化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能教學(xué)設(shè)計(jì)

1、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能教學(xué)設(shè)計(jì) 化學(xué)組 林秉珠一、 設(shè)計(jì)意圖高中化學(xué)新課程的一種重要理念是學(xué)習(xí)生活中的化學(xué)，學(xué)習(xí)有用的化學(xué)。而能源是社會(huì)發(fā)展、人類文明進(jìn)步不可或缺的重要條件。本單元把化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化聯(lián)系起來，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到能源科學(xué)的發(fā)展與化學(xué)科學(xué)的發(fā)展息息相關(guān)。學(xué)生已經(jīng)掌握氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)及化學(xué)反應(yīng)中存在的能量的變化和轉(zhuǎn)化，這是學(xué)習(xí)本單元重要的知識(shí)基礎(chǔ)。我所在的學(xué)校釋廈門六中，學(xué)生普遍思維活躍，想法大膽又創(chuàng)新，具備了一定的自主探究的經(jīng)驗(yàn)和能力。 本單元安排3個(gè)課時(shí)完成教學(xué)任務(wù)，重點(diǎn)是第一課時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 ，而原電池的原理和應(yīng)用又是第一課時(shí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在第一課時(shí)的教學(xué)中，首先利用學(xué)生日常生活中熟

2、知的事物，創(chuàng)設(shè)問題情境導(dǎo)入新課，激發(fā)學(xué)生的探究欲往。其次，對(duì)原電池工作原理的學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)到較多需要想象的抽象思維概念，學(xué)生理解起來較為費(fèi)力。可先設(shè)計(jì)四個(gè)操作簡單、對(duì)比性強(qiáng)、現(xiàn)象明顯的實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生也能夠?qū)嶒?yàn)探究發(fā)現(xiàn)問題：化學(xué)反應(yīng)過程中會(huì)產(chǎn)生電能。再借助動(dòng)畫演示形象地分析原電池的工作原理，幫助學(xué)生更加快更深刻地理解原電池的工作原理。并且引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)探究原電池的構(gòu)成條件，有效地反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的各種能力。最后，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)：1、制作水果電池，以鞏固原電池的工作原理，引出原電池的應(yīng)用：制作電源。2、對(duì)比實(shí)驗(yàn)：粗鋅和純鋅分別與稀硫酸反應(yīng)，讓學(xué)生在自主探究中喜獲新知：利用

3、原電池能加快化學(xué)反應(yīng)速率。也為認(rèn)識(shí)鋼鐵腐蝕及防止金屬腐蝕原理作了很好的鋪墊，使學(xué)生對(duì)原電池的原理和應(yīng)用有更深刻的認(rèn)識(shí)和體驗(yàn)。二、 教案（一）課時(shí)：1課時(shí)（二）教學(xué)目標(biāo)1、 知識(shí)與技能： 通過實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識(shí)化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為電能；掌握原電池的工作原理和構(gòu)成條件；了解原電池原理在生產(chǎn)、生活中的實(shí)際應(yīng)用。2、過程與方法：利用實(shí)驗(yàn)探究方法學(xué)習(xí)原電池的原理和構(gòu)成條件。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度和質(zhì)疑精神。（三）重、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：1、 初步了解原電池的原理和組成2、 了解原電池原理在生產(chǎn)、生活中的實(shí)際應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)1、 化學(xué)電源的組成和工作原理2、 原電池原理在生產(chǎn)生活中的實(shí)際

4、應(yīng)用（四）教學(xué)方法教法：試驗(yàn)法、講授法、探究法、閱讀討論法學(xué)法：自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)相結(jié)合（五）板書設(shè)計(jì)第三單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化第一課時(shí) 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、原電池: 將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。二、原電池的工作原理三、組成原電池的條件1.兩種活潑性不同的金屬（或一種金屬和另一種非金屬導(dǎo)體）構(gòu)成電極。2.電解質(zhì)溶液。3.構(gòu)成閉合回路。4.發(fā)生一個(gè)氧化還原反應(yīng)。四、原電池的應(yīng)用1. 制造多種多樣的化學(xué)電源2. 利用原電池反應(yīng)加快化學(xué)反應(yīng)速率3. 利用原電池原理防止金屬腐蝕（六）教學(xué)過程活動(dòng)元設(shè)計(jì)創(chuàng)設(shè)問題情景（預(yù)設(shè)時(shí)間為3分鐘）活動(dòng)與 探 究（一）（預(yù)設(shè)時(shí)間為8分鐘）學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)學(xué)生思考

5、、討論、交流（預(yù)設(shè)學(xué)生的回答情況）學(xué)生甲：電流的形成原因是電子的定向流動(dòng)學(xué)生乙：氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移分組實(shí)驗(yàn)：銅鋅原電池原理實(shí)驗(yàn)1：把一塊鋅片和一塊銅片分別插入盛有稀硫酸的燒杯里.實(shí)驗(yàn)2：把一塊鋅片和一塊銅片同時(shí)插入盛有稀硫酸的燒杯里，但不接觸。實(shí)驗(yàn)3：用導(dǎo)線將鋅片和銅片連起來。實(shí)驗(yàn)4：在導(dǎo)線中接入一個(gè)靈敏電流計(jì)。學(xué)生積極思考并交流討論（預(yù)設(shè)學(xué)生的回答情況）學(xué)生甲：實(shí)驗(yàn)2中，鋅片表面有氣泡產(chǎn)生，而銅片表面仍然無明顯反應(yīng)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)3中，用導(dǎo)線連接后，鋅片表面仍有氣泡產(chǎn)生，但同時(shí)銅片表面也有氣泡冒出。學(xué)生乙：這種氣體可能是氫氣。學(xué)生丙：鋅片質(zhì)量減少，銅片質(zhì)量不變學(xué)生丁：電子從負(fù)極流向

6、正極。該裝置的正極是銅，負(fù)極是鋅。教師活動(dòng)設(shè)計(jì)電能是現(xiàn)代社會(huì)最清潔、也是最重要的二次能源，人類生產(chǎn)、生活的各個(gè)方面都離不開它。播放錄像提問1、電流的形成條件是什么？2、氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)與電流有何聯(lián)系？鼓勵(lì)學(xué)生踴躍回答如何讓氧化劑與還原劑之間得失的電子能夠定向流動(dòng)，形成電流。請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)設(shè)想。 引導(dǎo)學(xué)生觀察投影：1. 實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3中的現(xiàn)象有何不同？ 2. 實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4中銅片表面有氣泡產(chǎn)生，你認(rèn)為這種氣體可能是什么？3. 鋅片和銅片的質(zhì)量如何變化？溶液中c（H+）如何變化？4. 實(shí)驗(yàn)4中電子流動(dòng)的方向如何？該裝置的正負(fù)極分別是什么？ 設(shè)計(jì)意圖通過聯(lián)系學(xué)生熟悉的問題情境，以吸引學(xué)生注意

7、力，激發(fā)學(xué)生的探究欲望。學(xué)生的自然興趣事提高學(xué)生的內(nèi)部動(dòng)力。學(xué)生通過試驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)問題：化學(xué)反應(yīng)中會(huì)產(chǎn)生電能，體驗(yàn)自己探究知識(shí)的樂趣；更加注重實(shí)驗(yàn)的操作和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，縮短探知的時(shí)間，降低學(xué)習(xí)的難度，同時(shí)使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的作用，從而有限地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性?；顒?dòng)元設(shè)計(jì)自主學(xué)習(xí)（預(yù)設(shè)時(shí)間為8分鐘）學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)學(xué)生閱讀課本38-39頁學(xué)生思考并記錄教師活動(dòng)設(shè)計(jì) ppt演示 該實(shí)驗(yàn)中電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明導(dǎo)線中有電流通過。像這樣能將化學(xué)反應(yīng)中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，我們稱之為原電池。板書 一、原電池：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。巡視并指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)設(shè)問 那么，原電池裝置是如何把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電

8、能的呢？我們一起來分析它的工作原理。板書 二、原電池的工作原理ppt演示設(shè)計(jì)意圖 Flash動(dòng)畫模擬實(shí)驗(yàn)達(dá)到了一目了然的效果，對(duì)學(xué)生獲得更真切的理解起著重要作用，讓學(xué)生更加形象、生動(dòng)、深刻地去認(rèn)識(shí)原電池的工作原理，從而有助于培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維和分析能力?；顒?dòng)與 探 究（二）（預(yù)設(shè)時(shí)間為5分鐘）實(shí)踐與活動(dòng) （三） （預(yù)設(shè)時(shí)間為5分鐘） 分組實(shí)驗(yàn)：原電池的構(gòu)成條件實(shí)驗(yàn)1：把一塊鋅片和一塊銅片插入盛有酒精的燒杯里，用導(dǎo)線將鋅片和銅片連起來，在導(dǎo)線中接入一個(gè)靈敏電流計(jì)。實(shí)驗(yàn)2：把兩塊銅片插入盛有稀硫酸的燒杯里，用導(dǎo)線將銅片連起來，在導(dǎo)線中接入一個(gè)靈敏電流計(jì)。 實(shí)驗(yàn)3：把一塊鋅片和一塊銅片分別插入兩個(gè)盛

9、有稀硫酸的燒杯里，用導(dǎo)線將鋅片和銅片連起來，在導(dǎo)線中接入一個(gè)靈敏電流計(jì)。歸納小結(jié)原電池的構(gòu)成條件分組實(shí)驗(yàn)：制作水果電池 學(xué)生利用各種自備的水果、金屬片制作電池，用微安電流計(jì)測(cè)試是否產(chǎn)生電流，并比較電流的大小。ppt演示 工作原理：氧化還原反應(yīng)分別在正、負(fù)兩極進(jìn)行，還原劑(負(fù)極)失去電子，通過導(dǎo)線流向正極，轉(zhuǎn)移給氧化劑，從而產(chǎn)生電流。那么構(gòu)成原電池需要哪些條件呢？我們一起來探究原電池的構(gòu)成條件！板書 三、組成原電池的條件指導(dǎo)學(xué)生觀察和養(yǎng)成規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作充分肯定學(xué)生的成果后投影原電池的構(gòu)成條件：1.兩種活潑性不同的金屬（或一種金屬和另一種非金屬導(dǎo)體）構(gòu)成電極。2.電解質(zhì)溶液。3.構(gòu)成閉合回路。4.

10、發(fā)生一個(gè)氧化還原反應(yīng)。教師參與活動(dòng)并適時(shí)點(diǎn)撥、鼓勵(lì)和引導(dǎo) 投影：你用什么水果和金屬片做實(shí)驗(yàn)？你觀察到了什么現(xiàn)象？這是什么原因呢？學(xué)生通過理性地分析問題，推測(cè)問題，自主設(shè)計(jì)、小組合作、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中不斷地發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，構(gòu)建自己的 知識(shí)結(jié)構(gòu)理論與實(shí)踐相結(jié)合，增強(qiáng)教學(xué)的時(shí)效性。學(xué)生通過自己親自動(dòng)手制作水果電池，再次他就原電池的工作原理和組成條件，不僅將本節(jié)課知識(shí)得到升華，更極大地跳動(dòng)了學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性，充分體驗(yàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的樂趣，將課堂氣氛推向高潮?；顒?dòng)元設(shè)計(jì)聯(lián)系實(shí)際課后作業(yè)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)學(xué)生做筆記學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)分別往兩個(gè)表面皿中加入等量的稀硫酸，分別加入一粒粗鋅和一粒純鋅 （注意要同時(shí)）小組討論

11、后交流（預(yù)設(shè)學(xué)生的回答情況） 實(shí)驗(yàn)中粗鋅反應(yīng)速率比純鋅快。原因是粗鋅中含有重金屬，構(gòu)成原電池，加快反應(yīng)速率。閱讀課本39頁相關(guān)內(nèi)容學(xué)生思考，討論后交流教師活動(dòng)設(shè)計(jì)投影： 四、原電池的應(yīng)用4. 制造多種多樣的化學(xué)電源5. 利用原電池反應(yīng)加快化學(xué)反應(yīng)速率6. 利用原電池原理防止金屬腐蝕投影：實(shí)驗(yàn)室用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，為了提高氫氣的生成速率，可以使用含有重金屬雜質(zhì)（如銅）的粗鋅。 實(shí)驗(yàn)中你觀察到什么現(xiàn)象？這是為什么？引導(dǎo)：通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)，也說明不純的金屬更容易被腐蝕。這就是鋼鐵比純鐵更容易被腐蝕的原因。投影1、 什么是電化學(xué)腐蝕？2、 在潮濕的空氣里，鋼鐵制品的表面為什么會(huì)形成無數(shù)微小的原電池3

12、、 正、負(fù)極各是什么？對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)分別是什么？4、 如何防止鋼鐵的電化學(xué)腐蝕肯定學(xué)生的回答，投影海輪的鋼鐵外科很容易被腐蝕，在船底鑲上比鐵更活潑的鋅片，可以減少鋼鐵外殼的腐蝕。設(shè)計(jì)意圖讓學(xué)生在自主探究中喜獲新知：利用原電池能加快化學(xué)反應(yīng)速率。也為人事鋼鐵腐蝕以及防止金屬腐蝕原理作了很好的鋪墊，使學(xué)生對(duì)原電池的原理和應(yīng)用有更深刻的認(rèn)識(shí)和體驗(yàn)?；顒?dòng)元設(shè)計(jì)小結(jié)（預(yù)設(shè)時(shí)間2分鐘）學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)學(xué)生思考并一起回答學(xué)生異口同聲地回答：是因?yàn)闃?gòu)成了原電池。教師活動(dòng)設(shè)計(jì)小結(jié)原電池的組成、原理和應(yīng)用利用Flash編制動(dòng)畫放映格林太太的假牙在倫敦的上流社會(huì)，有一位貴族夫人格林太太，幼年時(shí)曾掉了一顆牙齒，后來在一次車禍中又掉了一顆牙齒。為了顯示富有，格林太太特意裝上了一顆金牙和一顆不銹鋼牙。不料從此以后。這位夫人就感到精神萎靡，找遍各大醫(yī)院會(huì)診也不見效果。后來是一位化學(xué)家解除了她的痛苦：換掉一顆假牙。聰明的你知道其中的原因嗎設(shè)計(jì)意圖利用生動(dòng)有趣的動(dòng)畫結(jié)束本節(jié)課，讓學(xué)生充分體驗(yàn)學(xué)習(xí)化學(xué)的愉悅，增強(qiáng)對(duì)化學(xué)的興趣和熱愛。課后作業(yè)1、導(dǎo)與練59頁課時(shí)訓(xùn)練2、家庭小實(shí)驗(yàn)：收集廢舊干電池。拆開洗凈，弄清原理 對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行反饋，幫助學(xué)生鞏固知識(shí)。（七）教學(xué)反思在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中，學(xué)生通過四個(gè)現(xiàn)象明顯的實(shí)