《化學(xué)能與電能》第一課時教學(xué)設(shè)計(教案).doc

化學(xué)能與電能教學(xué)設(shè)計【教材分析】本節(jié)內(nèi)容是重要化學(xué)反應(yīng)原理知識，也是深入認(rèn)識和理解化學(xué)反應(yīng)特點和進程的入門性知識，同時本節(jié)內(nèi)容又是在社會生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中有廣泛應(yīng)用的知識，是對人類文明進步和現(xiàn)代化發(fā)展有重大價值的知識，與我們每個人息息相關(guān)，知識的重要性決定了本節(jié)學(xué)習(xí)的重要性。本節(jié)內(nèi)容主要分為三部分，內(nèi)容清晰：火力發(fā)電、原電池實驗探究（包括概念、工作原理、組成集創(chuàng)造性應(yīng)用）和技術(shù)產(chǎn)品（各種化學(xué)電源的設(shè)計、工作原理和應(yīng)用），其中第二部分是重點也是難點，是本節(jié)內(nèi)容的核心部分，應(yīng)當(dāng)重點介紹，第三部分中的燃料電池是生活中的新產(chǎn)品，可用于學(xué)生擴充視野，提高分析問題解決問題能力典型材料。初中化學(xué)已經(jīng)從燃料的角度初步學(xué)習(xí)了“化學(xué)與能源”的一些知識，在選修模塊“化學(xué)反應(yīng)原理”中，將從科學(xué)概念的層面和定量的角度比較系統(tǒng)深入地學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)與能量。本節(jié)化學(xué)能與電能部分既是對初中化學(xué)相關(guān)內(nèi)容的提升與拓展，又為選修“化學(xué)反應(yīng)原理”奠定必要的基礎(chǔ)。由于學(xué)生之前沒有電化學(xué)的基礎(chǔ)，理解原電池原理有一定的難度。第一課時的主要內(nèi)容有：原電池的概念、原理、組成原電池的條件。原電池原理和組成條件是本節(jié)課的重點，原電池原理是本節(jié)課的難點。本節(jié)教材設(shè)置了大量的探究教學(xué)素材，如新課引入的演示實驗2-4為探究教學(xué)創(chuàng)設(shè)了問題情景，當(dāng)學(xué)生觀察到 “銅片上產(chǎn)生氣泡”這一反常的實驗現(xiàn)象，就會提出一系列問題，產(chǎn)生強烈的探索欲望，并提出各種各樣的假設(shè)；學(xué)生根據(jù)實驗現(xiàn)象，經(jīng)過嚴(yán)密的邏輯推理，得出相關(guān)結(jié)論；當(dāng)學(xué)生理解原電池的原理后，又通過 “科學(xué)探究”和“思考與交流”，自己探究討論歸納出“組成原電池的條件”。同時，電池發(fā)明史是本課時探究教學(xué)內(nèi)容的應(yīng)用和延伸。當(dāng)然，為了更好地實施探究教學(xué)，還需對本節(jié)教材內(nèi)容作必要的處理和補充。（1）變教材中的教師演示實驗2-4為學(xué)生動手實驗。這樣不僅使學(xué)生觀察到明顯的現(xiàn)象，還能使學(xué)生直接參與知識的獲得過程，獲得直接的體驗。(自主探究探究1)（2）教材中“組成原電池的條件”時設(shè)致了“科學(xué)探究”，為學(xué)生提供充足的時間探究，讓學(xué)生通過實驗獲得直接經(jīng)驗，再通過對比分析，歸納出規(guī)律，最終得出組成原電池的必要條件。(自主探究探究2)（3）在完成上述內(nèi)容后，可以讓學(xué)生通過化學(xué)歷史故事延伸課堂，拓展視野。最后通過原電池原理的應(yīng)用以及了解電池歷史，不僅讓學(xué)生體驗學(xué)習(xí)化學(xué)樂趣，同時拓展學(xué)生是知識視野。(自主探究探究3) 這樣處理教材內(nèi)容后，教學(xué)就可按“自主、合作、探究、發(fā)展”的學(xué)習(xí)方式進行。設(shè)計思路如下：教師設(shè)置問題情境和實驗情境，學(xué)生通過實驗設(shè)計、動手實驗探討原電池原理。然后開展探究性實驗：通過提供材料，讓學(xué)生設(shè)計實驗方案，分組討論、實驗探究，歸納構(gòu)成原電池的條件。最后最后通過原電池原理的應(yīng)用以及了解電池歷史，不僅讓學(xué)生體驗學(xué)習(xí)化學(xué)樂趣，同時拓展學(xué)生是知識視野【學(xué)生情況分析】1.知識基礎(chǔ)學(xué)生通過必修I的學(xué)習(xí)，已經(jīng)了解了氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)是電子的得失或偏移，通過初中物理的學(xué)習(xí)已經(jīng)知道帶電粒子的定向移動形成電流，知道電流的形成的基本條件：有電源，形成閉合回路。但是學(xué)生對于將一個氧化還原反應(yīng)分為兩個半反應(yīng)在兩個不同場所發(fā)生這種情況是第一次接觸，因此在本節(jié)課教學(xué)中設(shè)置了“將鋅粉和稀硫酸直接接觸進行反應(yīng)”這一演示實驗和“如何檢驗是否有電流產(chǎn)生？”這一問題，淡化了其中相對于他們知識水平而言較為難以理解的電極電勢的知識，而從實際需要出發(fā)，實現(xiàn)氧化劑和還原劑分開的設(shè)計思想，然后通過實驗事實的直觀材料去分析原電池的工作原理，降低難度，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。2.實驗技能基礎(chǔ)高一學(xué)生已經(jīng)具備一定動手能力和實驗設(shè)計能力，同時學(xué)生也已經(jīng)具備一定的電路組裝能力。因此本節(jié)課主要采用學(xué)生實驗獲得大量的感觀材料之后加以分析的方法來進行學(xué)習(xí)?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1.知識與技能通過Cu-Zn原電池的原理了解常見的化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化方式能舉例說明化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系 通過不同的組成，理解原電池原理及其形成條件2.過程與方法通過預(yù)習(xí)培養(yǎng)自學(xué)能力、獨立解決問題、發(fā)現(xiàn)問題的能力通過實驗探究，提高實驗操作能力通過思考與交流學(xué)會聯(lián)系自己已掌握的知識通過比較歸納認(rèn)識事物的本質(zhì)特征。3.情感態(tài)度與價值觀通過實驗探究，培養(yǎng)學(xué)生主動參與意識與團隊合作意識經(jīng)過探究過程，提高創(chuàng)新思維能力，勇于探索問題的思維意識，體驗科學(xué)探究過程通過原電池原理的應(yīng)用以及了解電池歷史，體驗學(xué)習(xí)化學(xué)樂趣，拓展知識視野【教學(xué)重點】 1.原電池的概念與構(gòu)成的條件 2.原電池的工作原理、正負(fù)極判斷及簡單原電池電極反應(yīng)的書寫【教學(xué)難點】 原電池的工作原理探究以及化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能裝置設(shè)計【設(shè)計思路】設(shè)計出一套可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置的必要性設(shè)計出一套可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置的可行性（氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)的分析）設(shè)計出一套原電池分析原電池的形成條件研究原電池的工作原理（氧化還原反應(yīng)的實際應(yīng)用）。本節(jié)課的內(nèi)容主要由“能否實現(xiàn)直接將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成電能？”、“如何實現(xiàn)直接將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成電能？”、“如何確保實現(xiàn)直接將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成電能？”和“化學(xué)能是如何直接轉(zhuǎn)變成電能的？”這四個問題貫穿起來，學(xué)生在思考這些問題的過程中，思維的發(fā)散性和縝密性都得到了一定程度的鍛煉，同時也加深了對氧化還原反應(yīng)的理解，了解氧化還原反應(yīng)和原電池裝置之間的聯(lián)系。而在實施過程中，在實驗用品的選擇上，提供了多樣化的實驗用品，讓學(xué)生可以積累到盡可能多的實驗素材，獲取更多的感觀材料，然后從眾多的材料中找出共性、規(guī)律，從而使學(xué)生的思維的有序性得到一定程度的鍛煉，與此同時，對原電池的形成條件這一知識的理解也就順理成章了。教師創(chuàng)設(shè)情景，學(xué)生通過思考得到啟發(fā)，通過分組實驗探討原電池原理。然后開展第二個探究性實驗：通過提供材料，讓學(xué)生設(shè)計實驗方案，分組討論、得出最佳方案，實驗探討構(gòu)成原電池的條件。最后通過原電池原理的應(yīng)用以及了解電池歷史，讓學(xué)生體驗學(xué)習(xí)化學(xué)樂趣，同時拓展學(xué)生是知識視野?！窘虒W(xué)方法】1、實驗探究法通過實驗、分析、討論、總結(jié)應(yīng)用等過程，誘導(dǎo)學(xué)生觀察、思考、推理、探究2、教學(xué)中以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，教材為主線，思維為中心3、利用計算機軟件（CAI）,化微觀、抽象為具體、直觀、形象【學(xué)習(xí)方法】預(yù)習(xí)實驗觀察思考討論總結(jié)【教學(xué)準(zhǔn)備】電流計，銅片、鐵片、鋅片、碳棒、干電池、稀硫酸、無水乙醇、導(dǎo)線（帶鱷魚嘴）、燒杯、西紅柿等水果及教師制作課件、銅鋅原電池工作原理的模擬動畫、多媒體教學(xué)平臺?！窘虒W(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計】環(huán)節(jié)一 創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，引入教學(xué)探究環(huán)節(jié)二 創(chuàng)設(shè)問題情境和實驗情境，通過合作探究原電池的工作原理環(huán)節(jié)三 創(chuàng)設(shè)實驗情境，探究并總結(jié)歸納構(gòu)成原電池的條件環(huán)節(jié)四 知識升華，原電池原理的應(yīng)用以及電池發(fā)明史，拓展知識視野【教學(xué)過程】環(huán)節(jié)一 創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，引入教學(xué)探究【講述】燃煤發(fā)電的一系列能量轉(zhuǎn)換過程：化學(xué)能熱能機械能電能。分析利用火力發(fā)電的利弊 【設(shè)問】火力發(fā)電的這些缺點催生了新的電能發(fā)生裝置，能不能找到一種裝置能把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能？環(huán)節(jié)二 創(chuàng)設(shè)問題情境和實驗情境，通過合作探究原電池的工作原理【學(xué)生實驗 教師指導(dǎo)】實驗1 觀察記錄（你看到了什么？） 結(jié)論（小組討論）將鋅片和銅片平行插入稀硫酸溶液中，觀察現(xiàn)象；再使鋅片和銅片接觸，觀察實驗現(xiàn)象?！咎岢鰡栴}】你的頭腦中產(chǎn)生了什么疑問？做一個合理的假設(shè)解釋你的疑問！【學(xué)生假設(shè)】假設(shè)：電子從鋅片跑到銅片上?！咀穯枴咳绾巫C明電路中有電子通過？【學(xué)生回答】用電流表檢驗！將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接起來，在導(dǎo)線之間接入電流表。平行插入稀硫酸溶液中觀察實驗現(xiàn)象。 【教師】動手實驗【學(xué)生實驗教師指導(dǎo)】實驗2： 觀察記錄（你看到了什么？） 結(jié)論（小組討論）將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接起來，在鋅片和銅片導(dǎo)線之間接入電流表?！窘處煛坑须娏鳟a(chǎn)生。從能量變化的角度分析這是什么裝置?【學(xué)生】化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。【板書】原電池定義：化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池。【小組討論】1在鋅片和銅片表面分別發(fā)生了哪些變化？2電子從哪里來，到哪里去？3. 電池的正極和負(fù)極分別是什么？判斷依據(jù)是什么？ 4.溶液中有哪些看不見的現(xiàn)象？【展示圖片】 【小組匯報】由于Zn失去的電子經(jīng)導(dǎo)線轉(zhuǎn)移到Cu片上，故導(dǎo)線上有電流通過，因此電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。電子由鋅片流向銅片，根據(jù)物理學(xué)知識，電子移動方向與電流方向相反，電流由銅片流向鋅片，銅片為正極，鋅片為負(fù)極。負(fù)極Zn：Zn2eZn2+ 正極Cu：2H2eH2 Zn失去的電子成Zn2+進入溶液，溶液中的陰離子移向負(fù)極Zn，陽離子移向正極Cu?！灸M動畫】 【過渡】原電池是化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，哪么要構(gòu)成一個原電池需要哪些條件呢？環(huán)節(jié)三 創(chuàng)設(shè)實驗情境，探究并總結(jié)歸納構(gòu)成原電池的條件【實驗探究】用下列藥品：Zn片、Cu片、石墨棒、Fe釘、玻璃棒、稀硫酸、無水乙醇、導(dǎo)線、電流表、燒杯等設(shè)計對比實驗歸納構(gòu)成原電池的條件。我設(shè)計的原電池實驗現(xiàn)象電流表是否偏轉(zhuǎn)能否構(gòu)成原電池結(jié) 論【討論總結(jié)】形成條件一：活潑性不同的兩個電極-負(fù)極：較活潑的金屬；正極：較不活潑的金屬或非金屬導(dǎo)體石墨等；形成條件二：電極需插在電解質(zhì)溶液中；形成條件三：必須形成閉合回路。用一句話可概括為“兩極一液成回路”環(huán)節(jié)四 知識升華：原電池原理的應(yīng)用以及電池發(fā)明史，拓展知識視野【課堂練習(xí)】請你當(dāng)醫(yī)生：格林太太的故事【閱讀材料】伏打電池的發(fā)明史【課后作業(yè)】1、回家搜集下列材料：Fe片（Al片）、Cu片、導(dǎo)線、水果（飲料）、電流計，電流計（去掉電池的音樂卡片、發(fā)光二極管或手電筒用小燈泡)，請設(shè)計一個裝置使電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)(音樂卡片重新發(fā)出響聲、發(fā)光二極管或小燈泡發(fā)光)。并畫出設(shè)計草圖。 2、回家搜集廢干電池并拆開，弄清它的構(gòu)造及原理。3、習(xí)題檢測【板書設(shè)計】第二節(jié)化學(xué)能與電能第二節(jié) 化學(xué)能與電能一、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化1、原電池：原電池是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。2、原電池的原理：是氧化還原反應(yīng)。二、原電池的構(gòu)成條件1、有活潑性不同的兩極作為原電池的正負(fù)極。2、要有電解質(zhì)溶液3、要形成閉合回路4、要能自發(fā)的進行氧化還原反應(yīng)【教學(xué)評價】1.學(xué)生學(xué)習(xí)效果評價根據(jù)課堂實時反饋和學(xué)案完成情況我統(tǒng)計和分析了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果：(1)從知識層面上，都了解了原電池與氧化還原反應(yīng)之間的關(guān)系，認(rèn)可原電池的形成條件，會判斷簡單原電池的正負(fù)極，書寫相應(yīng)的電極反應(yīng)式，一小部分同學(xué)了解了有關(guān)鹽橋的簡單知識。(2)從過程與方法層面，所有同學(xué)都能根據(jù)裝置圖進行驗證性實驗，得出相關(guān)實驗信息，并詳細(xì)記錄，一部分同學(xué)能有條理的設(shè)計出相應(yīng)的實驗方案，進行驗證，分析試驗信息，得出規(guī)律。2.教師教學(xué)效果評價在本節(jié)課中，我通過設(shè)計原電池這一裝置的可行性研究這一環(huán)節(jié)，為基礎(chǔ)較好的同學(xué)搭建一個較好的平臺，實現(xiàn)學(xué)科內(nèi)以及學(xué)科間知識的綜合以及對氧化還原反應(yīng)相關(guān)知識的提升，而同時也復(fù)習(xí)了各種基本反應(yīng)類型特別是氧化還原反應(yīng)的特征；通過設(shè)置原電池裝置的設(shè)計這一環(huán)節(jié)，實現(xiàn)不同層次學(xué)生之間的相互交流和合作，讓基礎(chǔ)較好的同學(xué)在設(shè)計過程中充分體會到思維的快樂和成功的體驗，而基礎(chǔ)較差同學(xué)也可在其他同學(xué)的知道和啟發(fā)下進行思維與理解。而通過設(shè)計原電池形成條件探究這一環(huán)節(jié)，基礎(chǔ)好的同學(xué)可通過有序思維，用控制變量的思想指導(dǎo)自己的實驗，從而快速得出實驗結(jié)論，而讓基礎(chǔ)較差同學(xué)積累較多的實驗現(xiàn)象這樣的直觀素材，并在此基礎(chǔ)上嘗試找出共性，與此同時同時也通過“你是如何決定選取這些材料進行實驗的？”這一問題的啟發(fā)，實現(xiàn)對思維的有序性的培養(yǎng)。【教學(xué)反思】本節(jié)課力圖以問題為導(dǎo)向，以實驗為基礎(chǔ)，以探究為方法，以多媒體為手段，不斷創(chuàng)設(shè)問題情境和實驗情景，幫助學(xué)生自主建構(gòu)知識。通過實驗?zāi)M，讓學(xué)生體驗科學(xué)探究的過程，在探究中學(xué)會科學(xué)研究方法，提高實驗?zāi)芰?、學(xué)習(xí)能力。通過化學(xué)史的引入，拓展了學(xué)生的知識視野，從而真正改變學(xué)習(xí)方式。本節(jié)課的內(nèi)容始終圍繞著化學(xué)轉(zhuǎn)變成電能這一核心問題展開，教學(xué)設(shè)計