《化學(xué)能與電能》教學(xué)設(shè)計(jì).doc

第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量教案（人教版必修2）第二節(jié) 化學(xué)能與電能 (第1課時(shí))江蘇省海門(mén)中學(xué)化學(xué)組 施紅專 226100一、 課標(biāo)要求舉例說(shuō)明化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系。二、 教學(xué)目標(biāo)1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究原電池中發(fā)生的反應(yīng)，了解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的基本原理。2、學(xué)會(huì)分析、推理、歸納和總結(jié)的邏輯思維方法，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)和小組合作學(xué)習(xí)，體驗(yàn)科學(xué)探究過(guò)程，提高合作學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新精神。三、 重點(diǎn)、難點(diǎn)1、 初步了解原電池的概念、原理、組成。2、 通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)及原電池的構(gòu)成條件。四、 設(shè)計(jì)思路 生活在現(xiàn)代社會(huì)，學(xué)生對(duì)“電”有著豐富而又強(qiáng)烈的感性認(rèn)識(shí)。學(xué)生通過(guò)第一節(jié)的學(xué)習(xí)了解了化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化的原因，會(huì)對(duì)化學(xué)能與電能之間的轉(zhuǎn)化問(wèn)題產(chǎn)生濃厚的興趣。而從能量轉(zhuǎn)化角度看，本節(jié)內(nèi)容是對(duì)前一節(jié)內(nèi)容中“一種能量可以轉(zhuǎn)化為另一種能量，能量也是守恒的；化學(xué)能是能量的一種形式，它同樣可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，如熱能和電能等”論述的補(bǔ)充和完善。此外，從反應(yīng)物之間電子轉(zhuǎn)移角度看，原電池概念的形成是氧化還原本質(zhì)的拓展和應(yīng)用。因此，在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，可將本節(jié)課內(nèi)容分為三個(gè)階段：首先創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，從化學(xué)反應(yīng)中能量的表現(xiàn)形式入手，引導(dǎo)學(xué)生分析、討論火力發(fā)電的原理和弊端，從而提出本節(jié)課的核心問(wèn)題：能否將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成電能？從而激發(fā)起學(xué)生探究的欲望，進(jìn)入本節(jié)課的第二個(gè)階段：鋅銅原電池原理的研究。這一階段中，學(xué)生的主要活動(dòng)是實(shí)驗(yàn)探究，教師的主要任務(wù)是指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行思考、分析、交流，并通過(guò)補(bǔ)充講解和小結(jié)，幫助學(xué)生初步建立起原電池的概念，這一階段的主要任務(wù)完成以后，教師提出新的問(wèn)題：一個(gè)完整的原電池裝置需要什么樣的構(gòu)成條件呢？從而使課堂教學(xué)進(jìn)入第三個(gè)環(huán)節(jié)：原電池構(gòu)成條件的探究。這一環(huán)節(jié)中，學(xué)生的活動(dòng)仍然是以實(shí)驗(yàn)探究為主，而教師應(yīng)在課前就設(shè)計(jì)好整個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，并在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中及時(shí)提供幫助和建議，使實(shí)驗(yàn)探究能順利進(jìn)行下去。實(shí)驗(yàn)結(jié)束以后，組織學(xué)生開(kāi)展討論、交流，總結(jié)歸納出原電池的構(gòu)成條件。最后，進(jìn)行課堂總結(jié)、鞏固練習(xí)，結(jié)束本課。五、 活動(dòng)設(shè)計(jì)教學(xué)進(jìn)程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)活動(dòng)目標(biāo)及說(shuō)明新課導(dǎo)入提出問(wèn)題，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景。教育資源利用提出問(wèn)題教育資源利用提出問(wèn)題發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題，提出新任務(wù)。分組實(shí)驗(yàn)探究：鋅銅原電池原理。匯報(bào)、交流、討論。課堂小結(jié)，形成概念。提出新問(wèn)題、新任務(wù)。分組實(shí)驗(yàn)探究：原電池構(gòu)成條件。小組匯報(bào)，討論、交流。思維延伸課堂總結(jié)，鞏固練習(xí)。電能是現(xiàn)代社會(huì)最清潔、也是最重要的二次能源，人類生產(chǎn)、生活的各個(gè)方面都離不開(kāi)它。那么，當(dāng)前的發(fā)電方式有哪些呢？我國(guó)目前發(fā)電總量構(gòu)成又是怎樣的呢？展示我國(guó)目前發(fā)電總量構(gòu)成圖。火力發(fā)電在電能生產(chǎn)中占有相當(dāng)大的比重，是電能最主要的來(lái)源。大家知道火力發(fā)電的原理嗎？燃燒的本質(zhì)是什么？火力發(fā)電中能量的轉(zhuǎn)化方式是怎樣的？ 播放有關(guān)火力發(fā)電的錄像或展示圖片、圖表?；鹆Πl(fā)電又有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)呢？針對(duì)火力發(fā)電的缺點(diǎn)，能否通過(guò)某些方式將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能呢？指導(dǎo)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)組織學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行分析、交流、討論。補(bǔ)充講解原電池概念、鋅銅原電池原理和電極反應(yīng)式及電池總反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)。符合什么條件的裝置才能構(gòu)成原電池呢？指導(dǎo)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。補(bǔ)充講解，修正學(xué)生的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。在剛才的分組實(shí)驗(yàn)中，同伴或其他組的同學(xué)的哪些做法對(duì)你有啟發(fā)？你又提出了哪些好的思路？根據(jù)提供的儀器、藥品，你現(xiàn)在還能設(shè)計(jì)出其它的原電池裝置嗎？對(duì)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行梳理、總結(jié)。 舉例說(shuō)明電能在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中的重要應(yīng)用。學(xué)生思考、回答問(wèn)題。學(xué)生閱讀圖表學(xué)生思考、討論、分析。觀看錄像或圖片、圖表。討論、分析問(wèn)題。學(xué)生思考，通過(guò)組成學(xué)習(xí)小組進(jìn)行討論、交流，建立思維模型。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。步驟1：把一塊鋅片和銅片同時(shí)插入盛有稀硫酸的燒杯里。步驟2：用導(dǎo)線將鋅片和銅片連起來(lái)。步驟3：在導(dǎo)線中接入一個(gè)靈敏電流計(jì)。觀察、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論。圍繞實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題展開(kāi)分析、討論、交流。總結(jié)、歸納原電池概念、鋅銅原電池原理，練習(xí)書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式及電池總反應(yīng)式。學(xué)生思考、討論、猜想原電池構(gòu)成條件。利用提供的儀器和藥品探究原電池構(gòu)成條件。1、電極改變。2、溶液改變。3、溶液分開(kāi)放在兩只容器中。匯報(bào)、交流，總結(jié)歸納原電池構(gòu)成條件，抽象出原電池化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)。反思與評(píng)價(jià)；方案設(shè)計(jì)、驗(yàn)證，利用所學(xué)知識(shí)解決具體問(wèn)題。學(xué)生練習(xí)加深理解電能對(duì)社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步的重要意義。了解我國(guó)目前和未來(lái)發(fā)電總量構(gòu)成。以能量轉(zhuǎn)化關(guān)系為切入點(diǎn)，利用學(xué)生的“化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化”背景知識(shí)啟發(fā)學(xué)生通過(guò)討論、分析加深對(duì)“能量是守恒的，不同形式的能量間可以相互轉(zhuǎn)化”的理解。通過(guò)錄像或圖片、圖表幫助學(xué)生理解火力發(fā)電的原理。通過(guò)對(duì)火力發(fā)電優(yōu)缺點(diǎn)的分析為引出化學(xué)能能否直接轉(zhuǎn)化為電能做鋪墊。提出新的研究任務(wù)：化學(xué)能能否直接轉(zhuǎn)化為為電能？引導(dǎo)學(xué)生利用氧化還原反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移建立解決問(wèn)題的新思路。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究使學(xué)生了解鋅銅原電池工作原理，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、觀察能力、分析能力和與他人的合作能力。學(xué)生應(yīng)在教師的指導(dǎo)下逐步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以提高實(shí)驗(yàn)的有效性和效率。教師可設(shè)計(jì)如下問(wèn)題提綱供學(xué)生討論：1、步驟1和2中的現(xiàn)象有何不同？是什么原因造成的？2、鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中，銅片表面有氣泡產(chǎn)生，這種氣體可能是什么？鋅片和銅片上可能分別發(fā)生什么反應(yīng)？如何證明？3、靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明有電流通過(guò)，你如何解釋這一現(xiàn)象？該裝置的正負(fù)極分別是什么？請(qǐng)你再設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明之。通過(guò)總結(jié)、歸納使學(xué)生形成原電池概念、加深對(duì)鋅銅原電池原理的理解，初步學(xué)習(xí)書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式及電池總反應(yīng)式。通過(guò)討論、交流使學(xué)生初步學(xué)會(huì)控制實(shí)驗(yàn)條件的方法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，體驗(yàn)科學(xué)探究的一般過(guò)程，了解科學(xué)研究的方法，養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和精神。教師應(yīng)加強(qiáng)方法的指導(dǎo)，提高實(shí)驗(yàn)探究的有效性。加深學(xué)生對(duì)原電池構(gòu)成條件的理解，能從電子轉(zhuǎn)移和氧化還原反應(yīng)角度理解原電池反應(yīng)的本質(zhì)。培養(yǎng)學(xué)生的反思與評(píng)價(jià)、合作學(xué)習(xí)的能力；提高學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力。通過(guò)練習(xí)鞏固所學(xué)知識(shí)，加深理解。六、 學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)探究方案【實(shí)驗(yàn)探究1】：ZnCu原電池原理實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象解釋1把一塊銅片插入盛有稀硫酸的燒杯里2再把一塊鋅片插入盛有稀硫酸的燒杯里3用導(dǎo)線將鋅片和銅片連起來(lái)4在導(dǎo)線中接入一個(gè)靈敏電流計(jì)問(wèn)題1、步驟1、2與3中的現(xiàn)象有何不同？該實(shí)驗(yàn)中鋅片和銅片上可能分別發(fā)生什么反應(yīng)？ 2、靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明有電流通過(guò)，你如何解釋這一現(xiàn)象？3、該裝置的正負(fù)極分別是什么？請(qǐng)你再設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)證明之?！緦?shí)驗(yàn)探究2】原電池的構(gòu)成條件表1：原電池構(gòu)成部分對(duì)比一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋或化學(xué)方程式稀H2SO4ZnCu稀H2SO4Zn石墨稀H2SO4Cu石墨稀H2SO4CuCu問(wèn)題1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)，你能總結(jié)出如果要研究某個(gè)因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)我們應(yīng)注意什么問(wèn)題？ 2、通過(guò)四組實(shí)驗(yàn)的對(duì)比，你能發(fā)現(xiàn)要構(gòu)成一個(gè)原電池，對(duì)電極材料有什么要求嗎？表2：原電池構(gòu)成部分對(duì)比二實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋或?qū)懟瘜W(xué)方程式稀硫酸ZnFe乙醇ZnFeCuSO4溶液ZnFe問(wèn)題：通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，你能發(fā)現(xiàn)要構(gòu)成一個(gè)原電池，對(duì)溶液有什么要求嗎？表3：原電池構(gòu)成部分對(duì)比三實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋或?qū)懟瘜W(xué)方程式插在一個(gè)西紅柿中ZnCu插在兩個(gè)西紅柿中ZnCu【總結(jié)歸納】原電池的構(gòu)成條件：1、2、3、 七、板書(shū)設(shè)計(jì) 一、 原電池原理1、定義：化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置 2、 原電池原理：負(fù)極 正極流出電子 流入電子發(fā)生氧化反應(yīng) 發(fā)生還原反應(yīng)Zn-Cu原電池： （-）失去電子發(fā)生氧化反應(yīng) Zn-2e-=Zn2+（1）電極反應(yīng) （+）得到電子發(fā)生還原反應(yīng) 2H+2e=H2（2）電池總反應(yīng) Zn+2H+=H2+ Zn2+ （3）微粒流向：外電路：電子： 負(fù)極 導(dǎo)線 正極內(nèi)電路：離子： 陽(yáng)離子向正極移動(dòng)二、原電池構(gòu)成條件 （-）較活潑的金屬（a）電極 （+）較不活潑的金屬或非金屬導(dǎo)體（b）電解質(zhì)溶液能與電極發(fā)生氧化還原反應(yīng)（c）形成閉合回路 八、鞏固練習(xí)2、根據(jù)Zn+Cu2+=Zn2+Cu的反應(yīng)原理設(shè)計(jì)一個(gè)原電池，當(dāng)Zn為負(fù)極時(shí)，正極可以選用的金屬材料是： A 鎂 B 石墨 C 鋁 D 鉛3、請(qǐng)你根據(jù)反應(yīng)Fe+Cu2+=Cu+Fe2+設(shè)計(jì)一些原電池，畫(huà)出其示意圖（越多越好）。4、市場(chǎng)上出售的“熱敷袋”中含有鐵屑、炭粉、木屑和少量氯化鈉、水等，熱敷袋啟 用前，用塑料袋和空氣隔絕，啟用時(shí)打開(kāi)塑料袋，輕輕揉搓就會(huì)放出熱量。試回答下 列問(wèn)題：（1）熱敷袋產(chǎn)生熱量的來(lái)源是（2）炭粉的主要作用是？（3）加入NaCl的作用是？九、教學(xué)反思總體上，我本人感覺(jué)這堂課還是上的比較成功的，主要體現(xiàn)在：1、較好地體現(xiàn)了新課程理念。知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度價(jià)值觀的三維目標(biāo)得到了較好的實(shí)現(xiàn)。特別重要的一點(diǎn)是在知識(shí)與技能學(xué)習(xí)的過(guò)程中能有意識(shí)而又較為自然地滲透實(shí)驗(yàn)探究的化學(xué)思想和方法。在教學(xué)過(guò)程中也能指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用比較、分析、總結(jié)、歸納的科學(xué)研究方法解決具體問(wèn)題，使學(xué)生在各方面都能有所發(fā)展。2、本節(jié)課較好地處理了科學(xué)探究與知識(shí)、技能學(xué)習(xí)的關(guān)系，做到了“雙贏”，使學(xué)生在科學(xué)探究等研究方法方面獲得發(fā)展的同時(shí)也能教好地掌握原電池原理和構(gòu)成條件，基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能方面不僅沒(méi)有受到弱化，相反，以實(shí)驗(yàn)探究為手段，有效地提高了“雙基”學(xué)習(xí)的質(zhì)量和效益。3、課堂教學(xué)過(guò)程總體上與事先的設(shè)想比較吻合，教學(xué)思路清晰，銜接自然、緊湊，學(xué)生活動(dòng)活躍，課堂氣氛熱烈。當(dāng)然，本節(jié)課也存在許多可以改進(jìn)的地方，比如：在本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)中分組探究實(shí)驗(yàn)基本上是事先設(shè)計(jì)好的，學(xué)生主要是按照提供的實(shí)驗(yàn)方案開(kāi)展活動(dòng)，這就在一定程度上限制