化学能与电能-教学设计

1、化学能与电能 教学设计中宁中学 荣涛一、教材分析这是学生第一次接触到电化学的知识，而在现代社会，学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识，而化学反应与电能之间有什么关系，在本章可以得到解答，从而对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。教材从能量转化角度和实验探究来发现和认识这种实现化学能转化为电能的装置原电池装置，再通过“科学探究”进一步挖掘原电池原理和组成条件。教材紧密联系生活实际，以激发学生学习化学兴趣，更重要的是启发学生运用已学化学知识解决实际问题，从而培养学生的创新精神。二、教学目标1知识目标：通过实验探究，认识到化学能可以转化为电能； 掌握原电池的工作原理和构成条件；2.能力目标：

2、培养学生的实验操作能力、观察能力、科学的学习方法，培养学生创造性思维与探究能力，以及提出问题、分析问题、解决问题的能力。3.情感目标：通过小组探究实验活动，培养学生自主探索创新精神和同学间的交流合作学习的协作精神，并通过实验不断体现出由实践认识再实践再认识的认知过程。三、重点：掌握原电池的工作原理和构成条件四、难点：原电池工作原理和构成条件的探究活动五、设计思路教学方法：实验探究法。通过实验、分析、讨论、总结、应用等过程，诱导学生观察、思考、推理、探究。首先由教师提出问题、创设实验情景，学生通过设计、动手实验探讨原电池原理；然后进行原电池构成条件探究，通过提供材料，让学生设计实验方案，分组讨论

3、、得出结论；最后让学生在课外开展第三个探究性实验：利用所学知识，自备材料，制作水果电池，完全让学生体验学习化学乐趣。六、教学准备讲授、演示实验、学生分组实验、多媒体辅助教学。实验准备：电流计，铜片、铁片、锌片、碳棒、稀硫酸、硫酸铜溶液、无水乙醇、蒸馏水、导线（带鳄鱼嘴）、烧杯、塑料棒、西红柿等水果。课件准备：教师制作课件、铜锌原电池工作原理的模拟动画、多媒体教学平台。七、教学过程教师活动学生活动活动意图【多媒体展示】电视机、电脑、手机、电动车等图片。【讲述】各种电器已经融入我们现在的生活中，如果意外停电的话，我们会感到十分的不方便，人们的生活生产离不开电能，它是目前我们使用的最方便、最清洁的二

4、次能源。提问石油、电能、核能、风能哪些是二次能源？为什么？学生观察、体会【阅读】资料卡片【回答】电能和核能，因为它们是人工转化而得的。由于学生平时可能不注意，通过图片让学生体会到现代生活确实离不开电能。自学认识一次能源、二次能源。【过渡】我们已认识的化学能与电能又有什么关系呢？它们能不能转化？【板书】第二节 化学能与电能 【多媒体展示】发电厂工作原理图【讲解】火力发电是通过化石燃料燃烧(氧化还原反应)，使化学能转变为热能，加热水使之汽化为蒸汽推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。燃煤发电是从煤中的化学能开始的一系列能量转换过程：化学能热能机械能电能。【提问】跟据刚才的认识，能不能分析一下发电厂发电

5、的利和弊？（并对学生的回答进行引导补充）【回答】利：原料充分、技术成熟、发电量大，可得到持续电流。弊：对环境污染较重，所需原料是有限的不可再生的化石燃料，转化过程中能量有损耗。让学生认识了发电厂的工作原理，并能用自己的观点分析电厂发电的利与弊，煅炼学生,敢于表达。【设问】那我们能不能发明一种装置，直接把化学能转化成电能呢？【问题探究】（用多媒体展示出问题和实验过程）1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？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？3、锌片的质量有无变化？溶液中c (H+)如何变化？4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？【提问】请做完实验的同学来描述一下自

6、己观察到的现象，并做解释。分组实验学生动手操作，老师引导观察。【学生回答】 实验1中，锌片表面有气泡产生，锌与稀H2SO4反应，置换出氢气。铜片插入稀H2SO4后，无明显反应现象，这是因为铜是在金属活动顺序表排在氢的后面，它不能与稀H2SO4反应，置换出氢气。实验2中，与实验1中现象相同实验3中，用导线连接两块金属片后，锌片表面仍有气泡产生，但同时铜片表面也有气泡冒出。引出今天的主题原电池培养学生动手实验，观察实验，分析实验的能力。【讲述】 他回答得非常正确，锌是活泼金属，能与稀H2SO4反应置换出氢气。该反应的离子方程式表示如下。【板书】 Zn + 2H+ = Zn2+ + H2(氧化还原反

7、应)【设疑】铜片并没有溶解，也就是铜并没有失去电子，那么在第三组实验中它表面氢离子形成氢分子所需要的电子是怎么得到的呢？H+得到的电子是铜失去的吗？如果不是，那会不会是锌失去的呢？如何来证明？【引导】1、Cu一定不会失电子，只能是Zn2、Zn把电子给Cu过程中导线上有电子流过，该用什么仪器检测呢？【实验演示】【讲述】现在，我们在导线中间连接一个灵敏电流计，请大家注意观察电流计上指针的变化。(操作之)。大家看到了，电流计的指针发生偏转，说明导线中有电流通过。因此，像这样能将化学反应中的化学能转化为电能的装置，我们称之为原电池。【板书】一、原电池定义：化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。学生思考

8、，分析，教师引导【回答】锌失去电子，形成锌离子，电子可以直接进入溶液中，也可以经过导线到达铜片，然后由铜片进入溶液中。也就是锌所失去的电子经由导线达到铜片，然后提供给溶液中的氢离子形成氢分子。电子的定向移动可以在第三组装置上加电流计测试。观察，验证明刚才那位学生的想法。笔记。对于这个问题的解决教师注意引导，尽量让学生设计，培养他们设计实验的能力。【讨论】（让学生分小组讨论）1在锌片和铜片表面分别发生了哪些变化？2电子从哪里来，到哪里去？3.电池的正极和负极分别是什么？判断依据是什么？4.溶液中有哪些看不见的动作？【flash动画演示】原电池工作原理，教师边演示边讲解。【板书】2、电极反应：负极

9、(Zn)：Zn-2e-Zn2+正极（Cu）：2H+2e-H2小组讨论【小组汇报】（回答可能有多种，只要合理即可）由于Zn失去的电子经导线转移到Cu片上，故导线上有电流通过，因此电流计指针发生偏转。电子由锌片流向铜片，根据物理学知识，电子移动方向与电流方向相反，电流由铜片流向锌片，铜片为正极，锌片为负极。培养分析问题能力，和团队协作能力。让学生感受到知识往往是同学之间交流的结果。【提问】跟据以上对原电池反应原理的认识，原电池反应属于哪一类反应？【讲解】原电池的设计是理论依据是在常温下能够自发进行的氧化还原反应，在原电池的负极发生的是失电子的反应氧化反应；正极发生的是得电子的反应还原反应。【边分析

10、边板书】见附表1【回答】氧化还原反应聆听、理解让学生清楚的认识原电池的工作原理【讲述】 那么构成原电池需要哪些条件呢？我们一起来探究原电池的构成条件！【板书】 三、构成条件【ppt演示】按附2表进行实验，分析构成原电池的条件。【小结、板书】构成原电池条件：“两极液成回路”。1、 活泼性不同的两个电极2、 电极需插在电解质溶液中；3、 必须形成闭合回路。【练习】见附表3思考，整理【回答】 结论1：必须有两种活性不同的金属或能导电的非金属作电极；2、必须有电解质溶液；3、两电极用导线相连和电极要插入电解质溶液相连形成闭合回路。记忆。学生自己动手得出结论，但教师必须做足引导，才能使课堂紧凑，有实效。

11、培养学生分析问题的能力。【课堂总结】通过本节课的学习我们认识了化学能可以在发电厂转化为电能，还能利用原电池装置直接将化学能转化为电能，并一同探讨出了原电池的工作原理和构成条件，希望同学们下去多注意观察，多思考。八、作业布置：1、制作水果电池：材料：蕃茄、铜片、铁片、耳机2、解决问题：了解一个真正的电池，看看哪些地方运用到今天大家的研究成果3、预习发展中的化学电源。附表1：附表2：附表3：【课堂练习】1、 现在请大家根据上述的标准来判断下列几个装置能否构成原电池。2、请你当医生：格林太太是位漂亮、开朗、乐观的妇女,当她在开怀大笑的时候，人们才可以发现她一口整齐而洁白的牙齿中镶有两颗假牙：其中一颗

12、是黄金的这是格林太太富有的标志；另一颗是不锈钢做的这是一次车祸后留下的痕迹。令人百思不解的是，打从车祸以后，格林太太经常头痛，夜间失眠，心情烦躁你能为格林太太开一个药方吗？ 九、板书设计第二节 化学能与电能一、原电池定义：化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。二、反应原理：十、教学反思本案例是一节以学生为主体的实验探究式新课。在教学中，让实验成为学生实践体验的一部分，通过自主实验，启发引导，小组合作，讨论分析等方法，让实验成为帮助学生开展探究活动的积极手段，并在其过程中培养他们基本技能，激发他们的探究热情，激活学生的学习内驱力。从整节课的教学过程来看，它重在探究、重实践。在实验探究中，不仅激发学生学习兴趣获得知识，更能启迪学生思维、培养科学精神和创新能力，为学生的进一步发展创造一个新的局面。在实践中学会交流，学会合作，并意识到合作是学习的有效途径，培养集体意识，很好