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1人教版化学必修2第二章第二节《化学能与电能》教学设计广州市东圃中学林培青一、教学目标：知识与能力：1、举例说明化学能与电能的转化关系及其应用；2、理解原电池的原理、构成条件，会写电极反应。3、学会电极反应方程式的书写；4、了解常用的电池及研制新型电池的重要性。过程与方法：掌握实验探究原电池构成条件的思路和方法，感受实验成功的乐趣。情感与态度：乐于探究原电池的构成条件，体验科学探究的喜悦。了解废旧电池引起的环境问题，初步树立较为客观、正确的能源观。二、教材分析：从能量转换角度看，本节课程内容是对前一节课中“一种能量可以转化为另一种能量，能量也是守恒的；化学能是能量的一种形式，它同样可以转化为其他形式的能量，如热能和电能等”论述的补充和完善。从反应物之间电子转移角度看，原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用；从思维角度看，“将化学能直接转化为电能”的思想，是对“化学能→热能→机械能→电能”思维方式的反思和突破。重点：初步认识原电池概念、原理、组成及应用。难点：通过对原电池实验的探究，引导学生从电子角度理解化学能向电能转化的本质以及这种转化的综合利用价值。三、教学设计思路：生活在现代社会，学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识。当学生们了解了化学反应中能量转化的原因，并感受了探究化学能与热能的相互转化过程之后，会对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。高效利用教材、课外资料、生动的录像和图片、事实数据等教育资源，对“火力发电”进行完整透彻的剖析，为学生创设情景。要充分调动学生已有的生活经验，以及电学、化学反应中能量变化和氧化还原反应等知识，建立在学生已有背景知识上进行教学设2计。选择实验探究教学方法。通过课堂内的实验探究，使学生认识和体会化学能与电能相互转化的研究过程，理解氧化还原反应中的电子转移是化学电池的反应基础。利用课堂外科学探究实验活动和化学制作活动，如利用原电池原理证明几种金属的金属性强弱，各种水果、蔬菜电池的制作等，为学生提供应用知识的空间和拓展知识的机会。在讲原电池的微观原理时，可以结合电脑动画演示，使学生有直观的认识，印象更深刻。在小结原电池的组成条件时，也可以用电脑动画再次演示，使知识点在学生头脑中更有条理。利用课堂内学习探究与课堂外调查相互结合的方式，让学生在对原电池的技术产品──各种化学电源的原理、应用有一个较为理性的认识之后，感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，初步形成较为客观、正确的能源观。四、分课时的教学设计：第一课时教学目标：1、举例说明化学能与电能的转化关系及其应用；2、理解原电池的原理、构成条件，会写电极反应。3、学会电极反应方程式的书写。教学重点：初步认识原电池概念、原理、组成及应用。教学难点：通过对原电池实验的探究，引导学生从电子角度理解化学能向电能转化的本质以及这种转化的综合利用价值。教学方法：复习回忆、图片展示、实验探究教学过程：教学环节教师活动及内容学生活动设计意图介绍电能是现代社会最清洁、也是最重要的二次能源，人类生产、生活的各个方面都离不开它。而火力发电又在电能生产中占有相当大的比重，是电能最主要的来源。听讲初步了解电能，从生活入手3多媒体投影观看图片展示，清晰明了设问火力发电中能量的转化方式是怎样的？火力发电又有哪些优点和缺点呢？讨论，思考转化方式培养学生思考问题的能力追问针对火力发电的缺点，能否通过某些方式将化学能直接转化为电能呢？疑惑，思考，讨论进一步启发思维复习练习1、指出反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑的基本反应类型，该反应是不是氧化还原反应？若是，指出还原剂和氧化剂。写出该反应的离子方程式。2、回忆金属活动顺序的有关知识：金属活动顺序表：①排在前面的金属能从酸溶液中置换出。②排在的金属能把的金属从它们的盐溶液中出来。③越靠前的金属，越容易失去电子成为金属离子。填写学案，回忆、复习已有知识巩固旧知识，引出新知识过渡我们知道，燃烧的本质是氧化还原反应，燃烧是使化学能转换为电能的关键。那么，如何实际可实验装置，使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行，并使其间的电子转移，在一定条件下形成电流？思考，讨论养成思考问题的良好习惯实验探究锌铜原电池原理：实验1：把一块锌片和铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯里。实验2：用导线将锌片和铜片连起来。实验3：在导线中接入一个灵敏电流计。进行实验探究实验激发学习化学的兴趣，同时培养实验操作4实验现象锌片插入稀硫酸铜片插入稀硫酸锌片、铜片和电流表之间用导线相连，并将锌片和铜片插入稀硫酸中能力思考交流1、锌和稀H2SO4直接反应的实质是什么？2、什么原因造成实验1和实验2中的现象的不同？3、铜片与稀硫酸不反应，锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，为什么在铜片表面有气泡产生？你认为这种气体可能是什么？4、灵敏电流计的指针发生偏转，偏向何方？你如何解释这一现象？思考，交流通过思考交流，让学生根据已有知识解决实际问题讲解1、原电池的定义；2、锌铜原电池的工作原理；3、电极反应式及电池总反应式的书写。听讲，理解，同时填写学案构建学生的知识体系演示原电池的微观原理（电脑动画演示）看、思考更直观设问通过刚才的实验我们知道，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？思考，讨论设问起到承上启下的作用实验探究利用各种电极材料以及装置探究原电池的构成条件。做实验，并填写学案激发学习的兴趣，同时培养实验操作能力归纳总结原电池的构成条件：（配以动画演示）1、两种活泼性不同的金属（或一种金属和另一种非金属导体）构成电极。理解，填写学案培养归纳总结能力52、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。练习完成学案的练习做练习及时巩固和反馈小结原电池的构成条件，电极反应式的书写作业见学案第二课时教学目标：1、复习巩固原电池的原理、构成条件及电极反应式的书写。2、学会判断正、负极的几种常见方法。3、了解常用的电池及研制新型电池的重要性。教学重点：学会判断电极和认识常用的电池。教学难点：电池正、负极的判断。教学方法：复习回忆、图片展示教学过程：教学环节教师活动及内容学生活动设计意图复习原电池的构成条件：（1）有两种活泼性不同的电极材料（金属与金属或金属与非金属）活泼金属—负极—氧化反应（失e-，化合价升高）相对不活泼金属（或非金属：如石墨）—正极—还原反应（得e-，化合价降低）（2）有电解质溶液，能自发发生氧化还原反应（3）形成闭合回路回忆，填写学案复习巩固设问在原电池中，我们可以根据什么方法判定电极名称呢？思考培养学生根据已学知识进行6归纳总结归纳总结判断原电池正、负极的方法：（1）根据两极的材料判断活泼的金属——负极活泼性较弱的金属或能导电的非金属——正极（2）根据电流方向或电子流向判断电流：由正极流向负极电子：由负极流向正极（3）根据电解质溶液内离子的定向流向判断在电解质溶液内，阳离子移向正极，阴离子移向负极（4）根据两极发生的变化判断负极：发生氧化反应，失电子正极：发生还原反应，得电子（5）根据电极的现象来判断负极：电极溶解正极：有气体（如：H2）或金属（如：Cu）析出和老师共同归纳，填写学案培养分析归纳整理能力讲述学习了原电池以后，我们也可以根据原电池来比较金属的活泼性，在原电池中负极的金属一般比正极的金属活泼。领悟学会迁移知识练习如何用实验证明铁比铜的金属性强？填学案会应用知识推进新课通过前面的学习，我们了解了原电池的工作原理和构成条件。为了满足生产、生活、科学研究等各方面的需要，科学家尤其是化学家根据原电池原理设计出了许许多多形状各异、用途不同的实用电池，极大地方便了我们的生活，也有力地促进了科学的发展。举例鼓励学生联系生活7那么，你所知道的电池有哪些呢？阅读阅读P42-44发展中的化学电源阅读、填写学案培养阅读能力引导分析常见电池的组成和工作原理（配合ppt课件）1、酸性锌锰电池：负极（锌筒）：Zn–2e-=Zn2+（氧化反应）正极（石墨）：2NH4++2e-=2NH3+H2（还原反应）总反应：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H22、铅蓄电池放电的电极反应：负极：Pb(s)+SO42-(aq)–2e-PbSO4(s)正极：PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-PbSO4(s)+2H2O(aq)总反应：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(aq)3、氢氧燃料电池：负极：H2–2e-2H+正极：1/2O2+2H++2e-H2O总反应：H2+1/2O2=H2O略了解常见电池的组成和工作原理提问锌锰干电池即使不用，放置过久，也可能会漏液失效（作为电解质的NH4Cl的水溶液显酸性），使用和保存时应注意什么？思考养成思考问题的良好习惯练习完成学案巩固知识小结几种常见的电池作业研究性课题：废电池的危害？你准备如何处理废旧电池？分组完成培养查找资料、互相协作、归纳分析等能力