高中化学必修二学案-第二章第二节化学能与电能第一课时教学设计人教版

第二章第二节化学能与电能 第一课时教学设计 【设计理念】 以学生为中心，以科学探究为主线，采用“捕捉灵感→探究创新→实验论证→分析归纳”的 研究型教学模式，注重新知识、新理论的产生和形成过程，引导学生从学习、生活的实践，走进科 学研究的殿堂，培养学生的创新思维和创造力。 【教材分析】 “原电池”是高中化学学科体系的核心知识之一，它的教学是氧化还原反应理论的延伸与应用， 也是后续电化学知识的基础。原电池的教学时体现学科交叉，科学理论联系实际，培养学生思维能 力和探究能力的好素材。笔者将原电池部分单独抽离出来，作为电化学知识的前沿课，以主题形式 进行教学设计。 【教学对象分析】 生活在现代社会，学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识。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热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。同时，学生也已具备一定的实验操作技能和合作、交流、表达能力，能对实验 现象及结果作出初步分析、推理、归纳的能力。 【教学目标】 1 知识与技能 (1)掌握原电池的构成条件，理解原电池的工作原理。 (2)能正确判断原电池的正负极，正确书写电极反应式、电池反应式。 2 过程和方法 通过“创新型探究教学”的学习，体验科学探究的方法，激发科学探究兴趣。培养科学态度和 创新思维能力。 3 情感态度和价值观 (1)通过对我国电力状况的探讨和火力发电利弊分析使学生树立能源观、环保观和社会使命感。 (2)在自主探究、合作交流中感受学习快乐和成功喜悦，增强学生对学习的反思和自我评价能力。 【教学重点和难点】 教学重点：初步认识原电池的原理、构成和实质。 教学难点：通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质， 以及这种转化的综合利用价值。 【教学方法和手段】 教学方法：实验探究和理论分析相结合 教学手段：多媒体教学，学生分组实验与教师演示实验相结合。 【教学模式】 采用捕捉灵感→探究创新→实验论证→分析归纳的“创新型探究教学”模式。 1 2 【教学过程】 教学程序 教师活动 学生活动 设计意图 ［引 入］ ［投 影］ ［提 问］ ［设 问］ 一 创设问题情景，引导学生建立新思路 （一）创设问题情景 多媒体展示几则材料： (1)美国 2005 年最大的灾难——全国大面 积停电，说明电能的重要性。 (2)今年迎峰度夏期间全国电力供应预计 不足，我国电力供应未缓解反而更紧张。 (3)我国 2001 年我国发电总量构成图 (4)火力发电的流程图，引导学生分析火 力发电的原理、利与弊。 （二）建立新思路，提出新的研究任务。 能否将化学能直接转化为电能？在 研究氧化还原反应（如锌与稀硫酸）中我 们是否有所发现？ (1)观看美国 2005 年最 大的灾难——全国大面 积停电 (2)观看今年迎峰度夏期 间全国电力供应预计不 足 (3)观看我国 2001 年我 国发电总量构成图 (4)观看火力发电的流程 图。 总结：火力发电的优点： 我国煤炭资源丰富，廉 价方便电能清洁安全， 又快捷方便。缺点：污 染环境能量转化效率 低 (1)明确电力在当今 社 会 的 应 用 和 作 用。 (2)通过分析火力发 电的利与弊，实现从 “化学能→热能→机 械能→电能”的思维 模式向“将化学能直 接转化为电能”的新 思维模式的转换，同 时 形 成 高 效 利 用 燃 料，不浪费能源，积 极开发高效清洁燃料 的意识。 ［引 导］ ［追 问］ ［追 问］ ［追 问］ ［追 问］ ［演 示］ [板 书] ［投 影］ ［讲 述］ ［投 影］ 二 组织学生观察与思考，并加以验证 （一）组织学生观察与思考 (1)写出锌与稀硫酸氧化还原反应分析式 (2)用单线桥表示电子转移的方向和数目 (3)请同学们注意观察，并描述电子转移 的情况，注意发挥灵感，捕捉创新思维的 火花。 (4)假若把箭号当成导线，接入灯泡会怎 样？ (5)怎样设计实验装置？ （二）创新探究的验证，抽象出原电池的 概念 [实验 2-4]即按照上面的设计安装实验 一.原电池 1.概念 2.工作原理 多媒体播放原电池工作原理动画模拟 同学们，我们发明了原电池！可惜我 们领不到专利，200 多年前意大利物理学 家伏打首次发明了伏打电池。 多媒体介绍伏打，展示伏打电池 （一） (2)Zn + 2H+==Zn2+ + H2↑ (3)电子由Zn流向H+，（灵 感）有电流产生。 (4)灯泡应该发亮，化学 能转化为电能。 (5)把箭号换成导线，锌 片→接导线→接入灯泡 →接导线→插入稀硫酸 （H+）溶液。 （二）结论：灯泡发亮 观看原电池工作原理动 画 观看伏打简介，伏打电 池。 源于平凡的生活、 学习，伟大的创新在 于灵感捕捉。激励学 生勇于探索，为学生 及年轻教师创新之路 提供成功范例。 用实验事实验证设 想的正确性、可行性， 获得成就感。 使学生从微观角度 理解原电池的工作原 理。 了解科学家，学做 科学家。让学生了解 科学研究的严谨与艰 辛，激发科学探索兴 趣。 2e- 3 ［探 究］ ［提 问］ ［总 结］ [板 书] ［引 导］ ［板 书］ 三 组织学生实验探究，得出原电池的构 成条件 （一）组织学生实验探究 (1)番茄汁呈酸性。在番茄上插小刀、铅 笔、牙签、2 个铜丝，任选其中的两种做 电极，能构成多少个原电池？ (2)把番茄上的上述五样物品拔下，用小 刀对半切开番茄，一个插上小刀，一个插 上铅笔，能否构成原电池？ (3)盐水瓶系列实验： ①锌片和铜片先插在硫酸铜溶液中，能否 构成原电池？ ②将锌片和铜片向上提升至苯中，能否构 成原电池？ （二）得出原电池的构成条件 (1)通过以上实验探究，说明化学电池由 几部分构成，它的构成条件是什么？ (2)引导学生归纳总结原电池的构成条件 以及化学电池的反应本质。 3.工作条件 原电池就是这样一种装置，它把一个氧 化还原反应分拆成两部分，使之分别在两 个电极上进行，从而在导线中产生电流， 实现化学能向电能的转变。 4.工作实质 做实验，观察、讨论、记 录实验现象。 （一）讨论与交流： (1)如何选择装置的正负 极？ (2)如何判定装置的正负 极以及电极上的反应？ (3)如何选择装置的电解 质溶液？ (4)此装 置的实 质是什 么？ （二） (1)学习小组之间进行讨 论、交流有关原电池的各 种观点。 (2)归纳出原电池的构成 条件，化学电池的工作实 质。 (3)聆听 理解 记忆原电 池相关概念 特点 本质 所有实验用品都取 自生活中，既实现了 实验的绿色化，又能 将化学与生活更为密 切的联系起来，使学 生感觉到化学并不只 是高考的武器，也是 服务于人类的朋友。 培 养 学 生 动 手 实 验、从实验现象抽象 出 现 象 的 本 质 的 能 力，从而理解原电池 的概念。 引导学生对原电池 从感性认识上升到理 性认识。 ［练 习］ 三道随堂检测练习 学生讨论交流，并解答 进行有针对性的训 练，学以致用。 ［小 结］ 要求学生分组讨论后进行总结。 (1)掌握了原电池的构成 条件，理解原电池的工作 原理。 (2)能正确判断原电池的 正负极，正确书写电极反 应式、电池反应式。 (3)体验了科学探究的方 法，在自主探究、合作交 流中感受学习快乐和成 功喜悦。 整理课堂内容，培 养学生归纳、总结的 能力，训练其表达交 流能力。 这节课学会了科学 探究的程序，其实学 习时往往知识的本身 并不重要，真正重要 的是探索知识的整个 过程。 ［作 业］ (1).回家搜集废干电池并拆开，弄清它的 构造及原理。 (2).资料书 21 页、22 页（除了 2.6.15 题） (3).学生进行自评和互评。 (1)完成动手训练和形成 性训练。 (2)自评和互评。 全面促进学生在知 识与技能、过程与方 法、情感态度与价值 观的提升。 ［反 思］ 4 板书设计: 第二节 化学能与电能 一、原电池 1.概念：将化学能转化为电能的装置叫原电池 2.工作原理 锌负极：（-）Zn-2e-=Zn2+ （氧化反应） 铜正极：（+）2H++2e-=H2↑（还原反应） 电池总反应式：Zn + 2H+==Zn2+ + H2↑ 电子流动方向：锌→导线→铜 电流方向：铜→导线→锌 3.工作条件 两极一液一连线 4.工作实质 自发进行的氧化还原反应