高中化学-化学反应为人类提供能量-原电池教学设计学情分析教材分析课后反思

PAGE化学反应为人类提供能量—原电池新授课教学设计【学生课前或课外学习活动设计】课前：布置学生对照学案的“课前活动区”，阅读课本预习本节课的内容，并完成学案的“预习体验”，为上课做好知识铺垫。课后：让学生观看“课后微课‘原电池的应用’”，并完成学案的“课后演练区”。同时，有了上课学生自己动手做“橙子电池”的经验，鼓励学生回家用家里的水果或土豆、镀锌铁钉、五角铜币和导线，自己制作水果电池，从而感受成功的喜悦，展现化学学科的魅力。【学生课堂学习效果评测工具】本节课要实现两个学习目标。对于学习目标一原电池的工作原理的学习，由于是重难点，先设置问题情境引导学生思考，然后通过教师做演示实验进行探究，多媒体动画演示微课“原电池的工作原理”，并针对微课提出问题，学生针对所提问题进行交流研讨得出结论，进一步完成“目标1评价”。对于学习目标二原电池的形成条件，主要由学生根据所给实验仪器和药品，自己设计实验方案并进一步优化实验方案，然后分组实验进行探究，根据实验现象分析原因，由学生进一步总结出原电池的形成条件，然后完成“目标2评价”。在完成了两个目标的学习后，教师提出如何对上课播放的视频，利用所学知识让学生对“牛人电池”做出合理解释。最后，通过“学以致用‘小小电池设计师’”环节，在课上让学生自己动手制作水果电池使音乐贺卡响起，既能检测学生对本节知识的领悟程度，同时也是对学生的动手能力的一个很好的评价手段。【教师教学策略方法设计】本节课为新授课，知识结构清晰，重点、难点突出。课堂中主要采用了学案导学、设置问题情境启发教学、教师演示实验探究、微课助学、学生分组实验探究、多媒体教学等教学手段。首先通过播放“牛人电池”的视频，激发学生的学习兴趣。然后教师对应相应的学习目标一，设置问题情景加以启发引导，结合教师演示实验、课堂微课动画演示等，达到深刻理解原电池工作原理的目的。对学习目标二的学习，主要通过在目标一锌铜原电池的基础上，学生分组交流研讨，设计并优化实验方案并利用所给实验仪器和药品，动手通过实验探究，自己分析得出结论的教学方式，达到让学生真正的理解知识的目的。并对应两个目标进行相应评价，从而实现了教学目标、教学内容和教学评价的一致性。最后，让学生利用本节课学习的知识，用橙子、锌片、铜片和导线等自己动手设计一个水果电池使拆掉纽扣电池的音乐贺卡响起来，一方面达到了学以致用的目的，同时也锻炼了学生的动手能力，从中感受学习化学的成就感，展现了化学学科的魅力，激发学生学习化学的浓厚兴趣，同时借机鼓励学生学好化学，长大后能利用所学的化学知识解决当今世界的一些能源问题，更好的的造福于人类。【课堂教学过程设计】教学环节教师教学活动设计学生学习活动设计设计意图时间预设情景引入通过大屏幕播放一段“牛人电池”的视频，引导学生如果土豆或水果都可以制作电池，就能解决生活中的一些能源问题。为了达成这个美好的愿望，也为了帮助视频中的主持人找到“牛人电池”的合理解释，进入本节课的学习主题—原电池。观看视频引起学生学习原电池的兴趣，强调学好化学的重要性2分钟过渡课件展示本节课两个学习目标：1、通过锌铜原电池的探究，会描述原电池的工作原理2、通过分组实验探究，能总结出原电池的形成条件认真阅读学习目标，明确学习任务使学生的学习有目的性，提高学习效率预习提问1、化学反应释放的能量都可以有哪些形式？从能量转化的角度说明“即热饭盒”的道理。2、什么是原电池？学生自由主动回答对课前学生活动进行简单评测，并由原电池的概念，设疑原电池的工作原理2分钟过渡原电池是如何的将化学能转化成电能的呢？学生思考由概念引发学生思考1分钟实验探究将Zn片插入H2SO4溶液中将Cu片插入H2SO4溶液中若将Zn片,Cu片用一导线与电流计连接后再浸在H2SO4溶液中学生回答1和2，并仔细观察实验3实验现象，并思考产生现象的原因教师演示实验32分钟设置问题驱动交流研讨【交流研讨】通过对实验现象的观察和分析，回答下列问题：实验三的电流计指针偏转，说明什么？锌与稀硫酸反应的实质？从氧化还原角度说说电子转移的情况。3、对照原电池工作原理示意图，回答：当锌片与铜片用导线相连时，为什么在铜表面上能看到气泡？为什么会形成电流？小组内部先讨论交流，然后小组代表起来回答用问题驱动，使学生能主动思考；同时小组交流有利于发挥小组的智慧，代表发言能锻炼学生的口语表达能力3分钟点评根据同学的回答情况给予指导、点评及时的表扬鼓励能激发学生的学习兴趣和增强学习动力5分钟播放微课利用微课，动画演示原电池的工作原理。提醒学生仔细观察，细细体会。学生用心学习微课内容利用微课，用动画的形式模拟原电池的工作原理，形象生动，使学生更有利的理解原理。设置问题驱动交流研讨通过微课的学习：你能否从微粒（电子、离子）的移动方向和发生的氧化还原反应类型（氧化反应还是还原反应）角度，以及电极材料的活泼性几个方面说明什么是正极、什么是负极吗？小组内交流研讨，并根据微课总结负极和正极的定义用问题驱动，使学生能主动思考。并及时的对学生的回答做出评价，表扬鼓励。小结目标1原电池定义电极及微粒移动方向学生总结，并整理课堂学案锻炼学生归纳总结的能力2分钟目标1评价1、下列反应中，在原理上可以设计成原电池的是A．Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应B．铝片与盐酸的反应盐酸与NaOH溶液的反应石灰石的分解反应2.下列有关原电池的说法中正确的是A.是把电能转化成化学能的装置B.电子流出的一级是正极C.负极发生还原反应D.溶液中的阳离子向正极移动学生思考后举手回答，并对自己的选择进行合理的解释。对目标1的达成进行目标评价。2分钟过渡刚才我们学习了原电池的工作原理，那么要形成一个原电池，需要满足哪些条件呢？学生思考进入目标2的学习过渡，用问题质疑激发学生思考1分钟实验探究实验仪器和药品：灵敏电流表1个，烧杯2个，导线若干，锌片2个，铜片1个，石墨碳棒1个，稀硫酸1瓶，无水乙醇1瓶。请你用以上的仪器和药品，在铜锌原电池的基础上作稍许改变（换一个电极或换一换溶液等），看是否还能形成原电池，并进一步总结出原电池的形成条件。（设计实验方案→优化实验方案→实验验证→得出结论）先分组设计实验方案，然后小组间补充完善优化实验方案，然后分组进行实验验证，分析实验结果并得出结论。先让学生明确解决目标2的方法指导。然后自己动手实验得出结论，锻炼学生分析问题解决问题的能力，体现课堂中学生的主体地位。8分钟目标2小结原电池的形成条件①能自发的发生反应（先决条件）②活泼性不同的（一般为较活泼的金属，为不活泼金属或导电的非金属如石墨）③电极插入_________(填电解质或非电解质)溶液。=4\*GB3④必须形成回路。(内电路的溶液中导电的是________，外电路导线中导电的是________。)学生通过实验分析自己总结形成条件。并整理课堂学案。让学生自己得出结论，锻炼学生归纳总结的能力。2分钟目标2评价1、下列烧杯中盛放的都是稀H2SO4，在Cu电极上产生大量气泡的是()（图略）2、如下图所示装置中，能够构成原电池产生电流的是()（图略）学生思考后举手回答，并对自己的选择进行合理的解释。对目标2的达成进行目标评价。3分钟互应本节课的引入并学以致用通过这节课的学习，你能否帮视频中的主持人找到“牛人电池”的合理解释？【小小电池“设计师”】请你利用桌上的水果，设计一款有一定实用价值的小电池。【小贴士】1、可以用发光二极管或音乐贺卡蜂鸣器发声来代替电流计，增加探究趣味性。2、如果能增大电极与电解质的接触面积，减小两电极的间距，并能串联电池，“威力更大”！还不赶快试一试！看哪个组最先使音乐贺卡响起来。学生联系本节内容展开思考，并自己动手设计水果电池使音乐贺卡响起，从中感受学习化学的成就感。解释“牛人电池”，互应引课，并活学活用，既能检测学生对本节知识的领悟程度，同时也是对学生的动手能力的一个很好的评价手段。同时展现化学学科的魅力，并借机强调学好化学的重要性，更好的解决能源问题，更好的造福于人类。7分钟知识整合通过本节课的学习，你都有哪些收获？请将本节课的知识联系形成框架，并总结出其重点内容。然后根据学生的总结，利用大屏幕强调本节课的重点内容“原电池的工作原理示意图”整理、强化知识点让学生通过整合，形成本节课的两个知识框架。3分钟布置作业1、观看微课，了解原电池的应用。2、完成学案【成功体验】部分。学生记录作业通过完成学案【成功体验】让学生审视自己这节课内容的掌握达成情况，以做到心中有底。通过观看课后微课，见识更多的电池，为高二的学习打下基础。1分钟【板书设计】原电池一、原电池的工作原理1、定义2、电极及微粒移动方向二、原电池的形成条件《原电池》学情分析原电池是化学能转变为电能的一种装置，利用它的原理制成干电池和各种化学电池在工农业生产、科学研究和日常生活等方面都有广泛的用途。因此，原电池的教学是电化学中的重要内容，又因其涉及到物理、化学等多方面的知识，知识点多，难度大，微观内容比较抽象，也是难度较大的教学内容，所以，本节教学要注重教学方法的选择和学生认知水平的有效迁移。本节课以实验事实设疑，又以实验事实释疑，让学生从直观，生动的实验中发现问题，找到学生的知识生长点，进一步引导学生进行推理和分析，再通过实验验证分析的结果。在探究活动中引导学生逐步突破原由认识，形成新认识，这样得出的结论学生才能真正理解和牢固掌握。从学生的心理特点来看，高一的学生对新鲜事物有强烈的好奇心和探索欲望，对老师的讲授敢于质疑，有自己的想法和主见。往往不满足于老师告诉他是什么，而更愿意自己去探索是什么和为什么，并且具备了初步的探索能力。在思维发展的层次上，学生的形象思维已充分发，抽象思维也正在迅速发展之中。实验探究是让学生在具体实验事实的基础上分析问题得出结论，符合学生的思维特点，有利于在形象思维的基础上发展学生的抽象思维。但学生的抽象思维和探索能力毕竟还处于初级阶段，尚不成熟，这就决定了他们还不能成为完全独立的探索主体，探索活动需要在教师的组织引导下，有目的有计划地进行。教师的作用是“引导和启发”，即引导学生独立思考，主动探索，当学生的思考和探索遇到困难时，及时给予启发，提示，点拨，以帮助学生顺利地开展实验探索活动，既不是灌输也不能放任自流，而是放手、放开。因此，本节课的部分实验是预先设计的，但同样起到了实验探究应有的作用，作为学生的知识水平很容易盲目去探索。在实验探究的过程中，学生肯定发现了不少新问题，心里有很多想法，其中不乏正确的和错误的，常规的和富于创新的想法。因此要让学生把他的想法表达出来，这既能丰富学生对原理和正确结论的多角度的认识，也是对学生探究精神的一种肯定和保护。《原电池》效果分析本节课是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，通过教师演示实验、学生分组实验，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的基本技能，激发他们的探究热情。1、通过视频“牛人电池”提出问题，引入新课，并给出了本节课的学习目标，大大激发了学生学习的积极性。2、学习目标一的课堂学习活动模式为：创设情境（教师演示实验）→提出问题（学生观察实验现象并提出质疑）→小组合作探究，分析问题（小组合作研讨总结出了原电池的工作原理）→学生总结，教师点拨（小组交流展示，教师适时运用微课点拨）。3、学习目标二的课堂学习活动模式为：提出问题（原电池的构成条件）→小组合作探究（小组合作根据实验条件制订可行方案）→师生评价→实验探究（学生动手实验）→小结→升华（制作音乐卡片）。4、后续学习：提供了微课，让学生对化学电源有一定的认识，加深化学与生活的密切的联系。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，很好实现化学教学的情感目标。从整体教学效果来看，学生对知识点的掌握是相当不错的，原电池的原理及形成条件，学生都能轻松、愉快的掌握并应用，为后面的新内容的学习打下坚实的基础。同时，通过实践—认识—再实践的亲身体验的学习过程，加深了对知识的理解。更重要的是，也让学生充分展示自己的机会，使课堂围绕学生为中心的教学活动，真正体现学生的主体地位，大大激发学习积极性。《原电池》教材分析【教材分析】《原电池》这节教材以学生熟悉的实验（金属与酸的反应）为基础，从能量转化角度来引出这种实现化学能转化为电能的装置——原电池装置。根据此原电池原理制成的各种电池在现代工农业生产、科学实验、日常生活中存在广泛的应用，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。学生在本章第1节的学习中知道，化学反应可以把储存在物质内部的能量以热能、电能、光能等形式释放出来，但他们不知道怎样才能实现这些转化。本节以“化学反应为人类提供能源”为主题，在使学生认识化学在能源开发和利用方面的作用的同时，解决上述问题，特别是“化学能是如何转化成电能”这一问题。作为化学必修模块中元素化合物和基本概念、基本理论部分学习的最后一节，本节承担着对前面知识的回顾、总结，以及深化和提升学生认识化学研究的应用价值的双重任务。【教学目标】知识与技能：学习用实验研究的方法，探究原电池的工作原理和形成条件。过程与方法：经历对化学能与电能转化的化学实验探究的过程，进一步理解探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。能对自己探究电池概念及形成条件的学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习化学的能力。情感态度与价值观：发展学习化学的兴趣，乐于探究化学能转化成电能的奥秘，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐；赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献，关注能源问题，逐步形成正确的能源观。【教学重点】原电池的工作原理；原电池的构成条件。【教学难点】原电池的工作原理【课前准备】教师制作课件和微课并准备实验，学生做好适当预习准备。【活动与探究建议】探究原电池的工作原理是本主题的核心活动，教学过程中要注意启发学生进行探究式思维，培养他们的思维能力和观察能力。原电池的构成条件可让学生自行设计实验方案进行实验探究得出结论。在“化学反应原理”“化学与生活”等选修模块中，将深入研究原电池的工作原理，教师在教学过程中应严格把握教学内容的深广度。化学电源的教学要求比较低，它的教学可以结合一些活动来进行。例如，可以让学生收集一些废旧电池，观察电池的外观，初步分析电池的类型、用途等。可以通过制作微课让学生了解。本节教材除了要求学生掌握“原电池的工作原理”等具体的知识点外，希望能从大视野、高观点、多角度了解化学在人类社会发展中的作用，以及化学研究的前沿。化学反应为人类提供能量——原电池学案授课人：阅读教材P49~P52内容，并结合已经学过的知识思考下列问题：化学反应释放的能量都可以有哪些形式？请从能量转化的角度说明“即热饭盒”的道理。铁路工人经常利用铝热剂来焊接钢轨，请写出发生反应的化学方程式并解释其中的原因。什么是氧化还原反应？氧化还原反应的实质是什么？如何设计实验证明氧化还原反应中存在电子的转移？（以Zn+Cu2+=Zn2++Cu为例说明）回顾物理所学电学的知识，如何判断电源的正负极，电流方向与电子移动方向的关系是怎样的？4、什么是原电池？通过____________反应把________能转化成________能的装置。原电池中发生反应的类型一定是反应。【预习体验1】指出下列变化能量是怎样转化的：(1)燃烧天然气煮饭(2)给手机的电池充电(3)蜡烛用来照明(4)各种电池放电的过程【预习体验2】下列反应中，属于氧化还原反应的是（）A．Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应B．铝片与盐酸的反应C．盐酸与NaOH溶液的反应D．石灰石的分解反应学习目标1：通过锌铜原电池的探究，会描述原电池的工作原理【实验探究】按要求完成以下实验。实验步骤现象结论或解释将Zn片插入H2SO4溶液中将Cu片插入H2SO4溶液中若将Zn片,Cu片用一导线与电流计连接后再浸在H2SO4溶液中【交流研讨】通过对实验现象的观察和分析，回答下列问题：实验三的电流计指针偏转，说明什么？锌与稀硫酸反应的实质？从氧化还原角度说说电子转移的情况。3、对照下面的原电池工作原理示意图，回答问题：当锌片与铜片用导线相连时，为什么在铜表面上能看到气泡？为什么会形成电流？【微课学习】你能否从微粒（电子、离子）的移动方向和发生的氧化还原反应类型（氧化反应还是还原反应）角度，以及电极材料的活泼性几个方面说明什么是正极、什么是负极吗？【目标1小结】1、原电池：通过____________反应把________能转化成________能的装置。2、原电池的工作原理（以“锌-铜-稀硫酸”原电池为例）实验现象：⑴电流计指针偏转⑵Cu片上有气泡产生，Zn上没有气泡产生。实验分析：⑴电流计发生偏转说明导线中有_______产生。⑵当铜片和锌片以导线相连插入稀硫酸,由于金属_____比金属_____活泼,_______失电子形成阳离子进入溶液，电子通过导线流向_____片，溶液中的H+在电子的吸引下移向_____片，并得电子变为H2从溶液中逸出，而_____片本身没有发生变化。铜锌原电池中锌做________极，铜做________极。（填“正极”或“负极”）锌片上发生____________（填氧化或还原）反应，电极反应为:Zn—2ｅ—＝Zn２＋，铜片上发生___________（填氧化或还原）反应，电极反应为:2H2++2e—→=H2↑。3、电极及微粒移动方向反应类型（氧化.还原）电子流向（流入.流出）溶液阴阳离子的移动方向活泼性比较正极负极【目标1评价】—原电池的工作原理1、下列反应中，在原理上可以设计成原电池的是（）A．Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应B．铝片与盐酸的反应盐酸与NaOH溶液的反应D．石灰石的分解反应2.下列有关原电池的说法中正确的是（）A.是把电能转化成化学能的装置B.电子流出的一级是正极C.负极发生还原反应D.溶液中的阳离子向正极移动学习目标2：通过分组实验探究，能总结出原电池的形成条件。【实验探究】实验仪器和药品：灵敏电流表1个，烧杯2个，导线若干，锌片2个，铜片1个，石墨碳棒1个，稀硫酸1瓶，无水乙醇1瓶。请你用以上的仪器和药品，在铜锌原电池的基础上作稍许改变（换一个电极或换一换溶液等），看是否还能形成原电池，并进一步总结出原电池的形成条件。（设计实验方案→优化实验方案→实验验证→得出结论）设计实验方案并优化：【目标2小结】4、原电池的形成条件①能自发的发生反应（先决条件）②活泼性不同的（一般为较活泼的金属，为不活泼金属或导电的非金属如石墨）③电极插入_________(填电解质或非电解质)溶液。=4\*GB3④必须形成回路。(内电路的溶液中导电的是________，外电路导线中导电的是________。)【目标2评价】1、下列烧杯中盛放的都是稀H2SO4，在Cu电极上产生大量气泡的是()2、如下图所示装置中，能够构成原电池产生电流的是()【小小电池“设计师”】请你利用桌上的水果，设计一款有一定实用价值的小电池。【小贴士】1、可以用发光二极管或音乐贺卡蜂鸣器发声来代替电流计，增加探究趣味性。2、如果能增大电极与电解质的接触面积，减小两电极的间距，并能串联电池，“威力更大”！还不赶快试一试！【知识整合】通过本节课的学习，你都有哪些收获？请将本节课的知识联系形成框架，并总结出其重点内容。原电池的工作原理图——铜锌原电池【成功体验】1．下列可构成原电池的是（）2、关于如图所示装置的叙述，正确的是（）A．铜是阳极，铜片上有气泡产生B．铜片质量逐渐减少C．电流从锌片经导线流向铜片D．氢离子在铜片表面被还原3．某原电池额总反应为Zn+Cu2+=Zn2++Cu，该原电池的正确组成是（）ABCD正极ZnCuZnCu负极CuZnCuZn电解质溶液CuCl2CuCl2ZnCl2ZnCl24、判断以下描述的为原电池的哪一极?A、发生氧化反应的一极_______B、得电子的一极_______C、电子流出的一极_______D、金属活泼性较强的一极_______E、电极质量减小的一极_______F、冒气泡的一极_______G、溶液中阳离子移向的一极_____※5、将铁片、铜片插入硫酸铜溶液中，然后用导线将铁片、铜片连接起来并接入小灯泡。可以观察到的现象是______________________________________________。铁片上电子______（填流入或流出），发生_________反应，做_____极，电极反应式_____________，电极的质量__________(填“不变”、“增加”或“减轻”)。铜片上电子_____（填流入或流出），发生______反应，做____极，电极反应式________________，溶液中_____（阴、阳）离子移向这一极并得电子，电极质量__________(不变、增加、减轻)。《原电池》教学反思本节教学紧紧围绕新课程理念——为了每位学生的发展，以学生的自主探究和合作学习为主要教学方法，体现了学生为主体的课堂教学模式。在教学中，学生体验到了合作学习的好处，尝到了成功的喜悦。本人认为本节课已达到有效的教学，比较成功的方面总结了以下几点：借助问题驱动，重视“问题情境”新课程的教学理念转变为具体的教学行为时“问题情境”在教学中的设置，显得格外重要。在两个学习目标的达成中都是通过精心设计问题情境，不