2024-2025学年高中化学 第二章 化学反应与能量 第二节 化学能与电能教案1 新人教版必修2

2024-2025学年高中化学第二章化学反应与能量第二节化学能与电能教案1新人教版必修2课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、课程基本信息1.课程名称：高中化学·化学反应与能量

2.教学年级和班级：高中二年级·一班

3.授课时间：2024年11月15日

4.教学时数：45分钟二、核心素养目标1.理解化学能与电能之间的转化关系，掌握原电池和电解池的工作原理。

2.能够运用化学知识分析实际问题，如判断化学电池的类型及应用。

3.提升科学探究能力，通过实验观察和数据分析，探究化学反应中的能量变化。

4.培养信息素养，能够从图表和文献中获取有效信息，理解化学反应与能量的关系。

5.提高思维品质，通过小组讨论和问题解答，发展逻辑思维和批判性思维。三、教学难点与重点1.教学重点：

（1）化学能与电能的转化关系：理解化学反应中能量的转化，掌握原电池和电解池的工作原理。

举例：通过实验观察，让学生了解原电池的正负极判断及电势差的概念。

（2）化学反应中的能量变化：能够运用化学知识分析实际问题，如判断化学电池的类型及应用。

举例：分析不同类型的电池（如干电池、锂电池）的工作原理和应用场景。

（3）能量守恒定律：在化学反应中，能量不会创造也不会消失，只能从一种形式转化为另一种形式。

举例：通过实验数据，让学生理解化学反应中能量的守恒。

2.教学难点：

（1）原电池和电解池的工作原理：理解化学能如何转化为电能，以及电能如何转化为化学能。

举例：通过实验和动画演示，让学生直观地理解原电池和电解池的工作原理。

（2）化学反应中的能量计算：掌握化学反应中的能量变化，能够进行简单的能量计算。

举例：教授热化学方程式和反应热的概念，让学生能够计算反应热。

（3）能量守恒定律的应用：能够运用能量守恒定律分析实际问题，如判断能量的转化方向和效率。

举例：通过实例分析，让学生理解能量转化效率的计算方法和影响因素。四、教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《新人教版必修2》中第二章“化学反应与能量”的部分，特别是第二节“化学能与电能”的内容。

2.辅助材料：收集和整理了一系列与化学能与电能转化相关的图片、图表和视频资料，包括原电池和电解池的工作原理示意图、能量转化的动画演示等。

3.实验器材：为了让学生更直观地理解化学能与电能的转化，准备了以下实验器材：

-原电池实验套件：包括锌片、铜片、盐桥和电压计等。

-电解池实验套件：包括阴阳极板、电解质溶液、电流表等。

-电子秤：用于测量实验前后的质量变化，以计算反应热。

-热计：用于测量化学反应过程中的温度变化。

4.教室布置：根据教学需要，对教室进行了以下布置：

-分组讨论区：将教室分为几个小组讨论区，每个区域配备足够的桌椅和白板，以便学生进行小组讨论和实验操作。

-实验操作台：在教室的一角设置实验操作台，配备实验器材和实验指导书，供学生进行实验操作。

-投影屏幕：在教室前方设置投影屏幕，用于展示教材内容和多媒体资源。

-网络连接：确保教室内的计算机能够连接互联网，以便使用在线教学资源和进行实时信息检索。五、教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对“化学能与电能”的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道什么是化学能与电能吗？它们在我们的生活中有什么实际应用？”

展示一些关于原电池和电解池的图片或视频片段，让学生初步感受化学能与电能转化的魅力。

简短介绍化学能与电能的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.化学能与电能基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解化学能与电能的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解化学能与电能的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍原电池和电解池的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.化学能与电能案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解化学能与电能的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的化学能与电能转化案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解化学能与电能转化的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用化学能与电能解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与化学能与电能相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对化学能与电能的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调化学能与电能的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括化学能与电能的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调化学能与电能转化在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用化学能与电能。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于化学能与电能的短文或报告，以巩固学习效果。六、拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《化学反应与能量转换》：这篇文章详细介绍了化学反应中能量转换的原理和应用，适合学生深入理解化学能与电能的关系。

-《原电池与电解池的工作原理》：通过图文并茂的方式，生动展示了原电池和电解池的工作原理，有助于学生巩固课堂所学。

-《化学能与电能转化的实际应用》：介绍了化学能与电能转化在生活和工业中的广泛应用，帮助学生了解其现实意义。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-调查生活中的化学能与电能转化的实例，如电池的使用、太阳能电池等，了解其工作原理和环保意义。

-研究化学能与电能转化的最新技术和发展趋势，如锂电池、燃料电池等，思考其对未来的影响。

-探讨化学能与电能转化在新能源领域的应用，如风能、水能等，探索其潜在价值和挑战。

-尝试设计一个简单的化学能与电能转化的实验，如制作一个原电池或电解池，验证所学知识。七、课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：《化学反应与能量转换的本质》、《原电池和电解池的原理与应用》、《化学能与电能转化的未来发展趋势》等，这些材料将帮助学生更深入地理解化学能与电能的关系，以及原电池和电解池的工作原理。

-视频资源：《原电池的制作与测试》、《电解池的工作原理演示》等，通过视频资源，学生可以更直观地了解化学能与电能转化的过程。

2.拓展要求：

-鼓励学生利用课后时间进行自主学习和拓展，通过阅读材料和观看视频资源，加深对化学能与电能转化的理解。

-学生可以针对阅读材料和视频资源中的知识点进行思考和讨论，提出自己的观点和疑问。

-鼓励学生进行实践操作，如设计简单的化学能与电能转化的实验，验证所学知识。

-教师可提供必要的指导和帮助，如推荐阅读材料、解答疑问等，帮助学生顺利完成拓展任务。

-学生可以将拓展学习的心得和体会写在课后日记中，以记录自己的学习进步。

-鼓励学生进行深入研究，如针对化学能与电能转化的某个知识点进行专题研究，提高自己的研究能力。

-学生可以将自己的拓展学习成果进行分享，如在班级或学校的小组活动中进行展示，提升自己的表达能力。

-鼓励学生进行跨学科学习，如结合物理、生物等学科的知识，探究化学能与电能转化的更深层次的问题。八、内容逻辑关系①化学能：物质在化学反应中释放或吸收的能量。

②电能：电荷在电场中移动时产生的能量。

③化学能与电能的转化：化学反应中的能量转化为电能，或电能转化为化学能。

2.原电池和电解池的工作原理

①原电池：将化学能直接转换为电能的装置，由两个不同金属和它们的离子溶液组成。

②电解池：通过外加电源，使化学反应发生，将化学能转换为电能的装置。

③原电池和电解池的比较：原电池中化学反应是自发的，而电解池中化学反应是非自发的。

3.化学反应中的能量变化

①反应热：化学反应中放出或吸收的热量。

②能量守恒定律：化学反应中，能量不会创造也不会消失，只能从一种形式转化为另一种形式。

③热化学方程式：表示化学反应中能量变化的方程式。

4.能量转化的实际应用

①电池：将化学能转换为电能，用于供电和储能。

②燃料电池：将化学能直接转换为电能，具有高效率和环保的特点。

③太阳能电池：将太阳能转换为电能，是一种可再生能源。

5.化学能与电能转化的挑战和未来发展

①能量转换效率：提高化学能与电能转化的效率，减少能量损失。

②新材料研发：开发新的电极材料、电解质材料等，提高化学能与电能转化的性能。

③环保和可持续发展：研究环保的化学能与电能转化技术，推动可持续发展。

板书设计：

①化学能与电能的转化关系

-化学能：物质在化学反应中释放或吸收的能量。

-电能：电荷在电场中移动时产生的能量。

-化学能与电能的转化：化学反应中的能量转化为电能，或电能转化为化学能。

②原电池和电解池的工作原理

-原电池：将化学能直接转换为电能的装置，由两个不同金属和它们的离子溶液组成。

-电解池：通过外加电源，使化学反应发生，将化学能转换为电能的装置。

-原电池和电解池的比较：原电池中化学反应是自发的，而电解池中化学反应是非自发的。

③化学反应中的能量变化

-反应热：化学反应中放出或吸收的热量。

-能量守恒定律：化学反应中，能量不会创造也不会消失，只能从一种形式转化为另一种形式。

-热化学方程式：表示化学反应中能量变化的方程式。

④能量转化的实