化學(xué)能與電能

教學(xué)設(shè)計課題名稱：§2-2化學(xué)能與電能學(xué)科年級：高一化學(xué)教材版本：人教版化學(xué)2必修一、教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)教材和上一節(jié)著重討論化學(xué)能向其他形式的能量轉(zhuǎn)化，并指出化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化及伴隨發(fā)生的能量變化是化學(xué)反應(yīng)的兩大基本特征。而本節(jié)教材則是在感受了化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化之后，對化學(xué)能與電能間轉(zhuǎn)化的探究。從能量轉(zhuǎn)換角度看，本節(jié)內(nèi)容是對前一節(jié)“……能量也是守恒的；化學(xué)能是能量的一種形式，可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，如熱能和電能等?！闭撌龅呢S富和完善；從電子轉(zhuǎn)移的角度看，原電池概念的形成是氧化還原反應(yīng)本質(zhì)的拓展和應(yīng)用；從思維角度看，“將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能”的思想，是對“化學(xué)能→熱能→機械能→電能”思維方式的反思和突破。課程內(nèi)容安排為兩課時完成，本節(jié)課是第一課時的內(nèi)容。二、教學(xué)目標(biāo)基于對本節(jié)教學(xué)內(nèi)容在教材中的地位和作用的分析，將教目標(biāo)制定如下：1、通過多種手段使學(xué)生獲得化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的化學(xué)實驗的基礎(chǔ)知識和基本技能，學(xué)習(xí)實驗研究的方法，能自主探究并設(shè)計并完成化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的化學(xué)實驗。2、形成原電池的概念，探究構(gòu)成原電池的條件。3、經(jīng)歷對化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的化學(xué)實驗探究的過程，進一步理解探究的意義，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法，提高科學(xué)探究的能力。4、能對自己探究原電池概念及形成條件的學(xué)習(xí)過程進行計劃、反思、評價和調(diào)控，選擇合理有效的方法提高自主學(xué)習(xí)化學(xué)的能力。5、發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，樂于探究化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的奧秘，體驗科學(xué)探究的艱辛和喜悅，感受化學(xué)世界的奇妙與和諧。6、贊賞化學(xué)科學(xué)對個人生活和社會發(fā)展的貢獻，關(guān)注能源問題，逐步形成正確的能源觀。三、教學(xué)重難點通過對原電池實驗的探究活動，引導(dǎo)學(xué)生從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)。四、學(xué)習(xí)者特征分析我校學(xué)生的基礎(chǔ)比較扎實，知識面很廣，學(xué)生的動手實踐能力很強，對實驗過程的把握和實驗結(jié)果的分析比較全面。我所帶班的學(xué)生對化學(xué)有著比較濃厚的興趣，而且基礎(chǔ)知識的掌握情況很好。有不少學(xué)生喜歡做一些貼近生活的小實驗，比如：雞蛋殼或堿面和醋酸的反應(yīng)，廢鐵屑和醋酸反應(yīng)吹氫氣球等。所以就本節(jié)課而言，基于學(xué)生的上述特點，以家庭或課堂實驗的實際操作方式將“玩”與學(xué)有機結(jié)合，調(diào)動學(xué)生已有的生活經(jīng)驗，以及電學(xué)、化學(xué)反應(yīng)中能量變化和氧化還原反應(yīng)等背景知識，從而更好的體現(xiàn)課程的完整性和認知的層次性。五、教學(xué)過程教師活動預(yù)設(shè)學(xué)生活動設(shè)計意圖創(chuàng)設(shè)情景：分析火力發(fā)電體系中的各種要素1、電力在當(dāng)今是社會的應(yīng)用和作用。2、我國目前和未來發(fā)電總量構(gòu)成。3、火力發(fā)電的原理分析。4、火力發(fā)電的利與弊分析。5、燃燒的氧化還原反應(yīng)本質(zhì)。 閱讀教材，討論分析。發(fā)現(xiàn)問題：能否將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能？思考與交流：1、通過什么反應(yīng)可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能？2、如何才能使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)在兩個不同區(qū)域進行？3、通過什么途徑才能使氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生的電子向用電器供電？4、將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能時還需要考慮什么？（結(jié)合反應(yīng)原理分析）5、如何選擇和組裝儀器？1、實驗記錄表1（目的、過程、獲得結(jié)論）探究實驗1—①②③④2、實驗記錄表2（目的、過程、獲得結(jié)論）探究實驗2：3—8提出任務(wù)：研究“化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能”，并通過實踐進行驗證。總結(jié)歸納 由實驗現(xiàn)象，歸納實驗結(jié)論?？偨Y(jié)歸納，得出結(jié)論，并會應(yīng)用原理設(shè)計簡單原電池。六、教學(xué)評價設(shè)計用課堂練習(xí)進行評價1.原電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)屬于________，原電池將____能轉(zhuǎn)化為__能。其中，電子流出的一極是原電池的____極，該極發(fā)生____反應(yīng)，電子流入的一極是原電池的___極，該極發(fā)生____反應(yīng)。原電池中電解質(zhì)溶液的作用是________________。2.下列各組材料中，不能組成原電池的是（）ABCD兩極材料Zn片、石墨Cu片、Ag片Zn片、Cu片F(xiàn)e片、Cu片插入溶液H2SO4溶液AgNO3溶液蔗糖溶液稀鹽酸3.如何判斷電池的正負極？4.現(xiàn)有A、B、C、D四種金屬片，①把A、B用導(dǎo)線連接后同時浸入稀硫酸溶液中，A上有氣泡產(chǎn)生；②把C、D用導(dǎo)線連接后同時浸入稀硫酸溶液中，D發(fā)生還原反應(yīng)；③把A、C用導(dǎo)線連接后同時浸入稀硫酸溶液中，電子流動方向為A→導(dǎo)線→C。根據(jù)上述情況，回答下列問題：（1）在①中，金屬片________發(fā)生氧化反應(yīng)；（2）在②中，金屬片________作負極；（3）如果把B、D用導(dǎo)線連接后同時浸入稀硫酸溶液，則金屬片_______上有氣泡產(chǎn)生；（4）上述四種金屬的活動性順序是_________________。用課外調(diào)查進行評價調(diào)查以下項目：常用化學(xué)電池的種類、名稱、形狀、電極、電解質(zhì)、電壓、可否再充電、價格、存放期、特點、用途、回收途徑等。列表進行比較或?qū)懗烧{(diào)查報告，然后全班展示或座談交流?？刹捎靡韵抡{(diào)查形式：①到圖書館或上互聯(lián)網(wǎng)查閱資料；②到附近商場進行調(diào)查；③在家庭或到附近單位及社區(qū)進行調(diào)查。七、板書設(shè)計

板書設(shè)計第二節(jié)化學(xué)能與電能一、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化（一）火力發(fā)電化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能、熱能轉(zhuǎn)化為機械能、機械能轉(zhuǎn)化為電能（二）化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的原理與裝置1.原電池概念：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池2.原電池的構(gòu)成條件：（1）有兩種活潑性不同的金屬（或非金屬單質(zhì)）做電極（2）電極材料均插入電解質(zhì)溶液中（3）兩極相連形成閉合回路附表：探究實驗設(shè)計1實驗記錄表1Cu-Zn原電池實驗實驗①步驟要求Cu、Zn分別插入稀硫酸中實驗現(xiàn)象用化學(xué)方程式解釋實驗現(xiàn)象思考問題尋找答案反應(yīng)中，哪種物質(zhì)失電子？哪種物質(zhì)得電子？Zn通過什么途徑將電子轉(zhuǎn)移給溶液中的H+的？想什么辦法是Zn與H+分開，不讓H+直接在Zn表面得電子？組內(nèi)交流列出想法實驗②步驟要求Cu、Zn同時插入稀硫酸中，開始時不接觸，觀察一會兒，使Cu、Zn接觸，觀察現(xiàn)象實驗現(xiàn)象用化學(xué)方程式解釋實驗現(xiàn)象思考問題尋找答案反應(yīng)中，哪種物質(zhì)失電子？哪種物質(zhì)得電子？Zn通過什么途徑將電子轉(zhuǎn)移給溶液中的H+的？H+得到的電子是Cu失去的嗎？Cu在這個過程中起什么作用？想什么辦法讓這種電子的轉(zhuǎn)移變成電流？組內(nèi)交流列出想法實驗③步驟要求將Cu、Zn用導(dǎo)線連接起來，平行插入盛有稀硫酸的燒杯中，觀察現(xiàn)象實驗現(xiàn)象用化學(xué)方程式解釋實驗現(xiàn)象思考問題尋找答案反應(yīng)中，哪種物質(zhì)失電子？哪種物質(zhì)得電子？電子從Zn到溶液中的H+經(jīng)歷了哪些途徑？導(dǎo)線在這個過程中起什么作用？你怎樣才能知道導(dǎo)線中有電子流過？怎樣才能知道導(dǎo)線中電子流動方向？組內(nèi)交流列出想法實驗④步驟要求在Cu、Zn導(dǎo)線之間接電流表，觀察現(xiàn)象。將Cu、Zn導(dǎo)線互換再接電流表，觀察現(xiàn)象實驗現(xiàn)象用化學(xué)方程式解釋實驗現(xiàn)象思考問題尋找答案反應(yīng)中，哪種物質(zhì)失電子？哪種物質(zhì)得電子？電子從Zn到溶液中的H+經(jīng)歷了哪些途徑？電流表在這個過程中起什么作用？你認為這個過程中能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系是怎樣的？組內(nèi)交流列出想法附表：