高中化学-化学能与电能教学设计学情分析教材分析课后反思

化学能转化为电能教学设计PAGE7PAGE第二章第二节化学能与电能课时1化学能转化为电能（教学设计）一、教学目标①知识与技能：1、通过实验探究，认识化学能可以转化为电能，初步认识原电池的反应原理；2、了解原电池的概念，掌握原电池的构成条件与电极反应。②过程与方法：1、通过实验探究活动，练习化学实验的基本操作；2、通过反应物之间电子转移的分析，理解原电池是氧化还原反应的拓展和运用；3、通过对构成原电池条件的探究，培养观察、比较、分析、归纳等能力，进一步理解探究的意义，练习科学探究的方法，提高科学探究能力。③情感态度与价值观：1、通过实验探究，体验探究的基本过程，认识化学实验在化学研究中的作用；2、通过实验探究，认识化学能到电能的转化，初步感受其实际生活、生产中的利用价值；3、培养将化学知识应用于生产、生活的意识，关注与化学有关的社会热点问题，培养可持续发展的思想。二、教学重难点重点：原电池的概念、原理、组成、形成条件及电极反应。难点：原电池的工作原理，电极反应式的书写。原电池的概念、原理、组成等是本节课教学内容的核心，是最重要、最基本的内容。同时，原电池也是高中阶段电化学部分知识的重点之一，因此学好其概念、原理、组成、构成条件及电极反应是本节课的重点而由于学生高中阶段对电化学的学习才刚刚起步，对于微观原理的认识能力尚有欠缺，故理解原电池的工作原理是本节课的难点。同时电极反应与化学反应方程式、离子反应方程式存在相同点和不同点，因此学会正确判断并书写电极反应方程式，理清电极反应方程式与总反应方程式之间的关系也是本节课的难点。三、教学方法：小组实验探究、小组讨论交流、比较归纳、自主学习等。四、教学用具：多媒体教室、PPT课件。实验仪器及用品：原电池原理装置、电流表、导线、500ml烧杯、洗瓶、滤纸、小刀。实验试剂：0.1mol/LH2SO4、乙醇、苹果、蒸馏水。五、学法指导①引导学生掌握观察现象的方法；②让学生自己做实验，并学会对实验进行归纳总结；③帮助学生抓住关键，掌握重点。六、板书设计§2-2化学能与电能原电池概念工作原理形成条件七、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图环节1导课——火力发电【图片展示】我国发电总量构成图和火电站工作原理示意图【引导、提问】引导学生思考火力发电设计的能量转化，分析火力发电的利弊，并进一步引导学生思考如何更有效地将化学能转化为电能，从而引出原电池的相关内容。【思考、分析、回答】根据已有经验，结合示意图分析能力转化方式并进一步分析其利弊，同时根据已有的知识储备给出更有效的能量转化的猜想。从学生熟知的素材入手，引导学生思考，激发学生学习兴趣、热情，引入新课。同时帮助学生提高从图文资料分析获取信息的能力，同时提高学生对有效利用能源，以及建设资源节约型社会的认识。环节2原电池及其工作原理【演示实验】指导学生观察以下实验：1.将一块铜片和一块锌片同时插入盛有稀硫酸的烧杯中。（铜片和锌片不要接触）2.在锌片和铜片的导线中间连接一个电流表，插入盛有稀硫酸的烧杯中。【引导】根据实验现象，引导学生对以下问题进行思考。1、实验1（锌片和铜片分别插入稀硫酸中）与实验2（用导线和电流表把锌片和铜片连接起来插入盛有稀硫酸的容器中）发生的现象有什么不同？2、为什么当锌片与铜片连接后插入稀硫酸中，在铜片上有气泡产生？锌片铜片上可能各发生了什么反应？3、电流表指针发生偏转？【观察、分析】在教师指导下，正确使用所提供的实验仪器和试剂完成实验，观察实验现象，并结合下表分析实验现象，得出结论：探究实验一实验步骤金属实验现象结论Zn、Cu分别插入稀H2SO4溶液Zn片1、离子方程式2、反应中失电子，得电子。Cu片探究实验二实验步骤金属实验现象结论Zn、Cu导线连接电流表，插入稀H2SO4Zn片、Cu片锌片上反应：铜片上反应：电流表指针偏转说明有产生。电流表【交流讨论】结合实验现象和结论，在教师的引导下，对问题进行思考，对原电池有一个初步认识。通过指导学生观察实验，并设置问题引导，让学生对原电池的结构有初步的直观认识，并对其反应原理有初步的了解，为后续从微观角度认识原电池打下基础。【讲授】原电池的概念电流计指针发生偏转，说明有电流的产生。我们就把能将电能转化为化学能的装置称为原电池。【深入分析】铜锌原电池的工作原理。【讲授】原电池装置示意图如何画。【引导】学生根据铜片和锌片上发生的反应标出电子的流向，然后结合物理学知识标出正负极。【讲授】在正负极上发生反应称为电极反应式，也就是刚才分析的铜片和锌片上发生的反应。把两个电极反应式合在一起就是总反应式。【引导、提问】1、外电路依靠电子的定向移动形成电流，那内电路如何形成电流？阴阳离子是如何移动？【动画】展示原电池微观原理【讲授】结合flash动画，引导学生分析原电池装置中电子转移的情况，帮助学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，并更深入地理解原电池中的工作原理。【提问】归纳整理出原电池的工作原理。【投影】投影学生的归纳整理答案【练习】学以致用1下列说法正确的是（）原电池是把电能转化为化学能的装置原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应原电池外电路中电流由负极流向正极原电池内电路中，阳离子向正极移动迁移应用：如何判断该电池的正负极（从电极材料、发生反应类型、电子流向、电流方向、溶液中阴阳离子移动方向等角度考虑）。【听讲】认真听老师讲解相关知识，掌握原电池的概念。【动手】和老师一起画出原电池的装置示意图。【思考、分析、回答】电子的流向，原电池的正负极。【听讲】认真听老师讲解相关知识并内化整合知识。【思考、分析、回答】溶液中的阴阳离子。【观察】阴阳离子的移动方向【观察、思考】原电池的微观原理【归纳、整理】【思考、回答】【思考、讨论、回答】负极：较活泼金属、氧化反应、电子流出、电流流入、阴离子移向正极：较不活泼金属、还原反应、电子流入、电流流出、阳离子移向在动画演示的基础上讲授原电池工作原理的相关知识，将微观抽象的知识点形象地展现在学生面前，便于学生理解、掌握，在一定程度上降低学生学习难度。体现学生对所学知识的活学活用。环节3形成原电池的条件【引导探究】引导学生结合之前所学的原电池的概念、组成、工作原理，猜想构成原电池的条件，并通过相关实验验证猜想，得出结论。对照实验溶液电极是否产生电流结论对照组稀硫酸Zn是构成原电池Cu实验一稀硫酸Zn（Cu）Zn（Cu）实验二乙醇ZnCu实验三插在一个苹果中ZnCu插在两半个苹果中ZnCu【引导总结】引导学生总结出形成原电池的条件。【练习】学以致用2【变式训练】利用反应2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2设计一个原电池。1、思考：选用为负极，为正极，电解质溶液为。2、写出电极反应式：负极正极画出装置图：【思考、实验】在教师的引导下对构成原电池的条件进行大胆猜测，并通过实验进行验证，从而出相应结论。【总结】（1）两个活泼性不同的电极。（2）溶液必须为电解质溶液。（3）必须形成闭合回路。（4）能自发地发生氧化还原反应。（前提条件）【思考、讨论、回答】并说出设计的思路。通过实验验证，培养观察、比较、分析、归纳等能力，进一步理解科学探究的意义。环节4归纳总结【练习】教师给出适量的达标检测【引导】给出本节课重点内容提纲，并引导学生对本节课所学知识进行小结1、原电池概念；2、原电池的工作原理3、构成原电池的条件；【示意图】铜锌原电池工作原理示意图【完成练习】完成练习题，对所学知识的掌握情况进行检测。【讨论、总结】在教师引导下，通过相互交流讨论，对本节课知识进行整理归纳。【应用】运用本节课的知识解释两个怪事。对知识进行回顾，加深对相关知识点的理解、认识。八、布置作业：1、完成市编学案的课后提升；2、预习本节第二课时内容：发展中的化学电源。九、教学设计反思本节课的教学充分体现了新课程理念，实验探究与思维探究并重，注重培养学生的自主探究能力，注重学生的个性体验，充分调动了学生的积极性和主观能动性。通过学生能实际生活中所能接触的事物入手，让学生学会在生活中思考，在思考中理解化学知识，充分发挥学生主体地位，强化思维加工和知识获取的过程，让学生在自主探究和问题的驱动下感悟知识、形成方法，使知识结构化，让学生在获得知识的同时，学会获得知识的方法。同时，课堂上充分利用现代化多媒体技术的优势，将抽象难懂的知识点通过动画等手段向学生展现，有利于学生的理解。此外课堂有较好的师生互动，在增进师生默契的同时，也在提高学生的综合素质和科学素养。课堂内容概念入手，探究工作原理，由易到难，逐步深入，让学生在一步步探究学习中学好本节课的相关知识。学情分析1、本阶段学生对“电”有着丰富而又强烈感性认识。预备了一定的化学基础知识，在必修一的第二章中学生已经学习氧化还原反应的知识，懂得了氧化还原反应的本质是电子得失，这样就有利于理解原电池中的电子转移问题。在前一节学生了解化学反应中能量转化的原因，并感受到化学能与热能的转化，会对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。2、学生以前没有接触过电化学的内容，有些地方理解不是很顺畅，比如，为什么金属不直接和电解质溶液发生，而要绕圈运动等。对化学的微观状态认识比较少，抽象能力比较差。3、学生对化学实验的兴趣浓厚。喜欢动手操作，对实验出现的化学现象充满好奇。对由实验得出的结论掌握的特别好。4、课前下发导学案并要求学生进行预习。效果分析本节课的整体效果较好，较好的完成了学习目标。但与自己设想的效果还是有一定的差距。学生对原电池的概念、原理掌握的比较熟练。对电子的转移形成电流，阴阳离子的定向移动等微观过程理解较为透彻。但个别学生对整个原理的理解仍不够清晰，例如同一个氧化还原反应在不连接导线时无法产生电流，连接导线时就形成了电流。在探究原电池形成条件过程中，学生不仅通过小组实验探究得出知识，还学会了对照的科学方法，同时培养了小组合作的团队精神。在动手动脑的合作交流中，轻松愉快的掌握了本部分内容。但毕竟时间紧，实验资源有限，动手实验的学生人数较少。在练习时，试题选择上层次性、针对性比较强，较好的实现了在练中巩固知识，在练中强化知识。总之，课堂教学是教师与学生的双边活动。要提高化学课堂教学质量，必须以学生为本，以实验为基础，精心设计，给学生一些机会，让他自己去体会；给学生一点困难，让他自己去解决；多给学生一个问题，让他自己找答案；给学生一种条件让他自己去锻炼；给学生一片空间，让他自己去开拓。注重学生优秀思维品质的培养，变被动为主动，变学会为会学，这样就一定能达到传授知识，培养能力的目的，收到事半功倍的效果。教材分析本节课的教学内容“化学能转化为电能”，是人教版《普通高中课程标准实验教科书化学2（必修）》中第二章化学反应与能量第二节化学能与电能。化学能与电能属于化学原理范畴，是化学学科的重要原理性知识之一，也是对氧化还原反应原理本质的拓展和应用。初中化学初步学习了“化学与能源”，在选修模块④将系统深入地学习化学反应与能量。本节课既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又为选修奠定必要的基础。起到承前启后的作用。“学前知识”“学前知识”氧化还原反应能量转化的原因……“学中知识”原电池原电池工作原理原电池构成条件……“学后知识”化学反应原理……本节融合了(1)氧化还原反应(2)能量的转换(3)原电池原理的应用(4)电解质溶液、金属的活泼性(5)物理中的电学等知识。通过本节课的学习，学生将会形成一个氧化还原反应、能量转换、元素化合物知识、电解质溶液，物质的量有关计算等知识联系起来的知识网络。对培养学生从实践到理论，又从理论到实践的认知规律的提高有很大的作用。引出转化引出转化火力发电：燃烧发电的原理及利弊分析原电池实验探究：概念、工作原理、组成及创造性实验技术产品：各种化学电源的设计、工作原理和应用教科书在本节课内容的选材上尽量联系学生实际经验、社会发展、化学史实等，一方面提高了学生学习的兴趣，另一方面也有助于学生对知识的理解，在一定程度上降低了学生学习的难度。同时，在本节课的学习过程中，也安排了课后探究活动，从而在巩固课堂所学原电池知识的同时，也进一步培养学生的探究能力、操作能力、观察能力和分析能力。重点：原电池的概念、原理、组成、形成条件及电极反应。难点：原电池的工作原理，电极反应式的书写。本部分分两课时：第一课时是探究形成原电池的概念初步了解原电池原理，实验探究原电池的形成条件。第二课时掌握原电池原理的应用，了解化学电源的应用和发展，进行反思评价。【学以致用】1、下列说法正确的是（）原电池是把电能转化为化学能的装置原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应原电池外电路中电流由负极流向正极原电池内电路中，阳离子向正极移动迁移应用：如何判断该电池的正负极（从电极材料、发生反应类型、电子流向、电流方向、溶液中阴阳离子流动方向等角度考虑）。【学以致用】2、下列装置不能够组成原电池的是（）【变式训练】利用反应2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2设计一个原电池。1、思考：选用为负极，为正极，电解质溶液为。2、写出电极反应式：负极正极画出装置图：达标检测1、下列关于原电池的叙述正确的是（）A、构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属B、原电池是化学能转变为电能的装置C、在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原D、原电池工作时，电流的方向是从负极到正极2、下列反应，在一定装置中可以产生电流的是（）A、SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2OB、2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2C、NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑D、NH4HCO3NH3↑+H2O↑+CO2↑3、下列各组材料中，不能组成原电池的是（）ABCD两极材料Zn片，石墨Cu片，Ag片Zn片，Cu片Fe片，Cu片电解质溶液H2SO4溶液AgNO3溶液蔗糖溶液稀盐酸4、X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X表面有Z析出，X与Y组成原电池时，Y为负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为()。A．X＞Y＞Z B．X＞Z＞Y C．Y＞X＞Z D．Y＞Z＞X5、分析图示的原电池正极反应：负极反应：总反应为：若有1molZn发生反应，则通过电流表的电子有mol，在Cu极上发生反应的电子是mol，有molCu生成。评测结果及分析：1、学以致用1完成的很好，迁移应用在学生经过讨论之后掌握的不错。2、学以致用2完成的很好，变式训练存在的问题比较多。主要是不会根据氧化还原反应来选择正负极材料、电解质溶液。在同学的讲解之后大部分学生能够掌握方法。3、达标检测主要出现在第5题正极反应式书写上，到底是谁得电子的问题，以及总反应式的书写。在一起探究之后学生都清晰明了了。课后反思本节课采用了课前下发预习学案，学生预习本节内容，找出自己迷惑的地方。课堂上师生主要解决重点、难点、疑点及学习过程中易忘、易混点等，最后进行随堂检测，课后完成课后提升。通过这节课，本人的教学基本功有了一定程度的提高，比如说组织教学的能力、语言表达能力等方面都得到了较大的提高。特别是在对教学思想的认识、教学方法的体会都上了一个新的台阶。在本节课的教学实践中，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，激发他们的探究热情，激活学生的学习内驱力。从本节课整体教学效果来看，通过学生有目的的实验探索，学生对知识点的掌握基本达标。原电池的原理及形成条件，学生都能比较轻松地掌握并