新课标人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》的教学设计

化学能与电能教学设计教材分析:本节课在教材中的地位和作用本节课是新课标人教版高中化学必修2第二章第二节化学能与电能的教学内容，是电化学中的重要知识。初中化学已经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。该节内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。教学设计思路：（1）教师创设情景，通过介绍材料（利用化学史实伏打电池的发明创设教学情景，提出关于化学能如何转化为电能的问题，沿着伏打发明电池的历程开始自主探究）。得到启发，沿着伏打发明电池的历程，设计、动手实验探讨原电池原理。然后开展第二个探究性实验：通过提供材料，让学生设计实验方案，分组讨论、得出最佳方案，探讨构成原电池的条件。最后开展第三个探究性实验：利用所学知识，根据现有材料，制作水果电池，让学生体验学习化学乐趣。（2）生活在现代社会，学生对“电”有着较丰富的感性认识。要充分利用学生已有的经验，以及电学、化学反应中能量变化和氧化还原反应等知识，调动学生主动探索科学规律的积极性。通过实验探究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质以及这种转化的综合利用价值。课 题化学能与电能授课人申明玉学 校江西省南康中学教学目标1. 知识与技能：了解常见的化学能与电能的转化方式举例说明化学能与电能的转化关系及其应用，认识研制新型电池的重要性，形成科学技术的发展观。 理解原电池原理及其形成条件2. 过程与方法：通过预习培养学生自学能力、独立解决问题、发现问题的能力。通过实验探究培养学生主动探索科学规律的精神 通过思考与交流，让学生学会联系自己已掌握的知识通过比较归纳认识事物的本3. 情感、态度与价值观培养学生主动参与意识。经历探究过程，提高学生的创新思维能力，勇于探索问题的本质特征，体验科学过程；通过对废旧电池的处理加强环保教育。重 点初步认识原电池概念、原理、组成及应用。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向电能转化的本质以及这种转化的综合利用价值。教学方法预习、实验探究、讨论、启发、讲解、练习仪器、药品镁条、铜片、铁片、稀硫酸、乙醇、电流表、导线、金属夹、手电筒用小灯泡、果汁（苹果汁、柠檬汁等）、500ml烧杯、水果。教 师 活 动学 生 活 动设 计 意 图导入新课 创设问题情景，引导学生建立新思维1、创设问题情景，引入课题（1）指导学生阅读课本关于电力在当今社会的应用和作用，提出问题：物质中的化学能在什么条件下能转化为电能呢？又是如何转化的呢？（2）多媒体展示2001年我国发电总量构成图和火力发电的相关图片、影响和图表，引导学生分析燃烧的氧化还原本质及其能量的变化。2、建立新思维，提出新的研究任务（1）引导学生讨论分析火力发电的利与弊，提出问题：能否将化学能直接转化为电能？怎样实现这个转变？（2）通过分析火力发电的利与弊，实现从“化学能热能机械能电能”思维模式向“将化学能直接转化为电能”新思维模式的转换，同时形成高效利用燃料，不浪费能源，积极开发高效清洁燃料的意识。新课教学过程研究讨论系列活动【实验与问题探究】实验1：锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？问题1：反应中哪种物质失去电子？哪种物质得到电子？实验2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？问题2：Zn是通过什么途径将电子转移给溶液中的H的？实验3：在锌片和铜片导线是连接一电流计插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？问题3：反应中哪种物质失去电子？哪种物质得到电子？电子从Zn到溶液中H经历了哪种途径？导线在这个过程中起到什么作用？电子流动的方向如何？【学与问】根据你所了解的电学知识，你知道电子是怎样流动的吗？你如何判定装置的正、负极？【动画模拟】原电池的微观原理【分析】当把用导线连接的锌片和铜片一同浸入稀硫酸中时，由于锌比铜活泼，容易失去电子，锌被氧化成Zn2+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，氢原子再结合成氢分子从铜片上逸出【教师总结】【板书】(1)原电池的定义将化学能转变为电能的装置叫做原电池（2）原电池的电极负极：发生氧化反应，电子流出（流向正极）的一极正极：发生还原反应，电子流入（来自负极）的一极研究讨论系列活动2【实验探究】根据己经具备的氧化还原反应知识和电学适应，利用提供的实验用品，请同学们自己独立设计一套电池装置。用品：镁条、铜片、铁片、稀硫酸、乙醇、导线、金属夹、手电筒用小灯泡、果汁（苹果汁、柠檬汁等）、500ml烧杯。根据学生的实验结果，引导学生分析总结原电池的构成条件：有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极电极材料均插入电解质溶液中（能自发进行氧化还原反应）两极相连形成闭合电路【实践活动】根据构成原电池的条件可知：利用水果如苹果、柑橘、柠檬或番茄等都可以制作原电池。【小结】化学电池的反应本质是氧化还原反应【练习巩固】1X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X和Y组成原电池时，Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为（ ） （A）XYZ （B）XZY （C）YXZ （D）YZX学生观察、思考、讨论学生的注意力集中在新课上将学生分为两组，进行实验探究，观察实验现象并记录，小组成员根据每组实验设置的问题，进行交流讨论，列出自己的想法.实验现象问题讨论分析自己的想法实验1实验2实验3根据探究实验进行回答学生观看这一变化过程可以表示如下：锌片：Zn - 2e = Zn2+ (氧化反应）铜片：2H + 2e = H2 （还原反应）总反应：Zn2H+ = Zn2+ + H2实验用品及操作实验现象结论Cu-Zn与一个西红柿进行实验。Cu-Zn与两个西红柿进行实验调查以下项目：常用化学电池的种类、名称、形状、电极、电解质、电压、可否再充电、价格、存放期、特点、用途、回收途径等。列表进行比较或写成调查报告，然后全班问题情境设计贴近生活、贴近实际，能激发学生求知欲， 这种通过问题情景的引入方法，不仅能激发学生的学习兴趣和探究热情，又能使学生明确学习目标，进入学习主题，避免思维的盲目性。把教材中“实验2-4”改为4个对比分析的探究实验,并增加原电池产生电流原因的实验探究和原电池形成条件的实验探究，以培养学生的观察能力、思维能力、实验能力。主要采用了实验探究法、问题探讨法、分析推理和比较归纳法等教学方法，更好地突出本课重点，突破难点，完成教学目标。进一步明确原电池的工作原理“师生互动”式教学模式是以问题的发现、探究及解决为主要线索，教学中突出教师的主导性和学生的主体性在探究过程中的合作与互动，最终达到培养学生发现问题及解决问题能力的目的。在操作中，教师要及时捕捉学生在探究过程中碰到的问题或困难，适时予以指导和调控，防止学生在探究过程中出现盲目性、随意性与低效性。对学生来说，学习过程的每一个环节，都需要发挥主观能动性，在不断思考和探索中去自我建构，完善认知结构。培养学生实践创新能力。从正逆两个方面锻炼学生对原电池构成条件的应用，而且达到学以致用，使学生觉得化学就在我们身边，从而激发学生学习兴趣，启迪学生思维。一方面是学生对本堂课学习情况的反馈，同时使学生对所学知识巩固加深。【板书设计】第二节 化学能与电能原电池锌片：Zn - 2e- = Zn2+ (氧化反应）铜片：2H+ + 2e- = H2 (1)原电池的定义将化学能转变为电能的装置叫做原电池（2）原电池的电极负极：发生氧化反应，电子流出（流向正极）的一极正极：发生还原反应，电子流入（来自负极）的一极（3）原电池的