高中化学-化学能与电能教学设计学情分析教材分析课后反思

化学能与电能的教学设计

一、教学内容分析

本节的内容是化学能与电能。化学反应与能量是最重要的原理性知识之一，也是在社

会生产、生活和科学研究中广泛应用的知识，是对人类文明进步和现代化发展有着重大价值

的知识，与我们每个人息息相关。化学能对人类的重要性决定了本节学习的重要性。在上一

节已经学习了“化学能与热能”的关系，通过实例和实验，了解化学能与热能的相互转化,

了解化学能转化为热能在生产、生活中的应用及其对人类文明发展的贡献。在选修模块''化

学反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量、

电化学基础。本节内容是对前一节课中“一种能量可以转化为其他形式的能量，如热能和电

能等”论述的补充和完善，又是为学习“电化学基础”奠定必要的基础。

课程标准关于化学能与电能在必修模块和选修模块中均有安排，在本模块中只要求举例

说明化学能与电能的转化关系及其应用，认识研制新型电池的重要性。本节根据学生对‘电”

的感性认识及其对化学能与电能之间转化问题产生的兴趣，通过几个设问把学生带进了“化

学能与电能之间相互转化”的研究之中，并通过实验探究发现构成原电池的条件。通过原电

池和传统干电池（锌镒电池）初步认识化学电池的化学原理和结构，并不要求上升为规律性的

知识；通过介绍新型电池（如锂离子电池、燃料电池等）体现化学电池的改进与创新，初步形

成科学技术的发展观。激发学生科学知识的求知欲。

二、学情分析

生活在现代社会，学生对“电”有着丰富面又强烈的感性认识。当学生们了解了化学

反应中能量转化的原因，并感受了探究化学能与电能的相互转化过程之后，会对化学能与电

能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。正是基于学生的这种心理特征，教学设计了的几个设问，

把学生带进了“化学能与电能之间相互转化”的研究之中。学生在必修一中已学习氧化还原

反应并知道氧化还原反应的实质是电子转移。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与应用。

知识方面：

学生通过“化学必修1”的学习，已经了解了氧化还原反应的实质是电子的得失或偏移,

通过初中物理的学习已经知道带电粒子的定向移动形成电流。

能力方面：

通过一年多化学学科的学习，学生具备了一定的实验动手能力、观察能力、分析与归纳

能力。因此本节课主要采用学生探究实验获得大量的感观材料之后加以分析的方法来进行学

习。

情感方面：

电池与生活各方面息息相关，中学生普遍对新鲜事物感兴趣，求知欲旺盛，因此，本节

课教学通过分组实验、演示实验、多媒体模拟动画，充分调动学生的积极性和主动性。学生

的学习障碍学生对于将一个氧化还原反应分为两个半反应在两个不同场所发生这种情况是

第一次接触,很难想象氧化剂和还原剂还能分开反应，而且能真实感受到电子确实发生了转

移，觉得很神奇。因此，在教学中设计了大量的对比实验，然后通过实验事实的直观材料

去分析原电池的工作原理，形成条件、实际应用，降低了难度，符合学生的认知规律。

三、教学目标

知识与技能：1、理解原电池的原理和原电池正负极的判断

2、掌握形成原电池的条件及原电池的本质

3、知道常见的几种化学电池

过程与方法：通过研究性学习，引导自我探究，自我发现，自我提升和自我应用能力。

情感态度与价值观：

1、通过教学充分享受电池给人类带来的美好生活

2、让学生通过对原电池的研究，憧憬原电池应用的美好前景。

四、教学重难点

【教学重点】

初步认识原电池概念、反应原理、构成及应用。认识化学能转化为电能对现代化的重

大意义。

【教学难点】

通过对原电池实验的探究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。

五、教学过程

1.教学流程图

【学习目标】--【情境引入】---【原电池的工作原理分析】--一【原电池形成条件

的探究】一一【发展中的化学电源】--一【课堂小结】-——【回扣目标提升自我】——【当

堂检测】-一一【教师寄语】。

2、教学过程

教

学

教师活动学生活动设计意图

环

节

【学习目标】

请同学们出生阅读本节课学习目

标

同学们出生阅读本节课学习明确学习目标

【视频引入】

目标

电能是现代社会中应用最广泛、使

用最方便、污染最小的一种二次能源。

情观看能源危机,环境保护到改变能源

2001年火力发电目前在我国的电力结构

境结构，大力发展新能源汽车的视频

中居首位，占了总电量的80%以上.那么，

引创设新能源美好前景

储存在煤中的化学能是如何转变成电能

入情境，激发兴趣。

的呢？

从火力发电情境引入，

【展示】火力发电的工作原理示意图

观看火力发电的工作原理示意图和听说明设计一套从化学

【讲述】化学能转变为热能；热能转变

老师讲述能转化成电能的装置

成机械能；机械能转变成电能。经多次能

进入情境，激发兴趣和思考的必要性

量转换，能量损耗大，燃料的利用率低；

环境污染严重。能不能减少中间的能量转

化环节而将化学能直接变为电能？

【动画模拟实验】锌、铜与稀硫酸反应

将一Zn片、Cu片平行插入稀硫酸中，

有什么现象？分析有关反应的离子方程

式。

离子方程式：Zn+2H=Zn2'+H2t

Cu和稀硫酸不反应.Zn与稀硫酸反应

现象：Zn片上产生大量气体，Cu片上

时，Zn把电子直接给了溶液中的H+

无变化。

将锌片和铜片用导线连接，导线中间接

一电流计，插入稀硫酸中。有什么现象？

为什么？让学生更深刻理解原

Zn:U

铜片上产生氢气，线路中有电流流过。U1电池将氧化还原反应

这种装置就把化学能直接转化为电能。我分为氧化反应和还原

们把这种将化学能转变成电能的装置称反应在两个不同场所

铜片上产生大量气彳本。电流计发生偏

为原电池。反应发生

转。

实验现象：有电流产生

【板书】化学能与电能

一、原电池

1.定义：将化学能转变成电能的装置。

【探究一】原电池的工作原理

1）锌片的质量有无变化？溶液中

C（H+）如何变化？

2）确定Zn片，Cu片的正负极是怎样

的？

3）请分别写出锌片和铜片上变化的离

原

子方程式，再写出总反应的离子方程

电［讲述］通过实验我们知道铜-锌-稀硫酸进行阶段性总结，让学

式。

可以形成原电池，请同学们完成探究一中

池锌片：生对充分认识到原电

的五个问题，这个装置通过那些变化来实现铜片：池装置的基本要素之

工化学能转化为电能。总反应：-：形成闭合回路，对

）电流方向？电子方向？阴阳离子流

作4后面探究原电池形成

动方向？

原的其他条件时的实验

理起指导作用，节约试验

分时间。

5）正极金属起什么作用？谁在正极上

析得电子？

【板书】

2.工作原理学生自主归纳整理，小组合作交流

负极ZnZn-2e=Zn"氧化反应展示

正极Cu2H*+2e-=H2t还原反应

IHI

,1

口

：

1

%

师生一块梳理原电池中变化--加深理解

、

原电池工作原理

比

J

",

I"

【提问】我们已经设计出了一套完整的原【探究二】构成原电池的条件【科学探先设计实验装置图，在

原

电池装置，成功的实现了化学能直接向电究(P41)】进行实验验证。从理论

电

目标：根据已具备的氧化还原反应知识

能的转变，那么原电池是如何实现这一转走向实践，提升学生对

池和电学知识，利用提供的实验用品，设

变的呢？原电池的认识，能够设

形计一套电池装置。

【板书】计并组装简单的电池。

成用品：镁条、锌片、铜片、导线、电流

3.构成原电池的条件水到渠成地探究出原

表、无水酒精、稀硫酸、电解槽。

条

(1)(2)(3)(4)方式：最好先设计，并动手实验，边做电池形成条件。

件

氧化还原反应边改进。

的

【演示实验】小风扇的转动先用南孚电学生先设计实验装置图，在进行实验验留足展示时间，充分发

探证。学生进行实验做好实验展示

池演示，再用镁一铜一稀硫酸原电池演挥学生的想像力，提高

究并总结原电池构成条件

小。取眉子生切于头睑四红忡电他。创新能力。从实验探究

3.构成原电池的条件到形成概念最后到实

际应用，一步步提升学

(1)有活泼性不同的两个电极

生对原电池的认识。

(2)用导线相连(或直接接触)

(3)插入电解质溶液里，形成闭合回

路

(4)在电极表面上能发生自发进行的

氧化还原反应

化学电池的反应本质

发

展

中

请同学们用两分钟的时间阅读教材一发阅读教材42页到44页发展中的化学电

的知道常见的几种化学

展中的化学电源。源。

化电池

分类总结化学电源

学

电

源

课

堂请同学总结我们今天学习的化学能与电

学生构建知识网络形成知识体系

小能，并做展示准备。

结

回

扣学习目标：

II1、理解原电池的原理和原电池正负极的

标判断回扣目标提升自我

提2、掌握形成原电池的条件及原电池的本学生回忆中。。。。。。知识梳理力争达标

升质

自3、知道常见的几种化学电池

我

习题一：原电池的判断

1、下列装置中能组成原电池形成电流的

是（）

课堂信息反馈，作为学

习效果评价的一个方

面。

习题二：原电池的工作原理

2.某金属能跟稀盐酸作用放出氢气，该金

属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属

是（）

A.MgB.FeC.AlD.Cu

3.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，

电解质溶液的pH()

A.不B先变大后变小

C逐渐变大D.逐渐变小

4、把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸

中，用导线两两相连组成原电池。若a、

b相连时，a为负极；c、d相连时，电流

由d到c；a、c相连时，c极上产生大量

气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产生，

则四种金属的活动性顺序由强到弱的为

()

A.a>b>c>dB.a>c>d>

b

C.c>a>b>dD.b>d>c>

a

【讲述】希望同学们牢记习近平总书记提

教

出：“创新，协调，绿色，开放，共享”树立科学发展观，引导

师

五大发展理念！在新能源开发的道路上，学生聆听学生积极进取，永攀科

寄

做出自己的贡献！学高峰。

语

六、板书设计

化学能与电能

一、化学能转化为电能一-原电池

1、定义化学能直接电能

2、工作原理

负极Zn：Zn_2e=Zn'!"

正极Cu：21I++2e=H；f

3.构成原电池的条件

(1)(2)(3)(4)

氧化还原反应

化学能与电能的学情分析

生活在现代社会，学生对“电”有着丰富面又强烈的感性认识。当学生们了解了化学反应中能

量转化的原因，并感受了探究化学能与电能的相互转化过程之后，会对化学能与电能之间的转化问

题产生浓厚的兴趣。正是基于学生的这种心理特征，教学设计了的儿个设问，把学生带进了“化学

能与电能之间相互转化”的研究之中。学生在必修一中已学习氧化还原反应并知道氧化还原反应的

实质是电子转移。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与

应用。

知识方面：

学生通过“化学必修1”的学习，已经了解了氧化还原反应的实质是电子的得失或偏移，通过初

中物理的学习已经知道带电粒子的定向移动形成电流。

能力方面：

通过一年多化学学科的学习，学生具备了一定的实验动手能力、观察能力、分析与归纳能力。

因此本节课主要采用学生探究实验获得大量的感观材料之后加以分析的方法来进行学习。

情感方面：

电池与生活各方面息息相关，中学生普遍对新鲜事物感兴趣，求知欲旺盛，因此，本节课教学

通过分组实验、演示实验、多媒体模拟动画，充分调动学生的积极性和主动性。学生的学习障碍学

生对于将一个氧化还原反应分为两个半反应在两个不同场所发生这种情况是第一次接触，很难想象

氧化剂和还原剂还能分开反应，而且能真实感受到电子确实发生了转移，觉得很神奇。因此，在

教学中设计了大量的对比实验，然后通过实验事实的直观材料去分析原电池的工作原理，形成条件、

实际应用，降低了难度，符合学生的认知规律。

化学能与电能效果分析

本节课以新能源汽车发展视频引课，先理论分析化学能转化为电能再实验探究原电池装置，通

过实际动手组装原电池，来达到理解原电池工作原理及构成条件。本节课充分运用了实验和多媒体

教学手段，把演示实验改为动画模拟实验，加强了理论的针对性，通过实验引导学生从理论到实践。

学生在活动中获得的，在活动中感受知识的形成过程，体现生本教育的理念。这些活动都大大提高

了学生的参与度，从中感悟化学之神奇，提高了学生的学习积极性。课堂教学中采用学案导学的方

法，通过学生自学、小组讨论、合作探究、上黑板展示、教师评价等形式，创建自主合作探究，总

结升华的课堂。通过“动脑动手”实践活动、回扣目标、当堂检测等问题的设置，巩固所学知识，

检测学生的学习效果，使教学更有针对性。

在本节课中，我通过设计“科学探究”环节，学习小组先设计装置简图，再组装电池装置，学

生之间相互交流合作，让基础较好的同学在过程中充分体会到思维的快乐和成功的体验，而基础较

差同学也可在其他同学的知道和启发下进行思维与理解，提高学生化学科学素养，同时“通过以上

实验与探究，试说明原电池应由哪几部分构成，化学电池的反应本质是什么？"突破教学重点。

化学能与电能教材分析

本节的内容是化学能与电能。化学反应与能量是最重要的原理性知识之一，也是在社会生产、

生活和科学研究中广泛应用的知识，是对人类文明进步和现代化发展有着重大价值的知识，与我们

每个人息息相关。化学能对人类的重要性决定了本节学习的重要性。

在上一节已经学习了“化学能与热能”的关系，通过实例和实验，了解化学能与热能的相互转

化，了解化学能转化为热能在生产、生活中的应用及其对人类文明发展的贡献。在选修模块“化学

反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量、电化学基

础。本节内容是对前一节课中“一种能量可以转化为其他形式的能量，如热能和电能等”论述的补

充和完善，又是为学习“电化学基础”奠定必要的基础。

课程标准关于化学能与电能在必修模块和选修模块中均有安排，在本模块中只要求举例说明化

学能与电能的转化关系及其应用，认识研制新型电池的重要性0本节根据学生对“电”的感性认识

及其对化学能与电能之间转化问题产生的兴趣，通过几个设问把学生带进了“化学能与电能之间相

互转化”的研究之中，并通过实验探究发现构成原电池的条件。通过原电池和传统干电池（锌铳电

池）初步认识化学电池的化学原理和结构，并不要求上升为规律性的知识；通过介绍新型电池（如锂

离子电池、燃料电池等）体现化学电池的改进与创新，初步形成科学技术的发展观。激发学生科学

知识的求知欲。

一、教学重点的分析与确定

本节课是学生初次接触原电池的知识，而在后面的选修模块中还会详细介绍原电池原理的不同

应用，加深对原电池原理的充分理解。因此我将本节课的重点定位为：初步认识原电池概念、反应

原理、构成及应用。认识化学能转化为电能对现代化的重大意义。

二、教学难点的分析与确定

学生此时对于氧化还原反应的知识已经有一定程度的储备，但是化学反应原理的实际应用却是

第一次接触，而对于将一个氧化还原反应分为两个半反应在两个不同场所发生也十分陌生，因此我

将本节课的难点定位为：通过对原电池实验的探究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转

化的本质。

【训练案】

【当堂检测】

知识点1原电池的判断

知识点2原电池的工作原理

2、某金属能跟稀盐酸作用放出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是（）

A.MgB.FeC.AlD.Cu

3、由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH（）

A.不变B先变大后变小

C逐渐变大D.逐渐变小

知识点3利用原电池电极判断金属性强弱

4、把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负

极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气

泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为（）

A.a>b>c>dB.a>c>d>b

C.c>a>b>dD.b>d>c>a

【课后巩固练习】

1.下列各组材料中，不能组成原电池的是（）

ABCD

两极材料Zn片、石墨Cu片、Ag片Zn片、Cu片Fe片、Cu片

插入溶液硫酸溶液AgN03溶液蔗糖溶液稀盐酸

2.由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH怎样变化（）

A.逐渐变大B.先变小后变大C.不变D.逐渐变小

3.下列叙述中正确的是（）

A.原电池的负极得电子，发生还原反应

B.原电池中较活泼的金属作正极

C.原电池的电极一定要由两种不同的金属组成

D.原电池中发生氧化反应的电极是负极

4.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若a、b相连，

a为负极；c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极。则此四种金

属的活泼性由强到弱的顺序为（）

A.a>b>c>dB.a>c>d>bC.c>a>b>dD.b>d>c>a

5.将—能转变为—能的装置叫做原电池。原电池中正极发生反应，负极发生一

反应。原电池中，在外电路，电子由极经过导线流向极。在内电路，阳离子向极移动,

阴离子向极移动，这样就形成了闭合回路。原电池的反应本质是反应。

6.如图装置，电流表G发生偏转，同时A极逐渐

变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶

液，则A、B、C应是下列各组中的哪一组（）

A、A是锌，B是铜，C为稀H2s04

B、A