2024-2025学年高中化学 第二章 化学反应与能量 第二节 化学能与电能 第1课时教学实录2 新人教版必修2

2024-2025学年高中化学第二章化学反应与能量第二节化学能与电能第1课时教学实录2新人教版必修2课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容教材：新人教版必修2

章节：第二章化学反应与能量第二节化学能与电能

内容：本节课主要讲解化学能与电能的相互转化原理，包括原电池的构成、工作原理及电极反应，以及电解质溶液中的离子迁移现象。通过实验演示，让学生掌握原电池的构成条件，理解化学能与电能的转化过程，并学会分析原电池的电极反应。二、核心素养目标培养学生科学探究能力，通过实验探究原电池的构成和工作原理，提升学生的实验操作技能和观察能力。增强学生的科学思维能力，通过分析电极反应，理解化学能与电能的转化过程。同时，培养学生科学态度和社会责任感，认识到化学能源在现代社会的重要性，激发学生对可持续能源研究的兴趣。三、教学难点与重点1.教学重点，

①原电池的构成条件及其工作原理的理解，包括电极的选择、电解质溶液的选用以及闭合电路的形成。

②电极反应式的书写，特别是阳极和阴极反应的判断以及电子转移的方向。

③电化学能转化为电能的过程，以及电动势和电极电势的概念。

2.教学难点，

①电极反应的微观机制，如电子在电极上的转移过程和氧化还原反应的平衡。

②电解质溶液中离子迁移现象的定量分析，包括离子迁移数和电解质溶液的导电性。

③实际应用中，如何根据不同需求设计原电池，包括选择合适的电极材料和电解质。

④对电化学现象的定量描述，如电动势的计算和应用。四、教学方法与手段1.教学方法：

①通过实验演示，让学生直观感受原电池的构成和工作原理。

②采用案例分析法，引导学生分析实际应用中的原电池设计。

③运用问题引导法，激发学生思考电极反应和能量转化的细节。

2.教学手段：

①利用多媒体展示原电池的构成和反应过程，增强直观性。

②结合教学软件，进行模拟实验，让学生在虚拟环境中体验原电池的实验现象。

③通过在线资源，提供拓展学习资料，丰富学生的知识面。五、教学过程设计**用时：45分钟**

**一、导入环节（5分钟**）

1.创设情境：展示日常生活中使用的电池，如手机、电脑等，提问学生这些电池是如何工作的？

2.提出问题：电池的能量是如何产生的？能量是如何从化学能转化为电能的？

3.引导学生思考：什么是原电池？原电池是如何构成的？

4.学生回答问题，教师总结并引出本节课的主题——化学能与电能的转化。

**二、讲授新课（15分钟**）

1.原电池的构成条件（5分钟）

-讲解原电池的三个基本组成部分：电极、电解质和闭合电路。

-通过图片展示不同类型的电极材料。

-讲解电解质溶液的作用和离子迁移现象。

-实验演示：展示原电池的构成过程，引导学生观察并总结原电池的构成条件。

2.原电池的工作原理（5分钟）

-讲解电极反应，包括阳极和阴极的反应。

-通过化学方程式展示电子的转移过程。

-讲解电动势的概念，并展示电动势的计算方法。

3.电化学能转化为电能的应用（5分钟）

-举例说明原电池在生活中的应用，如电池供电的设备。

-讨论原电池的能量转换效率及其对环境的影响。

**三、巩固练习（15分钟**）

1.练习题目（10分钟）

-学生独立完成以下练习题目：

①根据给出的电极材料和电解质，判断原电池的正负极。

②计算原电池的电动势。

③分析原电池在特定条件下的工作情况。

-教师巡视指导，解答学生疑问。

2.小组讨论（5分钟）

-将学生分成小组，讨论以下问题：

①如何提高原电池的能量转换效率？

②如何设计一个具有特定电压和电流输出的原电池？

-各小组汇报讨论结果，教师点评并总结。

**四、课堂提问（5分钟**）

1.提问环节

-教师针对本节课的重点和难点进行提问，如：

①原电池的构成条件有哪些？

②如何书写电极反应式？

③原电池的能量转换效率受哪些因素影响？

-学生回答问题，教师点评并总结。

2.知识拓展

-教师提出与本节课相关的问题，引导学生进行知识拓展，如：

①什么是燃料电池？

②什么是太阳能电池？

-学生思考并回答，教师总结。

**五、总结与作业布置（5分钟**）

1.总结本节课的重点和难点，强调原电池的构成条件、工作原理及其应用。

2.布置作业：

①完成课后练习题。

②查阅资料，了解燃料电池和太阳能电池的工作原理。

③思考如何将化学能与电能的转化原理应用于实际生活中。

**六、师生互动环节**

1.教师通过提问、示范实验等方式，引导学生积极参与课堂活动。

2.学生通过回答问题、完成练习、小组讨论等方式，主动学习和探索知识。

3.教师及时给予学生反馈，鼓励学生提出问题和观点。

**七、创新点**

1.结合多媒体教学，展示原电池的构成和反应过程，增强直观性。

2.采用案例分析法和问题引导法，激发学生的学习兴趣和主动性。

3.通过小组讨论和知识拓展，培养学生的合作精神和创新思维。

**八、教学评价**

1.通过课堂提问和作业完成情况，评估学生对本节课知识的掌握程度。

2.通过小组讨论和实验演示，评估学生的参与度和实践能力。

3.通过课后作业和知识拓展，评估学生的自主学习能力和创新能力。六、知识点梳理1.原电池的基本概念

-定义：将化学能转化为电能的装置。

-组成：两个电极、一个电解质溶液和一个闭合电路。

2.原电池的构成条件

-电极：活泼金属和非活泼金属或它们的化合物。

-电解质溶液：能够导电的溶液，含有可移动的离子。

-闭合电路：连接电极的导线，形成电流的通路。

3.原电池的工作原理

-电极反应：氧化还原反应，电子从还原剂转移到氧化剂。

-电动势：电极反应的驱动力，表示为电压。

-电势差：电动势的另一种表示，指两个电极之间的电势差。

4.电极反应

-阳极反应：氧化反应，失去电子。

-阴极反应：还原反应，获得电子。

-电极反应式：表示电极反应的化学方程式。

5.电解质溶液中的离子迁移现象

-离子：电解质溶液中的带电粒子。

-迁移：离子在电场作用下移动。

-迁移数：表示离子迁移速率的参数。

6.原电池的能量转换

-化学能：储存在化学键中的能量。

-电能：由电流产生的能量。

-转化效率：化学能转化为电能的比率。

7.原电池的电动势

-定义：原电池两电极之间的电势差。

-计算方法：根据电极反应式和标准电极电势计算。

8.原电池的实际应用

-电池：如干电池、蓄电池等。

-能源：如燃料电池、太阳能电池等。

-应用领域：日常生活、工业生产、科学研究等。

9.原电池的环境影响

-电池废弃物：对环境的污染。

-可再生能源：减少对环境的影响。

10.原电池的发展趋势

-高效能源：提高能量转换效率。

-环保材料：减少对环境的污染。

-新型电池：开发新型电池技术。七、反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.实验演示与理论讲解相结合：在讲解原电池的构成和工作原理时，通过实际操作实验，让学生直观感受化学能与电能的转化过程，提高了学生的实践操作能力。

2.互动式教学：在课堂上，我尝试采用提问、讨论等方式，激发学生的思维，鼓励他们积极参与课堂互动，增强了学生的主动学习意识。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.教学深度不足：在讲解电极反应和电动势的计算时，我发现部分学生对概念的理解不够深入，需要进一步加强对基础知识的讲解和巩固。

2.学生参与度不高：在课堂讨论环节，部分学生表现出参与度不高，可能是由于对知识点掌握不够扎实，或者对讨论环节缺乏兴趣。

3.实验操作规范性：在实验演示过程中，部分学生未能严格按照操作规程进行实验，导致实验结果不准确，需要加强对实验操作规范性的教育。

反思改进措施（三）

1.深化基础知识讲解：针对教学深度不足的问题，我计划在今后的教学中，更加注重对基础知识的讲解和巩固，确保学生对基本概念有扎实的理解。

2.提高课堂互动效果：为了提高学生的参与度，我计划在课堂上增加更多有趣的问题和讨论话题，同时，通过小组合作学习，让学生在互动中共同学习，提高学习兴趣。

3.强化实验操作规范：在实验教学中，我将更加注重对学生实验操作规范性的培养，通过示范和反复练习，确保学生能够掌握正确的实验操作方法，提高实验结果的准确性。

4.结合实际应用：为了让学生更好地理解化学能与电能的转化原理，我计划在教学中结合实际应用案例，如电池技术、新能源等，让学生感受到化学知识在现实生活中的重要性。

5.利用多媒体资源：为了提高教学效果，我计划在今后的教学中更多地利用多媒体资源，如视频、动画等，使教学内容更加生动形象，激发学生的学习兴趣。八、课堂小结，当堂检测课堂小结：

1.本节课我们学习了原电池的构成条件、工作原理以及化学能与电能的转化过程。

2.我们了解了电极反应，包括阳极和阴极的反应，以及电极反应式的书写方法。

3.我们学习了电动势的概念，包括电动势的定义、计算方法以及其在原电池中的作用。

4.我们探讨了原电池在实际应用中的重要性，如电池在日常生活、工业生产、科学研究等领域的作用。

当堂检测：

1.选择题（每题2分，共10分）

-原电池的构成要素不包括以下哪一项？

A.电极B.电解质C.导线D.热源

-下列哪个物质是原电池的阳极材料？

A.铜片B.铅片C.铁片D.铝片

-原电池的电动势是指：

A.两个电极之间的电势差B.电极反应的驱动力

C.电荷的移动速度D.电能的转化效率

-下列哪个反应是原电池的阳极反应？

A.2H₂+O₂→2H₂OB.2H⁺+2e⁻→H₂

C.2NaCl→2Na+Cl₂D.Fe→Fe²⁺+2e⁻

-原电池的能量转换效率是指：

A.化学能转化为电能的比率B.电能转化为化学能的比率

C.电能的利用效率D.化学能的利用效率

2.判断题（每题2分，共10分）

-原电池的电动势越大，电池的输出电流就越大。（）

-在原电池中，电子总是从阴极流向阳极。（）

-电池的电动势等于两个电极的电势差。（）

-原电池的能量转换效率与电极材料无关。（）

-电解质溶液的浓度越高，原电池的电动势就越高。（）

3.填空题（每题2分，共10分）

-原电池的构成要素包括________、________、________。

-原电池的阳极反应式为________，阴极反应式为________。

-电动势的定义为________，其单位为________。

4.简答题（每题5分，共15分）

-简述原电池的工作原理。

-解释电动势的概念及其计算方法。

-举例说明原电池在实际应用中的重要性。课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：《化学与生活》杂志中的“电池的过去、现在与未来”专题文章，了解电池技术的发展历程、现状和未来趋势。

-视频资源：在线观看科普视频“电池的工作原理”，通过动画演示原电池的构成和工作过程。

-实验资料：收集关于原电池实验的实验报告和操作步骤，了解实验原理和操作细节。

2.拓展要求：

-鼓励学生利用课后时间阅读相关材料，了解电池在生活中的应用和发展。

-观看科普视频，通过视觉和听觉的方式加深对原电池工作原理的理解。

-学生可以尝试进行原电池实验，通过亲自动手操作，体验化学能与电能的转化过程。

-教师可以推荐以下阅读材料和视频资源：

-《化学与生活》杂志的“电池的过去、现在与未来”专题文章，帮助学生了解电池的历史、技术发展和未来趋势。

-科普视频“电池的工作原理”，通过动画演示，直观展示原电池的构成和工作过程。

-实验资料，包括实验报告和操作步骤，帮助学生掌握原电池实验的基本技能。

-学生在阅读和观看后，可以撰写实验报告或心得体会，分享自己的学习成果。

-教师解答学生疑问，提供必要的指导和帮助，如推荐阅读材料、解答实验操作中的问题等。

-鼓励学生进行小组讨论，分享各自的学习心得，促进知识交流和思维碰撞。

-学生可以尝试设计自己的原电池实验，通过创新和探索，提高实验技能和科学素养。板书设计1.原电池