化学2 专题2 化学反应与能量变化教材分析与教学建议.doc

化学2 专题2 化学反应与能量变化教材分析与教学建议一、本专题教材基本内容的解读1、本专题教材的基本内容教材首先从动力学的角度简单分析了化学反应的快慢和反应的限度，然后从热力学的角度简述化学反应中的能量变化，并结合化学能与电能相互转化，联系新能源的开发和利用，阐述了能源科学发展与化学学科的关系。第一单元 化学反应速率与反应限度（1）从炸药的爆炸反应进行得极快，石灰石溶洞形成的反应进行得极慢等学生已有的生活体验出发。通过“观察与思考”、“活动与探究”等栏目中的实验活动，使学生认识化学反应速率的快慢取决于反应物的性质，而反应物的浓度、反应的温度和压强，加入的催化剂等等会影响化学反应的速率。并要求能运用上述知识来解决一些实际问题。（2）从学生熟知的氯水成分引入可逆反应的概念，可逆反应的表示方法；通过“活动与探究”中的两个实验使学生认识物质发生反应是有一定限度的，就是以往认为进行得比较完全的化学反应体系中，仍然有未反应的反应物存在，这样不仅可以深化对可逆反应概念的理解，同时，可以帮助学生领悟到人类对事物的认识是在不断深化的。因此，必须要做好这两个实验，理解实验的设计原理。（3）通过反应时间曲线分析，使学生知识可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态。第二单元 化学反应中的热量（1）教材首先从化学反应发生的根本原因、化学键的断烈和形成说明化学反应中能量变化的原因。然后通过“活动与探究”栏目中的实验活动，让学生体验化学反应中热量的变化，认识放热反应和吸热反应，学会用热化学方程式来表示化学反应中的热效应。（2）从不同燃料的热值不同为问题的切入口，分析、研讨不同燃料燃烧放出热量不同的原因，并从化学键的键能大小来理解不同物质在化学反应中热量变化的不同。最后通过“拓展视野”栏目，介绍合理利用化石燃料、提高化石燃料利用率的相关知识，让学生体验学习本单元的意义。第三单元 化学能与电能的转化（1）教材首先从“活动与探究”栏目中的化学实验，帮助学生理解原电池反应的原理，通过对钢铁电化腐蚀的分析，认识原电池反应实质上是氧化还原反应，原电池反应实现了化学能向电能的转化。通过让学生动手制作简易水果电池、燃料电池，以及对若干常用化学电池的学习，更进一步加深对原电池反应本质的理解。（2）从化学1中已了解的电解反应入手，通过对氯化铜溶液电解实验现象的分析，了解在直流电的作用下，电解池两极发生的氧化还原反应和电解总反应。同时，通过电解熔融氯化钠和氯化钠水溶液的比较和铜电解精炼的学习，加深对电解原理的理解。第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用（1）教材从能源危机和石化燃料对环境的污染着手，使学生认识到研究和开发清洁而又用之不渴的新能源的重要性和必要性。本单元首先介绍了太阳能的利用，太阳能的利用有间接利用（绿色植物光合作用吸收太阳能，动物食用植物体内的淀粉、纤维素和蛋白质）和直接利用。（2）介绍了生物质能利用的三种常见形式直接燃烧、生物化学转化、热化学转化，并了解生物质能实际上是太阳能。（3）从氢气燃烧放出的热量是相同质量的汽油的3倍多，且燃烧产物没有污染环境来认识开发氢能源的重要性。要求学生通过资料查阅了解氢能源开发、使用的现状和急需解决的问题。2、三套必修教材中关于“化学反应与能量”的教学内容的比较知识内容苏教版人教版鲁科版化学反应速率与化学反应限度1、化学反应速率（表示方法及影响因素）2、化学反应的限度（化学平衡）1、化学反应速率2、化学反应限度1、化学反应速率2、可逆反应和化学平衡状态能量的变化1、化学反应中的热量（化学反应中的热量变化放热反应、吸热反应、热化学方程式、燃料燃烧释放的热量）2、化学能与电能的转化（化学能转化为电能原电池、化学电源；电能转化为化学能电解）1、化学能与热能（化学键与化学反应中的能量变化的关系；化学能与热能的相互转化）2、化学能与电能（化学能与电能的相互转化，发展中的化学电源）化学键与化学反应（化学键与物质的变化；化学键的类型；化学健与物质的构成；化学键与化学反应的能量变化应用太阳能、生物质能和氢能的利用（太阳能的利用；生物质能的利用；氢能的开发与利用化学反应的利用（利用化学反应制造新物质，利用化学反应为人类提供能量）从上述可以看出，化学反应和能量的教学内容中，三种教材均涉及到化学反应速率、化学平衡、原电池等非常重要的核心知识。化学反应速率和化学平衡是认识化学反应的两个视角，学习这些知识一方面能深化学生对化学1中学过的化学反应的认识，同时为学习有机化学反应（如酯化反应）奠定了理论基础。通过原电池的学习，不仅能够了解化学能是如何转化成电能的，还能进一步认识氧化还原反应的实质。在上述内容基础上，苏教版还增加了电解、热化学方程式的书写、生物质能的利用等知识，使有关化学反应和能量的知识体系更加完整。3、与初中相关知识的关系内 容 标 准活 动 与 建 议五、化学与社会发展（一）化学与能源和资源的利用1、认识燃料完全燃烧的重要性，了解使用氢气、天然气（或沼气）、石油液化气、酒精、汽油和煤等燃料对环境的影响，懂得选择对环境污染较小的燃料。4、知道化石燃料（煤、石油、天然气）是人类社会重要的自然资源，5、知道石油是由沸点不同的有机物组成的混合物，了解石油液化气、汽油、煤油等都是石油加工的产物。6、了解我国能源与资源短缺的国情，认识资源综合利用和新能源开发的重要意义。观察某些燃料完全燃烧和不完全燃烧的现象。燃烧条件的实验探究。讨论：在氢气、甲烷（天然气、沼气）、煤气、酒精、汽油和柴油中，你认为哪一种燃料最理想？交流并解释日常生活中常见的燃烧、缓慢氧化和爆炸等现象。调查当地燃料的来源和使用情况，提出合理使用燃料的建议。4、与高中其它必修和选修模块的关系本专题主要内容相 关 知 识第一单元化学反应速率化学反应的限度化学反应原理模块；化学反应速率表示方法；浓度、压强、温度、催化剂及其它因素对化学反应速率的影响。化学反应方向的判断，化学平衡状态；化学平衡常数；浓度、压强、温度对化学平衡的影响有机化学基础模块酯化反应的平衡移动第二单元化学反应中的热量变化燃料燃烧释放的热量化学反应原理模块：化学反应的焓变；反应热的测量与计算。能源的充分利用。第三单元化学能转化为电能化学电源电能转化为化学能化学1模块中已学知识：钢铁的腐蚀与防护化学反应原理模块：原电池的工作原理（半电池反应，电池反应）。化学电源（介绍常见化学电池的工作原理）化学1模块中已学知识：电解食盐水；电解法制钠、镁、铝化学反应原理模块：电解池的工作原理及应用本专题主要内容相 关 知 识第四单元太阳能的利用生物质能的利用氢能的开发与利用化学与生活模块用垃圾生产沼气二、本专题知识体系和编写方法的解读1、本专题的地位与作用本专题内容分为两个部分化学反应速率和限度、化学反应与能量，两部分内容都属于化学反应原理范畴，是化学学科重要的原理性知识之一，也是深入认识和理解化学反应特点和进程的入门性知识。同时，本专题内容又是社会生产、生活和科学研究中有广泛应用的知识，是对人类文明进步和现代化发展有着重大价值的知识，与我们每个人息息相关。化学能对人类的重要性和化学反应速率、限度及其条件控制对化学反应的重要性，决定了本专题学习的重要性。在初中自然学中，从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在选修模块“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入地学习化学反应与能量、化学反应速率和化学平衡的原理。本专题内容既是对初中自然科学相关内容的提升与拓展，又是为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。通过化学能与热能、电能的相互转化及其应用的学习，学生将对化学在提高能源的利用率和开发新能源中的作用与贡献有初步认识；通过新型化学电源开发利用的介绍，学生将对化学的实用性和创造性有更多的体会；通过对化学反应速率和限度的讨论，学生对化学反应的条件将从原理上加深认识。这些都会增进学生对化学科学的兴趣与情感，体会化学学习的价值。2、本专题的重要内容特点课程标准关于化学反应能量及化学反应速率与限度的内容在初中自然科学、高中必修模块和选修模块中均有安排，既有学习的阶段性，又有必修、选修的层次性，在具体内容上前后还有交叉和重叠，学生概念的形成和发展呈现一种螺旋上升的形态。根据课程标准，关于化学反应中能量变化的原因，在此只点出化学键的断裂和形成是其主要原因，并笼统地将反应吸收或放出能量归结为反应物的总能量与生成物的总能量的相对高低，不予深究。关于化学反应速率及其影响因素，是通过实例和实验使学生形成初步的认识，但不涉及对反应速率进行定量计算或同一反应中不同物质间反应速率的相互换算。反应速率是通过实验和生活体验感性地说明其存在，虽涉及了反应的“可逆性”及“平衡状态”，但未从原理的、定义的高度予以重点讨论。反应条件的控制是建立在上述二者的基础之上，选取了“燃料的燃烧效率”这一常见的典型例子进行综合分析，从中了解控制反应条件的重要性，训练分析问题的思路与方法。这一实例分析，既与学生的日常生活经验相联系，又与初中“燃料的燃烧”相衔接。关于化学能与热能、电能的相互转化，侧重讨论化学能向热能或电能的转化，以及化学能直接转化为电能的装置化学电池，电能直接转化为化学能的装置电解池，要考虑其应用的广泛性和学习的阶段性。只要求学生了解化学能与电能可以相互转化，知道这种转化的实际应用，同时也可更好地理解化学1中电解氯化钠水溶液的知识，并不要求上升为规律性的知识；通过介绍新型电池（如银锌纽扣子电池、燃料电池等）体现化学电池的改进与创新，初步形成科学技术的发展观。本专题在选材上尽量将化学原理与实验、实例相结合，对化学概念或术语（如化学能、化学电池、催化剂、反应限度等）采用直接使用或叙述含义而不下定义的方式出现，以降低学习的难度。同时注意与学生经验、社会发展、高新技术、化学史实、相关学科（如物理、生物等）相联系，力求是本专题学习内容在相应的“知识生态”中呈现，体现其知识的生长性、综合性和发展性。3、新课程与原教材的编写方法的比较（1）新课程教材的编写方法：例如：化学2 第2专题 第一单元 化学反应速率与反应限度（江苏教育出版社2006年6月第3版）化学反应速率（2）原教材的编写方法：例如：第二册 第二章 第一节化学反应速率（人民教育出版社2003年6月第1版）（3）新课程与原教材编写方法的比较新教材通过“你知道吗”、“观察与思考”、“活动与探究”、“交流与讨论”、“信息提示”、“问题解决”、“拓展视野”、“回顾与总结”、“练习与实践”等学习活动建构知识内容，突出学习方法指导，如通过“观察与思考”学习化学反应速率的概念；通过“活动与探究”学习外界因素对化学反应速率的影响，通过“问题解决”来巩固外界条件与化学反应速率关系的认识新课程对核心知识的学习都是先通过实验获得感性认识，再利用归纳、演绎等方法上升到理性认识，获得规律等。新课程引导学生从综合的观点去学习和认识有关物质变化的规律，并解决生产和生活中的实际问题，使学生直接体会到所学知识的价值，避免机械孤立地学习和记忆有关化学知识，有利于激发学生学习的兴趣，促进学生科学素养的提高。新课程不是仅仅通过文字陈述的方式介绍化学学科的核心知识，而是运用丰富的图表、数据提供学习素材和信息。如教材要求运用函数图象观察和描述特定化学反应的速率，了解反应速率随时间的变化情况，用于提高学生感知、获取信息能力和表达能力，体现教科书的工具性。新课程不要求学生从理论上说明外界条件对化学反应速率的影响，不要求定量地分析、描述外界条件对化学反应速率的影响。三、本专题教学建议：本专题是关于化学反应原理部分的教学内容，旨在初中化学的基础上进一步发展对化学反应的认识。通过初中化学的学习，学生已经知道了化学反应的特征是生成新的物质，在本专题中，学生将认识化学反应中物质变化和能量变化的实质，将从化学反应的快慢和限度这两个新的视角研究化学反应，并关注化学反应中化学能与其他能量间的转化。根据教材的上述特点，本专题教学提出如下建议：1、对于教学目标的把握（1）知识与技能目标上的要求化学反应能量的转化不仅承担着本专题具体化学知识的教学任务，还具有整合、发展学生对化学反应认识的作用。通过本专题的学习，学生将初步能够从宏观与微观、定性与定量、快慢与限度、本质与现象、积极应用与负面影响、能量转化等方面，多角度、多层面地认识化学反应。（2）过程与方法目标上的要求。本专题核心知识的学习一般先通过实验获得感性认识，再利用归纳、演绎等方法上升到理性认识，获得规律。因此，对于本部分知识的教学要重视化学实验的过程与方法，既要训练化学实验技能，更要培养科学研究方法。对于“影响化学反应速率的因素”等半量实验，学生还能通过探究活动体验变量控制思想在实验研究中的应用，以及定量实验（或半定量实验）研究与定性实验研究的区别与联系，将学生在已有基础上继续深化、发展其对实验方法的认识，提高学生利用实验研究问题的能力。（3）情感态度与价值观目标上的要求实现这一教学目标，可以从三方面着手。一是充分利用教材内容，如第二单元中最后的“拓展视野”栏目，介绍了合理利用化石燃料、提高化石燃料利用率的有关知识，能使学生体会本单元知识的价值。又如第四单元（太阳能、生物质能和氢能的利用）的内容，紧密联系社会热点问题和生产生活实际，与物理、生物等学科知识联系密切，对于复习巩固所学的学科知识、提高社会责任感、提高科学素养感具有重要作用。二是在教学过程中，教师要注意从学生生活经验和已有知识出发设计教学过程，如在原电池的教学时，应该联系日常生活中经常应用的各种电池、电解实例和已学的知识，通过实验的观察、分析，帮助学生理解、掌握学习内容。又如在化学反应速率与反应限度的教学中，注意运用生产、生活实例，说明通过反应条件的控制，可以改变或稳定反应速率，可以使反应向着有利于人们需要的方向进行，这对于化学反应的利用和控制具有重要意义。三是结合教学内容开展形式多样的教学活动。如围绕主题组织专题课堂讨论，走出去参观工厂、了解社会，写出考察报告，举办汇报会等，充分发挥学生的学习主动性、激发学生的求知欲。2、教学设计建议（1）化学反应能量转化这部分内容涉及许多核心的化学概念，如化学反应速率、化学平衡、原电池等。在进行教学设计时，首先要关注概念的形成和发展过程，要通过合理的、富有逻辑性的问题线索及各种直观证据帮助学生构建概念。（2）要认识到教学的层次性。化学必修课程只是高中化学课程整体中的一部分，也是整个学科领域中的一部分。在实施教学过程时，要避免一步到位、一味强调对化学学科知识深讲多练的传统做法，要了解与本专题相关的已学知识和在选修教材中还要进一步深化的知识。按照课程标准要求和浙江省学科实施指导意见，准确把握浓广度，使教学设计符合学生的认知规律。（3）要关注概念、原理的应用。本专题只要让学生学会从反应速率、反应限度、反应中能量的转化角度认识化学反应，帮助学生形成化学的基本观点并能用于解决简单的化学问题，使学生知道相关理论的研究对解决实际问题的价值。 （4）教学案例分析案例 化学反应的限度一、教学目标（一）知识与技能1、认识可逆反应在一定条件下都有一定的限度（能达到化学平衡状态）；2、从化学反应速率的角度初步理解化学平衡，知道在一定条件下的可逆反应，某反应物和生成物可以在反应体系中共存，理解反应进行有一定限度，并能解释一些简单问题。（二）过程与方法1、从课前进入实验探究，从熟悉到陌生，从物理变化到化学变化，让学生从感性上由浅入深，了解平衡存在的普遍性，并且从实验现象自己抽象出有关概念和原理，完成思维的跨越。2、通过对so2与o2反应生成so3的数据分析，让学生初步锻炼观察图表分析数据的能力。（三）情感态度与价值观通过so2与o2反应生成so3的实验数据的分析,结合数学知识,使学生从理论上认识可逆反应的限度问题,符合认识论中从实践到理论的认知规律,在教学中,引导学生找出数据间的联系,并从中抽象出化学规律.二、教学重点、难点1、化学平衡的含义及与化学反应速率之间的内在联系。2、学会用实验数据进行总结、概括从而得出结论。三、教学方法：实验探究、数据分析、讨论归纳四、教学设计提出问题：1、氯水中含有哪些微粒；2、如何用实验来证明氯水中的各种成分；3、为什么在水大量的情况下，氯水成分中还有cl2分子呢？说明什么？学生分析、归纳，得出可逆反应的概念实验探究：教材p30页“活动探究” 实验1 、实验2讨论：化学反应的可逆性是普遍存在的吗？学生归纳：绝大多数的反应都有一定的可逆性进一步探究：1、上述实验中残留的fe3+与过量反应，还会有fe3+ 残留吗？设计实验方案证明。2、实验中2的残留的ag+ 与过量反应后，还会有ag+ 残留吗？设计实验方案证明。归纳：进一步说明可逆反应的普遍性延伸：气体扩散的可逆现象和物质溶解的可逆现象。注：增加两个实验：1、两个集气瓶中分别盛有溴蒸气和空气，瓶口相对放置，然后抽去玻璃片。2、把一块缺角的晶体放入饱和溶液中，一段时间后，观察实验现象（课前做）归纳出平衡状态，且分析出达平衡状态后，气体运动，溶解、结晶都没停止，得出动态平衡的特征提出新问题：上述两种现象最终出现什么结果生活中的平衡：水槽中当进水量等于出水量时，水槽中水量不变。但水还在进，还在出，也是一个动态平衡。迁移到化学反应上：化学反应是有限度的。分析so2与o2反应生成so3的实验数据（附表1），得出化学平衡也是动态的，绘制反应时间与速率的关系图，得出化学平衡状态。五、教学反思：1、抽象概念的教学，教师要创新情景，联系实际，学生通过实验探究、讨论分析、归纳，自己建构概念。2、内容上要把握好“度” ，不可把平衡特征用“几个字”很详细展开讨论，更不可将平衡移动也纳入其中教学，增加学生负担。（注：在选修“实验化学” 专题4 课题3 反应条件对化学平衡的影响）案例 化学电源一、教学目标（一）知识与技能1、了解生活中常见的电池及它们各自的特点和应用。2、了解常见电池的工作原理，初步学会电池正负极的判断方法，初步学会简易电池的制作。3、了解电池在处理上存在的问题及电池应用的前景。（二）过程与方法1、通过学生自己制作水果电池，培养学生动手操作能力及学以致远的思想。2、通过学生自己解剖一节干电池来帮助学生认识干电池的构造及工作原理，激发学生学习的热情，提高他们的课堂参与度。3、通过以电动车用的铅蓄电池实物展示，化抽象为具体，提高学生的兴趣和注意力。（三）情感态度与价值观1、课前让学生查阅资料了解化学电源发展史，讨论电池的功与过。并结合实际谈谈生活中如何减少电池造成的污染，来培养学生热爱科学的品质和环保意识，理解科学技术对人类发展的重要性。2、利用课堂内学习探究与课堂外调查相互结合的方式，使学生用辩证的思想分析科学对人类的双重影响，形成较为客观、正确的能源观，培养了学生查阅资料，利用文献的科学探究能力。二、教学重难点1、电池正负极的判断及简易电池的制作。2、通过课外查资料与课内学习探究相结合，培养学生科学素养的养成。三、教学方法：查阅文献、交流讨论、分析归纳。四、教学过程复习：原电池的概念，根据原电池的反应原理，能否制作简易电池 。提供素材：铜片、锌片、橙子、导线及其它实验仪器。学生动手制作：水果电池过渡：人们依据原电池的反应原理，发明并制造了许多化学电源，而且这些化学电源不仅在生活中得到了广泛的应用，还在高科技领域及航天技术中也是不可缺少的，请同学们举例身边的电池。学生举例：教师讲述：干电池是我们生活中最常见的电池，你们知道它的内部结构和工作原理吗？学生活动：解剖自带一节锌锰干电池提出问题：1、干电池的电极材料分别是什么？你是怎样判断出来的？2、干电池中的黑色物质是什么？糊状物质是什么？3、干电池是如何工作的？4、若处理不当，废干电池会给人类的环境带来什么影响？讲述：负极是锌筒，正极是碳棒，黑色物质是、糊状物质为nh4cl电极反应式：负极：zn-2e-+4nh3=zn(nh3)42+正极：2nh4+2e-+2mno2=2nh3+2mno(oh)总反应式：zn+2nh4cl+2mno2=zn(nh3)2cl2+2mno(oh)（注：1、电极反应式和总反应式无需学生记，只要了解即可，能根据总反应式推断出正负极材料是什么，正负极发生反应的是哪一种物质。2、废电池的处理引出充电电池的必需性。）展示：电动车用的铅蓄电池，电池组成：铅、二氧化铅、硫酸 提出问题1：由铅蓄电池的总反应式判断正、负极材料分别是什么？是怎么判断出来的？2、根据铅蓄电池的总反应式分析铅蓄电池的工作原理。3、铅蓄电池的特别是什么？有哪些应用呢？情景：刚才列举分析了应用在生活中的电池，那么在高科技领域及至航天技术中应用得最多的是什么电池呢？展示图片：航天飞机、人造卫星等。提出问题：氢氧燃烧电池总反应式：2h2+o2=2h2o，如何根据原电池原理设计成一个原电池呢？学生讨论：制定实验方案（设计氢氧燃烧电池的实验装置）评价优化：选择最佳一种方案进行演示实验。演示实验：教材p40氢氧燃烧电池实验提出问题：1、实验中先通电电解的目的是什么？为什么要对碳棒进行处理？2、此电池的正、负极分别是什么？电子流动方向如何？3、从能量角度去分析燃烧电池相当于燃料燃烧，但比燃料的燃烧有什么好处？4、氢氧燃烧电池与干电池、铅蓄电池有何不同之处？有什么优点？学生讨论回答：过渡：前面分析了常见的三种电池，下面一起来讨论交流课前布置的作业：化学电源的发展史、电池的功与过及对废电池的处理。教师提问：1、化学电源是如何一步步发展的？2、电池在生活中有什么应用，废旧电池的危害主要有哪些？3、如何减小废旧电池的危害？讨论提出可行性建议分组讨论交流：教师评价：1、电池在各领域中有着不可替代的主要作用。2、废旧电池的危害主要是：重金属离子的污染3、减小废旧电池危害的方法：回收 多使用可充电电池 制作出各种无害化、无污染化电池五、教学反思1、本课时是对原电池学习的一个应用，要求不高。了解性为主，通过学生课外查阅资料和课内讨论学习，拓展学生的视野。2、对于反应原理比较复杂的化学电池，如干电池、铅蓄电池等，不要求学生记两极反应式及总反应式，只要培养学生能根据化合价升降原理判断出正负极材料，发生氧化反应，还原反应的物质及电子流向。3、让学生学会简易电池的制作，培养动手操作的能力及学以致用的思想。案例 “化学反应中的热量”可以这样组织教学学生阅读讨论：化学反应中的能量转化（化石燃料燃烧、闪电中氮氧化物的产生、化学电池、电解、高炉炼铁、铝热反应、乙醇汽油的生产与燃烧）示例图；列举能量转化实例教师启发讲解：分析燃料燃烧热量的释放学生实验活动与探究：通过实验认识放热与吸热反应学生交流讨论：交流自己所了解家庭或社区生活用的燃料种类、燃烧状况（燃料燃烧是否完全、有没有环境污染物排放等）、交流讨论解决化石燃料燃烧中存在问题的对策学生练习：怎样表示反应热教师启发讲解：分析化学反应中能量的转化，认识放热反应、吸热反应、热化学方程式热效应计算学生练习应用：自制化学暖袋；阅读资料：提高燃料的使用效率。案例 由“铜片上为什么有气泡生成”引出的思考记原电池教学一、 背景fe稀h2so4cu稀h2so4fecu“化学探究性学习”是一门全新的课程，随着普通高中新课程的实施，“探究性”学习已被正式列入课程计划。作为一种学习方式，“探究性学习”渗透于现行化学教材体系中。这就意味着教师在教学过程中，要结合教材开发出适合探究性学习的教学案例。化学课堂教学中有许多的内容对于学生而言源于生活却又高于生活，对此类问题学生非常感兴趣，如在课堂中设计得当就能在教学中激发学生自主学习的热情，体验到科学探究的乐趣，提高科学探究能力。二、问题与解决现用人教版高中化学教材在第四章第四节安排了原电池原理及其应一节教学。教材由实验4-14观察到的现象在上图中铜片上有气泡生成，而引出本节教学。对于这个新的发现，学生的学习情绪马上得到了激发。由于实验现象和原有的知识发生了冲突（铜不能和稀硫酸发生反应生成氢气），学生探求“为什么会这样”的欲望非常强烈。但教材却十分简单地用实验4-15告诉学生是“因为当把铜片和锌片用导线连接后浸入稀硫酸时，锌比铜活泼，容易失去电子，锌被氧化成锌离子而进入溶液，电子由锌片通过导线流向铜片，溶液中的h+从铜片获得电子被还原成氢原子，氢原子结合成氢分子从铜片上放出”的结论。虽然实验现象十分明显，能充分地说明上面的结论，但是学生的学习热情却被一盆凉水浇灭了，接下来就是被动学习的过程，去识记构成原电池的条件、电极的判断、电极反应的书写等。这样的学习毫无兴趣可言，导致学生对知识不作理解，于是对这部分知识掌握情况完全凭借机械性记忆，很容易忘记。并且由于已有知识在记忆中强势的地位，造成了在第三册学习电解池时和原电池的知识混淆，给新知的学习带来了很大的困难。如果在教学中充分利用学生在发现问题时的探究欲望，给学生提供实验条件，让学生主动地去发现铜片产生气泡的原因，那么学生对原电池原理中的氧化还原反应的本质就有了充分的理解，并且在探究的过程中自觉地得出“构成原电池的条件、电极的判断方法和电极反应式的写法”，达成教学目标也就水到渠成。因此我在本节的教学中完全抛开教材，通过“发现问题提出假设实验探究现象讨论获得结论应用创新”的教学主线完成了本节教学，希望通过学生的主动探究达到对原电池原理的掌握。稀h2so4三、案例分析问题情境：在烧杯中倒入一定量的稀硫酸，将铜片、锌片用导线联结后插入到稀硫酸中，发现cu片上出现气泡。为什么？提出假设：1、 cu与稀硫酸反应，生成h2放出。2、 zn、cu联结后，zn变不活泼了，cu变活泼了，故cu与稀硫酸反应，zn不反应。3、 zn、cu联结后，zn上的电子可能转移到cu上，h+在铜上得电子而发生反应。实验探究：1、 分别将zn片、cu片放入装有稀硫酸的烧杯中，观察现象。2、 同时将zn片、cu片放入装有稀硫酸的烧杯中，观察现象。3、 将cu、zn联结后，先将zn片插入到稀硫酸中，放出气泡，再将cu片插入稀硫酸中，无气体生成。4、 将cu、zn联结后，放入稀硫酸中（如图），cu片上有气泡，zn片上几乎没有气泡。5、 取反应后的溶液，加入过量naoh，检验不到cu(oh)2蓝色沉淀。6、 用灵敏电流计测量4的外电路有无电流通过，发现电流计偏转。现象讨论：1、zn片上有气泡，cu片上无气泡。铜不能和稀硫酸反应生成氢气。2、铜片上没有气泡，锌和铜浸在同一稀硫酸溶液中，铜没有变活泼。3、锌片上有气泡，铜片上没有气泡。锌和铜连接后，铜的化学性质未变。4、铜片上有气泡锌片上几乎没有气泡。锌片和铜片连接后浸入稀硫酸中铜的化学性质末变，为什么有气泡生成（氢气）？铜片上发生什么反应？（2h+2e-=h2）5、反应一段时间后，取少量烧杯中的溶液加入足量的氢氧化钠溶液，得不到蓝色沉淀，溶液中没有铜离子。则铜没有提供电子，那么h+从铜片上得到的电子来自那里呢？由第二组和第组实验的区别，推测电子可能通过导线来自锌片。6、灵敏电流计指针发和偏转，说明导线中有电流通过，电子由锌片流向铜片（zn-2e-=zn2-）。获得结论：1、 cu不与稀硫酸反应，联结上zn片后，也不改变性质。2、 zn失电子，电子通过导线转移到cu片上，溶液中的h+在cu上得电子生成h2。负极：zn-2e-=zn2-正极：2h+2e-=h2离子氧化还原反应：zn+2h+=zn2+h23、 溶液中长时间含有zn2+，而无cu2+，这样的电子得失形成的电流可以被利用。归纳：铜片上有气泡生成是因为如第四组的实验装置构成了原电池。 应用创新： 应用：请设计利用反应fe+cuso4=feso4+cu的原电池装置。（答略） 创新：下列装置属于原电池的是 前述原电池在实际应用时有什么不足，你能改进吗？引导学生课后查阅资料，并作为课外创新作业让学有余力的同学去完成，下节课进行交流总结。旨在培养学生学以至用，理论联系实际的能力。改进后的装置为（如右图）：四、学生反馈学生反馈通过问卷调查得到探究式学习是否有助于对原电池原理的理解，及对原电池结构的认识。“讨论”作为一种课堂活动是否有价值。合适的探究性教学案例对于学生理解所学知识在真实情境中的应用是否有帮助。学生对于这三个问题的反映非常积极，几乎所有的学生都说很有价值，对他们理解知识很有帮助。需要指出的是，在课堂上安排给学生的时间越多，学生的讨论就越积极。这个案例适合一课时，但如果讨论不充分就结束了，会使学生感到困惑和失败感。这时，两到五分钟的小结就非常有必要。在案例的教学中，通过事实讨论得出“假设”是探究学习的关键，一个成功的讨论侧重于探究的过程而非具体的内容或得出一个明确的结果。因为它能使教师很好的洞察学生的真实想法，并且能使学生对所学知识有透彻的理解。五、案例反思这节课从明显的实验现象造成学生的认知冲突开始，引起学生的学习兴趣，激活学生的学习内驱力。教学中不断地把实验展开、深化，通过学生的动手操作、动脑分析思考、动口讨论，归纳总结出概念和规律，唤起学生对原电池的感性认识，努力建立化学原理与实际问题间的联系；通过学生的大胆猜想和有目的的实验探索，获得对原电池原理的本质认识，然后再把理论应用于实践并有所创新。这样的教学尝试表明：这种探究性学习的教学模式充分调动了学生的学习积极性，学生真正有了学习的主动权，有利于培养学生的创新意识，提高解决实际问题的能力。模块教学建议说明（引用）学生练习应用：自制化学暖袋；阅读资料：提高燃料的使用效率。教师启发讲解：分析化学反应中能量的转化，认识放热反应、吸热反应、热化学方程式热效应计算学生交流讨论：交流自己所了解家庭或社区生活用的燃料种类、燃烧状况（燃料燃烧是否完全、有没有环境污染物排放等）、交流讨论解决化石燃料燃烧中存在问题的对策学生练习：怎样表示反应热（一）课程标准内容1、知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。2、通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。3、举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。4、认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。5、通过实验认识化学反应的速率和化学反应的限度，了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。（二）教学要求第一单元 化学反应速率与反应限度基本要求1、了解化学反应速率及其简单计算2、认识影响化学反应速率的因素，并能解释有关问题。3、认识可逆反应的进行有一定的限度。4、知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态。5、了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。发展要求1、知道影响化学反应速率的主要因素是反应物的性质。2、从化学反应速率的角度初步理解化学平衡。知道在一定条件下的可逆反应，其反应物和生成物可以在反应体系中共存，理解反应进行有一定的限度，并能解释一些简单的问题。说明不宜拓展：1、比较用不同物质表示的化学反应速率大小。2、化学平衡状态的特征和影响化学平衡的因素。3、可逆反应有关转化率的计算。第二单元 化学反应中的热量基本要求1、通过生产和生活中的一些实例，了解化学能可以转化为热能、电能、光能等。2、通过实验得出吸热反应和放热反应的概念，并从化学反应中反应物的总能量与生成物的总能量的变化理解概念。3、知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。4、初步学习热化学方程式的书写，并能进行一些简单的能量变化计算。5、了解提高燃料的燃烧效率的方法，合理利用化石燃料，减少燃料对环境的污染，认识开发高能清洁燃料的重要性。发展要求1、利用网络等工具进一步认识能源是国民经济发展和人民生活所必需的重要物质基础。2、初步了解化学键的键能与反应中能量变化的关系。3、知道可逆反应中正、逆反应能量变化之间的关系。说明不宜拓展：1、燃烧热、中和热等概念。2、盖斯定律。第三单元 化学能与电能的转化基本要求1、通过对铜一锌原电池的实验探究，认识化学能转化为电能的装置，初步认识原电池反应的原理，并能正确书写电极反应式2、了解常见的化学电源以及它们在生产、生活等方面的应用。3、通过对电解溶液的实验探究，认识电能转化为化学能的装置，初步认识电解反应原理，并能正确书写电极反应式。发展要求1、指导学生利用原电池原理设计一些简单的化学电池。2、对氢氧燃料电池的正负电极、电子的流向作用判断，并能书写电极反应式和总反应方程式。3、认识电解原理在电解饱和食盐水、电解氧化铝、电镀和铜的电解精炼中的应用。了解可用电解法制备一些活泼金属和非金属单质。说明1、对构成原电池的条件只作简单了解。2、对电解反应中离子在电极上的放电顺序不作要求。3、对除氢氧燃料电池之外的各种实用化学电源的反应原理不作补充讲解。第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用基本要求1、了解化石燃料的不可再生性及其给环境带来的问题。2、简单了解太阳能、生物质能、氢能利用的现状。3、认识开发利用太阳能、生物质能、氢能的重要性和迫切性。发展要求1、了解现状阶段的能源危机以及现阶段主要使用的能源对环境的主要影响。2、通过网络搜索等方法进一步了解太阳能、生物质能、氢能的开发利用前景说明1、太阳能、生物质能、氢能的开发利用以常识性介绍为主，不宜进行技术细节上的拓展。2、通过本单元学习，立足于现代生活和未来发展的需