归纳与整理教学目标设计

《化学能与电能》

教学设计

朔山中学苏亚婷

一、课标分析

本节课是人教版高中化学必修Ⅱ中第二章《化学反应与能量》第二节《化学能与电能》的第一课时，进行教学设计时以《普通高中化学课程标准(实验)》为主要指导依据，同时贴合教材进行理解与深化。《课标》中的内容标准对本节课有以下三个要求：

（1）举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。

（2）通过查阅资料，认识化学能转化为热能、

电能在生产、生活中的应用。

（3）使用生活中的材料完成简易电池实验。

二、教育背景分析

1.教材分析：初中化学从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在选修模块“化学反应原理”中，将从科学概念和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量。故本节既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又为选修《化学反应原理》的第四章奠定必要的基础。

通过化学能与电能的相互转化以及电能应用的学习，学生将对化学在提高能源的利用率和开发新能源中的作用与贡献有初步认识；通过新型化学电源开发利用的介绍，学生会对化学的实用性和创造性有更多的体会；这些都会增进学生对化学科学的兴趣与情感，体会化学学习的价值。关于化学能与电能的相互转化，侧重讨论化学能向电能的转化，以及化学能直接转化为电能的装置──原电池。其中，通过原电池和传统干电池（锌锰电池）初步认识化学电池的化学原理和结构，并不要求上升为规律性的知识；通过介绍新型电池（如锂离子电池、燃料电池等）体现化学电池的改进与创新，初步形成科学技术的发展观。

2.学情分析：（1）知识基础：学生通过必修I的学习，已经了解了氧化还原反应的实质是电子的得失或偏移，通过初中物理的学习已经知道带电粒子的定向1

移动形成电流，知道电流的形成的基本条件：有电源，形成闭合回路。但是学生对于微观原理的掌握不足，因此在本节课教学中设置了“铜锌原电池微观原理”这一实验演示和“如何检验是否有电流产生？”这一问题的探究，淡化了相对于他们知识水平而言较为难以理解的知识，然后通过实验直观地去分析原电池的工作原理，降低难度，符合学生的认知规律。

（2）实验技能基础：高一学生好奇心强，思维活跃，能积极主动地学习，并热爱自己动手进行实验的过程。经过前期高中学习训练，学生已具备一定动手能力和实验设计能力，且在物理学习中具备了一定的电路组装能力。因此本节课主要采用学生实验学习的方法，且“水果电池”的材料简单易得，更能激发学生的学习兴趣。

三、教学目标

1.知识与技能

了解化学能转化为电能的基本知识，学习学会用“控制变量法”研究实验的方法，能设计并完成原电池形成条件的实验。

理解原电池的形成原理并探究原电池的形成条件。

2.过程与方法：

能够分组实验，合作学习；通过反应物之间电子的转移的探究，能证明氧化还原反应是形成原电池的基础，提高科学探究的能力。

通过小组合作完成实验，意识到团结协作的重要性，提高学生与他人交流、合作的能能力，提高学习化学积极性，掌握发现问题、解决问题的学习方法。

3.情感·态度·价值观：

通过自主设计完成实验，激发学生对学习化学的兴趣，以及探究物质变化的奥秘的积极性。

了解化学在生活中的重要地位，关注能源问题，逐步形成正确的能源观，保护环境。

四、教学重难点

重点：初步接触电化学，认识原电池概念、原理和组成条件。

2

难点：从电子转移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。

五、教学过程

教学环节

教师行为

学生行为

教学资源

图片

PPT展示

教学意图

使用生活中常见的事物制造认知矛盾，调动学生探究的兴趣。

新课【展示图片】番茄

引入

【提问1】你知道番茄能发出声音么？

【分组实验】打开材料盒取出两个金属片，插入番茄中，导线一端连接一个金属，另引入一端在第二个金属上划动。

实验

【提问1】你听到了什么样声音？猜测这是为什么? 【板书】番茄生电研究

【提问2】请根据材料袋里用品任选两两组合（可重复），你们小组共尝试了几种组合方法？（以A组为例）最终哪些组合产生了电流呢？

【提问3】实验过程中，大家说一说你使用了什么方法检测电路有没有电流通过的呢？

【提问4】你能从此实验中总结出水果电池探究形成的一个必须条件是什么呢？

实验

【板书】条件1：两个不同的导体作电极

【提问5】如果将两个电极分别插入两个番茄中。有电流产生么？说明了什么？

【板书】条件2：形成闭合回路

【提问7】

将电极从番茄中拔出，清洗，擦干，再插入到酒精中。此时有电流产生么？说明什么？

【提问8】请你再举出几种溶液并判断它能不能代替番茄从而组成电池？若能，请分析这种溶液有什么特点? 产生质疑

对水果电池的形实施实验

实验用品：成产生感官认识。

回答：噼啪声；

导线、铜片、明确水果中插入产生了电流，听见锌片、番茄。

金属片，连接导线了电流声。

能产生电流。

实施实验

回答2：

铁钉/铅笔组合有电；硬币/铜钥匙组合有电。

回答3：

电流表偏转；

听到噼啪声

回答4：

有同学答“金属”作电极；举出铅笔和铁钉例子，指正应为“导体”。

实验验证

回答5：无。说明闭合回路是形成原电池的必要条件。

实验验证

回答7，8：没有。说明电解质溶液是形成原电池的3

实验用品：

番茄、导线、

牙签，石墨棒，铁钉；硬币，钥匙。

以水果电池为例，探究原电池的三大形成条件。

利用生活中常见的材料进行探究实验，调动了学生参与的积极性，让学生认识到化学源于生活，化学服务于生活，从而亲近化学，热爱化学。

激发学生思考，促进学生形成解决问题的新思路。

落实基础，培养学生科学严谨的科研精神。

【板书】条件3:电解质溶液

必要条件。

教学意图

回顾与巩固

教学环节

教师行为

学生行为

回忆思考，理解消化

回答：能

仔细观察实验现象，发现铜片上有气泡，产生疑问。

反应实质是发生氧化还原反应，Zn失电子，H+得电子；Cu表面气体是氢气。

观看动画

书写电极反应方程式

回答：锌电极失电子，作负极，发生氧化反应；铜电极得电子，作正极，发生还原反应。

4 教学资源

课件展示

小结

【小结】水果电池形成的三大条件

【过渡】既然水果充当了电解质溶液的角色，如果我们以同样的操作使用硫酸溶液、锌片、铜片、导线能不能产生电流呢？

【引入】好，我们接下来就来进行这个实验。请大家仔细观看，电极上会不会发生一些奇妙的变化呢？

学习【演示实验】铜锌原电池

迁移

【板书】绘制上图

【检验预习】反应实质是什么？铜片上有气泡，产生的是什么气体？

【播放动画】请大家观看动画，观察原电池微观视角的内电路离子、外电路电子流向。

【提问11】请你由电子流向确定铜锌电极实验的名称？并据此写出在电极上发生的反应探究

方程式。

方案【点评学生书写】

设计

Cu、Zn上的反应称为电极反应，与

【提问12】活动从得失电子的角度分别是哪种类型的反开展

应？

【板书】锌电极，失电子，作负极，发生氧化反应；铜电极，得电子，作正极，发生还原反应。

【引导】指出氧化反应和还原反应是分开进行的。

实验仪器和材料：Zn回归课本，继续探片，铜片、究。

导线、水槽、

稀硫酸

检测预习效果

提出疑问，鼓励学生持不同观点。再通过离子的角度

最终得出最佳方

案。

联系实验，推测微

观原理。

根据形象生动的

flash动画深入理课件展示动解原电池微观原画

理。

从氧化还原角度加深对反应的认识。

【提问13】请你将锌片和铜片的电极方程式相加，总电极反应方程式是什么？

【引导】这个总反应我们熟悉的氧化还原反应。说明这个装置只是将氧化反应和还原反应分开进行，电子转移的过程中产生了电流。化学反应总伴随着能量的变化，请你结合这堂课的学习，这个装置中发生的能量变化的过程是什么呢？

【释疑】所以，像这种将化学能转化为电能的装置我们就把它叫做原电池。

【板书】原电池的定义：将化学能转化为电能的装置。

书写后发现与锌和稀硫酸反应方程式一致。

化学能转化为电能。

书写并记忆原电池的定义。

认识原电池装置的实质。

从实际应用的角度，简化原电池的实质，加深记忆。

【过渡】我们平常所用的电灯、家电等需回答：发电厂。燃要的电能从哪里来呢？所使用的发电方法烧煤、火力发是什么呢？

电……

【引导】火力发电中能量的变化是什么

呢？它是如何转化为电能的呢？请阅读课阅读课本

本40页，看谁能最快地找到答案。

回答：化学能→热

能→机械能→电思维【提问14】火力发电在我国应用广泛，占能

提升

有重要的地位，尽管如此，你知道它有哪

些缺点么？

自由回答：污染环

境、效率低……

【讲解】所以，如果能像原电池一样将化

学能直接转化成电能，并能大规模发电的了解火力发电的话，既能减小环境污染，又提高了能量利利弊，认识到开发用效率。所以啊，人类在能源开发与利用清洁能源的必要的道路上依然在不断探索中。

性

【回顾与总结】原电池的定义、组成条件、小结

记录并记忆。

构成原理。

课堂反馈与评价

对比原电池，了解火力发电过程中

的能量转化过程。

火力发电的

图片及能量

转化流程图

能了解火力发电

的利弊，认识到开

发清洁能源的必

要性，形成正确的

能源观。

【课堂练习】检查学习效果

1.下列哪几个装置可以构成原电池？

清楚本节课的知识内容。

检测学习结果，学生能根据化学反应设计简单的原电池，达到了知识5

2.请指出下列装置不构成原电池的是: 黑板演示解题过

程。

【激发讨论】假如使用番茄作为手机充电回答：不可行。

器是否可行？请推测会出现哪些问题？

①电流小；②寿命正是由于诸多不便，所以科学家们依短；③不方便携据原电池原理制作了我们现在使用的各种带……

实用电池，小到锌锰电池、锂电池，大到载人飞船的能源燃料电池，以及我国从2014年开始推广使用燃料电池汽车，都体现着人类正借助着化学学科走向绿色低碳的新世界。

的充分利用。

发散思维，增强思维的敏锐力。

小结和课作业：

后任1、书本课后第3题，课时练

课后完成

及时练习和巩固

务

2、查阅资料，了解各种电池

第二章第二节化学能与电能

-e

1.原电池的定义：（

能量转化）

3.原理：

负氧正还）

（

-板书将化学能转化为电能的装置。

Zn：（-）Zn-2e-=Zn2+

氧化反应

设计

2.形成条件：Cu：（+）H++2e-

=H2

还原反应

（两极一液一连接）

⑴两个不同的导体作电极；

⑵形成闭合回路；

⑶电解质溶液。

教学本节课包含两部分内容，一部分是水果电实验探究，一部分是原电池微观原理探究，相对来设计说综合性较强。教学中，立足于新课程的“教师主导，学生主体”新观念和新教学模式，通过对反思

教材灵活的处理和整合，使得整堂课连贯，生动，趣味十足，能很好的实现新课程的三维目标，尤其是在情感态度与价值观的实现上。以激发学生自主学习为出发点和落脚点，让学生在感受学

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习主体地位的同时增强学习的兴趣，成为学***的驱动力。同时课堂符合学校的实际情况，不需要较高的实验条件；且与信息技术相，保证知识、方法、情感全面提高。

通过自主完成，启发引导，小组合作，讨论分析等方法，让学生掌握此部分内容，形成系统的知识网络，在乐趣中体验学习。在学习理论的应用方面，主要用到了认知主义学习观中建立情境，帮助学生形成知识结构，形成：具体知识→

概念

→

概念群

→

学科

→

知识体系，让学生在水果电池看似“无序”的探索过程中，逐渐形成局部有序，再到整体有序的认识过程，尤其是在探究实验过程中，有许多开放性问题的设置，学生能在其中选出最佳方案，从而加深对知识的正确理解。

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