高中化学人教版 (新课标)必修2第二节 化学能与电能获奖教学设计

课题

化学能与热能

授课人

 谭宗芹

课时安排

2课时

课型

新授

授课时间

第   周

课标依据

举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。

教材分析

在现代生活、生产和科学技术的发展中，电池发挥着越来越重要的作用，研究原电池原理另一个重要意义就是从本质上弄清金属腐蚀，特别是电化学腐蚀的原因，找到金属防护的方法；即研究金属的腐蚀与防腐，以解决延长金属材料的使用寿命；可见原电池原理的学习意义重大。本节课融合了氧化还原反应、金属的性质、电解质溶液等知识，并彼此结合、渗透；在学习过程中还涉及到物理中电学的相关知识，体现了学科内、学科间的综合。

学情分析

高一体育：学生在知识基础上，学生已经学习了金属的性质、电解质溶液及氧化还原反应等有关知识；在能力上，学生已经初步具备了观察能力、实验能力、思维能力，喜欢通过实验探究化学反应的实质，由实验现象推测反应原理，并对其进行归纳总结。，在学习状态上不够积极主动。

三维目标

知识与能力

学生通过学习活动，理解原电池的基本化学原理，初步掌握电极判断、电极反应式的书写；原电池构成条件；

过程与方法

通过研究性学习活动，训练和培养学生发现问题和解决问题能力、实验设计能力及动手操作能力、表达与交流能力；从而获得科学研究能力和技巧；增进学生创新精神和实践能力。

情感态度与价值观

通过探究学习， 培养学生勇于探索的科学态度，通过错误使用电池的讲解，增强学生的环保意识。

教学重难点

教学重点

原电池的工作原理和形成原电池的条件

教学难点

原电池的工作原理和形成原电池的条件

教法

与

学法

不断创设疑问情境，逐步引导学生去分析、去主动探究原电池的原理及组成条件，重视学生亲身体验知识形成和发展的过程。为学生创设好学习、研究的环境：⑴把时间留给学生；⑵把想象的空间留给学生；⑶把认知过程留给学生；⑷把交流与评价的权力留给学生。

信息技术应用分析

知识点

学习目标

媒体内容与形式

使用方式

媒体来源

原电池的工作原理和形成原电池的条件

学生通过学习活动，理解原电池的基本化学原理，初步掌握电极判断、电极反应式的书写；原电池构成条件

ppt

教师播放

教师制作

教

学

活

动

设

计

师生活动

设计意图

批注

1．练习

（1）能源可分为一级能源和二级能源，自然界中以现成形式提供的能源称一级能源，需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。据此判断，下列叙述正确的是（  D  ）

A．天然气是二级能源           

B．石油是二级能源

C．电能是一级能源             

D．水力是一级能源

（2）下列说法不正确的是(  A  )。

A．化石燃料在任何条件下都能充分燃烧

B．化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体 

C．直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好 

D．固体煤变为气体燃料后，燃烧效率更低

2、化学反应与能量

[引入] 下面我们在前人研究的基础上来探究化学能与电能之间是如何转化的?

火电站工作原理示意图

[分析]    

[思考与交流] 化学能要经过一系列能量转换才能转化为电能。要使氧化还原反应释放的能量不通过热能而直接转化为电能，把可产生的电能以化学能的形式储存起来，就要设计一种装置。将化学能直接转化为电能，高效利用燃料、不浪费能源、开发出高能清洁燃料？

[实验探究] [实验2-4]

锌铜原电池原理

实验1：把一块锌片和铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯里。

实验2：用导线将锌片和铜片连起来。

实验3：在导线中接入一个灵敏电流计。

将实验中观察到的现象和自己的结论记录下来。

[学生交流、讨论]

1、实验1和实验2中的现象有何不同？是什么原因造成的？

2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，铜片表面有气泡产生，你认为这种气体可能是什么？锌片和铜片上可能分别发生什么反应？如何证明？

3、灵敏电流计的指针发生偏转，说明有电流通过，你如何解释这一现象？该装置的正负极分别是什么？请你再设计一个实验证明之。

灵敏电流计指针偏转→有电流产生→产生电能→化学能转化为电能的装置→原电池。

（1）什么叫做原电池？

分析 原电池的微观原理

（2） 给出判断原电池正负极的方法

启发归纳 在原电池中，从不同角度判定电极名称

1.指针偏向哪一极，该极为正极，另外一极为负极。

2.从电极材料，金属活泼性判断，相对活泼金属为负极，相对不活泼金属为正极。

（3） 电极反应式的书写 

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↑

[归纳总结]

（4）原电池的构成条件：

1、两种活泼性不同的金属（或一种金属和另一种非金属导体）构成电极。

2、电解质溶液。

3、构成闭合回路。

4、能发生自发的氧化还原反应。

[反思与评价]

在刚才的分组实验中，同伴或其他组的同学的哪些做法对你有启发？你又提出了哪些好的思路？根据提供的仪器、药品，你现在还能设计出其它的原电池装置吗？

[实践活动]

[分组实验探究]

[课堂小结] 依据板书

注与化学有关的社会热点问题,逐步形成可持续发展的思想。

通过探究学习， 培养学生勇于探索的科学态度，通过错误使用电池的讲解，增强学生的环保意识。

学生通过学习活动，理解原电池的基本化学原理，初步掌握电极判断、电极反应式的书写；原电池构成条件

通过研究性学习活动，训练和培养学生发现问题和解决问题能力、实验设计能力及动手操作能力、表达与交流能力；从而获得科学研究能力和技巧；增进学生创新精神和实践能力。

当堂检测

有效练习

[课堂训练]

1、相同条件下，纯锌粒和粗锌粒与同浓度的稀硫酸反应的速率一样吗？为什么？假如要求你设计实验来证明你的观点，你的实验方案是怎样的？证据和结论又是什么？

2、根据Zn+Cu2+=Zn2++Cu的反应原理设计一个原电池，当Zn为负极时，正极可以选用的金属材料是：（  B   ）

A   镁        B  石墨         C  铝        D   铅

3、X、Y、Z都是金属，把X投入Z的硝酸盐溶液中,X的表面有Z析出， X 与Y组成原电池时，Y为电池的负极，X、Y、Z三种金属的活泼性顺序为：               （   C   ）

A  X>Y>Z         B  X>Z>Y         C  Y>X>Z      D  Y>Z>X

4、电工操作规程中规定不能把铜导线与铝导线连接在一起，其中的化学原理是                。

5、市场上出售的“热敷袋”中含有铁屑、炭粉、木屑和少量氯化钠、水等，热敷袋启用前，用塑料袋和空气隔绝，启用时打开塑料袋，轻轻揉搓就会放出热量。试回答下列问题：

（1）热敷袋产生热量的来源是                                                          

（2）炭粉的主要作用是                                                                

（3）加入NaCl的作用是                                                               

6、生活中，有些金属制品在使用一段时间后会失去表面的光泽，严重的会变得锈迹斑斑影响使用，尤其是钢铁制品在潮湿的空气里很容易生锈，你知道这是什么原因吗？试结合生活实际讨论防止钢铁生锈的方法。

7、下列装置是否为原电池?判断依据是什么？

作业布置

完成【课时作业】

板书设计

[板书]  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.原电池的电极名称

负极：电子流出（电流流入）的一极（较活泼金属），发生氧化反应。

正极：电子流入（电流流出）的一极（较不活泼金属），发生还原反应。

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.组成原电池的条件（两极一液一连线）

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。

教学反思

本堂课是一节以学生为主体的实验探究式新课。在教学中，让实验成为学生实践体验的一部分，通过自主实验，启发引导，小组合作，讨论分析等方法，让实验成为帮助学生开展探究活动的积极手段，并在其过程中培养他们基本技能，激发他们的探究热情，激活学生的学习内驱力。从整节课的教学过程来看，它重在探究、重实践。在实验探究中，不仅激发学生学习兴趣获得知识，更能启迪学生思维、培养科学精神和创新能力，为学生的进一步发展创造一个新的局面。在实践中学会交流，学会合作，并意识到合作是学习的有效途径，培养集体意识，很好实现化学教学的情感目标。从整体教学效果来看，通过学生的大胆猜想和有目的的实验探索，学生对知识点的掌握是相当不错的，原电池的原理及形成条件，学生都能轻松、愉快地掌握并应用，为后面的新内容的学习打下坚实的基础。同时，通过实践──认识──再实践的亲身体验的学习过程，加深了对知识的理解。更重要的是，也让学生充分展示自己的机会，使课堂围绕学生为中心的教学活动，真正体现学生的主体地位,大大激发学习积极性。

备注