广东省肇庆市高中化学 第二章 化学反应与能量 2.2 化学能与电能教案 新人教版必修2

广东省肇庆市高中化学第二章化学反应与能量2.2化学能与电能教案新人教版必修2学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息1.课程名称：化学能与电能

2.教学年级和班级：广东省肇庆市高中二年级

3.授课时间：第2学期第4周，星期二第1节

4.教学时数：45分钟

本节课将围绕新人教版必修2第二章化学反应与能量中的2.2节“化学能与电能”展开，通过讲解化学电池原理，引导学生理解化学能如何转化为电能，并结合实验操作，加深学生对概念的理解。同时，通过案例分析，让学生了解化学能在日常生活中的应用，提高学习的实用性和兴趣。核心素养目标1.理解化学能与电能之间的转化关系，提高能量转化与守恒的意识。

2.能够运用化学知识解释实际电池工作原理，培养科学探究和解决问题的能力。

3.通过实验操作与观察，培养学生的实验技能和安全意识，提高实践操作能力。

4.结合生活中化学能的应用实例，增强学生的科学态度和社会责任感，激发创新意识。重点难点及解决办法重点：化学能与电能的转化原理，化学电池的工作原理。

难点：理解化学能转化为电能的微观机制，实验操作中的安全与准确性。

解决办法及突破策略：

1.采用动画和模型展示化学能转化为电能的过程，帮助学生建立直观认识，加深理解。

2.通过对比不同类型的化学电池，引导学生分析其工作原理，总结规律，提高学生的归纳总结能力。

3.在实验操作前，详细讲解实验步骤、注意事项，并进行示范操作，确保学生掌握操作要领，降低实验难度。

4.设计具有挑战性的问题，引导学生开展小组讨论，促进思维碰撞，帮助学生突破难点。教学方法与手段1.教学方法：

(1)讲授法：通过生动的语言和案例，讲解化学能与电能转化的基本原理。

(2)讨论法：组织学生就化学电池工作原理进行小组讨论，促进学生思考和分析。

(3)实验法：设计实验，让学生亲自动手操作，观察化学能转化为电能的过程，增强实践体验。

2.教学手段：

(1)多媒体设备：运用PPT、视频等展示化学能与电能转化的动画、实验操作流程，提高学生兴趣。

(2)教学软件：利用模拟软件，让学生在虚拟环境中进行化学电池实验，提高学习效果。

(3)网络资源：提供相关资料和拓展阅读，引导学生自主学习，拓宽知识面。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过学校在线学习平台，发布化学能与电能转化的预习资料，包括概念介绍和简单案例。

-设计预习问题：围绕化学电池的工作原理，设计问题，如“化学能是如何转化为电能的？”

-监控预习进度：跟踪学生的学习进度，并通过平台反馈了解学生的疑问。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生阅读资料，初步理解化学能与电能转化的基本概念。

-思考预习问题：学生尝试回答预习问题，记录疑问。

-提交预习成果：学生提交预习笔记和问题至平台。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生独立探索新知识。

-信息技术手段：利用在线平台共享预习资料，提高效率。

作用与目的：

-为课堂学习奠定基础，提前接触重难点。

-培养学生的自主学习能力和问题意识。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过展示一个简单的电池工作动画，引出本节课的主题。

-讲解知识点：详细讲解化学电池内部反应的微观过程，解释能量转化原理。

-组织课堂活动：分组进行实验，观察电池工作现象，讨论实验结果。

-解答疑问：针对学生的疑问，进行个别或集体解答。

学生活动：

-听讲并思考：积极参与课堂，对知识点进行深入思考。

-参与课堂活动：在小组实验中，观察、记录、分析实验数据。

-提问与讨论：对实验结果提出问题，与小组成员或老师讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：系统讲解化学能与电能转化的理论知识。

-实践活动法：通过实验，加深对理论知识的理解。

-合作学习法：通过小组合作，提高学生的沟通和协作能力。

作用与目的：

-加深对化学能与电能转化原理的理解，突破重难点。

-通过实验操作，提高学生的实践技能和科学探究能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：设计相关习题，巩固学生对化学电池工作原理的理解。

-提供拓展资源：分享与化学能相关的实际应用案例，如新能源汽车电池。

-反馈作业情况：及时批改作业，提供个性化反馈。

学生活动：

-完成作业：独立完成作业，巩固所学知识。

-拓展学习：通过拓展资源，了解化学能在生活中的应用。

-反思总结：评估自己的学习效果，制定改进措施。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生在课后自主学习和探索。

-反思总结法：引导学生进行自我评价和反思。

作用与目的：

-巩固课堂学习成果，提高学生的知识应用能力。

-通过反思和总结，促进学生的自我发展和学习能力提升。拓展与延伸1.拓展阅读材料：

-《化学电源技术》：介绍各类化学电源的工作原理、性能特点及应用领域。

-《能量转换与储存》：探讨化学能与其他形式能量之间的转换原理，以及能量储存技术的研究进展。

-《化学电池的应用与未来》：分析化学电池在各个领域的应用现状，以及未来发展趋势和挑战。

2.课后自主学习和探究：

-研究不同类型的化学电池（如铅酸电池、锂离子电池、燃料电池等）的优缺点，对比它们在性能、成本、环保等方面的差异。

-调查化学电池在生活中的应用实例，如手机、电动汽车、太阳能储能设备等，了解它们的工作原理和性能要求。

-探究新型化学电池技术的发展趋势，如固态电池、水系电池等，分析这些新技术在解决现有电池问题方面的潜力。

-设计一个简单的化学电池实验，通过改变电池的构造或材料，观察对电池性能的影响，从而深入了解化学电池的工作原理。

-研究化学电池的安全使用和回收处理方法，了解电池废弃物对环境的影响，探讨如何实现电池的绿色环保使用。课堂小结，当堂检测1.课堂小结：

本节课我们学习了化学能与电能的转化原理，重点了解了化学电池的工作原理，通过实验观察了化学能转化为电能的过程。我们还探讨了不同类型的化学电池，分析了它们在性能、应用领域的差异，以及环保和安全方面的考量。

通过本节课的学习，学生应掌握以下知识点：

-化学能与电能的转化原理；

-化学电池的工作原理及分类；

-化学电池在生活中的应用实例；

-化学电池的优缺点及环保安全使用。

2.当堂检测：

（1）选择题：

1)以下哪个选项是化学能转化为电能的过程？

A.热能转化为机械能

B.光能转化为电能

C.化学能转化为热能

D.化学能转化为电能

2)以下哪种电池属于锂离子电池？

A.铅酸电池

B.燃料电池

C.锂离子电池

D.镍氢电池

（2）简答题：

1)请简要说明化学电池的工作原理。

2)请列举三种常见的化学电池，并说明它们各自的特点。

（3）实验操作题：

设计一个简单的化学电池实验，通过改变电池的构造或材料，观察对电池性能的影响。

（4）案例分析题：

分析以下化学电池应用实例，说明其工作原理及性能要求：

-手机电池

-电动汽车电池

-太阳能储能设备

通过当堂检测，旨在检验学生对本节课知识点的掌握程度，提高学生的实践操作能力和解决问题的能力，为后续学习打下坚实基础。典型例题讲解1.例题一：化学电池能量转化计算

题目：一个铅酸电池的电动势为2.1V，内阻为0.1Ω，若该电池向一个电阻为10Ω的负载供电，求负载上的电流和电功率。

解答：根据欧姆定律，电流I=电动势E/(电阻R+内阻r)，代入数据得I=2.1V/(10Ω+0.1Ω)=0.2A。电功率P=I^2*R，代入数据得P=(0.2A)^2*10Ω=0.4W。

2.例题二：化学电池类型判断

题目：以下哪种电池属于一次电池？

A.铅酸电池

B.锂离子电池

C.镍氢电池

D.燃料电池

解答：一次电池指放电后不能充电重复使用的电池，答案为A.铅酸电池。

3.例题三：化学电池应用分析

题目：简述锂离子电池在手机中的应用及优点。

解答：锂离子电池在手机中的应用为提供便携式电源。其优点包括：体积小、重量轻、能量密度高、自放电率低、循环寿命长等。

4.例题四：化学电池工作原理

题目：解释燃料电池的工作原理。

解答：燃料电池通过氢气与氧气在电解质中的反应产生电能。其工作原理为：氢气在阳极发生氧化反应，生成电子和质子；质子通过电解质传递到阴极，与氧气发生还原反应，生成水；电子通过外部电路从阳极流向阴极，形成电流。

5.例题五：化学电池安全性分析

题目：简述化学电池在使用过程中可能存在的安全隐患及其预防措施。

解答：化学电池使用过程中的安全隐患包括过充、过放、短路、高温等。预防措施包括：

-设计安全的电池结构，如采用保护电路；

-选用合适的电池材料，提高电池的热稳定性；

-遵循电池使用规范，避免过充、过放和短路；

-定期检查电池状态，及时更换老化电池。教学反思与总结在本节课的教学过程中，我尝试了多种教学方法和策略，取得了一定的效果，但也发现了一些问题和不足之处。

在教学方法方面，我采用了讲授法、讨论法和实验法等，旨在激发学生的学习兴趣，提高他们的主动性和实践能力。通过讲解化学能与电能转化的基本原理，学生们对这一概念有了更清晰的认识。在小组讨论和实验操作环节，学生们积极参与，互相交流，提高了他们的合作能力和实验技能。然而，我也发现部分学生在实验操作过程中存在不够熟练、安全意识不强的问题，需要在今后的教学中加强实验操作的培训和指导。

在策略管理方面，我提前发布了预习任务，并设计了具有启发性的问题，引导学生自主思考。课堂上，我尽量关注每个学生的学习情况，及时解答他们的疑问。课后，我布置了适量的作业和拓展阅读，帮助学生巩固所学知识。但我也注意到，部分学生在课堂上的参与度不高，课堂氛围有待进一步活跃。为此，我将在今后的教学中增加互动环节，鼓励更多的学生参与到课堂讨论中来。

教学效果方面，大部分学生对化学能与电能转化的原理有了较好的掌握，能够运用所学知识解释实际电池工作原理。在情感态度方面，学生们对化学能的应用产生了浓厚的兴趣，表现出积极的学习态度。然而，也有部分学生对一些重难点知识掌