化学必修2第二节 化学能与电能教案设计

指导思想与理论依据

依据学生认识发展理论，学生学习化学知识的最终目的是为了发展其对物质及其变化的认识角度和认识深度。在教学设计中，以发展学生从能量转化角度对化学反应的认识为出发点，以丰富学生对能量转化形式和能量转化途径的认识为核心目标，创设情境、设计问题、组织学生活动。在实现学生认识发展的同时，激发学生学习化学的兴趣和参与课堂教学的积极性和主动性，培养和训练学生分析和解决问题能力，在探究活动的过程中学会合作与主动交流，感受获得成功的喜悦，引领学生掌握知识，习得技能，获得方法，发展认识，走向成功。

教学背景分析

【教学内容分析】

1．全章功能地位分析

本章包括化学能与热能、化学能与电能、化学反应的速率和限度三部分内容，分别从能量变化、快慢和限度的角度发展学生对化学反应的认识。其中，从能量变化角度对化学反应的认识包括能量转化的本质、能量转化的形式和能量转化的途径三个维度。

2．本节内容分析

本节主要包括化学能转化成电能和发展中的化学电源两部分内容。从内容深广度角度分析，本节教材重点在于以铜锌原电池为例，让学生初步体会化学能直接转化为电能的反应特征（氧化还原反应）和装置特征（能让氧化反应和还原反应分开进行）。关于原电池的工作原理、电极反应式的书写等内容将在化学反应原理模块中进一步探讨。从学生认识发展角度分析，本节教材主要让学生认识到化学能除了可以转化成热能外，还可以转化成电能以及化学能直接转化成电能的途径。在化学反应原理选修模块，学生还将继续丰富能量转化的形式——电能转变为化学能，进一步深入认识化学能直接转化为电能的本质，进一步深入对原电池装置的构成及各部分的功能的认识。因此，合理把握教学内容深广度、有效发展学生对化学反应中的能量变化的认识是本节课教学设计的核心问题。

【学生情况分析】

1.知识层面

了解氧化还原反应的本质；知道化学反应中能量变化的主要原因；了解化学能与热能的相互转化

2.能力层面

     具备分析简单化学问题的能力,具备一般实验能力,能独立完成一些基本实验操作，但基于宏观现象分析微观本质的能力欠缺

【教学方法】 实验探究法   任务驱动法

【教学手段】 多媒体  实验仪器及药品

【教学资源】 人教版必修2教材

 学习目标

【知识与技能】

1．了解化学能与电能的转化关系及其应用

2．知道电池是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置

【过程与方法】

在设计实验并对实验现象的讨论和分析过程中，提高分析问题、解决问题的能力

【情感态度与价值观】

1．通过对火力发电利弊分析及电池的开发，树立绿色化学的观念， 增强社会使命感，强化科技与社会相结合的科学思想

2．通过生活经验和学习体验，认识到化学能转化为电能的重要性，感悟到化学学科的学习价值和社会价值

 学习重、难点

【学习重点】

原电池的反应本质是氧化还原反应；化学能转化为电能的重要性。

【学习难点】

建立起宏观现象和反应本质间的联系，认识原电池的反应本质。

教学流程示意图

教学过程(表格描述)

教学阶段

教师活动

学生活动

设置

意图

技术应用

时间安排

环节一

创造情境

引入课题

1.电力在当今社会的应用和作用。

2.我国目前和未来发电总量构成。

3.火力发电的原理分析。

4.火力发电利与弊分析。

5.燃烧的氧化还原反应本质。

建立新思路：

能否将化学能直接转化为电能？

提出新的研究任务：

如何将化学能直接转化为电能？

体会到电能对当今社会的重要性。

了解火力发电过程中涉及的能量转化形式、原理、装置及火力发电的弊端；产生的探究欲望。

通过了解火力发电的弊端。

引发新思路，提出新任务，

引导学生从原理和装置两个维度去思考

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5min

环节二

从反应维度探究化学能直接转化为电能

1.你能列举出在你的身边能够将化学能直接转化成电能的物品吗？

2.【任务一】观察各种电池工作原理（反应），找出哪类反应可以实现化学能直接转化为电能，并说明理由。

自主发现自发氧化还原反应可以实现化学能直接转化为电能

认识到氧化还原反应的本质是有电子的转移。

从生活中寻找实例帮助学生认识到自发氧化还原反应的本质是有电子的转移，使原电池的本质在设计之初就渗透到学生的潜意识。

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3min

环节三

从装置维度探究化学能直接转化为电能

【任务二 】利用熟悉的氧化还原反应（Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑）设计装置，实现化学能直接转化为电能。

【活动1】大胆尝试设计实验装置，画出装置图。

提供材料：Zn片、Cu片、碳棒、导线、稀硫酸溶液、小烧杯（药品和仪器的数目不限）

【活动2】根据所设计实验装置，实施实验，记录现象。

小组讨论

设计装置

展示装置

实施实验

观察现象

整理记录

探究讨论

汇报分析。

利用能量转化的观点和氧化还原反应知识来开放地设计电池，提升学生的逻辑思维能力、创新能力和知识迁移能力。

通过亲自动手、分组实施实验，真实验证自己的设计，体会科学探究的过程。同时培养合作、实验的能力。

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实验仪器

药品

25

min

环节四

归纳整理小结提升原电池工作原理、构成要素建立模型

【任务三】：分析Cu-Zn原电池工作原理

【任务四】：分析Cu-Zn原电池构成要素

思考交流、

分析提炼

从实验现象抽象出现象的本质

从微观角度进一步认识原电池的原理、构成要素并上升到模型

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7

mim

板书设计

                           第二节    化学能与电能

反应：自发的氧化还原反应

化学能                                    电能       提出问题

  装置 ：原电池

                                            实验探究

                                            理论分析

                                            建立模型

学习效果评价设计

（一）对知识与技能目标的达成度，可以通过知识检测的方式来检验。

（二）对过程与方法、情感态度与价值观目标的达成度，可以通过学生在实验设计、交流、反思和评价等过程中来检验。

本教学设计与以往或其他教学设计相比的特点(300-500字数)

1、本节课是一节以学生为主体的实验探究式学习，在教学设计中，以发展学生从能量转化角度对化学反应的认识为出发点，以丰富学生对能量转化形式和能量转化途径的认识为核心目标，创设情境、设计问题、组织学生活动，学生通过设计方案、进行实验、观察实验现象、归纳总结、建立模型，认识和体会到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，体验到实验探究的一般过程，了解科学研究的基本方法，并在过程中培养他们基本技能，激发他们的探究热情，启迪了学生思维、培养科学精神和创新能力，同时在实验中学会交流，学会合作。

2、本节课的内容始终围绕着化学转变成电能这一核心问题展开，与以往的教学设计相比，更注重氧化还原反应与原电池原理之间的联系，让学生更深刻认识到原电池是氧化还原反应知识的应用，真正体现了对氧化还原反应这一主干知识的理解的螺旋式上升，符合新课程理念。

3、本节课能在学生已有背景知识上进行教学设计，从生活实际出发，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，并能合理处理必修和选修的关系，较好地体现了课程的完整性和教材编排体系的层次性，符合学生的认识规律。