火力發(fā)電的轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)多，能量消耗大，能量的利用率低。讓學生明白火力發(fā)電的工作原理及能量變化，并辯證的認識火力發(fā)電的弊端，為下一步探究化學電池做鋪墊。【教學環(huán)節(jié)一】探究化學能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。教師活動學生活動設計意圖【提問】：有沒有一種方法可以將化學能直接轉(zhuǎn)化為電能呢？生活中有沒有這樣的例子？【思考】：1、電流的實質(zhì)是什么呢？2、在我們學過的什么反應會具有這一特征呢？【講述】：我們可以設置一個裝置將氧化還原反應中轉(zhuǎn)移的電子定向移動，從而產(chǎn)生電流。生活中使用的電池就產(chǎn)生了電能，是由化學能直接轉(zhuǎn)化的。電流的實質(zhì)是帶電微粒的定向移動。學過的氧化還原反應中有電子的轉(zhuǎn)移。思考、交流并談自己的看法。結(jié)合生活實例，增強學生對原電池的熟悉感。回顧必修第一冊的內(nèi)容，加強對知識的復習鞏固。加強氧化還原反應與原電池原理之間的聯(lián)系，讓學生深刻理解自發(fā)的氧化還原反應是原電池形成的前提條件?！緦嶒炋骄俊浚貉菔緦嶒?-3，鋅與稀硫酸的反應，描述實驗1和實驗2的實驗現(xiàn)象并進行對比。【思考】：1、從物質(zhì)類別的角度判斷實驗1和實驗2中發(fā)生的反應相同嗎？實驗2中銅片上的氣體是什么？如何產(chǎn)生的？實驗2中有沒有電子的定向移動？如何驗證？觀察實驗，并描述現(xiàn)象。實驗1：鋅片上產(chǎn)生氣泡，銅片上沒有明顯現(xiàn)象。實驗2：鋅片溶解，銅片上有氣泡產(chǎn)生。思考交流：實驗1和實驗2發(fā)生均是鋅與稀硫酸的反應。實驗2中溶液中的氫離子在銅片上得到電子被還原，產(chǎn)生氫氣。導線上有電子的定向移動，可以通過電流表來測定。通過實驗現(xiàn)象的對比出現(xiàn)認知沖突，使學生的思維發(fā)生碰撞，并從實驗現(xiàn)象的對比進行分析可能的情況，培養(yǎng)學生的邏輯推理能力。【實驗驗證】：實驗3：描述現(xiàn)象并得到結(jié)論。電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，導線上有電流產(chǎn)生，有電子的定向移動。該裝置能將化學能轉(zhuǎn)化成電能。通過實驗來驗證推理。培養(yǎng)學生證據(jù)推理的學科素養(yǎng)。從微觀角度對實驗進行探析。鋅片上鋅失去電子生成鋅離子，發(fā)生氧化反應，銅片上氫離子得到電子生成氫氣，發(fā)生還原反應，電子從鋅片流出，經(jīng)導線流向銅片，在導線上產(chǎn)生電流。實現(xiàn)了化學能轉(zhuǎn)化為電能。從微觀的角度對原電池工作原理進行分析，加強學生對原電池的認識，培養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析的學科素養(yǎng)?！景鍟吭姵氐亩x：將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。電子流出的一極為負極，電子流入的一極為正極。判斷鋅銅原電池的正負極。請同學們畫出鋅銅原電池的工作原理圖。思考交流后畫出鋅銅原電池的工作原理圖。學生動手完成工作原理圖，評價學生是否理解了原電池的工作原理。

【教學環(huán)節(jié)二】探究原電池的構(gòu)成要素【過渡】在剛才的實驗中，實驗1沒有構(gòu)成原電池，實驗2和實驗3均構(gòu)成了原電池，并不是所有的裝置都能產(chǎn)生電流，說明原電池的形成是需要一定條件的。結(jié)合鋅銅原電池及探究實驗一起探究原電池的構(gòu)成要素。對比實驗1、2、3可以發(fā)現(xiàn)要構(gòu)成原電池一定要形成閉合回路?！咎骄繉嶒灐克姵兀缓喴纂姵兀辉O計演示原電池的趣味實驗。探索原電池的構(gòu)成要素，合作探究，設計原電池并做好記錄。整理實驗信息并匯報?？勺杂砂l(fā)揮，并做好記錄，分析結(jié)果。讓學生動手體驗化學能轉(zhuǎn)化為電能的過程，進一步了解原電池，培養(yǎng)學生的實驗設計能力和口頭表達能量?！締栴}與討論】討論并回答1、水果電池中水果提供了電解質(zhì)溶液。2、電極材料可選擇或活潑性不同的金屬?？偨Y(jié)原電池的構(gòu)成要素：自發(fā)的氧化還原反應、兩級材料、電解質(zhì)溶液、形成閉合回路。討論、交流、分析并得到結(jié)果。根據(jù)實驗的信息總結(jié)出共性和規(guī)律，培訓學生的信息處理能力?！窘虒W環(huán)節(jié)三】構(gòu)建原電池的認知模型教師活動學生活動設計意圖根據(jù)原電池的工作原理和構(gòu)成要素構(gòu)建原電池的認知模型。構(gòu)建原電池的認知模型培養(yǎng)學生模型建構(gòu)的能力，加深對原電池的認識?！窘虒W環(huán)節(jié)四】認識常見的化學電池教師活動學生活動設