1、化学能与电能教学设计 隆昌七中 罗凤林一、 教材分析1、 教材内容的地位和作用本节内容从能量转换角度看，它是对前一节课中“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对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“化学能一热能一机械能一电能”思维方式的反思和突破。同时在选修模块4“化学反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深人地学习化学反应与能量。总的来说该节内容既前面所学知识的完善、提升与拓展，又为选修4“化学反应原理”奠定必要的基础。起到承前启后的
2、作用。常见的化学电源又与我们生活息息相关，所以学好本节内容还有非常实际的意义，该节分为两课时进行教学，本课为第一课时。主要是探究原电池的工作原理和构成条件。二、 教学目标根据素质教育和新课标的要求及本节课的内容和现有学生的知识水平，我制定以下三个方面的教学目标及要求：（1）知识与技能：理解并掌握原电池原理、构成条件。通过实验提高学生对实验设计能力、观察能力、动手能力及思维能力。（2）过程与方法：通过教师创设问题情境、学生进行实验探究，帮助学生自主建构原电池概念，理解和掌握原电池原理。通过引导学生以问题为中心发现问题、解决问题的学习方法。（3）情感态度与价值观：通过原电池构成条件的探究过程，培养
3、学生实事求是、勇于探究、创新的科学态度。体验科学探究的艰辛与愉悦，增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。三、 教学重、难点及其成因（1）教学重点：原电池的反应原理、构成条件。我是根据本节课在教材中的地位和作用来确定的，因为这两个内容的学习好坏，直接影响后面学习化学电源及电解原理。同时也是落实学生知识与技能重要目标的切入点。（2）教学难点：通过对原电池实验的探究，引导学生从电子转移角度理解化学能转化为电能的本质。虽然学生有一定氧化还原反应的知识基础，但要从微观电子转移的角度来分析仍将会是一难点。（我将从微观动画模拟由抽象变为具体来进行突破）四、 教法分析1、实验探究法本节在学习原电池的概
4、念和原理时，实验探究过程可以表示为：总结得出结论借助于物理仪器进行实验学生观察实验现象反常的实验现象，提出疑问借助于动画模拟，师生共同探究分析实验现象 在分析原电池的组成条件时，实验探究过程如下：内化、抽象得出结论提出问题，提供材料组织、指导学生实验、探究指导学生根据实验现象归纳总结实验探究法的选择意在落实新课改的基本理念：“通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的改变，培养学生的创新精神和实践能力”。2、直观分析法本节课中原电池中的微观粒子（电子和离子）的运动状况作为难点，我借助两种手段来突破。一是利用灵敏电流计判断电
5、子的运动方向，二是借助动画模拟演示电子及电解质溶液中离子的运动情况。变抽象为具体，帮助学生突破这一难点。五、 学情分析及学法指导本节课涉及生活中常用的电，是学生熟悉的内容，容易激发起学生的探究热情。同时学生已掌握氧化还原知识和金属活动性顺序，也具备基本的电学知识，为原电池原理的探究储备了必要的知识。这也符合新课程“从学生已有的经验和将要经历的社会生活实际出发，帮助学生认识化学与人类生活的密切关系”的基本理念。学生通过必修1的学习也已经习惯了新教材的学习思路和学习方法，同时已具备一定的化学思维基础和基础实验技能，这些都将提高学生学习本课的积极性，也为提高学生的课堂解决问题能力和实践动手能力创造了
6、条件。根据学生的知识结构、心理特点和教学内容的实验需要，学生主要通过在教师的引导下分组实验探究引导，通过主动参与、合作探究、讨论交流、动手实践、分析归纳从而使其自己得出结论。从而养成善于观察、善于思考的习惯，并学会运用观察、比较、归纳等方法去分析、解决问题，达到学以致用的目的。六、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图（一）创设情境，建立新思维1、指导学生阅读材料，分析我国发电总量分布、火力发电的能量转化关系及优缺点；2、创设问题情境：我们作为化学学习者，如果你是科学工作者，你会怎样做来排除火力发电这些弊端？积极参与分析思考1.这种通过问题情境的引入方法，使学生确学习目标,进入学习主题,避免
7、思维的盲目性.2.通过问题内容的实际，又培养学生的社会责任感和使命感（二）师生互动探究新知（二）师生互动探究新知1、实验探究原电池原理1回顾氧化还原反应及其本质2.讨论伽尼伐实验装置图，并指导学生分组进行实验 得2e-1. 学生积极回顾：失2e-Zn+2H+ =Zn2+ + H2 2.参与讨论、组装并操作伽尼伐实验，仔细观察；提出质疑。1、让学生回顾前学知识，为本节课的内容奠定基础。2、让学生体验科学探究实验过程，培养学生的动手能力，观察能力。 2.提出探究性问题：（1）铜片上气泡的成分可能是什么？如何确定该气体呢？（2）有人说H2是由铜和稀硫酸在这种特定的条件下反应产生出来的。这种想法正确吗
8、？如何推知？（3）如果锌片是纯净的，则表面上不会有气泡产生，那么什么现象可以证明锌片是否参加了反应呢？（4）第三组实验电流计的指针发生偏转，说明又电流的通过，那么电流是怎样形成的呢？2.试验后交流各组实验现象，根据探究问题共同讨论分析实验现象，归纳得出结论1、让学生对反常的实验现象铜片上产生气泡很感兴趣，激起进一步探究的激情2、培养学生根据实验现象分析、探究问题的能力理论分析：借助于多媒体演示原电池原理的微观动画模拟。（1）、既然是电池就应该有正负极，那么如何判断该原电池的正负极呢？（2）、既然有电流，那么在整个装置电子是如何形成闭合回路的呢、溶液中阴阳离子怎样运动呢？（3）、这套装置的能量又
9、是怎样转化的呢？【教师板书并补充】像这样由化学能转化为电能的装置原电池（4）、有人说在铜锌原电池中，活泼金属失去电子，不活泼金属得到电子。这种说法正确吗？铜在此的作用是什么呢？可以取代吗？ 【过渡】既然铜可以被取代，那么能换成哪些材料呢？就得走入我们后面的探究实验，构成原电池条件的探究!积极参与分析及探究问题学生总结：1. 电极的判断：、 负极：失去电子，化合价升高，发生氧化反应； 正极：得到电子，化合价降低，发生还原反应。 、负极：是电子流出的一极；正极：是电子流入的一极 、一般活泼性较强的金属为负极，活泼性较弱的金属为正极。 2. 溶液中离子移动的方向阳离子移向正极阴离子移向负极3. 化学
10、能转化为电能1、让抽象具体化帮助学生突破难点2、让学生自己得出结论有利于知识的掌握，同时培养了分析归纳总结问题的能力3、通过问题（4）又顺利的引出并过渡到对原电池形成条件的探究2实验探究形成原电池的条件（改装CuZn原电池）提供实验仪器及试剂指导学生分组实验教师补充板书第一组（改装电极材料）（提供：烧杯数个；灵敏电流计1支；导线数根；锌、铜、碳棒各两支以及浓度为0.1mol/L的硫酸溶液100ml）1、 落实新课标，充分体现学生的主动性和自主性。2、 培养学生的动手、合作探究、实验设计的思维能力。3、 在实验过程中培养学生事实求是、勇于探究、创新的科学态（落实过程与方法，情感态度与价值观的目标
11、）4、 通过学生自己总结，培养学生归纳总结问题的能力，同时有利于知识的掌握5、 通过教师的补充，使知识更加完整有利于落实知识目标（二）师 生 互 动，探 究 新 知结论：有两种活动性不同的金属(或一种为金属另一种为非金属导体)作电极第二组（改装电池内溶液）（提供：烧杯数个；导线数根；灵敏电流计1支；锌、铜、各一支以及浓度为0.1mol/L的盐酸溶液，酒精，0.1mol/LAgNO3溶液）结论：电解质溶液第三组（分盒装溶液）（提供：烧杯数个；灵敏电流计1支；导线数根；锌、铜各一支以及浓度为0.1mol/L的硫酸溶液100ml）结论三：两电极间形成闭合电路学生总结：形成原电池的条件（三）课堂练习设
12、置两类练习题，一类是巩固知识的习题，另一类是带有趣味性的生活应用题。1、判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称。2、下列哪些反应在理论上可以设计为原电池？ 2FeCl3 + Zn = 2FeCl2 + ZnCl2 NaOH + HCl = NaCl+H2OFe + 2HCl = FeCl2 + H2 2H2 + O2 = 2H2O3、格林太太是位漂亮、乐观、开朗的妇女，每当她开怀大笑时，人们可以发现她一口洁白整齐的牙齿中镶有两颗假牙，其中一颗是黄金的这是她富有的象征，另一颗是白钢的这是一场车祸留下的痕迹。令人困惑的是，自从车祸之后，格林太太经常头疼，心情烦躁医
13、生绞尽脑汁，格林太太的病情仍未见好转请问你能帮帮格林太太吗？ 练习一：强化重点、巩固基础知识练习二：强化对原电池本质的理解，突破难点练习三：结合生活实际，情感升华（四）课堂小结总结本节课所学知识内容，让零散的知识系统化，突出重点使学生形成知识系统（五）课后作业1课外实践活动：利用苹果、柑橘、等水果尝试制作原电池。2. 有下列材料：镁条、铜片、铁片、导线、金属夹、手电筒用小灯泡（或发光二极管）、果汁（橙汁、苹果汁、柠檬汁等）、500mL烧杯，请设计一个能使电流表指针发生偏转的原电池。方式：最好先独立设计，并动手试验，边做边改进，也可与邻座同学相互讨论和观摩，或请老师指导。3上网查询，发展中的化学
14、电源种类及应用。习题一：趣味实验，提高学生兴趣，做到学有所用习题二：教材探究实验，体现叫曹的基础性习题三：为下节课做铺垫，同时为学有余力的同学更大的学习空间七、板书设计第二节 化学能与电能（1）一、火力发电的过程 三、构成原电池的必要条件(两极一液成回路) ?（原电池） 极：两个活性不同的电极 液：电解质溶液二、原电池 路：形成闭合回路（1）定义：将化学能转化为电能的装置。 （2）电极的判断：（3）溶液中离子的流向：阴负 阳正 八、教学反思1、 优点：本节课力图以问题为导向，以实验为基础，以探究为方法，以多媒体为手段，不断创设情景，帮助学生自主建构知识。通过化学史的引入和实验模拟，让学生体验科学探究的过程，在探究中学会科学研究方法，提高实验能力、学习能力，从而真正改变学习方式。2、存在的问题：由于该节课内容涉及学生自主实验较多，部分学生以前实际操作较少而感到新奇,导致实验目的性较差，因此在课堂的把握上要注重教师主导作 用的发挥。
