原电池教学设计培训作业

化学能与电能的教学设计

一、教材分析

本节内容位于《普通高中课程标准实验教科书》化学必修2第二章第二节《化学能与电

能》第一部分。其教学内容分成四部分：（1）能源的简单分类（2）化学能转化成电能方式

（3）原电池的概念及其构成要件。（4）原电池原理的实验探究。本节课内容是学生在初中

了解了化学与能源、高一上期学习了化学必修1《氧化还原反应》与本期学习了必修2的《化

学能与热能》等内容之后而学习的，学好本节内容是对以往所学知识的巩固落实与升华，也

能为以后学好化学选修1《化学与生活》中金属腐蚀与防护，以及学好化学选修4《化学反

应原理》中的电解原理等知识打下基础。

二、学情分析

教学对象为我校学生，他们基础参差不齐，但求知欲望强，乐于展现自我，可塑性强。

知识层面：前面所提化学教材体系安排内容、物理课上所学电学知识和生活常识等都为

学生在本节课的学习做好了充分的知识准备。

情感层面：在日常生活中有许多电池扮演着重要的角色，使得学生对电池充满着好奇和

探知欲望。

能力层面：己经了解新教材的学习思路和学习方法，已具备一定的化学思维基础和基础

实验技能。

这些都将提高学生学习本课的积极性，也为提高学生的课堂解决问题能力和实践动手能

力创造了条件。从反应物之间电子转移角度看，原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓

展和应用；从思维角度看，“将化学能直接转化为电能”的思想，是对“化学能一热能一机械

能f电能”思维方式的反思和突破。

三、教学目标分析

（1）知识与技能

①初步掌握原电池的概念和形成条件，理解原电池的原理。

②提高实验操作技能»

（2）过程与方法：

①通过教师创设问题情境、学生进行实验探究，帮助学生自主建构原电池的概念，理解

和掌握原电池的原理。

②通过实验探究引导学生掌握以问题为中心发现问题、解决问题的学习方法。

(3)情感态度

①通过对原电池工作原理及条件的探究，培养浓厚的学习兴趣，养成严谨求实的科学态

度并感受到化学的变化美、规律美。

②利用实验进行探究，树立绿色化学理念，培养科学发展观，增强为人类的文明进步学

习化学的责任感和使命感。

③通过剖析“火力发电"，让学生感受到能源危机，具备低碳环保意识。

四、教学策略选择与设计

根据课标的要求，在课堂教学中实施以探究为核心的多样化教学方式，本课根据学生已

掌握的有关知识入手，通过小组合作学习，实验探究来组织课堂教学。

1、从对“火力发电”进行完整透彻的剖析入手，提出如何将化学能直接转化为电能，引

入新课学习。

2、通过的化学实验，帮助学生探究和理解化学能转化为电能的原理，并认识其本质是

氧化还原反应。

3、学生根据提供的材料，设计装置示意图，并根据示意图进行分组实验、小组讨论，

判断哪些装置可以形成原电池，最终得出构成原电池的条件的结论。在此过程中学会控制变

量法研究物质。

4、通过课本上的实践活动——水果电池的制作，实现本课教学内容的应用和延伸，让

学生体验科学探究的艰辛与喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。

五、教学资源与工具设计

教师的资源：课程标准内提供的资源，从网上查到的有关图片，电池的历史，相关的

flash动画辅助学生从微观角度了解电池原理。

学习环境：带有多媒体的标准化实验室，实验的必要仪器

六、教学过程

1、创设问题情境，引导学生进入新思维

火电81.2%

(1)创设问题情境，引入课题|水电176%]

①指导学生阅读课本关于电力在当今社会的应用和作用，提

其他1.2%

出问题：物质中的化学能在什么条件下能转化为电能呢？又是如

何转化的呢？

②多媒体呈现2001年我国发电总量构成图和火力发电的相关图片、影响和图表，引导

学生分析燃烧的氧化还原本质及其能量的变化。

（2）建立新思维，提出新的研究任务

①什么是火力发电，火力发电的原理是什么？

②指出火电站中从开始到结束能量是怎样转化的？

③火力发电的利与弊是什么？

学生回答：（教师回答完后，用ppt进一步归纳）

利：1、我国煤炭资源丰富廉价方便；

2、电能清洁安全，又快捷方便，节省时间。

弊：1、排出大量温室效应气体（C02）和废气（so2）,能导致酸雨；

2、产生废渣（有毒金属和致癌化合物）、废液；

3、能量转化效率低。

4、与低碳经济相悖

思考与交流：

假设你是电力工程师，面对这些利与弊，你会如何应对呢？

学生回答：

a、改进火力发电

b、研究新的发电方式

教师总结：用多媒体呈现，方式之一就是尝试将化学能直接转化为电能。就像电池。其好处

就是减少中间环节能损，高效、清洁利用燃料，不浪费能源，更方便。

风云-3卫星上的电池摄像机专用电神舟六号燃料电池发电系统

2,师生互动，传授新知

（1）原电池的原理教学：问题引导、实验探究、动画模拟、讨论交流、归纳总结。

①设置阶梯式问题，对学生进行探究思路引导。

问题1：氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能转化为热能，再经过一系列能量

转换环节才能转化为电能。那么要使氧化还原反应释放的能量不经过热能，而直接转化为电

能，所要解决的第一问题是什么？

问题2：若将氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，那么，怎样架设桥梁使电子从

还原剂区域转移到氧化剂区域，同时形成电流？

问题3：怎样知道所架设的桥梁中有电子流过？如

何从电学角度考虑仪器选择和组装问题？

②实验探究：原电池及其原理。

第一小组：实验探究一

锌片

问题1：简述实验现象

问题2：反应中哪种物质失去电子？哪种物质得到电子？

问题3：Zn是通过什么途径将电子转移给溶液中的H+的？

问题4：怎样想办法让这种电子的转移变成电流？

第二小组：实验探究一

实验3:锌片和铜片用导线连接插入

实验4:锌片和铜片导线连接插入稀硫酸中,

稀硫酸中

导线间接上电流表

问题1：简述实验现象

问题2：反应中哪种物质失去电子？哪种物质得到电子?

问题3：电子从Zn到溶液中H+经历了哪种途径？

问题4：导线在这个过程中起到什么作用？

问题5：电流计在这个过程中起什么作用？

③师生互动、分析现象、总结规律：

学生交流自己的实验结果，教师播放微观的flash动

画，使学生加深对原理的理解。

原电池：把化学能转变为电能的装置。

2、原电池的构成条件教学:

分组实验、比较探究、交流讨论、归纳总结。

搭建台阶:

1、原电池的组成部分有哪些？

搭建台阶:

2、怎样探究原电池的形成条件？

提出方案：改变影响实验的一个因子一一控制变量法

原电池形成条件的探究实验记录:

组别实验装置的变化电流指针是否偏转结论

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组别实验装置的变化电流指针是否偏转结论

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组别实验装置的变化电流指针是否偏转结论

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②交流讨论：各组同学相互交流自己的实验情况及解释与结论。。

③归纳总结：

原电池的构成条件：

1.有两种活动性不同的金属（或非金属导体）作电极；

2.电极材料均插入电解质溶中；

3.形成闭合回路。

3、反馈练习

适当的课堂练习一方面是学生对本堂课学习情况的反馈，同时使学生对所学知识巩固加

深。并使用多媒体展示，根据条件组合原电池O

1.下列装置中能组成原电池形成电流的是（）

ffl"

IISO酒精

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H2SO4Fl2fH2SO4

2.下列装置哪些属于原电池，请说明理由。如是，请指出正极、负极。

3、情感升华

用多媒体展示电池的发明史

1780年，fil伐尼(Galvani,L)青蛙抽搐实验.伏打对生物电观点的质疑

(Volta,A.1745-1827)

1800年建立伏打电堆模型。

原电池的雏形伏打电池是

实用电池的开端。

理论解释：生物电观点!

4、实践活动

在完成上述内容后，指导学生制作水果电池，培养学生实践创新能力。从正逆两个方

面锻炼学生对原电池构成条件的应用，以达到学以致用，使学生觉得化学就在我们身边，化

学很有用，从而激发学生学习兴趣，启迪学生思维。

用多媒体，播放水果电池的制作过程。

5、课堂小结

一、化学能与电能的相互转化

1.火力发电的过程。

2.原电池：将化学能转化为电能的装置。

负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）

正极（Cu）：2H*+2e—=H2t（还原反应）

+2+

总反应式：Zn+2H=Zn+H2t

3.原电池的构成条件：

①有两种活动性不同的金属（或非金属导体）作电极。

②电极材料都插入电解质溶液中。

③两极相连形成闭合电路。

6、作业布置

有下列材料：镁条、铜片、铁片、导线、金属夹、手电筒用小灯泡（或发光二极管）、

果汁（橙汁、苹果汁、柠檬汁等）、500mL烧杯，请设计一个能使电流表指针发生偏转的原

电池。方式：最好先独立设计，并动手试验，边做边改进，也可与邻座同学相互讨论和观摩,

或请老师指导。

实验用品及操作实验现象结论

7、板书设计