廣東省肇慶市高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 2.2 化學(xué)能與電能教案 新人教版必修2

廣東省肇慶市高中化學(xué)第二章化學(xué)反應(yīng)與能量2.2化學(xué)能與電能教案新人教版必修2學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具課程基本信息1.課程名稱：化學(xué)能與電能

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：廣東省肇慶市高中二年級(jí)

3.授課時(shí)間：第2學(xué)期第4周，星期二第1節(jié)

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：45分鐘

本節(jié)課將圍繞新人教版必修2第二章化學(xué)反應(yīng)與能量中的2.2節(jié)“化學(xué)能與電能”展開，通過講解化學(xué)電池原理，引導(dǎo)學(xué)生理解化學(xué)能如何轉(zhuǎn)化為電能，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作，加深學(xué)生對概念的理解。同時(shí)，通過案例分析，讓學(xué)生了解化學(xué)能在日常生活中的應(yīng)用，提高學(xué)習(xí)的實(shí)用性和興趣。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.理解化學(xué)能與電能之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，提高能量轉(zhuǎn)化與守恒的意識(shí)。

2.能夠運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解釋實(shí)際電池工作原理，培養(yǎng)科學(xué)探究和解決問題的能力。

3.通過實(shí)驗(yàn)操作與觀察，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和安全意識(shí)，提高實(shí)踐操作能力。

4.結(jié)合生活中化學(xué)能的應(yīng)用實(shí)例，增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任感，激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化原理，化學(xué)電池的工作原理。

難點(diǎn)：理解化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的微觀機(jī)制，實(shí)驗(yàn)操作中的安全與準(zhǔn)確性。

解決辦法及突破策略：

1.采用動(dòng)畫和模型展示化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程，幫助學(xué)生建立直觀認(rèn)識(shí)，加深理解。

2.通過對比不同類型的化學(xué)電池，引導(dǎo)學(xué)生分析其工作原理，總結(jié)規(guī)律，提高學(xué)生的歸納總結(jié)能力。

3.在實(shí)驗(yàn)操作前，詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)，并進(jìn)行示范操作，確保學(xué)生掌握操作要領(lǐng)，降低實(shí)驗(yàn)難度。

4.設(shè)計(jì)具有挑戰(zhàn)性的問題，引導(dǎo)學(xué)生開展小組討論，促進(jìn)思維碰撞，幫助學(xué)生突破難點(diǎn)。教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法：

(1)講授法：通過生動(dòng)的語言和案例，講解化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的基本原理。

(2)討論法：組織學(xué)生就化學(xué)電池工作原理進(jìn)行小組討論，促進(jìn)學(xué)生思考和分析。

(3)實(shí)驗(yàn)法：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，觀察化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程，增強(qiáng)實(shí)踐體驗(yàn)。

2.教學(xué)手段：

(1)多媒體設(shè)備：運(yùn)用PPT、視頻等展示化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的動(dòng)畫、實(shí)驗(yàn)操作流程，提高學(xué)生興趣。

(2)教學(xué)軟件：利用模擬軟件，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行化學(xué)電池實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)習(xí)效果。

(3)網(wǎng)絡(luò)資源：提供相關(guān)資料和拓展閱讀，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，拓寬知識(shí)面。教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過學(xué)校在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，發(fā)布化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的預(yù)習(xí)資料，包括概念介紹和簡單案例。

-設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：圍繞化學(xué)電池的工作原理，設(shè)計(jì)問題，如“化學(xué)能是如何轉(zhuǎn)化為電能的？”

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，并通過平臺(tái)反饋了解學(xué)生的疑問。

學(xué)生活動(dòng)：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生閱讀資料，初步理解化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的基本概念。

-思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生嘗試回答預(yù)習(xí)問題，記錄疑問。

-提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生提交預(yù)習(xí)筆記和問題至平臺(tái)。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立探索新知識(shí)。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)共享預(yù)習(xí)資料，提高效率。

作用與目的：

-為課堂學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，提前接觸重難點(diǎn)。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和問題意識(shí)。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

-導(dǎo)入新課：通過展示一個(gè)簡單的電池工作動(dòng)畫，引出本節(jié)課的主題。

-講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解化學(xué)電池內(nèi)部反應(yīng)的微觀過程，解釋能量轉(zhuǎn)化原理。

-組織課堂活動(dòng)：分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察電池工作現(xiàn)象，討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

-解答疑問：針對學(xué)生的疑問，進(jìn)行個(gè)別或集體解答。

學(xué)生活動(dòng)：

-聽講并思考：積極參與課堂，對知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行深入思考。

-參與課堂活動(dòng)：在小組實(shí)驗(yàn)中，觀察、記錄、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

-提問與討論：對實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出問題，與小組成員或老師討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：系統(tǒng)講解化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的理論知識(shí)。

-實(shí)踐活動(dòng)法：通過實(shí)驗(yàn)，加深對理論知識(shí)的理解。

-合作學(xué)習(xí)法：通過小組合作，提高學(xué)生的溝通和協(xié)作能力。

作用與目的：

-加深對化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化原理的理解，突破重難點(diǎn)。

-通過實(shí)驗(yàn)操作，提高學(xué)生的實(shí)踐技能和科學(xué)探究能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

-布置作業(yè)：設(shè)計(jì)相關(guān)習(xí)題，鞏固學(xué)生對化學(xué)電池工作原理的理解。

-提供拓展資源：分享與化學(xué)能相關(guān)的實(shí)際應(yīng)用案例，如新能源汽車電池。

-反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，提供個(gè)性化反饋。

學(xué)生活動(dòng)：

-完成作業(yè)：獨(dú)立完成作業(yè)，鞏固所學(xué)知識(shí)。

-拓展學(xué)習(xí)：通過拓展資源，了解化學(xué)能在生活中的應(yīng)用。

-反思總結(jié)：評(píng)估自己的學(xué)習(xí)效果，制定改進(jìn)措施。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：鼓勵(lì)學(xué)生在課后自主學(xué)習(xí)和探索。

-反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和反思。

作用與目的：

-鞏固課堂學(xué)習(xí)成果，提高學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力。

-通過反思和總結(jié)，促進(jìn)學(xué)生的自我發(fā)展和學(xué)習(xí)能力提升。拓展與延伸1.拓展閱讀材料：

-《化學(xué)電源技術(shù)》：介紹各類化學(xué)電源的工作原理、性能特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域。

-《能量轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)存》：探討化學(xué)能與其他形式能量之間的轉(zhuǎn)換原理，以及能量儲(chǔ)存技術(shù)的研究進(jìn)展。

-《化學(xué)電池的應(yīng)用與未來》：分析化學(xué)電池在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀，以及未來發(fā)展趨勢和挑戰(zhàn)。

2.課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-研究不同類型的化學(xué)電池（如鉛酸電池、鋰離子電池、燃料電池等）的優(yōu)缺點(diǎn)，對比它們在性能、成本、環(huán)保等方面的差異。

-調(diào)查化學(xué)電池在生活中的應(yīng)用實(shí)例，如手機(jī)、電動(dòng)汽車、太陽能儲(chǔ)能設(shè)備等，了解它們的工作原理和性能要求。

-探究新型化學(xué)電池技術(shù)的發(fā)展趨勢，如固態(tài)電池、水系電池等，分析這些新技術(shù)在解決現(xiàn)有電池問題方面的潛力。

-設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的化學(xué)電池實(shí)驗(yàn)，通過改變電池的構(gòu)造或材料，觀察對電池性能的影響，從而深入了解化學(xué)電池的工作原理。

-研究化學(xué)電池的安全使用和回收處理方法，了解電池廢棄物對環(huán)境的影響，探討如何實(shí)現(xiàn)電池的綠色環(huán)保使用。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測1.課堂小結(jié)：

本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化原理，重點(diǎn)了解了化學(xué)電池的工作原理，通過實(shí)驗(yàn)觀察了化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程。我們還探討了不同類型的化學(xué)電池，分析了它們在性能、應(yīng)用領(lǐng)域的差異，以及環(huán)保和安全方面的考量。

通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握以下知識(shí)點(diǎn)：

-化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化原理；

-化學(xué)電池的工作原理及分類；

-化學(xué)電池在生活中的應(yīng)用實(shí)例；

-化學(xué)電池的優(yōu)缺點(diǎn)及環(huán)保安全使用。

2.當(dāng)堂檢測：

（1）選擇題：

1)以下哪個(gè)選項(xiàng)是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程？

A.熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

B.光能轉(zhuǎn)化為電能

C.化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能

D.化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

2)以下哪種電池屬于鋰離子電池？

A.鉛酸電池

B.燃料電池

C.鋰離子電池

D.鎳氫電池

（2）簡答題：

1)請簡要說明化學(xué)電池的工作原理。

2)請列舉三種常見的化學(xué)電池，并說明它們各自的特點(diǎn)。

（3）實(shí)驗(yàn)操作題：

設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的化學(xué)電池實(shí)驗(yàn)，通過改變電池的構(gòu)造或材料，觀察對電池性能的影響。

（4）案例分析題：

分析以下化學(xué)電池應(yīng)用實(shí)例，說明其工作原理及性能要求：

-手機(jī)電池

-電動(dòng)汽車電池

-太陽能儲(chǔ)能設(shè)備

通過當(dāng)堂檢測，旨在檢驗(yàn)學(xué)生對本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力和解決問題的能力，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。典型例題講解1.例題一：化學(xué)電池能量轉(zhuǎn)化計(jì)算

題目：一個(gè)鉛酸電池的電動(dòng)勢為2.1V，內(nèi)阻為0.1Ω，若該電池向一個(gè)電阻為10Ω的負(fù)載供電，求負(fù)載上的電流和電功率。

解答：根據(jù)歐姆定律，電流I=電動(dòng)勢E/(電阻R+內(nèi)阻r)，代入數(shù)據(jù)得I=2.1V/(10Ω+0.1Ω)=0.2A。電功率P=I^2*R，代入數(shù)據(jù)得P=(0.2A)^2*10Ω=0.4W。

2.例題二：化學(xué)電池類型判斷

題目：以下哪種電池屬于一次電池？

A.鉛酸電池

B.鋰離子電池

C.鎳氫電池

D.燃料電池

解答：一次電池指放電后不能充電重復(fù)使用的電池，答案為A.鉛酸電池。

3.例題三：化學(xué)電池應(yīng)用分析

題目：簡述鋰離子電池在手機(jī)中的應(yīng)用及優(yōu)點(diǎn)。

解答：鋰離子電池在手機(jī)中的應(yīng)用為提供便攜式電源。其優(yōu)點(diǎn)包括：體積小、重量輕、能量密度高、自放電率低、循環(huán)壽命長等。

4.例題四：化學(xué)電池工作原理

題目：解釋燃料電池的工作原理。

解答：燃料電池通過氫氣與氧氣在電解質(zhì)中的反應(yīng)產(chǎn)生電能。其工作原理為：氫氣在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，生成電子和質(zhì)子；質(zhì)子通過電解質(zhì)傳遞到陰極，與氧氣發(fā)生還原反應(yīng)，生成水；電子通過外部電路從陽極流向陰極，形成電流。

5.例題五：化學(xué)電池安全性分析

題目：簡述化學(xué)電池在使用過程中可能存在的安全隱患及其預(yù)防措施。

解答：化學(xué)電池使用過程中的安全隱患包括過充、過放、短路、高溫等。預(yù)防措施包括：

-設(shè)計(jì)安全的電池結(jié)構(gòu)，如采用保護(hù)電路；

-選用合適的電池材料，提高電池的熱穩(wěn)定性；

-遵循電池使用規(guī)范，避免過充、過放和短路；

-定期檢查電池狀態(tài)，及時(shí)更換老化電池。教學(xué)反思與總結(jié)在本節(jié)課的教學(xué)過程中，我嘗試了多種教學(xué)方法和策略，取得了一定的效果，但也發(fā)現(xiàn)了一些問題和不足之處。

在教學(xué)方法方面，我采用了講授法、討論法和實(shí)驗(yàn)法等，旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高他們的主動(dòng)性和實(shí)踐能力。通過講解化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的基本原理，學(xué)生們對這一概念有了更清晰的認(rèn)識(shí)。在小組討論和實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，學(xué)生們積極參與，互相交流，提高了他們的合作能力和實(shí)驗(yàn)技能。然而，我也發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過程中存在不夠熟練、安全意識(shí)不強(qiáng)的問題，需要在今后的教學(xué)中加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作的培訓(xùn)和指導(dǎo)。

在策略管理方面，我提前發(fā)布了預(yù)習(xí)任務(wù)，并設(shè)計(jì)了具有啟發(fā)性的問題，引導(dǎo)學(xué)生自主思考。課堂上，我盡量關(guān)注每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)解答他們的疑問。課后，我布置了適量的作業(yè)和拓展閱讀，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)。但我也注意到，部分學(xué)生在課堂上的參與度不高，課堂氛圍有待進(jìn)一步活躍。為此，我將在今后的教學(xué)中增加互動(dòng)環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)更多的學(xué)生參與到課堂討論中來。

教學(xué)效果方面，大部分學(xué)生對化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的原理有了較好的掌握，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋實(shí)際電池工作原理。在情感態(tài)度方面，學(xué)生們對化學(xué)能的應(yīng)用產(chǎn)生了濃厚的興趣，表現(xiàn)出積極的學(xué)習(xí)態(tài)度。然而，也有部分學(xué)生對一些重難點(diǎn)知識(shí)掌