化學(xué)能與電能

教學(xué)設(shè)計(jì)課題名稱：§2-2化學(xué)能與電能學(xué)科年級(jí)：高一化學(xué)教材版本：人教版化學(xué)2必修一、教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)教材和上一節(jié)著重討論化學(xué)能向其他形式的能量轉(zhuǎn)化，并指出化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化及伴隨發(fā)生的能量變化是化學(xué)反應(yīng)的兩大基本特征。而本節(jié)教材則是在感受了化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化之后，對(duì)化學(xué)能與電能間轉(zhuǎn)化的探究。從能量轉(zhuǎn)換角度看，本節(jié)內(nèi)容是對(duì)前一節(jié)“……能量也是守恒的；化學(xué)能是能量的一種形式，可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，如熱能和電能等?！闭撌龅呢S富和完善；從電子轉(zhuǎn)移的角度看，原電池概念的形成是氧化還原反應(yīng)本質(zhì)的拓展和應(yīng)用；從思維角度看，“將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能”的思想，是對(duì)“化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能”思維方式的反思和突破。課程內(nèi)容安排為兩課時(shí)完成，本節(jié)課是第一課時(shí)的內(nèi)容。二、教學(xué)目標(biāo)基于對(duì)本節(jié)教學(xué)內(nèi)容在教材中的地位和作用的分析，將教目標(biāo)制定如下：1、通過(guò)多種手段使學(xué)生獲得化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)研究的方法，能自主探究并設(shè)計(jì)并完成化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。2、形成原電池的概念，探究構(gòu)成原電池的條件。3、經(jīng)歷對(duì)化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程，進(jìn)一步理解探究的意義，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法，提高科學(xué)探究的能力。4、能對(duì)自己探究原電池概念及形成條件的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行計(jì)劃、反思、評(píng)價(jià)和調(diào)控，選擇合理有效的方法提高自主學(xué)習(xí)化學(xué)的能力。5、發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，樂(lè)于探究化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的奧秘，體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛和喜悅，感受化學(xué)世界的奇妙與和諧。6、贊賞化學(xué)科學(xué)對(duì)個(gè)人生活和社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)，關(guān)注能源問(wèn)題，逐步形成正確的能源觀。三、教學(xué)重難點(diǎn)通過(guò)對(duì)原電池實(shí)驗(yàn)的探究活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)。四、學(xué)習(xí)者特征分析我校學(xué)生的基礎(chǔ)比較扎實(shí)，知識(shí)面很廣，學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力很強(qiáng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的把握和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析比較全面。我所帶班的學(xué)生對(duì)化學(xué)有著比較濃厚的興趣，而且基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況很好。有不少學(xué)生喜歡做一些貼近生活的小實(shí)驗(yàn)，比如：雞蛋殼或堿面和醋酸的反應(yīng)，廢鐵屑和醋酸反應(yīng)吹氫氣球等。所以就本節(jié)課而言，基于學(xué)生的上述特點(diǎn)，以家庭或課堂實(shí)驗(yàn)的實(shí)際操作方式將“玩”與學(xué)有機(jī)結(jié)合，調(diào)動(dòng)學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)，以及電學(xué)、化學(xué)反應(yīng)中能量變化和氧化還原反應(yīng)等背景知識(shí)，從而更好的體現(xiàn)課程的完整性和認(rèn)知的層次性。五、教學(xué)過(guò)程教師活動(dòng)預(yù)設(shè)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖創(chuàng)設(shè)情景：分析火力發(fā)電體系中的各種要素1、電力在當(dāng)今是社會(huì)的應(yīng)用和作用。2、我國(guó)目前和未來(lái)發(fā)電總量構(gòu)成。3、火力發(fā)電的原理分析。4、火力發(fā)電的利與弊分析。5、燃燒的氧化還原反應(yīng)本質(zhì)。 閱讀教材，討論分析。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題：能否將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能？思考與交流：1、通過(guò)什么反應(yīng)可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能？2、如何才能使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)在兩個(gè)不同區(qū)域進(jìn)行？3、通過(guò)什么途徑才能使氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生的電子向用電器供電？4、將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能時(shí)還需要考慮什么？（結(jié)合反應(yīng)原理分析）5、如何選擇和組裝儀器？1、實(shí)驗(yàn)記錄表1（目的、過(guò)程、獲得結(jié)論）探究實(shí)驗(yàn)1—①②③④2、實(shí)驗(yàn)記錄表2（目的、過(guò)程、獲得結(jié)論）探究實(shí)驗(yàn)2：3—8提出任務(wù)：研究“化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能”，并通過(guò)實(shí)踐進(jìn)行驗(yàn)證?？偨Y(jié)歸納 由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論?？偨Y(jié)歸納，得出結(jié)論，并會(huì)應(yīng)用原理設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單原電池。六、教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)用課堂練習(xí)進(jìn)行評(píng)價(jià)1.原電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)屬于________，原電池將____能轉(zhuǎn)化為__能。其中，電子流出的一極是原電池的____極，該極發(fā)生____反應(yīng)，電子流入的一極是原電池的___極，該極發(fā)生____反應(yīng)。原電池中電解質(zhì)溶液的作用是________________。2.下列各組材料中，不能組成原電池的是（）ABCD兩極材料Zn片、石墨Cu片、Ag片Zn片、Cu片F(xiàn)e片、Cu片插入溶液H2SO4溶液AgNO3溶液蔗糖溶液稀鹽酸3.如何判斷電池的正負(fù)極？4.現(xiàn)有A、B、C、D四種金屬片，①把A、B用導(dǎo)線連接后同時(shí)浸入稀硫酸溶液中，A上有氣泡產(chǎn)生；②把C、D用導(dǎo)線連接后同時(shí)浸入稀硫酸溶液中，D發(fā)生還原反應(yīng)；③把A、C用導(dǎo)線連接后同時(shí)浸入稀硫酸溶液中，電子流動(dòng)方向?yàn)锳→導(dǎo)線→C。根據(jù)上述情況，回答下列問(wèn)題：（1）在①中，金屬片________發(fā)生氧化反應(yīng)；（2）在②中，金屬片________作負(fù)極；（3）如果把B、D用導(dǎo)線連接后同時(shí)浸入稀硫酸溶液，則金屬片_______上有氣泡產(chǎn)生；（4）上述四種金屬的活動(dòng)性順序是_________________。用課外調(diào)查進(jìn)行評(píng)價(jià)調(diào)查以下項(xiàng)目：常用化學(xué)電池的種類、名稱、形狀、電極、電解質(zhì)、電壓、可否再充電、價(jià)格、存放期、特點(diǎn)、用途、回收途徑等。列表進(jìn)行比較或?qū)懗烧{(diào)查報(bào)告，然后全班展示或座談交流?？刹捎靡韵抡{(diào)查形式：①到圖書館或上互聯(lián)網(wǎng)查閱資料；②到附近商場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查；③在家庭或到附近單位及社區(qū)進(jìn)行調(diào)查。七、板書設(shè)計(jì)

板書設(shè)計(jì)第二節(jié)化學(xué)能與電能一、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化（一）火力發(fā)電化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能、熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能（二）化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的原理與裝置1.原電池概念：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池2.原電池的構(gòu)成條件：（1）有兩種活潑性不同的金屬（或非金屬單質(zhì)）做電極（2）電極材料均插入電解質(zhì)溶液中（3）兩極相連形成閉合回路附表：探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1實(shí)驗(yàn)記錄表1Cu-Zn原電池實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)①步驟要求Cu、Zn分別插入稀硫酸中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象用化學(xué)方程式解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象思考問(wèn)題尋找答案反應(yīng)中，哪種物質(zhì)失電子？哪種物質(zhì)得電子？Zn通過(guò)什么途徑將電子轉(zhuǎn)移給溶液中的H+的？想什么辦法是Zn與H+分開，不讓H+直接在Zn表面得電子？組內(nèi)交流列出想法實(shí)驗(yàn)②步驟要求Cu、Zn同時(shí)插入稀硫酸中，開始時(shí)不接觸，觀察一會(huì)兒，使Cu、Zn接觸，觀察現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象用化學(xué)方程式解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象思考問(wèn)題尋找答案反應(yīng)中，哪種物質(zhì)失電子？哪種物質(zhì)得電子？Zn通過(guò)什么途徑將電子轉(zhuǎn)移給溶液中的H+的？H+得到的電子是Cu失去的嗎？Cu在這個(gè)過(guò)程中起什么作用？想什么辦法讓這種電子的轉(zhuǎn)移變成電流？組內(nèi)交流列出想法實(shí)驗(yàn)③步驟要求將Cu、Zn用導(dǎo)線連接起來(lái)，平行插入盛有稀硫酸的燒杯中，觀察現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象用化學(xué)方程式解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象思考問(wèn)題尋找答案反應(yīng)中，哪種物質(zhì)失電子？哪種物質(zhì)得電子？電子從Zn到溶液中的H+經(jīng)歷了哪些途徑？導(dǎo)線在這個(gè)過(guò)程中起什么作用？你怎樣才能知道導(dǎo)線中有電子流過(guò)？怎樣才能知道導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向？組內(nèi)交流列出想法實(shí)驗(yàn)④步驟要求在Cu、Zn導(dǎo)線之間接電流表，觀察現(xiàn)象。將Cu、Zn導(dǎo)線互換再接電流表，觀察現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象用化學(xué)方程式解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象思考問(wèn)題尋找答案反應(yīng)中，哪種物質(zhì)失電子？哪種物質(zhì)得電子？電子從Zn到溶液中的H+經(jīng)歷了哪些途徑？電流表在這個(gè)過(guò)程中起什么作用？你認(rèn)為這個(gè)過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系是怎樣的？組內(nèi)交流列出想法附表：