高中化學(xué)-化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

6化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能電池【學(xué)習(xí)目標(biāo)】理解原電池的工作原理、構(gòu)成條件。培養(yǎng)學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)技能及分析思維的能力。學(xué)習(xí)過程[導(dǎo)入]（復(fù)習(xí)回顧）在高一我們學(xué)習(xí)過了原電池，它是一個(gè)什么樣的能量轉(zhuǎn)換裝置?要想構(gòu)成原電池，都需要哪些條件？[多媒體]投影判斷下列裝置是否能形成原電池（）ABCDEF[板書]1.形成原電池的條件[問題驅(qū)動(dòng)]大家能夠區(qū)分這些裝置是否形成了原電池，但是它們是如何實(shí)現(xiàn)的化學(xué)能向電能的能量轉(zhuǎn)換呢，這節(jié)課，我們將探究原電池的工作原理。探究活動(dòng)一原電池的工作原理[板書]一、原電池的工作原理師：大家要想弄清楚這個(gè)能量轉(zhuǎn)換，我們不妨從兩個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)入手，來揭開這層神秘的面紗。[多媒體]師：（引導(dǎo)）既然是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，肯定有一定的難度，大家不妨小組之間展開討論，先找到可行的實(shí)驗(yàn)方案，然后同學(xué)之間相互協(xié)作，注意及時(shí)記錄相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。這里大家一定要明確我們的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，理清能量轉(zhuǎn)化的方向，再進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后根據(jù)對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案，連接裝置，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。生：展開討論（約2分鐘）師：我們請(qǐng)同學(xué)，把你們小組的討論結(jié)果，給大家展示一下，大家一起分析一下，這個(gè)方案是不是可行？生：（隨機(jī)抽取同學(xué)進(jìn)行展示）化學(xué)能與熱能之間的轉(zhuǎn)化：利用Zn粉與CUSO4溶液反應(yīng)，借助于物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化常伴有能量轉(zhuǎn)化，驗(yàn)證化學(xué)能能否與熱能之間相互轉(zhuǎn)化師：（追問）你需要哪些裝置和藥品？生：2.化學(xué)能與電能之間相互轉(zhuǎn)化：設(shè)計(jì)成原電池，檢驗(yàn)正、負(fù)極之間是否有電子的流動(dòng)？師：（追問）既然是設(shè)計(jì)成原電池，那么就要滿足形成原電池的四個(gè)條件，你是如何選擇的這些儀器和藥品？請(qǐng)把你的想法設(shè)計(jì)成工作原理圖，并把它畫到黑板上！生：儀器：大燒杯（1個(gè)）靈敏檢流計(jì)導(dǎo)線藥品：Zn片CU片CUSO4溶液師：（追問）大家看一下這個(gè)同學(xué)展示的裝置，它能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化嗎？我們大家不妨動(dòng)手實(shí)驗(yàn)一下！注意：大家需要做兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，并要及時(shí)記錄相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象！生：學(xué)生實(shí)驗(yàn)（約5分鐘）師：下面我們請(qǐng)同學(xué)，把你們得到的兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果，與大家一起分享一下！生：第一組實(shí)驗(yàn)：試管外壁的溫度明顯升高第二組實(shí)驗(yàn)：靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)師：通過大家的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，說明了大家剛才設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是可行的，而且這兩種能量間的轉(zhuǎn)化，是在自然界中存在的！[多媒體輔助]分析：銅―鋅－硫酸銅形成的原電池的工作原理教師強(qiáng)化：=1\*GB3①關(guān)注兩個(gè)固態(tài)電極的材料=2\*GB3②關(guān)注兩個(gè)電極材料周圍的變化及溶液中離子的定向移動(dòng)方向=3\*GB3③結(jié)合學(xué)案，完成相應(yīng)內(nèi)容，歸納出原電池的工作原理（請(qǐng)同學(xué)到黑板上完成兩個(gè)電極上的電極反應(yīng)方程式）生：板演實(shí)驗(yàn)器材的連接圖師：（結(jié)合多媒體）引導(dǎo)學(xué)生觀察如下內(nèi)容：=1\*GB3①兩個(gè)電極材料上的電子得失情況=2\*GB3②電子在外電路的流動(dòng)情況=3\*GB3③溶液中的陰、陽離子（內(nèi)電路）的定向移動(dòng)情況思考？結(jié)合外電路中的電子移動(dòng)，內(nèi)電路中的離子移動(dòng)，你能說出，在原電池工作過程中，這個(gè)電能是如何產(chǎn)生的嗎？（提示一下：物理學(xué)上講，電子的定向移動(dòng)，會(huì)形成電流?。┙Y(jié)論：在外電路中，電子從原電池的負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線，穿過用電器流向了正極，而溶液中的陰、陽離子也在相應(yīng)的做著定向移動(dòng)，構(gòu)成了一個(gè)閉合回路，這樣電子在閉合回路中定向移動(dòng)，自然就形成了電流。探究活動(dòng)二雙池原電池的工作原理師：（問題驅(qū)動(dòng)）請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，Zn片表面的變化？生：Zn片表面生成了一層紅色的銅！師：銅析出了，又能說明什么問題？大家不妨結(jié)合我們剛才設(shè)計(jì)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，從能量轉(zhuǎn)化的角度進(jìn)行分析!生：Zn片內(nèi)部有一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為了熱能！師：這就說明了，我們剛才設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)的能量轉(zhuǎn)化效率不是最高，實(shí)驗(yàn)裝置有缺陷！你能否找到這個(gè)缺陷產(chǎn)生的原因？提出整改的意見？生：不讓Zn片與硫酸銅溶液接觸！師：大家看一下手頭上還有什么樣的裝置沒有用到，大家可以用手頭上的儀器試驗(yàn)一下，既要避免Zn片置換銅，還要滿足形成原電池的條件，實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化，我們?cè)撛趺床僮?？大家看到的那個(gè)U形管，如果同學(xué)提前預(yù)習(xí)了，應(yīng)當(dāng)知道它的作用？（鹽橋，形成閉合回路?。┐蠹易ゾo操作，注意記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象！生：（動(dòng)手實(shí)驗(yàn)約3分鐘）師：（隨機(jī)抽?。┱?qǐng)同學(xué)把你們小組的實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)結(jié)論，給大家分享一下！[多媒體展示]雙池原電池的工作原理任務(wù)引導(dǎo)：=1\*GB3①兩個(gè)電極材料周圍的電子轉(zhuǎn)移情況？=2\*GB3②溶液中的微粒的移動(dòng)情況？=3\*GB3③鹽橋的作用？鹽橋中的離子的移動(dòng)方向？=4\*GB3④和單池原電池相對(duì)比，你認(rèn)為它最大的優(yōu)點(diǎn)是什么？師：（問題驅(qū)動(dòng)）其它的原電池在工作的過程時(shí)，它的兩極上也存在著類似的變化嗎？[板書]二、電極反應(yīng)方程式的書寫師：結(jié)合黑板上學(xué)生的書寫，從反應(yīng)前后的價(jià)態(tài)變化，電子得失，反應(yīng)類型角度，分析兩個(gè)電極上的變化負(fù)極：Zn–2e-=Zn2+正極：2H++2e-=H2↑師：（引導(dǎo)）通過上面的電極反應(yīng)，觀察：負(fù)極反應(yīng)――失電子――化合價(jià)升高；正極反應(yīng)――得電子――化合價(jià)降低。若我們能夠找到原電池在工作時(shí)對(duì)應(yīng)的原理方程式―――自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，大家能否標(biāo)出其中的元素，找到反應(yīng)前后的價(jià)態(tài)變化，這樣能不能嘗試寫出對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)方程式？生：（完成多媒體展示的原電池對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)方程式）師：總結(jié)電極反應(yīng)方程式中在書寫過程中的技巧：=1\*GB3①能夠明確負(fù)極――失電子極；正極――得電子極=2\*GB3②不能快速、準(zhǔn)確在判斷出正負(fù)電極？（發(fā)現(xiàn)書寫中暴露的問題）（我們?cè)撛鯓优袛嘣姵氐恼?fù)極呢？）[板書]2..電極名稱的判斷師：結(jié)合黑板上同學(xué)所書寫的電極反應(yīng)方程式，你能否總結(jié)出，判斷原電池電極名稱的方法？生：（歸納總結(jié)）電極名稱的判斷方法：（1）化合價(jià)的變化化合價(jià)升高―――負(fù)極（2）活潑性比較活潑性強(qiáng)的金屬――負(fù)極（3）氧化還原反應(yīng)標(biāo)化合價(jià)的變化師：強(qiáng)調(diào)――根據(jù)活潑性的相對(duì)強(qiáng)弱在判斷時(shí)，是一般性規(guī)律！其它的情況，下節(jié)課再做討論！根據(jù)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，大家快速完成學(xué)案上的相應(yīng)練習(xí)！師生：共同評(píng)述學(xué)生的做答情況，及時(shí)做好總結(jié)。師：歸納本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，布置下節(jié)課的預(yù)習(xí)任務(wù)。選修4－化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能－電池（第1課時(shí)）學(xué)情分析：

“原電池工作原理”的學(xué)習(xí)，是在學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)和掌握了金屬活動(dòng)性順序、氧化還原以及陰（陽）離子還原性（氧化性）的相對(duì)強(qiáng)弱的比較、離子反應(yīng)以及化學(xué)化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化等知識(shí)的基礎(chǔ)上安排的，是化學(xué)反應(yīng)中存在著物質(zhì)轉(zhuǎn)化與能量轉(zhuǎn)化的深化和發(fā)展，具有一定的科學(xué)性。它可使學(xué)生在接受新知識(shí)中有舊知識(shí)作基礎(chǔ)，緩解學(xué)習(xí)困難，體現(xiàn)知識(shí)梯度的合理性。

此外，學(xué)生在學(xué)習(xí)中，能夠體會(huì)到物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程中存在著熱量轉(zhuǎn)化，但對(duì)化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化，學(xué)生感到陌生，所以在課堂中涉及到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，驗(yàn)證物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程中的能量變化，對(duì)學(xué)生而言，也是存在著一定的難度；同時(shí)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ζ毡檩^差，也是本節(jié)課的一個(gè)教學(xué)的難點(diǎn)。選修4－化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能－電池（第1課時(shí)）效果分析：1.通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，有了一定程度的提高；在協(xié)作中完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作，能夠培養(yǎng)學(xué)生的集體協(xié)作意識(shí)。2.教會(huì)了學(xué)生常見的科學(xué)認(rèn)知程序：假想――提出可行性實(shí)驗(yàn)方案――實(shí)驗(yàn)――實(shí)驗(yàn)結(jié)論。3.學(xué)生在課堂中，在不同的學(xué)習(xí)問題驅(qū)動(dòng)下，忙碌地進(jìn)行著一個(gè)又一個(gè)的探索實(shí)驗(yàn)，充分地借助于小組的力量、實(shí)驗(yàn)器材，綜合利用多種感官（口說，手寫，腦用），最終達(dá)到認(rèn)知的目的。選修4－化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能－電池（第1課時(shí)）教材分析：學(xué)生通過高一必修2的學(xué)習(xí)，已經(jīng)初步了解了化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的簡(jiǎn)單知識(shí)，同時(shí)學(xué)生也已經(jīng)具備了一定的實(shí)驗(yàn)操作技能。所以本節(jié)課的重點(diǎn)不再是簡(jiǎn)單地辨認(rèn)什么樣的裝置能夠形成原電池，而是從反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，微觀世界中的粒子間的相互轉(zhuǎn)化，理清出原電池的工作原理，并能借助于兩極上的電極反應(yīng)，解釋相應(yīng)地實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能電池【學(xué)習(xí)目標(biāo)】理解原電池的工作原理、構(gòu)成條件。培養(yǎng)學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)技能及分析思維的能力。【學(xué)習(xí)過程】復(fù)習(xí)回顧1.原電池是一種把能轉(zhuǎn)化為能的裝置。2、構(gòu)成原電池的條件（1）有兩種的電極材料。（2）兩種電極材料放在中。（3）形成閉合回路。（4）是一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。3.判斷下列裝置是否能形成原電池（）ABCDEF自主探究一原電池的工作原理根據(jù)所提供的實(shí)驗(yàn)藥品和儀器，設(shè)計(jì)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：備選試劑和儀器：CuSO4溶液，ZnSO4溶液，鋅片，銅片，檢流計(jì)，導(dǎo)線，大燒杯。實(shí)驗(yàn)要求：=1\*GB3①實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與熱能之間的轉(zhuǎn)化=2\*GB3②實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能之間的轉(zhuǎn)化【小組討論1】（1）寫出電極反應(yīng)負(fù)極：正極:（2）外電路（外部導(dǎo)線和檢流計(jì)）對(duì)應(yīng)的電子流向電子極經(jīng)導(dǎo)線，流向極（填寫“正”或“負(fù)”）（3）內(nèi)電路（電解質(zhì)溶液中）中對(duì)應(yīng)的離子流向陽離子極陰離子極（填寫“正”或“負(fù)”）（4）結(jié)合兩極的變化及電子，離子流向，試分析全電路產(chǎn)生電流的原因？【小組討論2】上述化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，有什么缺陷，如何改進(jìn)？【小組討論3】你認(rèn)為鹽橋的作用有哪些？自主探究二原電池電極方程式的書寫【小組討論】：試寫出下列各裝置對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)式A①AgNO3A①AgNO3溶液CuAgMgAlA②稀硫酸溶液=1\*GB3①CuAgAgNO3溶液總：Cu+2Ag+==2Ag+Cu2+（—）（+）=2\*GB3②MgAl稀硫酸總：Mg+2H+==Mg2++H2↑（—）（+）自主探究三原電池的正負(fù)極判斷方法①根據(jù)電子流動(dòng)方向電子流出的極極電子流入的極極②根據(jù)電極反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)的極極發(fā)生還原反應(yīng)的極極③根據(jù)電極材料的活動(dòng)性較活潑的電極材料極較不活潑的電極材料極課堂鞏固練習(xí)1、下列哪個(gè)反應(yīng)不能設(shè)計(jì)成原電池()A、鋅和硫酸B、甲烷和氧氣C、一氧化碳和氧氣D、鹽酸和氫氧化鈉2、鋅銅原電池產(chǎn)生電流時(shí)，陽離子（）A移向Zn極，陰離子移向Cu極B移向Cu極，陰離子移向Zn極C和陰離子都移向Zn極D和陰離子都移向Cu極3、把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時(shí)，a為負(fù)極；c、d相連時(shí)，電流