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1、第二节化学能与电能（第一课时）（第一课时）高中化学高中化学E E组组一、设计思路一、设计思路二、教材及学情分析二、教材及学情分析三、教学目标三、教学目标四、教学重难点四、教学重难点五、教法五、教法 学法学法六、教学过程六、教学过程七、板书设计七、板书设计第二节化学能与电能一、设计思想一、设计思想 根椐课标的要求，在课堂教学中实施以探究为核心的多根椐课标的要求，在课堂教学中实施以探究为核心的多样化教学方式，本课根据学生已掌握的有关知识入手，通过样化教学方式，本课根据学生已掌握的有关知识入手，通过小组合作学习，教师问题式引导小组合作学习，教师问题式引导,实验探究来组织课堂教学。实验探究来组织课堂教
2、学。1、从对、从对“火力发电火力发电”进行完整透彻的剖析入手，提出如进行完整透彻的剖析入手，提出如何将化学能直接转化为电能，引入新课学习。何将化学能直接转化为电能，引入新课学习。2、通过的化学实验，帮助学生探究和理解化学能转化为、通过的化学实验，帮助学生探究和理解化学能转化为电能的原理，并认识其本质是氧化还原反应。电能的原理，并认识其本质是氧化还原反应。3、学生根据提供的材料，设计装置示意图，并根据示意、学生根据提供的材料，设计装置示意图，并根据示意图进行分组实验、小组讨论，判断哪些装置可以形成原电池，图进行分组实验、小组讨论，判断哪些装置可以形成原电池，最终得出构成原电池的条件的结论。最终得
3、出构成原电池的条件的结论。4、通过课本上的实践活动、通过课本上的实践活动水果电池的制作，实现本水果电池的制作，实现本课教学内容的应用和延伸，让学生体验科学探究的艰辛与喜课教学内容的应用和延伸，让学生体验科学探究的艰辛与喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。悦，感受化学世界的奇妙与和谐。第一节第一节 化学能与热能化学能与热能化学反应原理化学反应原理必修必修1第二章第二章第二节第二节 化学能与电能化学能与电能1、教材地位和作用、教材地位和作用二、教材及学情分析二、教材及学情分析 教学对象为普通班的学生，他们基础适中，求知欲望强，教学对象为普通班的学生，他们基础适中，求知欲望强，乐于展现自我。乐于展现自我
4、。2、学情分析、学情分析知识层面知识层面情感层面情感层面能力层面能力层面三、教学目标三、教学目标1知识与技能：知识与技能：知识与技能：知识与技能：（1）初步掌握原电）初步掌握原电池的概念和形成条池的概念和形成条件，理解原电池的件，理解原电池的原理。原理。（2）训练学生的实）训练学生的实验操作技能验操作技能 。3情感态度价值观：情感态度价值观：情感态度价值观：情感态度价值观：（1）通过对原电池工）通过对原电池工作原理及条件的探究，作原理及条件的探究，培养浓厚的学习兴趣，培养浓厚的学习兴趣，养成严谨求实的养成严谨求实的科学科学态度。态度。（2）利用实验进行探）利用实验进行探究，树立绿色化学理究，树
5、立绿色化学理念，培养科学发展观，念，培养科学发展观，增强为人类的文明进增强为人类的文明进步学习化学的责任感步学习化学的责任感和使命感。和使命感。2 过程与方法：过程与方法：过程与方法：过程与方法：（1）通过教师创设问）通过教师创设问题情境、学生进行实题情境、学生进行实验探究，帮助学生自验探究，帮助学生自主建构原电池的概念，主建构原电池的概念，理解和掌握原电池的理解和掌握原电池的原理。原理。（2）通过化学史实引）通过化学史实引导学生以问题为中心导学生以问题为中心发现问题、解决问题发现问题、解决问题的学习方法。的学习方法。四、教学重、难点四、教学重、难点教学重点教学重点教学重点教学重点教学难点教学
6、难点教学难点教学难点 通过对原通过对原电池实验的探电池实验的探究，引导学生究，引导学生从电子转移角从电子转移角度理解化学能度理解化学能转化为电能的转化为电能的本质。本质。原电池原电池的工作原的工作原理和构成理和构成条件。条件。五、教法与学法五、教法与学法 教法教法学法学法教师教师引导引导主动参与主动参与亲密合作亲密合作讨论交流讨论交流动手实践动手实践学学生生问题探究问题探究实验探究实验探究 观察法、观察法、实验法、实验法、发现法、发现法、讨论法讨论法学生学生共同共同得出得出结论结论学学生生探探究究动动手手实实践践分分组组实实验验教教师师引引导导讨讨论论推推测测六、教学过程六、教学过程创创设设情
7、情境境六、教学程序六、教学程序1、创设问题情境，引入课题、创设问题情境，引入课题（1 1）指导学生阅读课本关于电）指导学生阅读课本关于电力在当今社会的应用和作用，提力在当今社会的应用和作用，提出问题：物质中的化学能在什么出问题：物质中的化学能在什么条件下能转化为电能呢？又是如条件下能转化为电能呢？又是如何转化的呢？何转化的呢？（2 2）多媒体）多媒体呈现呈现20012001年我国发年我国发电总量构成图电总量构成图和和火力发电的相火力发电的相关图片、影响和图表关图片、影响和图表，引导学，引导学生分析燃烧的氧化还原本质及生分析燃烧的氧化还原本质及其能量的变化。其能量的变化。什么是火力发电，火力发电
8、的原理是什么？什么是火力发电，火力发电的原理是什么？指出火电站中从开始到结束能量是怎样转化的？指出火电站中从开始到结束能量是怎样转化的？火力发电的利与弊是什么？火力发电的利与弊是什么？2、建立新思维，提出新的研究任务、建立新思维，提出新的研究任务火电站火电站火电站火电站的的的的工作原理工作原理工作原理工作原理假设你是电假设你是电力工程师，面力工程师，面对这些利与弊，对这些利与弊，你会如何应对你会如何应对呢？呢？普通干电池普通干电池手机电池手机电池钮扣电池钮扣电池笔记本电脑笔记本电脑 专用电池专用电池 摄像机摄像机专用电池专用电池 “神六神六”用用太阳能电池太阳能电池展示改进方式：展示改进方式：
9、燃料电池燃料电池神舟六号燃料电池发电系统神舟六号燃料电池发电系统我国自主研发的燃料电池车我国自主研发的燃料电池车1、原电池的原理教学：、原电池的原理教学：问题引导、实验探究、动画模拟、讨问题引导、实验探究、动画模拟、讨论交流、归纳总结。论交流、归纳总结。(1)(1)设置阶梯式问题，对学生进行探究思设置阶梯式问题，对学生进行探究思路引导。路引导。问题问题1 1：氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能转：氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能转化为热能，再经过一系列能量转换环节才能转化为电能。那化为热能，再经过一系列能量转换环节才能转化为电能。那么要使氧化还原反应释放的能量不经过热能，而直接转
10、化为么要使氧化还原反应释放的能量不经过热能，而直接转化为电能，所要解决的第一问题是什么？电能，所要解决的第一问题是什么？(电子定向移动电子定向移动)问题问题2 2：若将氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，那：若将氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，那么，怎样架设桥梁使电子从还原剂区域转移到氧化剂区域，么，怎样架设桥梁使电子从还原剂区域转移到氧化剂区域，同时形成电流？同时形成电流？问题问题3 3：怎样知道所架设的桥梁中有电子流过？如何从电学：怎样知道所架设的桥梁中有电子流过？如何从电学角度考虑仪器选择和组装问题？角度考虑仪器选择和组装问题？(2)(2)实验探究：原电池及其原理。实验探究：原电
11、池及其原理。实验实验2-4将实验将实验2-4分解成几个分组实验进行探究。分解成几个分组实验进行探究。第一小组：第一小组：实验探究一实验探究一稀硫酸锌片稀硫酸铜片实验1:锌片插入稀硫酸中实验2:铜片插入稀硫酸中实验实验实验实验序号序号序号序号实验实验实验实验1 1实验实验实验实验2 2实验实验实验实验步步步步骤骤骤骤锌片插入稀硫酸锌片插入稀硫酸锌片插入稀硫酸锌片插入稀硫酸铜片插入稀硫酸铜片插入稀硫酸铜片插入稀硫酸铜片插入稀硫酸实验现实验现实验现实验现象象象象思考思考思考思考问题问题问题问题寻寻寻寻找答案找答案找答案找答案问题问题问题问题1 1：反：反：反：反应应应应中哪种物中哪种物中哪种物中哪种
12、物质质质质失去失去失去失去电电电电子？哪种物子？哪种物子？哪种物子？哪种物质质质质得到得到得到得到电电电电子？子？子？子？问题问题问题问题2 2：ZnZn是通是通是通是通过过过过什么途径将什么途径将什么途径将什么途径将电电电电子子子子转转转转移移移移给给给给溶液中溶液中溶液中溶液中的的的的HH的？的？的？的？问题问题问题问题3 3：怎：怎：怎：怎样样样样想想想想办办办办法法法法让这让这让这让这种种种种电电电电子的子的子的子的转转转转移移移移变变变变成成成成电电电电流？流？流？流？组组组组内交流内交流内交流内交流列出想法列出想法列出想法列出想法第一小组：第一小组：实验探究一实验探究一实验3:锌片
13、和铜片用导线连接插入稀硫酸中稀硫酸锌片铜片锌片铜片稀硫酸A实验4:锌片和铜片导线连接插入稀硫酸中，导线间接上电流表第二小组：第二小组：实验探究一实验探究一第二小组：第二小组：实验探究一实验探究一实验实验实验实验序号序号序号序号实验实验实验实验3 3实验实验实验实验4 4实验实验实验实验步步步步骤骤骤骤将将将将锌锌锌锌片和片和片和片和铜铜铜铜片用片用片用片用导线导线导线导线连连连连接，平行插入盛有接，平行插入盛有接，平行插入盛有接，平行插入盛有稀硫酸的稀硫酸的稀硫酸的稀硫酸的烧烧烧烧杯中，杯中，杯中，杯中，观观观观察察察察现现现现象。象。象。象。将将将将锌锌锌锌片和片和片和片和铜铜铜铜片用片用片
14、用片用导线连导线连导线连导线连接，接，接，接，插入盛有稀硫酸的插入盛有稀硫酸的插入盛有稀硫酸的插入盛有稀硫酸的烧烧烧烧杯中，杯中，杯中，杯中，在在在在导线导线导线导线之之之之间间间间接入灵敏接入灵敏接入灵敏接入灵敏电电电电流流流流计计计计，观观观观察察察察现现现现象。象。象。象。实验现实验现实验现实验现象象象象思考思考思考思考问题问题问题问题寻寻寻寻找答案找答案找答案找答案问题问题问题问题1 1：反：反：反：反应应应应中哪种物中哪种物中哪种物中哪种物质质质质失去失去失去失去电电电电子？哪种物子？哪种物子？哪种物子？哪种物质质质质得到得到得到得到电电电电子？子？子？子？问题问题问题问题2 2：电
15、电电电子从子从子从子从ZnZn到溶液中到溶液中到溶液中到溶液中HH经历经历经历经历了哪种途径？了哪种途径？了哪种途径？了哪种途径？问题问题问题问题3 3：导线导线导线导线在在在在这这这这个个个个过过过过程中起到什么作用？程中起到什么作用？程中起到什么作用？程中起到什么作用？问题问题问题问题4 4：电电电电流流流流计计计计在在在在这这这这个个个个过过过过程中起什么作用？程中起什么作用？程中起什么作用？程中起什么作用？组组组组内交流内交流内交流内交流列出想法列出想法列出想法列出想法师生互动、分析现象、总结规律：师生互动、分析现象、总结规律：原电池：把化学能转变为电能的装置。原电池：把化学能转变为电
16、能的装置。AZnCuSO42H+H+1.Zn片溶解片溶解2.Cu片上有气片上有气泡泡3.电电流表指流表指针针发发生偏生偏转负极：极：Zn 2e-=Zn2+(氧化反氧化反应应)正极：正极：2H+2e-=H2(还还原反原反应应)电池池总反反应式：式：Zn+2H+=Zn2+H2 ZnZnCuCuZnZnCuCuZn(-)Zn(-)Cu(+)Cu(+)稀稀硫硫酸酸 现现 象象电电极反极反应应式和式和电电池池总总反反应应式式电电流流方向方向电电子子流向流向电电极极电电解解质质溶液溶液搭建台阶：2、怎样探究原电池的形成条件？(二二)、原电池的形成条件是什么？、原电池的形成条件是什么？CuZn提出方案提出方
17、案问题搭台阶，讨论交流、分组实验、汇报交流。问题搭台阶，讨论交流、分组实验、汇报交流。两两极极一一路路一一液液搭建台阶：1、原电池的组成部分有哪些？稀硫酸稀硫酸原电池的形成条件原电池的形成条件 活泼性不同的两极活泼性不同的两极 电解质溶液电解质溶液形成闭合电路形成闭合电路自发进行的氧化还原反应自发进行的氧化还原反应从原电池的定义提出问题：原电从原电池的定义提出问题：原电池的电极反应应满足什么条件？池的电极反应应满足什么条件？在分组给定实验在分组给定实验器材的前提下，设器材的前提下，设计方案，实验探究。计方案，实验探究。【实验探究实验探究】1.1.下列装置中能组成原电池形成电流的是下列装置中能组
18、成原电池形成电流的是()AZnCuH2SO4CuZnA酒精酒精A BA BZnH2SO4ACuH2SO4C DC DACuCuH2SO4(三三)反馈练习：反馈练习：2 2、下列装置哪些属于原电池，请说明理由。、下列装置哪些属于原电池，请说明理由。如是，请指出正极、负极。如是，请指出正极、负极。AgA AlAgNO3(2)盐酸盐酸生铁生铁(3)CuZnH2SO4(4)CuA Zn甘油甘油(1)反馈练习：反馈练习：A CuFeFeCl3(5)ZnH2 SO4H2SO4ACu(6)ZnH2 SO4H2 SO4ACu盐桥盐桥(7)A AlNaOH Mg(8)A FeNaCl C(9)(四四)、情感升华
19、、情感升华用多媒体展示电池的发明史用多媒体展示电池的发明史17801780年，意大利生物学家伽伐尼年，意大利生物学家伽伐尼(Galvani,LGalvani,L.).)青蛙抽搐实验。青蛙抽搐实验。原电池的雏形原电池的雏形理论解释理论解释：生物电观点！生物电观点！伏打对生物电观点的质疑伏打对生物电观点的质疑 （Volta,A.1745-1827）1800年建立伏打电堆模型。年建立伏打电堆模型。伏打电池是伏打电池是实用电池的开端。实用电池的开端。意大利物理学家伏打意大利物理学家伏打制作制作“水果电池水果电池”制作制作“水果电池水果电池”土豆土豆萝卜萝卜西红柿西红柿一、化学能与电能的相互转化一、化学
20、能与电能的相互转化1.1.火力发电的过程。火力发电的过程。2.2.原电池：将化学能转化为电能的装置。原电池：将化学能转化为电能的装置。负极负极(Zn)(Zn)：ZnZn2e2eZnZn2 2 （氧化反应）（氧化反应）正极正极(Cu)(Cu)：2H2H+2e2eH H2 2（还原反应）（还原反应）总反应式：总反应式：ZnZn2H2H+ZnZn2 2H H2 23.3.原电池的构成条件：原电池的构成条件：有两种活动性不同的金属（或非金属导体）作电极。有两种活动性不同的金属（或非金属导体）作电极。电极材料都插入电解质溶液中。电极材料都插入电解质溶液中。两极相连形成闭合电路。两极相连形成闭合电路。AZ
21、nCuSO42H+H+(七七)布置作业：布置作业：有下列材料：镁条、铜片、铁片、导线、金属夹、有下列材料：镁条、铜片、铁片、导线、金属夹、手电筒用小灯泡（或发光二极管）、果汁（橙汁、苹手电筒用小灯泡（或发光二极管）、果汁（橙汁、苹果汁、柠檬汁等）、果汁、柠檬汁等）、500mL500mL烧杯，请设计一个能使电流烧杯，请设计一个能使电流表指针发生偏转的原电池。方式：最好先独立设计，表指针发生偏转的原电池。方式：最好先独立设计，并动手试验，边做边改进，也可与邻座同学相互讨论并动手试验，边做边改进，也可与邻座同学相互讨论和观摩，或请老师指导和观摩，或请老师指导。实验实验用品及操作用品及操作实验现实验现象象结论结论第二节第二节 化学能与电能（化学能与电能（1）一、火力发电的过程一、火力发电的过程二、原电池：将化学能转化为电能的装置。二、原电池：将化学能转化为电能的装置。三、原电池产生电流的原因：在电池内发生的氧化还原三、原电池产生电流的原因：在电池内发生的氧化还原反应中，还原剂转移给氧化剂的电子经过外电路就产生了反应中，还原剂转移给氧化剂的电子经过外电路就产生了电流。电流。四、构成原电池的必要条件四、构成原电池的必要条件(两极一液成回路两极一液成回路)极：两个电极极：两个电极液：电解质溶液液：电解质溶液 能发生氧化还原反应能发生氧化还原反应路：形成闭合回路路：形成闭合回路