专题6 第3单元 化学能与电能的转化2023-2024学年新教材高中化学必修第二册同步教学设计（苏教版2019）

专题6第3单元化学能与电能的转化2023-2024学年新教材高中化学必修第二册同步教学设计（苏教版2019）学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容分析1.本节课的主要教学内容为“化学能与电能的转化”，具体包括原电池的工作原理、化学能转化为电能的过程、以及常见的原电池类型和应用。

2.教学内容与学生已有知识的联系主要体现在：教材为苏教版2019年高中化学必修第二册第3单元第6节。本节课内容与学生在前一单元学习的“氧化还原反应”有密切联系，通过原电池的工作原理，引导学生理解化学能和电能的转化过程，并运用所学的氧化还原反应知识来分析原电池中的化学反应。同时，本节课也为后续学习电化学基础和电解等内容奠定基础。核心素养目标1.科学探究与创新意识：通过探究原电池的工作原理，培养学生的实验操作能力和问题解决能力，激发学生探究化学现象的兴趣。

2.科学态度与社会责任：引导学生正确认识化学在能源转换和环境保护中的应用，培养学生对科学知识的敬畏和对社会责任的担当。

3.实证意识与模型认知：通过原电池模型的分析，帮助学生建立化学能与电能转化模型，提高学生的实证意识和模型认知能力。学习者分析1.学生已经掌握了氧化还原反应的基本概念和原理，了解了电子的转移和化学键的形成与断裂，为理解原电池的工作原理奠定了基础。

2.学生对实验操作通常表现出较高的兴趣，具备一定的观察能力和动手能力。在学习风格上，学生更倾向于通过实验和实例来理解抽象概念，对直观的教学方式反应较好。

3.学生可能遇到的困难和挑战包括：对原电池内部复杂反应机理的理解，以及如何将氧化还原反应与电能转化过程相结合。此外，学生可能对电极材料和电解质的选择及其影响理解不够深入，需要在教学过程中通过实例和实验来加以引导和解释。教学资源-硬件资源：多媒体教学设备、实验仪器（包括原电池实验装置）、电极材料、电解质溶液

-软件资源：化学模拟软件、教学PPT

-课程平台：校园网络教学平台

-信息化资源：在线化学教育资源库、数字化实验视频

-教学手段：实验演示、小组讨论、问题驱动教学教学过程设计1.导入环节（5分钟）

-创设情境：展示几种常见的原电池（如锌-铜原电池、铅酸电池等）实物或图片，引导学生观察并思考它们在生活中的应用。

-提出问题：询问学生是否知道这些原电池是如何工作的？它们是如何将化学能转化为电能的？

-预期效果：激发学生的好奇心和求知欲，引出本节课的主题。

2.讲授新课（20分钟）

-讲解原电池的工作原理：通过PPT展示原电池的基本构成和工作原理，解释正负极的反应过程以及电子的流动方向。

-示范实验：进行原电池实验演示，让学生观察并记录实验现象。

-分析讨论：引导学生分析实验结果，讲解实验中发生的化学反应，以及如何从氧化还原反应的角度理解原电池的工作原理。

-时长分配：讲解原电池构成和原理（5分钟），实验演示（5分钟），分析讨论（10分钟）。

3.巩固练习（10分钟）

-练习题：发放练习题，要求学生根据原电池的工作原理，判断给定反应是否可以构成原电池，并解释原因。

-小组讨论：学生分小组讨论练习题的答案，教师巡回指导，解答学生的疑问。

-分享成果：每组选代表分享讨论成果，教师总结并给出正确答案。

4.课堂提问与互动（5分钟）

-提问：教师提出问题，如“原电池中电子流动的方向是如何确定的？”“如何选择合适的电极材料和电解质？”等，鼓励学生思考并回答。

-互动：教师根据学生的回答，引导他们进一步探讨原电池设计的优化方案，以及原电池在现实中的应用。

5.总结与拓展（5分钟）

-总结：教师总结本节课的重点内容，强调原电池的工作原理和化学能与电能的转化过程。

-拓展：布置课后作业，要求学生研究一种新型原电池，并撰写报告介绍其工作原理和应用前景。

整个教学过程设计旨在通过情境创设、实验演示、小组讨论和课堂提问等多种方式，激发学生的学习兴趣，促进师生互动，帮助学生理解和掌握原电池的工作原理，以及化学能与电能的转化过程。同时，通过课后作业的拓展，培养学生的探究能力和创新能力。教学资源拓展1.拓展资源：

-书籍：《现代化学电源》、《化学能与电能的转化》等，这些书籍详细介绍了原电池、燃料电池等化学电源的工作原理和应用。

-学术文章：关于新型原电池研究的学术论文，如《新型锂离子电池材料研究进展》、《固态电解质在原电池中的应用》等。

-视频资源：科普视频，如《原电池的工作原理》、《化学能与电能的转化过程》等，这些视频以直观的方式展示了原电池的工作过程。

-实验资源：提供原电池实验的详细步骤和实验指导，帮助学生更好地理解原电池的工作原理。

2.拓展建议：

-阅读拓展：鼓励学生阅读相关的书籍和学术论文，以加深对原电池工作原理的理解，并了解最新的研究进展。

-观看视频：建议学生观看科普视频，通过视觉和听觉的结合，更直观地理解化学能与电能的转化过程。

-实验操作：鼓励学生参与原电池的实验操作，通过亲手实践，加深对理论知识的理解。

-研究项目：引导学生选择一个新型原电池作为研究对象，进行文献调研和实验设计，撰写研究报告，提升学生的研究能力和创新能力。

-交流讨论：组织学生进行小组讨论，分享各自的学习心得和研究成果，促进相互学习和交流。

-社会实践：鼓励学生关注化学电源在生活中的应用，如智能手机电池、电动汽车电池等，了解它们对社会和环境的影响。重点题型整理题型一：简答题

1.题目：简述原电池的工作原理。

答案：原电池是通过化学反应将化学能转化为电能的装置。它由两个不同材料的电极和一个电解质组成。在原电池中，较活泼的金属作为负极，较不活泼的金属作为正极。负极发生氧化反应，失去电子，电子通过外部电路流向正极，正极发生还原反应，获得电子。电解质中的离子在两个电极之间迁移，以维持电荷平衡。这个过程实现了化学能到电能的转换。

题型二：实验分析题

2.题目：在一次原电池实验中，使用锌片和铜片作为电极，硫酸铜溶液作为电解质。请描述实验现象，并解释其背后的化学原理。

答案：实验现象是锌片逐渐溶解，铜片上逐渐有红色固体铜析出。这是因为锌片作为负极发生氧化反应，失去电子成为锌离子进入溶液，铜片作为正极发生还原反应，溶液中的铜离子获得电子析出为铜。这个过程表明了化学能转化为电能的过程。

题型三：应用题

3.题目：设计一个原电池，要求能够提供稳定的电流，并说明你的设计依据。

答案：设计一个由铅(Pb)作为负极，二氧化铅(PbO2)作为正极，稀硫酸(H2SO4)作为电解质的铅酸电池。这种电池能够提供稳定的电流，因为铅和二氧化铅在稀硫酸中的反应可以持续进行，生成硫酸铅和水，同时释放出电子。铅酸电池的设计依据是利用铅和二氧化铅之间的氧化还原反应，以及硫酸根离子和铅离子之间的反应。

题型四：分析题

4.题目：分析下列反应是否可以构成原电池，如果不能，请说明原因。

-Fe+CuSO4→FeSO4+Cu

答案：该反应可以构成原电池。在这个反应中，铁(Fe)作为负极，铜(Cu)作为正极，硫酸铜(CuSO4)溶液作为电解质。铁失去电子被氧化为铁离子，铜离子获得电子被还原为铜，因此该反应可以构成原电池。

题型五：探究题

5.题目：探究不同电解质对原电池电动势的影响，并设计实验验证你的假设。

答案：假设不同电解质的离子浓度和性质会影响原电池的电动势。为了验证这个假设，可以设计以下实验：准备几个相同的原电池，分别使用不同浓度和种类的电解质，测量并记录每个原电池的电动势。通过对比不同电解质条件下电动势的变化，可以得出电解质对原电池电动势的影响。例如，使用0.1M的硫酸溶液和0.1M的盐酸溶液作为电解质，测量并比较两个原电池的电动势。教学反思与总结在今天的课堂教学中，我尝试通过情境创设、实验演示、小组讨论等多种教学方法，来帮助学生理解原电池的工作原理和化学能与电能的转化过程。现在，我想对整个教学过程进行一番反思，并总结一下教学效果。

教学反思：

在教学方法上，我感到实验演示是一个很好的教学手段，它能够直观地展示原电池的工作过程，让学生能够亲眼看到化学能转化为电能的现象。这一点从学生专注的眼神和积极的讨论中可以看出。然而，我也发现实验的时间控制上存在一些问题，实验过程中出现了一些意外情况，导致实验时间延长，从而压缩了课堂讨论和提问的时间。

在策略上，我尝试引导学生通过小组讨论来加深对知识点的理解。学生们在小组中的互动表现良好，能够积极交流想法。但我也注意到，一些小组的讨论深度不够，可能是因为他们对原电池的概念理解不够透彻，或者是因为讨论的方向偏离了主题。

在课堂管理方面，我感到自己在维持课堂秩序和引导学生注意力方面做得还可以。但是，我也发现自己在处理学生提问时，有时可能过于急于给出答案，而没有充分引导学生自己思考和探索。

教学总结：

从学生的反馈和课堂表现来看，本节课的教学效果是积极的。学生们对原电池的工作原理有了更深入的理解，他们能够将氧化还原反应与电能的转化联系起来，这对于他们掌握化学知识是一个重要的进步。在情感态度方面，学生们对化学实验的兴趣明显提高，他们对于化学在生活中的应用也表现出了浓厚的兴趣。

尽管如此，我也意识到了一些不足之处。例如，在实验时间的控制上，我需要更加精确地规划实验步骤，确保实验不会占用过多的课堂时间。在课堂讨论中，我需要更加深入地引导学生的思考，确保讨论能够围绕教学重点进行。此外，我还需要更加耐心地倾听学生的提问，引导他们通过自己的思考来解决问题。

改进措施和建议：

为了提高教学质量，我计划采取以下措施：

-在实验前，更加详细地规划实验步骤和时间，确保实验能够顺利进行，同时留出足够的时间进行课堂讨论和提问。

-在小组讨论中，设定明确的讨论目标和方向，引导学生们深入探讨原电池的工作原理。

-对于学生的提问，采取更多的引导式提问，鼓励学生通过自己的思考来寻找答案，培养他们的探究能力。

-在课后，与学生进行更多的交流，了解他们的学习需求和困惑，针对性地进行辅导。教学评价与反馈1.课堂表现：

学生在课堂上的表现整体积极，尤其是在实验演示环节，学生们表现出浓厚的兴趣和好奇心。在讲解原电池工作原理时，学生能够认真听讲，并及时提出问题。在小组讨论环节，大多数学生能够积极参与，与组员进行有效的交流。

2.小组讨论成果展示：

小组讨论成果展示环节中，各组都能够就原电池的工作原理和化学能与电能的转化过程进行阐述。部分小组能够结合实验结果，提出对原电池设计的改进建议。但也有一些小组的讨论深度不足，未能充分挖掘原电池的原理和应用。

3.随堂测试：

随堂测试环节，我设计了一些简答题和实验分析题，以检验学生对原电池工作原理的理解程度。大多数学生能够正确回答问题，表明他们对课堂内容有较好的掌握。但仍有部分学生对某些概念理解不够深入，需要进一步巩固。

4.课后作业反馈：

课后作业要求学生研究一种新型原电池，并撰写报告介绍其工作原理和应用前景。从提交的作业来看，大部分学生能够认真完成，对新型原电池的研究较为全面。但也有部分学生的作业存在抄袭现象，需要加强学术诚信教育。

5.教师评价与反馈：

针对学生在课堂上的表现和作业完成情况，我进行了以下评价与反馈：

-对于课堂表现积极、讨论热烈的学生，我给予了肯定和表扬，鼓励他们继续保持这种积