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2020—2021学年高中化学新课程(人教版)化学2(必修)第二章第二节化学能与电能第一课时化学能转化为电能教案课题:科目:班级:课时:计划1课时教师:单位:一、教学内容分析本节课的主要教学内容来自于2020—2021学年高中化学新课程(人教版)化学2(必修)第二章第二节“化学能与电能”,具体涵盖以下几个方面:
1.原电池的构成条件和工作原理:通过实验观察和理论分析,让学生了解原电池的构成要素,掌握原电池的正负极判断、电极反应等基本知识。
2.原电池的应用:介绍原电池在日常生活和工业生产中的应用,例如:燃料电池、锂电池等,使学生认识到化学能转化为电能在现代社会中的重要性。
3.电解质的判断:通过实验和理论分析,让学生学会判断电解质和非电解质,理解电解质在溶液中的导电原理。
4.电化学腐蚀:讲解金属的电化学腐蚀原理及其防护方法,提高学生的实践应用能力。
教学内容与学生已有知识的联系:
1.学生已学习过化学反应的基本概念,对化学反应中的能量变化有一定的了解,为本节课原电池工作原理的学习奠定了基础。
2.学生已掌握物理学中的电流、电压等基本概念,有利于理解原电池的电能转化过程。
3.学生曾在初中阶段学习过金属的腐蚀与防护,对本节课电化学腐蚀的内容具有初步的认识。二、核心素养目标分析本节课旨在培养学生的科学探究与创新意识,通过原电池的构成条件和工作原理、原电池的应用、电解质的判断以及电化学腐蚀等内容的讲解,让学生掌握化学能转化为电能的基本知识,提高学生的实践应用能力。
1.宏观辨识与微观探析:使学生能够从宏观和微观两个层面认识和理解原电池的构成条件和工作原理,提高学生的物质结构与性质的认识。
2.证据推理与模型建立:通过实验观察和理论分析,使学生能够运用证据推理的方法判断电解质和非电解质,建立电化学腐蚀的模型。
3.科学探究与创新意识:引导学生参与实验探究,激发学生的创新意识,培养学生解决实际问题的能力。
4.科学态度与价值观:通过学习化学能转化为电能的知识,使学生认识到化学在现代社会中的重要作用,培养学生的科学态度和价值观。三、教学难点与重点1.教学重点:
-原电池的构成条件和工作原理:掌握原电池的正负极判断、电极反应等基本知识。
-原电池的应用:了解原电池在日常生活中的实际应用,如燃料电池、锂电池等。
-电解质的判断:学会判断电解质和非电解质,理解电解质在溶液中的导电原理。
-电化学腐蚀:掌握金属的电化学腐蚀原理及其防护方法。
2.教学难点:
-原电池工作原理的微观解释:理解原电池中电子转移的微观过程,正负极判断的原理。
-电解质的判断:区分电解质和非电解质的实验现象及判断方法。
-电化学腐蚀的原理:理解金属腐蚀的电化学过程,以及防护方法的选择和应用。
举例说明:
-在讲解原电池的构成条件时,重点强调正负极的判断规则,以及电极反应的实质。
-在介绍原电池应用时,以燃料电池和锂电池为例,突出其在现代科技产品中的应用和重要性。
-在电解质的判断部分,通过实验观察不同物质的导电性,引导学生理解电解质导电的原理。
-在电化学腐蚀部分,通过实验和案例分析,让学生掌握金属腐蚀的原因和防护策略。四、教学资源1.软硬件资源:
-实验室设备:原电池实验装置、电解质溶液、电极等。
-教学用具:黑板、粉笔、PPT投影仪、教学视频播放设备。
-学生实验材料:实验报告册、实验笔记、实验用具。
2.课程平台:
-学校教学管理系统。
-化学课程在线资源库。
3.信息化资源:
-教学PPT演示文稿。
-教学视频:原电池工作原理演示、电解质判断实验过程等。
-在线学术文章和研究报告:关于原电池和电化学腐蚀的应用研究。
4.教学手段:
-实验教学:通过实验操作,让学生直观理解原电池的工作原理和电解质判断。
-小组讨论:分组讨论原电池应用案例,提高学生的合作和交流能力。
-问题引导:教师提出问题,引导学生思考和探究电化学腐蚀的原理和防护方法。
-互动式教学:通过问答、投票等方式,增加课堂互动,提高学生的参与度。五、教学过程1.导入新课(5分钟)
"同学们,上节课我们学习了化学反应中的能量变化,今天我们将探讨一种特殊的能量转换方式——化学能转化为电能。请大家打开教材,翻到第二章第二节,我们来共同学习原电池的构成条件和工作原理。"
2.知识讲解(15分钟)
"首先,我们来了解一下原电池的构成条件。原电池由两个不同金属或半导体、电解质溶液以及连接两个电极的导线组成。那么,同学们知道原电池是如何工作的吗?接下来,我们通过一个实验来观察原电池的工作原理。"
-进行原电池实验,观察电极反应,引导学生理解电子转移的过程。
"实验结果显示,原电池中发生了电子转移,产生了电流。这就是化学能转化为电能的过程。那么,原电池在我们的生活中有哪些应用呢?下面请同学们分组讨论,举例说明原电池在日常生活中的应用。"
-学生分组讨论,分享原电池应用案例。
3.电解质判断(15分钟)
"接下来,我们来学习如何判断电解质和非电解质。电解质是指在溶液中能够产生自由移动的离子,从而导电的物质。而非电解质则是指在溶液中不产生自由移动的离子,不能导电的物质。下面我们通过实验来观察不同物质的导电性,并判断它们是电解质还是非电解质。"
-进行电解质判断实验,引导学生观察实验现象,总结判断方法。
4.电化学腐蚀(15分钟)
"金属的腐蚀是金属失去电子被氧化的过程,而这个过程往往伴随着电化学反应。电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中发生的腐蚀现象。那么,同学们知道金属腐蚀的原因吗?下面我们通过一个实验来探究金属腐蚀的原理和防护方法。"
-进行金属腐蚀实验,引导学生理解腐蚀原理,并讨论防护方法。
5.课堂小结(5分钟)
"通过本节课的学习,我们了解了原电池的构成条件和工作原理,学习了如何判断电解质和非电解质,以及金属腐蚀的原理和防护方法。希望大家能够将这些知识应用到实际生活中,解决一些实际问题。下面我们来进行课堂小结,请大家分享一下自己对本节课内容的理解和收获。"
-学生分享学习心得,教师进行点评和总结。
6.作业布置(5分钟)
"同学们,请根据今天所学的原电池知识,完成课后练习题,巩固所学内容。同时,大家可以结合生活实际,思考一下原电池在其他领域的应用,下节课和大家分享。"
-布置课后作业,要求学生完成练习题,并思考原电池在其他领域的应用。六、教学资源拓展一、拓展资源:
1.科普文章:介绍原电池的工作原理及其在生活中的应用,如燃料电池、锂电池等。
2.学术论文:关于电化学腐蚀的机理研究,金属防护方法的探讨。
3.在线视频:原电池实验操作视频,电解质判断实验过程,金属腐蚀实验观察等。
4.教学网站:化学知识专题网站,提供有关原电池、电解质和电化学腐蚀的详细讲解和案例分析。
二、拓展建议:
1.同学们可以利用课余时间阅读相关科普文章和学术论文,加深对原电池和电化学腐蚀的理解。
2.观看在线视频,通过实验操作演示,更好地理解原电池的工作原理和电解质判断方法。
3.访问教学网站,学习有关原电池、电解质和电化学腐蚀的详细知识,并结合生活实际进行案例分析。
4.开展小组讨论或研究项目,围绕原电池和电化学腐蚀的应用展开探究,如设计一个简易的燃料电池或研究金属防护的方法等。
5.积极参加学校或社区的化学实践活动,如化学实验比赛、科普讲座等,将所学知识运用到实际中。七、作业布置与反馈1.作业布置:
-要求学生根据本节课所学的原电池知识,完成课后练习题,巩固所学内容。
-布置一道思考题,要求学生结合生活实际,思考原电池在其他领域的应用,并下节课分享。
2.作业反馈:
-及时批改学生的课后练习题,指出错误和不足之处,给出改进建议。
-对学生的思考题进行评价,鼓励学生提出创新的想法和应用实例。
-针对学生的作业反馈,提供针对性的辅导和指导,帮助学生解决问题。
举例说明:
-课后练习题中,学生普遍存在对原电池正负极判断的错误,教师在批改时应重点指出并解释正确判断方法。
-在思考题中,学生提出了原电池在医疗设备中的应用,教师应给予肯定并进一步引导学生思考原电池在其他领域的潜在应用。
-对于作业中存在的共性问题,教师可以在课堂上进行讲解和解答,以帮助所有学生理解和掌握相关知识。八、课后作业1.请根据本节课所学的原电池知识,完成课后练习题:
a.判断题:原电池中,电子从负极流向正极。(对/错)
b.选择题:下列物质中,属于电解质的是(A.硫酸B.酒精C.蔗糖D.盐酸)。
c.简答题:请简述原电池的工作原理。
d.计算题:一个原电池的电动势为1.5V,如果通过该电池的电流为0.5A,求电池每分钟所做的功。
2.思考题:结合生活实际,举例说明原电池在其他领域的应用。
作业答案:
1.课后练习题答案:
a.错。电子从负极流向正极。
b.A.硫酸。
c.原电池的工作原理是化学能转化为电能的过程。在原电池中,两个不同金属或半导体通过电解质溶液连接,形成闭合回路。负极上发生氧化反应,失去电子,正极上发生还原反应,得到电子。电子从负极沿导线流向正极,产生电流。
d.电池每分钟所做的功为1.5V×0.5A×60s=45J。
2.思考题答案:
-举例1:燃料电池。燃料电池将燃料的化学能直接转化为电能,广泛应用于汽车、无人机等领域。
-举例2:锂电池。锂电池是一种高效的能量存储设备,广泛应用于手机、电动汽车等。
-举例3:心脏起搏器。心脏起搏器利用电池提供电能,控制心脏的跳动节奏。
-举例4:太阳能电池。太阳能电池将太阳光能转化为电能,应用于太阳能发电系统。
-举例5:无线充电技术。无线充电技术利用电磁感应原理,将电能无线传输到充电设备中。板书设计-①原电池的构成条件:两个不同金属或半导体、电解质溶液、导线。
-②原电池的工作原理:化学能转化为电能,电子从负极流向正极。
-③电解质的判断:能产生自由移动离子的物质。
-④电化学腐蚀的原理:金属在电解质溶液中失去电子被氧化。
2.板书设计应简洁明了,便于学生理解和记忆。
-①原电池的应用实例:燃料
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