高中化学选修化学反应原理1.3化学能转化为电能-电池教学设计

高中化学选修化学反应原理1.3化学能转化为电能——电池教学设计设计意图高中化学新课程的一种重要理念是学习生活中的化学，学习有用的化学。而能源是社会发展、人类文明进步不可或缺的重要条件。本单元把化学能与电能转化联系起来，让学生认识到能源科学的发展与化学科学的发展息息相关。学生已经掌握氧化还原反应的本质及化学反应中存在的能量的变化和转化，这是学习本单元重要的知识基础。本单元安排3个课时完成教学任务，重点是第一课时《化学能转化为电能》，而原电池的原理和应用又是第一课时的重点和难点。在第一课时的教学中，首先利用学生日常生活中熟知的事物，创设问题情境导入新课，激发学生的探究欲往。其次，对原电池工作原理的学习，设计到较多需要想象的抽象思维概念，学生理解起来较为费力。可先设计四个操作简单、对比性强、现象明显的实验，引导学生也能够实验探究发现问题：化学反应过程中会产生电能。再借助动画演示形象地分析原电池的工作原理，帮助学生更加快更深刻地理解原电池的工作原理。并且引导学生进行分组实验探究原电池的构成条件，有效地反馈学生的学习情况，进一步培养学生的各种能力。最后，引导学生进行实践活动：1、制作水果电池，以巩固原电池的工作原理，引出原电池的应用：制作电源。2、对比实验：粗锌和纯锌分别与稀硫酸反应，让学生在自主探究中喜获新知：利用原电池能加快化学反应速率。也为认识钢铁腐蚀及防止金属腐蚀原理作了很好的铺垫，使学生对原电池的原理和应用有更深刻的认识和体验。教案（一）课时1课时（二）教学目标知识与技能：①通过实验探究，认识化学能可以转化为电能；②掌握原电池的工作原理和构成条件；③了解原电池原理在生产、生活中的实际应用。过程与方法：利用实验探究方法学习原电池的原理和构成条件。情感态度与价值观：通过实验探究，培养严谨细致的科学态度和质疑精神。（三）重、难点教学重点：初步了解原电池的原理和组成了解原电池原理在生产、生活中的实际应用教学难点化学电源的组成和工作原理原电池原理在生产生活中的实际应用（四）教学方法教法：试验法、讲授法、探究法、阅读讨论法学法：自主学习、探究学习、合作学习相结合（五）板书设计一、原电池:将化学能转化为电能的装置。二、原电池的工作原理三、组成原电池的条件1．两种活泼性不同的金属（或一种金属和另一种非金属导体）构成电极。2．电解质溶液。3．构成闭合回路。4．发生一个氧化还原反应。四、原电池的应用制造多种多样的化学电源利用原电池反应加快化学反应速率利用原电池原理防止金属腐蚀（六）教学过程活动元设计学生活动设计教师活动设计设计意图创设问题情景（预设时间为3分钟）学生思考、讨论、交流（预设学生的回答情况）学生甲：电流的形成原因是电子的定向流动学生乙：氧化还原反应的本质是发生电子的转移电能是现代社会最清洁、也是最重要的二次能源，人类生产、生活的各个方面都离不开它。[播放录像][提问]1、电流的形成条件是什么？2、氧化还原反应的本质与电流有何联系？鼓励学生踊跃回答通过联系学生熟悉的问题情境，以吸引学生注意力，激发学生的探究欲望。学生的自然兴趣事提高学生的内部动力。活动与探究（一）（预设时间为8分钟）分组实验：铜锌原电池原理实验1：把一块锌片和一块铜片分别插入盛有稀硫酸的烧杯里。实验2：把一块锌片和一块铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯里，但不接触。实验3：用导线将锌片和铜片连起来。实验4：在导线中接入一个灵敏电流计。如何让氧化剂与还原剂之间得失的电子能够定向流动，形成电流。请同学们设计实验实现设想。学生通过试验探究发现问题：化学反应中会产生电能，体验自己探究知识的乐趣；更加注重实验的操作和实践能力的培养，缩短探知的时间，降低学习的难度，同时使学生进一步认识化学实验的作用，从而有限地激发学生的创造性。活动元设计学生积极思考并交流讨论（预设学生的回答情况）学生甲：实验2中，锌片表面有气泡产生，而铜片表面仍然无明显反应现象。实验3中，用导线连接后，锌片表面仍有气泡产生，但同时铜片表面也有气泡冒出。学生积极思考并交流讨论投影：1．实验2和实验3中的现象有何不同？2．实验3和实验4中铜片表面有气泡产生，你认为这种气体可能是什么？3．锌片和铜片的质量如何变化？溶液中c（H+）如何变化？4．实验4中电子流动的方向如何？该装置的正负极分别是什么？自主学习（预设时间为8分钟）学生阅读课本38-39页该实验中电流计的指针发生偏转，说明导线中有电流通过。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：将化学能转化为电能的装置。巡视并指导学生自学[设问]那么，原电池装置是如何把化学能转化为电能的呢？我们一起来分析它的工作原理。[板书]二、原电池的工作原理活动与探究（二）（预设时间为5分钟）分组实验：原电池的构成条件实验1：把一块锌片和一块铜片插入盛有酒精的烧杯里，用导线将锌片和铜片连起来，在导线中接入一个灵敏电流计。实验2：把两块铜片插入盛有稀硫酸的烧杯里，用导线将铜片连起来，在导线中接入一个灵敏电流计。实验3：把一块锌片和一块铜片分别插入两个盛有稀硫酸的烧杯里，用导线将锌片和铜片连起来，在导线中接入一个灵敏电流计。归纳小结原电池的构成条件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、组成原电池的条件指导学生观察和养成规范的实验操作充分肯定学生的成果后投影原电池的构成条件：1．两种活泼性不同的金属（或一种金属和另一种非金属导体）构成电极。2．电解质溶液。3．构成闭合回路。4．发生一个氧化还原反应。教师参与活动并适时点拨、鼓励和引导学生通过理性地分析问题，推测问题，自主设计、小组合作、动手实验，在实验中不断地发现问题，解决问题，构建自己的知识结构理论与实践相结合，增强教学的时效性。联系实际学生做笔记学生分组实验分别往两个表面皿中加入等量的稀硫酸，分别加入一粒粗锌和一粒纯锌（注意要同时）小组讨论后交流（预设学生的回答情况）实验中粗锌反应速率比纯锌快。原因是粗锌中含有重金属，构成原电池，加快反应速率。阅读课本39页相关内容四、原电池的应用制造多种多样的化学电源利用原电池反应加快化学反应速率利用原电池原理防止金属腐蚀实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气，为了提高氢气的生成速率，可以使用含有重金属杂质（如铜）的粗锌。实验中你观察到什么现象？这是为什么？引导：通过这个实验，也说明不纯的金属更容易被腐蚀。这就是钢铁比纯铁更容易被腐蚀的原因。让学生在自主探究中喜获新知：利用原电池能加快化学反应速率。也为人事钢铁腐蚀以及防止金属腐蚀原理作了很好的铺垫，使学生对原电池的原理和应用有更深刻的认识和体验。课后作业什么是电化学腐蚀？在潮湿的空气里，钢铁制品的表面为什么会形成无数微小的原电池正、负极各是什么？对应的电极反应分别是什么？如何防止钢铁的电化学腐蚀肯定学生的回答小结（预设时间2分钟）学生思考，讨论后交流（七）教学反思在本节课