化學能與電能的轉化 公開課教學設計

《化學能與電能的轉化》第一課時版本：蘇教版化學必修2章節(jié)：專題2第三單元姓名：陳清波學校：泉州市南安華僑中學學歷：化學系四年本科職稱：中學化學高級級教師E－mail：通訊地址：泉州市西門外豐州鎮(zhèn)海絲花苑4#405室(362333)聯(lián)系電話化學能與電能的轉化》第一課時教學設計南安華僑中學陳清波362333摘要：在當今新課程改革的形勢下，全國各地都在進行教學研究，以此來推動素質教育！作者就高中化學必修二（蘇教版）中的《化學能轉化為電能》其中的第一課時，圍繞著“原電池的原理”做的一個教學設計！關鍵詞：素質教育、教學研究、“原電池的原理”★教學分析本節(jié)內(nèi)容是電化學中的重要知識。由于學生之前沒有電化學的基礎，理解原電池原理有一定的難度。該課題的主要內(nèi)容有：原電池的概念、原理、組成原電池的條件。原電池原理和組成條件是本節(jié)課的重點，原電池原理是本節(jié)課的難點。所以我的這個教學就是圍繞著原電池的原理展開的！★教學目標1.知識目標：讓學生體驗化學能轉化為電能的探究過程，認識化學能可以轉化為電能，初步認識原電池反應的原理。2.情感目標：培養(yǎng)學生的探究精神和依據(jù)實驗事實得出結論的科學態(tài)度，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神。3.能力目標：培養(yǎng)學生觀察能力、實驗能力、實驗設計能力、語言表達能力。培養(yǎng)學生正向思維、逆向思維、發(fā)散思維能力?！锝虒W重點原電池的工作原理★

設計思路指導思想：以學生為主體，讓學生自主地參與知識的獲得過程，并給學生充分的表達自己想法的機會，充分調(diào)動學生獲取知識的積極性！學生初次接觸電化學知識，對原電池的工作原理有神秘感和探索欲望。要充分利用學生的好奇心和求知欲，設計一層一層的實驗和問題情境，使學生在自主實驗、積極思考和相互討論中自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。在教學內(nèi)容的安排上，按照從易到難，從實踐到理論再到實踐的順序，首先通過一段視頻片段《音樂卡片又響起來了》，啟發(fā)同學們的興趣，引入課題。新課引入后進行的分組實驗為探究教學創(chuàng)設了問題情景，當學生觀察到“銅片上產(chǎn)生氣泡”這一反常的實驗現(xiàn)象，就會情不自禁地提出一系列問題，產(chǎn)生強烈的探索欲望，并提出各種各樣的假設；緊接著，通過近一步的驗證實驗為學生提供“實證性”材料，學生根據(jù)實驗現(xiàn)象，經(jīng)過嚴密的邏輯推理，得出相關的結論。在實驗--觀察--討論--推測--驗證的實驗探究過程中，學習和理解原電池的原理。根據(jù)學生的知識結構、心理特點和教學內(nèi)容的實際需要，本片斷教學主要采取了啟發(fā)、討論、實驗探究等教學方法，并結合多媒體進行教學。把教材中的《活動與探究》設置為學生分組探究實驗。這樣不僅使學生觀察到明顯的現(xiàn)象，還能使學生直接參與知識的獲得過程，獲得直接的體驗。對于原電池正負極的判斷，可以利用一節(jié)干電池讓學生自己設計實驗得出結論。這比直接提出正負極的判斷方法更有利于啟發(fā)學生的思維，提高學生的實驗設計能力?！?/p>

教學準備1.對學生進行分組：四人為一個小組2.實驗準備：每組一個靈敏電流計，幾片銅片、幾片鋅片、一個盛有稀硫酸的燒杯、幾根導線、幾個夾子、一節(jié)干電池等等3.制作銅鋅原電池工作原理的Flash動畫4.場地：有多媒體設備的實驗室★

教學過程【引入】我們的生活多么豐富多彩，在豐富多彩的同時離不開各種各樣的電池。比如現(xiàn)在幾乎每個同學都有手機了，你們知道手機里用的是什么電池嗎？實際上除了鋰電池外，還有各種各樣的電池，如：干電池、蓄電池、充電電池等等，此外還有一種紐扣電池。我們這里就有一個關于紐扣電池的故事！請看視頻片段！【播放視頻】學生觀看【教師提問】很久以前啊，有個同學送我一張音樂卡片，但是現(xiàn)在這張卡片的音樂響不起來了，拆開一看，原來是里面的紐扣電池生銹了，沒有電了！我們現(xiàn)在怎么樣才能使音樂卡片重新響起來呢？【學生回答】1.換一個電池。2.拿到店里讓師傅維修?！窘處熂睢磕俏覀兡懿荒茏约簛硗瓿赡?？請看視頻【播放視頻】學生觀看【教師講解】請同學們看，我們事先讓幾個同學用你們現(xiàn)在實驗桌上的東西，組裝幾個簡易的電池，串聯(lián)起來，然后用兩個導線連接音樂卡片的兩端，終于我們聽到音樂卡片又響起來了！【學生鼓掌】同學們很自豪！我們能自己解決問題了！【教師提問】在剛才的實驗中，你們知道能量是怎么轉化的嗎？【學生回答】化學能轉化為電能【教師評價】對！化學能轉化為電能【板書】一、化學能轉化為電能【教師引入】我們剛才展示了一個化學能轉化為電能的裝置。向這種可以把化學能轉化為電能的裝置叫做原電池。那么到底什么是原電池？它的工作原理怎樣？今天我們想通過一些實驗一起來研究一下原電池的原理?！景鍟?、原電池的原理【實驗指導】介紹實驗桌上的物品，指導學生做以下三個實驗：1.在燒杯的一側把鋅片插入稀硫酸中2.在燒杯的另一側把銅片插入稀硫酸中3.用導線把鋅片和銅片連接起來說明實驗注意事項，要求同學認真觀察，并且記錄實驗現(xiàn)象、思考原因?！緦W生活動】分組實驗、觀察現(xiàn)象、記錄實驗現(xiàn)象【學生回答】1.鋅片上有氣泡，因為鋅能和稀硫酸反應放出氫氣2.銅片上沒有氣泡，因為銅不能和稀硫酸反應3.銅片上有氣泡產(chǎn)生【設疑】你們在做第三個實驗的時候，銅片上的氣體從哪里來呢？請討論一下！【學生討論】學生激烈討論，討論的焦點問題有：1、銅片上的氣體是什么？（學生認為可能是氫氣或SO2或是氧氣。最后同學認為最有可能的是氫氣。）2、氫離子轉變?yōu)闅錃馑璧碾娮訌暮味鴣?？（學生提出許多假設）學生甲：電子應是銅失去的，因為氣泡是在銅片上產(chǎn)生的。學生乙：電子應是鋅失去的，因為鋅比銅活潑，易失去電子。學生甲：電子應是銅失去的，若是鋅失去電子，氣泡應該出現(xiàn)在鋅片上，怎么會在銅片上出現(xiàn)氣泡呢？學生乙：鋅片失去的電子可以通過導線傳遞到銅片上，溶液中的氫離子在銅片上得到電子，因此，銅片上有氣泡。學生丙：既然電子是鋅片失去的，氫離子為什么不直接在鋅片上得電子，而要在銅片上得電子呢？（對這個問題學生感到難以回答，期待老師的評判和解釋。但老師不必急于回答）【引導】氫離子轉變?yōu)闅錃馑璧碾娮泳烤故卿\片還是銅片失去的呢？我們可以通過實驗來證明。在銅片和鋅片導線中間連接一個靈敏電流計，檢測有沒有電流通過？請同學們繼續(xù)完成這個實驗！【學生實驗】4、在銅片和鋅片導線中間連接一個靈敏電流計【學生活動】實驗并觀察現(xiàn)象【學生回答】現(xiàn)象：電流計指針偏轉結論：有電流通過，說明導線中有電子通過，說明氫離子得到的電子確實是鋅片失去，然后通過導線傳遞到銅片上的。（但是，對于剛才同學提出的問題，即“既然電子是鋅片失去的，氫離子為什么不直接在鋅片上得電子，而要到銅片上得電子呢？”還是覺得難以解釋。）【動畫演示】整個過程我們可以用Flash動畫來演示！鋅片比較活潑，失去電子，變成鋅離子溶解到溶液中，電子通過導線轉移到銅片，氫離子在銅片這端得到電子，產(chǎn)生了氫氣。而另一方面在溶液中鋅片周圍的鋅離子不斷向銅片移動，形成電流回路。【教師提問】氫離子為什么不直接在鋅片上得電子，而要在銅片上得電子呢？【學生回答】由于鋅片失去電子后產(chǎn)生鋅離子，鋅片的周圍有許多來不及擴散到溶液中去的鋅離子，對氫離子有排斥作用，使氫離子很難在鋅片上直接得到電子?！窘處熜〗Y】我們剛才這個裝置就是一個簡易的原電池。鋅片：Zn－2e-=Zn2+銅片：2H++2e-=H2↑【實驗指導】給你們一節(jié)干電池，用實驗證明銅鋅原電池的正負極【學生活動】實驗并觀察現(xiàn)象【學生回答】現(xiàn)象：測干電池時，電流計指針偏向正極方向，測銅鋅原電池時，電流計指針偏向銅片方向結論：鋅片為負極，銅片為正極【板書】負極（鋅片）：Zn－2e-=Zn2+失電子發(fā)生氧化反應正極（銅片）：2H++2e-=H2↑得電子發(fā)生還原反應總反應式：Zn+2H+=Zn2++H2↑【教師小結】可見，原電池的實質就是發(fā)生了一個氧化還原反應。只有發(fā)生氧化還原反應才有電子的得失，才有可能構成原電池！不同的原電池發(fā)生的反應可