2024-2025學(xué)年高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第二節(jié) 化學(xué)能與電能 第1課時(shí)教學(xué)實(shí)錄3 新人教版必修2

2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第二章化學(xué)反應(yīng)與能量第二節(jié)化學(xué)能與電能第1課時(shí)教學(xué)實(shí)錄3新人教版必修2學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具教學(xué)內(nèi)容分析1.本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容：本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容為第二章化學(xué)反應(yīng)與能量第二節(jié)化學(xué)能與電能第1課時(shí)，包括化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化，原電池的概念及工作原理。

2.教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系：本節(jié)課內(nèi)容與學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)緊密相關(guān)，如電解質(zhì)溶液、氧化還原反應(yīng)等，是學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)上，對(duì)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的深入探究。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)思維能力。學(xué)生將通過實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化過程，提升觀察、分析和解決問題的能力。此外，課程還將增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任感，認(rèn)識(shí)到化學(xué)在能源領(lǐng)域的應(yīng)用及其對(duì)環(huán)境保護(hù)的意義。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)，

①理解化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化過程，包括氧化還原反應(yīng)在原電池中的具體表現(xiàn)。

②掌握原電池的工作原理，包括電極反應(yīng)、電解質(zhì)溶液中離子的移動(dòng)以及電子的流動(dòng)。

③能夠通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，以及它們對(duì)電池性能的影響。

2.教學(xué)難點(diǎn)，

①理解氧化還原反應(yīng)在原電池中的電子轉(zhuǎn)移過程，包括電極反應(yīng)的書寫和電子流動(dòng)的方向。

②分析原電池中電極反應(yīng)的平衡狀態(tài)，以及如何通過改變條件（如溫度、濃度）來影響電池的電動(dòng)勢(shì)。

③理解電池內(nèi)阻的概念及其對(duì)電池性能的影響，包括內(nèi)阻如何影響電池的輸出電壓和電流。教學(xué)資源-軟硬件資源：化學(xué)實(shí)驗(yàn)器材（原電池裝置、電極、電解質(zhì)溶液、導(dǎo)線、電流表、電壓表等），計(jì)算機(jī)或平板電腦。

-課程平臺(tái)：學(xué)校內(nèi)部教學(xué)平臺(tái)或在線教學(xué)資源庫。

-信息化資源：化學(xué)能與電能相關(guān)實(shí)驗(yàn)視頻、動(dòng)畫演示、電子教案等。

-教學(xué)手段：多媒體教學(xué)設(shè)備（投影儀、白板）、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板。教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課（用時(shí)5分鐘）

-教師通過提問：“同學(xué)們，你們?cè)谏钪杏龅竭^哪些與電有關(guān)的現(xiàn)象？”引導(dǎo)學(xué)生回顧日常生活中的電能應(yīng)用，如手機(jī)充電、家電運(yùn)行等。

-展示一段簡短的視頻，展示化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程，如電池工作原理的動(dòng)畫演示。

-提問：“視頻中的化學(xué)能是如何轉(zhuǎn)化為電能的？這個(gè)過程有什么特點(diǎn)？”引發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的思考。

2.新課講授（用時(shí)15分鐘）

-講解原電池的概念，強(qiáng)調(diào)電極反應(yīng)和電子流動(dòng)的重要性。

①詳細(xì)解釋氧化還原反應(yīng)在原電池中的作用，以銅鋅原電池為例，說明正負(fù)極的反應(yīng)。

②分析電解質(zhì)溶液中離子的移動(dòng)方向，以及其對(duì)電池性能的影響。

③通過實(shí)際操作，演示如何通過改變電解質(zhì)溶液的濃度來觀察電池電動(dòng)勢(shì)的變化。

-講解電池內(nèi)阻的概念及其對(duì)電池性能的影響。

①解釋電池內(nèi)阻的形成原因，如電極材料和電解質(zhì)溶液的特性。

②分析內(nèi)阻如何影響電池的輸出電壓和電流，以實(shí)際實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為例。

③探討降低電池內(nèi)阻的方法，如提高電極材料的導(dǎo)電性。

-講解電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量方法。

①介紹電壓表和電流表的使用方法，以及如何測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)。

②通過實(shí)驗(yàn)，展示如何使用電壓表和電流表測(cè)量電池的內(nèi)阻。

3.實(shí)踐活動(dòng)（用時(shí)10分鐘）

-學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，搭建銅鋅原電池，觀察電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。

①每組學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書搭建原電池，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

②教師巡回指導(dǎo)，確保學(xué)生正確操作并注意安全。

-學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，討論電池性能與內(nèi)阻的關(guān)系。

①學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制電池電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻的關(guān)系圖。

②小組討論，分析內(nèi)阻對(duì)電池性能的影響，提出可能的改進(jìn)措施。

-學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分享討論成果。

①每組學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，包括電池電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻以及討論成果。

②教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)中的發(fā)現(xiàn)和問題。

4.學(xué)生小組討論（用時(shí)10分鐘）

-討論內(nèi)容：

①XX：如何通過實(shí)驗(yàn)觀察化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化過程？

例如：通過測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，觀察電池在不同條件下的性能變化。

②XX：如何解釋電池內(nèi)阻對(duì)電池性能的影響？

例如：內(nèi)阻導(dǎo)致電池輸出電壓降低，影響設(shè)備的使用。

③XX：如何降低電池內(nèi)阻，提高電池性能？

例如：選擇導(dǎo)電性能更好的電極材料，優(yōu)化電解質(zhì)溶液的配方。

5.總結(jié)回顧（用時(shí)5分鐘）

-教師總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化過程、原電池的工作原理以及電池性能的影響因素。

-通過提問：“本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了哪些重要的知識(shí)點(diǎn)？它們對(duì)我們有什么意義？”引導(dǎo)學(xué)生回顧學(xué)習(xí)內(nèi)容。

-提出課后思考題：“如何設(shè)計(jì)一種高效的電池，以滿足未來能源需求？”鼓勵(lì)學(xué)生課后進(jìn)行深入思考和研究。學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.知識(shí)掌握：

-學(xué)生能夠理解并掌握化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化原理，包括氧化還原反應(yīng)在原電池中的作用。

-學(xué)生能夠描述原電池的工作原理，包括電極反應(yīng)、電解質(zhì)溶液中離子的移動(dòng)以及電子的流動(dòng)。

-學(xué)生能夠識(shí)別和分析電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，以及它們對(duì)電池性能的影響。

2.實(shí)驗(yàn)技能：

-學(xué)生能夠獨(dú)立搭建原電池，并正確連接電路，使用電壓表和電流表進(jìn)行測(cè)量。

-學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制電池電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻的關(guān)系圖，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

-學(xué)生能夠通過實(shí)驗(yàn)操作，觀察電池在不同條件下的性能變化，如改變電解質(zhì)溶液的濃度。

3.思維能力：

-學(xué)生能夠運(yùn)用科學(xué)思維方法，分析電池內(nèi)阻對(duì)電池性能的影響，并提出可能的改進(jìn)措施。

-學(xué)生能夠通過小組討論，分享實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論成果，提高團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力。

-學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題，如設(shè)計(jì)一種高效的電池以滿足未來能源需求。

4.科學(xué)態(tài)度：

-學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到化學(xué)在能源領(lǐng)域的應(yīng)用及其對(duì)環(huán)境保護(hù)的意義，增強(qiáng)科學(xué)責(zé)任感。

-學(xué)生能夠通過實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的精神。

-學(xué)生能夠?qū)瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程產(chǎn)生興趣，激發(fā)對(duì)科學(xué)研究的熱情。

5.應(yīng)用能力：

-學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活，如理解電池的工作原理，選擇合適的電池產(chǎn)品。

-學(xué)生能夠通過實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，提高解決實(shí)際問題的能力，如設(shè)計(jì)電池性能測(cè)試方案。

-學(xué)生能夠?qū)⒒瘜W(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的知識(shí)應(yīng)用于未來的學(xué)習(xí)和工作中，如研究新型電池技術(shù)。內(nèi)容邏輯關(guān)系1.化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化原理

①化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程涉及氧化還原反應(yīng)。

②電極反應(yīng)是化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵，包括正極和負(fù)極的反應(yīng)。

③電子的流動(dòng)方向從負(fù)極流向正極，形成電流。

2.原電池的工作原理

①原電池由兩個(gè)不同的金屬電極和電解質(zhì)溶液組成。

②電解質(zhì)溶液中的離子在電場(chǎng)作用下移動(dòng)，形成閉合回路。

③電極反應(yīng)導(dǎo)致電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生，為電路提供電能。

3.電池性能分析

①電池的電動(dòng)勢(shì)由電極反應(yīng)和離子濃度決定。

②電池的內(nèi)阻影響電動(dòng)勢(shì)的輸出，降低電池性能。

③通過測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，可以評(píng)估電池的性能。教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋1.課堂表現(xiàn)：

-學(xué)生參與度：觀察學(xué)生在課堂上的提問、回答問題和參與討論的積極性。

-課堂互動(dòng)：評(píng)估學(xué)生是否能夠主動(dòng)與教師和其他同學(xué)進(jìn)行交流，提出問題并分享觀點(diǎn)。

-實(shí)驗(yàn)操作：檢查學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的操作規(guī)范性和實(shí)驗(yàn)技能的掌握程度。

2.小組討論成果展示：

-團(tuán)隊(duì)合作：評(píng)價(jià)學(xué)生是否能夠有效分工合作，共同完成實(shí)驗(yàn)和分析任務(wù)。

-思維深度：分析學(xué)生的討論內(nèi)容是否深入，是否能夠提出有見地的觀點(diǎn)和問題。

-創(chuàng)新性：觀察學(xué)生在討論中是否能夠提出創(chuàng)新性的解決方案或?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)。

3.隨堂測(cè)試：

-知識(shí)掌握：通過隨堂測(cè)試評(píng)估學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)與能量、化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化等知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。

-能力應(yīng)用：測(cè)試學(xué)生是否能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問題，如計(jì)算電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。

-分析能力：評(píng)估學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、提出假設(shè)和得出結(jié)論的能力。

4.學(xué)生自評(píng)與互評(píng)：

-自我反思：鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)自己在課堂上的表現(xiàn)進(jìn)行反思，包括學(xué)習(xí)態(tài)度、參與度和實(shí)驗(yàn)技能。

-互評(píng)反饋：學(xué)生之間互相評(píng)價(jià)，提供建設(shè)性的反饋，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到自己的優(yōu)勢(shì)和需要改進(jìn)的地方。

5.教師評(píng)價(jià)與反饋：

-針對(duì)課堂表現(xiàn)：教師對(duì)學(xué)生的課堂表現(xiàn)給予具體評(píng)價(jià)，如“學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中表現(xiàn)出了良好的觀察力和細(xì)致的操作技能?！?/p>

-針對(duì)實(shí)驗(yàn)技能：教師對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能進(jìn)行評(píng)價(jià)，如“學(xué)生在搭建原電池的過程中，能夠準(zhǔn)確連接電路，表現(xiàn)出較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)操作能力?！?/p>

-針對(duì)知識(shí)掌握：教師對(duì)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，如“學(xué)生在理解化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化原理方面表現(xiàn)出色，能夠準(zhǔn)確描述電極反應(yīng)和電子流動(dòng)過程。”

-針對(duì)討論成果：教師對(duì)小組討論成果進(jìn)行評(píng)價(jià)，如“學(xué)生在小組討論中積極參與，提出了多個(gè)有價(jià)值的觀點(diǎn)，展示了良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力?！?/p>

-針對(duì)隨堂測(cè)試：教師對(duì)隨堂測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析，如“大部分學(xué)生在隨堂測(cè)試中能夠正確回答問題，但對(duì)于電池內(nèi)阻對(duì)性能的影響理解還不夠深入。”

-教師將根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，為學(xué)生提供個(gè)性化的反饋和指導(dǎo)，幫助學(xué)生改進(jìn)學(xué)習(xí)方法和提高學(xué)習(xí)效果。重點(diǎn)題型整理1.題型一：原電池電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算

-題目：已知銅鋅原電池中，銅電極的電極電勢(shì)為+0.34V，鋅電極的電極電勢(shì)為-0.76V，求該原電池的電動(dòng)勢(shì)。

-答案：原電池的電動(dòng)勢(shì)=銅電極電極電勢(shì)-鋅電極電極電勢(shì)=+0.34V-(-0.76V)=+1.10V

2.題型二：電池內(nèi)阻的測(cè)量

-題目：在實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得某原電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V，當(dāng)外接電阻為10Ω時(shí)，電流為0.15A，求該電池的內(nèi)阻。

-答案：根據(jù)歐姆定律，電動(dòng)勢(shì)=電流×(外接電阻+內(nèi)阻)

1.5V=0.15A×(10Ω+內(nèi)阻)

內(nèi)阻=(1.5V/0.15A)-10Ω=10Ω

3.題型三：電池性能分析

-題目：分析以下電池的性能，并解釋為什么？

-電池A：電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻為0.5Ω

-電池B：電動(dòng)勢(shì)為1.2V，內(nèi)阻為0.2Ω

-答案：電池A的內(nèi)阻較大，雖然電動(dòng)勢(shì)較高，但輸出電壓較低，性能較差。電池B的內(nèi)阻較小，電動(dòng)勢(shì)較低，但輸出電壓較高，性能較好。

4.題型四：電池設(shè)計(jì)優(yōu)化

-題目：設(shè)計(jì)一種電池，使其在室溫下具有高電動(dòng)勢(shì)和低內(nèi)阻，適用于便攜式電子設(shè)備。

-答案：可以選擇使用鋰離子電池，因?yàn)樗谑覝叵戮哂懈唠妱?dòng)勢(shì)（約3.7V）和低內(nèi)阻，同時(shí)具有較長的使用壽命和良好的安全性。

5.題型五：電池應(yīng)用問題

-題目：為什么手機(jī)電池在低溫下續(xù)航能力會(huì)下降？

-答案：低溫下，電池的化學(xué)反應(yīng)速率減慢，導(dǎo)致電池的電動(dòng)勢(shì)降低，同時(shí)內(nèi)阻增加，從而使得電池的輸出電壓和電流減少，續(xù)航能力下降。此外，低溫還可能導(dǎo)致電池材料性能變差，進(jìn)一步影響電池性能。教學(xué)反思與總結(jié)哎，今天這節(jié)課上得還算順利，但是也有一些地方我覺得可以改進(jìn)。首先，我注意到在導(dǎo)入新課的時(shí)候，我用了視頻來吸引學(xué)生的注意力，效果還是不錯(cuò)的。學(xué)生們對(duì)化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化現(xiàn)象都很感興趣，提問也很積極。但是，我覺得視頻的長度可以適當(dāng)控制，避免因?yàn)橐曨l太長而影響了后面的教學(xué)進(jìn)度。

在實(shí)踐活動(dòng)環(huán)節(jié)，學(xué)生們分組進(jìn)行原電池的搭建和測(cè)量，這個(gè)環(huán)節(jié)我覺得效果很好。學(xué)生們不僅學(xué)到了實(shí)驗(yàn)技能，還通過實(shí)驗(yàn)觀察到了化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的過程，增強(qiáng)了他們的實(shí)踐能力。不過，我發(fā)現(xiàn)有些小組在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)了操作錯(cuò)誤，比如電極連接錯(cuò)誤或者測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。這說明我在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)方面還需要更加細(xì)致和耐心。

在小組討論環(huán)節(jié)