2024-2025学年新教材高中化学 专题6 化学反应与能量变化 第3单元 第1课时 化学能转化为电能教案 苏教版必修2

2024-2025学年新教材高中化学专题6化学反应与能量变化第3单元第1课时化学能转化为电能教案苏教版必修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：化学能转化为电能

2.教学年级和班级：高中化学，苏教版必修2，2024-2025学年，高三（1）班

3.授课时间：2024年10月10日，第1课时

4.教学时数：45分钟二、核心素养目标1.理解化学能转化为电能的原理，掌握原电池和电解池的基本概念及工作原理。

2.能够分析实际问题中的能量转化过程，运用所学知识解决实际问题。

3.发展科学探究能力，通过实验观察和数据分析，深入理解化学反应与能量变化的关系。

4.培养科学思维，能够运用化学原理和证据来解释化学现象，提高逻辑推理能力。

5.强化化学语言表达和交流能力，能够清晰地阐述自己的观点和思考，与他人进行有效沟通。三、教学难点与重点1.教学重点：

-掌握原电池和电解池的构成条件和工作原理。

-理解电极反应和电子转移过程。

-能够运用能量守恒定律分析化学反应中的能量转化。

-学会设计实验验证化学能转化为电能的原理。

2.教学难点：

-原电池和电解池中电子转移的微观机制。

-电极反应式的书写和电极判断。

-实际环境中影响电池性能的因素分析。

-将化学能转化为电能的原理应用于新型能源开发和环境保护。

举例解释：

-教学重点举例：通过实验演示和模拟动画，让学生观察和理解原电池中电子从负极流向正极的过程，以及电解池中电流如何驱动阴极还原和阳极氧化反应。

-教学难点举例：通过电子显微镜下的图像和模型，帮助学生理解电子在原子层面的转移过程。使用实际电池作为案例，分析电池使用中温度、浓度等环境因素对电池性能的影响。四、教学方法与策略-采用讲授法结合案例研究，清晰阐述原电池和电解池的原理及其在实际中的应用。

-运用讨论法，鼓励学生针对具体案例进行分析，提高他们的分析和批判性思维能力。

-实施实验教学，让学生通过观察和操作，深化对电极反应和电子转移过程的理解。

-利用项目导向学习，培养学生解决实际问题的能力，例如设计一个小型的燃料电池。

2.教学活动设计：

-开展角色扮演活动，让学生分别扮演电子、离子等角色，模拟化学反应中的能量转化过程。

-安排实验活动，如制作简易的原电池和电解池，观察不同条件下电池的性能变化。

-设计互动游戏，通过游戏方式加深学生对电子转移和电能转化概念的理解。

3.教学媒体使用：

-利用多媒体课件展示原电池和电解池的微观结构和工作原理动画。

-使用实物模型和图解，帮助学生直观理解电极反应式的书写和电子转移过程。

-引入虚拟实验室软件，让学生在虚拟环境中进行实验操作，增强实践体验。五、教学过程1.导入新课（5分钟）

同学们，大家好！上一节课我们学习了化学反应与能量变化的关系，今天我们将进一步探讨化学能如何转化为电能。在这个单元，我们将学习原电池和电解池的原理及其在实际中的应用。希望通过本节课的学习，大家能够掌握电极反应和电子转移过程，并将所学知识应用于解决实际问题。

2.知识讲解（15分钟）

首先，我们来回顾一下原电池的构成条件。一个完整的原电池包括两个不同金属电极（或半导体电极）、电解质溶液以及闭合回路。在原电池中，负极上发生氧化反应，失去电子；正极上发生还原反应，获得电子。电子从负极沿导线流向正极，从而实现化学能向电能的转化。

3.案例分析（10分钟）

现在让我们来看一个实际案例：电动汽车的动力电池。电动汽车的动力电池是一种二次电池，它将化学能转化为电能，为电动汽车提供动力。同学们，你们能想到动力电池工作时发生的化学反应吗？

（学生思考回答）

很好，动力电池在工作时，正极发生还原反应，负极发生氧化反应。通过电子转移过程，化学能转化为电能，驱动电动汽车运行。

4.实验操作（15分钟）

（1）将铜片和锌片分别插入两个小烧杯中的稀硫酸中；

（2）用导线将铜片和锌片连接起来，形成闭合回路；

（3）观察实验现象。

同学们可以分组进行实验，观察两个电极上的气泡情况，并记录下来。

5.互动讨论（10分钟）

实验结束后，我们来讨论一下实验现象。同学们，你们观察到什么现象？

（学生分享实验观察结果）

很好，大家观察到铜片上有气泡生成，锌片上没有气泡生成。这说明在原电池中，铜片作为正极，发生了还原反应，获得了电子；锌片作为负极，发生了氧化反应，失去了电子。

6.知识拓展（10分钟）

除了原电池，我们日常生活中还常常使用到电解池。比如，我们常用的电热水器就是利用电解池原理制冷的。同学们，你们知道电热水器的工作原理吗？

（学生思考回答）

电热水器通过电流做功，将水中的离子在电极上发生氧化还原反应，从而实现加热水的过程。这说明电解池不仅可以实现化学能向电能的转化，还可以实现热能的转化。

7.总结与反思（5分钟）

同学们，通过本节课的学习，我们了解了原电池和电解池的原理及其在实际中的应用。希望大家能够加强对电极反应和电子转移过程的理解，并将所学知识应用于解决实际问题。

8.布置作业（5分钟）

最后，请同学们完成课后作业：分析一种你熟悉的电池类型，阐述其工作原理及在实际中的应用。六、教学资源拓展1.拓展资源：

为了更深入地理解化学能转化为电能的过程，同学们可以阅读一些与原电池和电解池相关的学术论文和书籍。例如，《化学反应与能量变化》一书中详细介绍了化学能转化为电能的原理和应用；《电化学原理》一书则从理论角度深入探讨了电子转移过程。此外，同学们还可以查阅一些关于燃料电池、太阳能电池等新型能源转换技术的资料，了解其在实际应用中的优势和挑战。

2.拓展建议：

（1）开展课外实验：同学们可以在家中或实验室里尝试制作简易的原电池和电解池，通过观察实验现象，加深对电极反应和电子转移过程的理解。

（2）制作科普视频：邀请有兴趣的同学，结合所学知识，制作关于原电池和电解池工作原理的科普视频，通过生动形象的动画和实验，让更多的人了解这一领域的知识。

（3）参加学术讲座：关注学术讲座和研讨会，邀请相关领域的专家进行讲解，提供更多深入了解化学能转化为电能的机会。

（4）开展课题研究：结合自身兴趣，选择与原电池和电解池相关的课题进行研究，如新型电池材料的研发、电池性能的优化等，提高自己的科研能力。

（5）参与社会实践：关注新能源领域的发展动态，了解化学能转化为电能在实际应用中的前景和挑战，为社会发展贡献自己的力量。七、课后拓展1.拓展内容：

（1）阅读材料：《自然杂志》或《科学美国人》等科学期刊中关于原电池和电解池的研究论文，了解该领域的前沿动态和技术突破。

（2）视频资源：科普视频网站中关于原电池和电解池工作原理的讲解视频，如BBC纪录片《电的奇迹》等。

2.拓展要求：

（1）同学们在课后自主选择拓展内容进行学习，加深对原电池和电解池的理解。

（2）在学习过程中遇到问题，可随时向老师请教，老师将尽力解答你的疑问。

（3）鼓励同学们将所学知识运用到实际生活中，关注新能源技术的发展和应用，为社会的进步贡献自己的力量。

（4）在下一节课上，可向老师和同学们分享你的学习心得和感悟，共同进步。

希望同学们能够充分利用课后时间，通过阅读和观看视频资源，拓宽知识面，提高自己的科学素养。同时，将所学知识与实际生活相结合，关注新能源技术的发展，为国家的科技进步贡献自己的力量。如有问题，请随时与老师沟通交流，老师将竭诚为您解答。八、课堂小结，当堂检测1.课堂小结：

本节课我们学习了原电池和电解池的原理及其在实际中的应用。我们了解到，原电池是一种将化学能转化为电能的装置，由两个不同金属电极（或半导体电极）、电解质溶液和闭合回路组成。在原电池中，负极上发生氧化反应，失去电子；正极上发生还原反应，获得电子。电子从负极沿导线流向正极，从而实现化学能向电能的转化。电解池则是利用电流做功，将水中的离子在电极上发生氧化还原反应，实现化学能向电能的转化。同学们，你们能否简要概括一下原电池和电解池的工作原理及其应用呢？

2.当堂检测：

（1）选择题：

①原电池中，哪个电极发生氧化反应？

A.负极B.正极C.电解质溶液D.导线

②在电解池中，电流的作用是驱动什么反应？

A.氧化反应B.还原反应C.水的分解D.以上都对

（2）简答题：

请简述原电池和电解