化學2第二章化學反應與能量
第二節(jié)化學能與電能教學設計
北京市第六十五中學李連芳
一、教學背景
1. 教材分析:
課標要求:舉例說明化學能與電能的轉化關系及其應用
教材地位:本課題是從能量的角度研究化學反應，承接化學1的氧化還原反應，鋪墊選修4化學能與電能的相互轉化
知識內容:化學能與電能屬于化學反應原理范疇，重點是解決原電池原理，實現(xiàn)化學能到電能的直接轉化
2．學情分析;
學生已有知識：氧化還原反應、電解質、電離等概念及相關的物理學知識。
學生認知特點：從已有經(jīng)驗出發(fā)，學生容易接受；將理論應用于實際，學生能夠加深理解。
本班學生特點：基礎知識較好，初步具備了理論分析和探究能力，在教師引導下，可以自主分析問題。
二、教學目標
知識與技能：了解原電池原理，初步了解原電池的裝置。
過程與方法：通過課前自學教材及查閱資料，提升學生處理信息的能力，通過理論分析提升學生邏輯思維能力和知識遷移能力；通過實驗探究，提升學生優(yōu)化設計實驗方案的能力。
情感、態(tài)度與價值觀：構建能量轉化觀，樹立節(jié)約能源的意識。
三、教學重點難點
重點：了解原電池的反應原理及裝置特征。
難點：通過理論與實驗相結合的方式，了
解氧化還原反應與電能的關系。
四、教學方法：
自主閱讀、合作討論、實驗探究
五、教學過程：
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教學環(huán)節(jié) |
教師活動 |
學生活動 |
設計意圖 |
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情 境 創(chuàng) 設 |
引入:提問：什么是“地球一小時”，有誰參與了這次全球性的活動？ |
討論回答，參與者積極舉手 |
吸引學生注意力，激發(fā)興趣 |
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提問： “地球一小時”的目的是什么？電能的來源是什么？我國的發(fā)電方式主要是什么？ |
展示課前查閱的資料，師生共同交流討論 |
布置課前預習既可以提高學生的信息處理能力又可以使課堂變得更加高效 | |
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火力發(fā)電的弊端是什么？是否能實現(xiàn)化學能到電能的直接轉化呢？ |
思考，質疑 |
提出本節(jié)課的重點問題 | |
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理 論 分 析 |
提出電流的形成、氧化還原的實質、電子轉移等五個方面的問題：1、如何形成電流？ 2、哪一類化學反應的實質是電子轉移？ 3、在氧化還原反應中電子是如何轉移的？ 4、物理上電子是從電池的負極流向正極，你能確定氧化還原反應中，誰是負極誰是正極嗎？ 5、從氧還的角度分析負極發(fā)生什么反應，正極發(fā)生什么反應？ 帶領學生共同分析氧化還原與原電池的關系 |
分析討論得出： ne- 還原劑+氧化劑 負極 正極 氧化 還原 可以利用氧化還原反應實現(xiàn)化學能到電能的轉化 |
巧妙地運用物理學與氧化還原反應的聯(lián)系，從理論上確定氧化還原反應與原電池的關系 提升學生的邏輯思維能力和知識遷移能力 |
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實 驗 探 究 |
提出疑問，導入實驗探究環(huán)節(jié)：只要選擇了氧化還原反應就可以了嗎？是否需要借助一定的裝置呢？ |
聆聽，思考 |
引出實驗探究環(huán)節(jié) |
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第一步：實例分析鋅與稀硫酸的反應 要求學生寫出離子方程式并標出電子轉移 |
Zn+2H+=Zn2++H2 負極 正極 反應 反應 |
使學生對電子流向和電極反應做到心中有數(shù) | |
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提出問題：要想利用鋅與稀硫酸的反應實現(xiàn)化學能到電能的轉化該如何設計實驗裝置，并且怎樣檢驗電流呢？ 第二步：對比實驗確定鋅銅原電池 連結兩個鋅電極和電流計，請學生觀察現(xiàn)象 把其中一極換成銅片呢？連接銅片和電流計 |
思考。 觀察到電流計指針不偏轉 觀察到指針的偏轉，感到好奇 |
說明參與反應的兩個相同電極不能形成電池 鋅和銅可以形成原電池，初步感到電極的確定 | |
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帶領學生書寫電極反應，明確根據(jù)電極反應確定電極 |
書寫電極反應 負極： Zn- 2e-= Zn2+ 正極： 2H+ + 2e-= H2↑ |
培養(yǎng)書寫化學用語的技能，鞏固原電池原理 | |
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第三步：分組實驗探究原電池裝置 提供儀器藥品，帶領學生設計實驗方案 |
探究原電池的構成條件，自己組裝電池 |
提升設計實驗方案的能力 | |
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帶領學生歸納總結構成條件 |
1、有兩種活動性不同的金屬（或金屬和非金屬單質）做電極 2、電極材料要插入電解質溶液、形成閉合回路 |
通過實驗探究，形成構成條件 | |
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要求學生用自己的語言歸納總結：如何設計實驗裝置利用氧化還原反應實現(xiàn)化學能到電能的轉化 |
討論后回答：要拆分氧化還原反應，是氧化反應和還原反應在不同的兩個區(qū)域內進行，使期間的電子轉移形成電流。 |
提升學生語言表達能力和總結歸納的能力；初步建立了能量轉化觀 | |
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拓展應用 |
課堂練習 利用Cu+2FeCl3 =CuCl2 +2FeCl2 設計原電池，畫出實驗裝置，寫出電極反應 課后拓展： 1、利用家中常見生活用品，組裝一個原電池 2、查閱各種常見電池資料，了解裝置，試著分析原理。 |
書寫電極反應，畫裝置圖 在家中組裝原電池 再次查閱資料，利用所學的原電池原理，試著分析其它電池 |
鞏固原理，練習書寫技能 練習理論的實際應用，有利于理論的理解 利用兩次質疑兩次查閱資料，體現(xiàn)思維的連續(xù)性。 |
六、板書設計：
七、課后反思：
1.以地球一小時引入，從一開始就極大地激發(fā)學生興趣，把他們緊緊吸引到課堂中。
2.針對我校學生起點和接受能力，采用適當?shù)慕虒W方法，帶領學生逐步構建分析、設計原電池的思維模型。
結束語：看著學生們通過原電池原理的學習，提升了理論分析和實驗探究的能力，初步形成了能量轉化觀，我由衷的感到欣喜；串起學生們的每一次的成功，也就感到做老師的成就，為了學生們的進步，讓我們共同努力吧！