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1、化学能转化为电能电池教学设计学科_化学_ 姓名_沈沧渺_ 学段（初/高中）高中课题化学能转化为电能原电池概述本课时内容是鲁教版选修教材化学反应原理第一章第3节，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，体现了学科内、学科间的综合；为学生了解各类化学电源及金属的腐蚀和防护奠定了理论基础，。培养了学生的思维品质和知识的应用能力。 通过对原电池原理的学习，学生会形成一个将氧化还原反应、能量转化、元素化合物知识、电解质溶液，金属腐蚀和防护、电解原理和有关计算等知识联系起来的知识结构。对学生认识从实践到理论，又从理论到实践的认知规律有重要意义。并且，原电池在实际生活、工农业生产、科学研究中
2、应用十分广泛，学好本节知识，具有十分重要现实意义。本设计为第一课时。教学目标分析1.通过实验探究，认识化学能可以转化为电能，初步认识原电池反应的原理。2.了解常见的化学电源及其应用。学习者特征分析以教为主导，学为主体，注重体验，自主探究的教学思想为指导。采取启发、讨论、实验探究等教学方法。让学生积极参与知识的获得过程，并给学生充分展示的机会。 充分利用学生的好奇心和求知欲，设计层层实验和问题情境，使学生在自主实验、积极思考和相互讨论中自己发现问题、分析问题和解决问题。 教学顺序照从易到难，从实践到理论到实践的过程事实。首先通过一组实验，引入课题。在实验、 观察 、讨论、推测、验证的过程中，学习
3、和理解原电池的概念和原理。并在此基础上，通过实验探索和讨论得出原电池的构成条件。最后，让学生自己设计一个原电池以检验学生对所学知识的掌握和实际应用能力。教学策略选择与设计在课的引入时，我用“水果电池”的方式来完成第一个环节。通过用灵敏电流表来测试水果电池的电流，来激发学生的学习兴趣和热情和提高参与度，同时也为学生提出问题如何解释电流产生的原因提供了铺垫。为了更好的解释电流产生的原因给学生提供铜锌原电池的材料让学生按照发给学案内容完成书上的实验内容，并记录现象。做完实验交流结果，引出原电池的概念原理和氧化还原反应之间的关系及书写铜锌原电池的电极反应。通过投影生活中常见的案例练习来巩固原电池的概念
4、理解通过习题讲述原电池的应用。实验探究分析课前硬币发电实验中如何利用电流表确定正负极，及哪种材料更为活泼，让学生知道化学就在身边和在生活中的应用。教学资源与工具设计一、采用动画演示铜锌原电池“铜片上产生气泡”这一反常的实验现象，形象地表示出无法直接观察的微观现象，.实现由抽象向具体的转化。二、交流讨论法：通过实验让学生自己讨论原电池工作原理和组成条件，培养学生自主学习、探究学习的能力和积极性。三、实验分析法：对于原电池正负极的判断，利用一节干电池让学生自己设计实验得出结论，有利于启发学生思维，提高学生实验设计的能力。教学过程设计课时节数环 节与时间教 师 活 动学 生 活 动设计意图资源出处评
5、价反思第1课时事实引入3分钟原 理讲 解15分钟思考与练习17分钟小 结5分钟1、格林太太是位漂亮、开朗、乐观的妇女。当她开怀大笑的时候，人们可以发现她一口整齐洁白的牙齿中镶有两颗假牙：其中一颗是黄金的这是她财富的标志；另一颗是不锈钢的这是一次车祸后留下的痕迹。另人百思不得其解的是，自从车祸以后，格林太太经常头疼，夜间失眠，心情烦燥，医生搅尽了脑汁，病情仍未见好转一位年轻的化学家来看望格林太太，并为格林太太揭开了病因。化学家发现了什么？他为格林太太开了一个什么样的药方？由学生回答：因为“形成原电池”和医治方法为“都换成金牙或都换成不锈钢牙”很自然的引出形成原电池的三个条件：组成原电池的条件：有
6、两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极电极均插入电解质溶液中两极相连形成闭合回路2. 设问：根据我国发电总量构成图及火电站工作原理示意图分析火力发电体系中的各要素及其利弊。板书一、化学能与电能的相互转化 （一）火力发电工作原理 （二）燃烧的氧化还原反应本质创设问题情境 1. 如果你是科学工作者，你会怎样做来排除这些弊端？ 2展示苹果、铁钉、铜片、电流计、导线等。这些物品能否“发电”？演示实验：水果电池提示学生注意观察实验现象提问：大家观察到了什么现象？提问：在刚才的实验中产生了什么？过渡：今天我们就来探究一下实验中为什么会有电的产生二 . 对铜锌原电池的探究大家按照学案上的步骤两个人
7、一组来完成相关实验，注意记录实验现象。总结实验，找一个范例进行点评。投影：实验1中，锌片插入稀H2SO4后，锌片表面有气泡产生，生成无色无味的气体。铜片插入稀H2SO4后，无明显反应现象。实验2中，锌片和铜片同时插入稀H2SO4后，锌片表面有气泡产生，而铜片表面仍然无明显反应现象。实验3中，用导线连接两块金属片后，锌片表面仍有气泡但比较少，同时铜片表面有大量气泡冒出。电流表指针有偏转。三 原电池原理分析我们知道气泡应该是氢气，那么为什么上述实验3中铜上也有气泡呢？结论：H+在铜上得到了电子从而生成了氢气。那么电子从哪里来呢？又怎么跑到铜上了呢？总结：锌失去电子由导线将电子转移到了铜上也就在导线
8、上产生了电流。通过动画演示加深感性理解。四. 原电池概念讲述：在上述装置中通过氧化还原反应在导线上产生了电流，也就是把化学能转化成了电能，我们把这样的装置称为原电池。把失去电子的电极称为负极，得电子的电极称为正极。电子流从原电池的负极经导线流向正极（而电流从原电池的正极经导线流向负极）板书：(三)原电池 1概念：把化学能转化成电能装置。 2原理：(1)负极：失电子(氧化反应)(2)正极：得电子(还原反应)设疑：通过刚才的实验我们可以得到，化学能在原电池装置中可以直接转化为电能，那么，符合什么条件的装置才能构成原电池呢？板书归纳总结 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
9、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。投影练习：构成原电池条件过渡：那么在两极发生的反应如何表示呢？指导学生书写投影、点评学生书写的电极反应方程式提出注意事项五课后作业1、判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式。强化重点、突破难点 2、下列哪些反应在理论上可以设计为原电池？强化对原电池原理化学反应本质的理解2FeCl3 + Zn = 2FeCl2 + ZnCl2NaOH + HCl = NaCl+H2OFe + 2HCl = FeCl2 + H22H2 + O2 = 2H2O认真观看，仔细思考，
10、小声议论观看观察装置分析反应得出电极名称书写电极反应式分析两极PH变化观察实验小组讨论分析原因比较得失电子能力设计实验验证猜想回忆、归纳、总结惊奇，跃跃欲试察实验现象电流表的指针有偏转电流学生回答学生讨论、交流，回答交流讨论学生回答后互评创设问题情景激起求知欲揭示课题培养学生推理能力通过分析得出结论的能力培养合作意识分析质疑精神体会获得成功的快乐对比增强记忆创造一种和谐的师生环境。引入趣味实验。培养学生的观察能力为原电池埋下伏笔 帮学生构建出物质与电的初步认识。用学生已有知识分析现象，并在分析现象中出现和学生原有知识的冲突，引出新概念的学习由现象到理论的过渡，由感性到理性的认识过程。原电池的原
11、理难点突破培养学生概括分析问题的能力，突破原电池构成条件这一重点。培养学生思考问题的严密性倾听，体会化学技术对社会发展的重要作用引人：教任务1：布置学生实验。学汇报现象、分析过程、得出结论。流程图任务2：安排学生实验。预测现象、分析检验产物的方法、写出电极反应式及总方程式汇报交流装置图，选出最优方案任务3：依据所学知识，练习。学习练习巩固新知识，对原理加深理解任务4：应用分析方法分析。任务5：开放性问题。学生汇报交流，总结收获与不足。帮助和总结本节课学生有强烈的参与意识，有浓厚的学习兴趣，特别是引课的环节学生都跃跃欲试，给整节课奠定了一个良好的开端。在实验探究原电池理论时，学生在自主探究铜锌原电池实验中，通过观察和分析实验现象，学会了原电池原理。通过水果电池实验的探究又呼应了课前提出的问题，同时进一步运用原理，再通过生活实例巩固原理。这样层层递进的设计取得了很好的效果。实验探究是学习新课程的非常重要的手段，在本节课上取得了很好的效果。