人教版高中化学必修二教案-2.2化学能与电能 (2)

第二节 化学能与电能(第 1 课时)教学设计 教学目标 （一）知识与技能 1、理解原电池的工作原理，能正确判断原电池的正负极。初步掌握形成原电池的条件。 2、训练学生的实验操作技能。 （二）过程与方法 1. 高效利用教材、课外资料和图片、事实数据等教育资源，对“火力发电”进行完整透彻 的剖析，为学生创设情景，使他们有机会去研究和总结“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”新思维模式的转 换，并且形成高效利用燃料、不浪费能源的意识。 2. 充分调动学生已有的生活经验，以及电学、化学反应中能量变化和氧化还原反应等知识， 建立在学生已有背景知识上的教学设计，能更好地体现课程的完整性和教材编排体系的层次 性，也符合认识规律。 3. 选择实验探究教学方法。通过课堂内的实验探究，使学生认识和体会化学能与电能相互 转化的研究过程，理解氧化还原反应中的电子转移是化学电池的反应基础。利用课堂外科学 探究实验活动，如利用原电池原理证明几种金属的金属性强弱，各种水果电池的制作等，为 学生提供应用知识的空间和拓展知识的机会。 （三）情感态度与价值观 （1）通过探究原电池原理，激发学生学习化学的兴趣，乐于．．探究物质变化的奥秘，体验．．科 学探究的艰辛和喜悦，感受．．化学世界的奇妙与和谐。 （2）在实例分析和化学史实的学习中，体验化学作为一门应用学科的实际应用魅力和科学 发现的一般过程。 （3）认识化学能转化为电能对现代化的重大意义，深化对能源开发与利用的重要性的认识。 教学重、难点 教学重点的分析 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：理解氧化还原 反应与原电池原理之间的联系，了解原电池的形成条件和简单原电池原理的分析。 教学难点的分析 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：原电池装置的设计。 教学分析： （1）教师的演示实验不仅使学生观察到明显的现象，还能使学生直接参与知识的探索 过程，从而获得直接的体验。 （2） 对于原电池正负极的判断，教材是以叙述的形式提出的，这不利于学生对概 念的理解和记忆。可以利用一节干电池让学生自己设计实验得出结论。这比直接提出正负极 的判断方法更有利于启发学生的思维，提高学生的实验设计能力。 （3）教材中“组成原电池的条件”这一个讨论题，问题过于空泛，考虑到学生的知识 迁移能力和概括能力还不是很强，单纯的讨论可能会无从谈起，因此教学中设计了一系列的 探究实验和一组学生实验习题，让学生通过实验获得直接经验，再通过对比分析，归纳出规 律，最终得出组成原电池的三个必要条件。 （4）在完成上述内容后，可以让学生自己设计一个原电池，将刚学的内容进行应用和 巩固，有利于培养学生的知识迁移能力和发散思维能力。 这样处理教材内容后，教学就可按照“问题情景→提出问题→假设和推理→实验验证→ 得出结论→新的问题情景→提出新问题→实验提供直接经验→对比分析、总结规律→应用原 理、规律”的程序进行。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 学生认识发展 提出学习 任务 【创设情景】格林太太的烦 恼 思考：格林太太的病是怎么 引起的，通过今天的学习找 答案。 好奇、惊喜、思考 通过设境激 疑，明确学习 任务。 创 设 问 题 情景 引 导 学 生 建 立 新 思 路 （1）指导阅读课本中关于电 力在 当今 社会的 应用 和作 用。 （2）多媒体呈现 2001 年我 国发电总量构成图 （3）多媒体呈现火力发电的 相关图片、影像和图表。 （4）引导学生分析火力发电 的原理、利与弊。 （5）引导学生分析燃烧的氧 化还原本质及其体系能量的 变化。 能否将化学能直接转化为电 能？怎样才能实现这个转 变？ 试从反应类型分析 (1)阅读课本中关于电力在当 今社会的应用和作用。 (2)观看多媒体呈现的 2001 年 我国发电总量构成图 (3)观看多媒体呈现的火力发 电的相关图片、影像和图表。 (4)分析火力发电的原理、利与 弊。 (5)讨论并分析燃烧的氧化还 原本质及其体系能量的变化。 交流回答：要想产生电能，需 要有电流产生，而电流的实质 是带电粒子的定向移动，我们 所学过的反应中，只有氧化还 原反应具备这一特征，即电子 从还原剂转移至氧化剂。 （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，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。 深刻理解氧化 还原反应是原 电池形成的前 提条件。 创 设 实 验 【学生实验】 （1）锌片、铜片单独插入稀 回答：前者锌片有气泡，铜无 通过实验使 学生在原有知 探 究 情 景 ， 理 解 原 电 池 工 作原理 原 电 池 的 正 、 负 极 和 电 极 反 硫酸 （2）锌片、铜片用导线连接 插入稀硫酸中。 【提问 1】根据你的实验现 象，试着去解释。 【提问 2】根据 你的解释请设 计实验验证。 【教师演示】 【提问 3】装置有何实际意 义？ 【提问 4】该套装置称为原电 池，请你从能量的角度给它 下定义。 【板书】原电池：化学能转 化为电能的装置叫原电池。 【提问】作为电池，有正极 和负极之分，请问锌片和铜 片谁是负极、谁是正极？你 的判断依据？ 【板书】1、工作原理： 负极：电子流出的一极， 现象。后者铜片有大量气泡， 锌片有少量气泡 生生交流，师生交流 结论：应为锌表面的电子流到 了铜丝上被溶液中的 H+得到 产生了 H2。 学生思考：可以连接一个电流 计 学生观看。 可提供电能 学生思考、回答：化学能转化 为电能的装置。 电流计指针偏转→电流产生→ 产生电能→化学能转化为电能 装置→原电池。 学生根据物理知识回答：生： （电流流入）的电极为负极， 电子流入（电流流出）的电极 为正极 识的基础上又 发现了新问 题。 培 养 学 生 积 极思考问题的 能力，并能用 已有知识去解 释一定问题。 培养学生设计 实验的能力。 培养学生思维 的深刻性 明确概念。 运 用 已 有 知 识，解决新问 题，培养迁移 能力。 提高概括、分 析综合能力 应式书写 创 设 阅 读 情 景 ， 探 究 原 电 池 的 形 成 条 件 创 设 实 验 情 景 ， 进 一 步 强 化 原 电 池 模 型 Zn-2e -=Zn2+（氧化） 正极：电子流入的一极， 2H++2e-=H2↑（还原） 【动画】铜锌原电池工作原 理 【引导】写出铜锌原电池总 反应方程式，比较其与锌片 直接跟稀硫酸反应有何异 同。 阅读学案部分有关原电池的 发展史，学生分析讨论形成 原电池的条件 【总结】形成原电池的条件 【指导实验】 ①锌粒单独与稀硫酸反应， 观察； ②再加入少量 CuSO4 溶液，观 察。 学生观看 总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑ 同：总反应方程式相同 异：电子转移途径不同 讨论、回答：①电极 ②电解质 溶液 ③导线连接组成闭合回 路 ④自发的氧化还原反应 学生作实验，得出结论：化学 反应速率加快。 揭示本质，培 养分析问题能 力。 通过化学史加 深理解实践→ 认识→再实践 →再认识的辩 证唯物主义的 思维方法。 强化原电池模 型，应用 检查学 习情况 1、下列装置中灵敏电流计上是否有电流通过?下列装置是否为 原电池?判断的依据是什么? 2、请为格林太太看病 检查学生对知 识掌握情况 课堂总结 【总结】 1、进行知识梳理：原电池的原理和形成条件。 引导学生体会 辩证观：任何 事 物 有 两 面 2、方法总结：善于观察→提出猜想→进行验证→得出结论。 性。 课 后 巩 固、延伸 【家庭小实验】利用家里的材料设计一个原电池。没有电流表 可以改用耳机，或者小灯泡等来检验电流的产生。要求：写出 你的实验方案，实际操作效果和装置图（提示：水果本身也存 在电解质溶液） 【作业】完成练习册第二节第一课时 将探究实验进 行到底 巩固所学 六、板书设计 第二节化学能与电能 一、化学能与电能的相互转化 （一）火力发电工作原理 （二）原电池 1.概念：将化学能转化为电能的装置叫原电池 2.原电池的工作原理 3.电极反应式与电池总反应式 负极（锌片） Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应) 正极（铜片） 2H++2e-=H2↑（还原反应） 电池总反应式：Zn＋2H+=Zn2++H2↑ 4.组成条件 ①电极：有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）材料作电极。 ②溶液：两电极均同时插入电解质溶液中。 ③导线：两电极用导线相连，形成闭合电路。 原电池化学反应本质：能自发进行氧化还原反应。