归纳与整理优质课教案内容

化学能与电能（第一课时）教学设计

西安铁一中学

陈围

一、教材分析

本节课教学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。与元素化合物的知识相比，化学反应原理部分内容更注重学科知识的应用、整合以及学生的思维的有序性和缜密性的培养。本章是学生第一次接触到化学反应与能量之间的相互关系，是化学理论知识在工业生产中的重要应用。而本节内容则是侧重于化学能转化为电能的研究，从知识上说则是氧化还原反应的重要应用之一，也是实现氧化还原反应这一主干知识的螺旋式上升的一个重要环节。因此本节课的重心是实现通过氧化还原反应将化学能转变成电能的装置的研究。

二、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。但是学生对于将一个氧化还原反应分为两个半反应在两个不同场所发生这种情况是第一次接触，因此在本节课教学中设置了“将锌和稀硫酸直接接触进行反应”这一演示实验和“如何检验是否有电流产生？”这一问题，淡化了其中相对于他们知识水平而言较为难以理解的电极电势的知识，而从实际需要出发，实现氧化剂和还原剂分开的设计思想，然后通过实验事实的直观材料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

经过几个月的高中学习训练，学生已经具备一定动手能力和实验设计能力，且由于物理课上的训练，学生也已经具备一定的电路组装能力。因此本节课主要采用学生实验获得大量的感观材料之后加以分析的方法来进行学习。

三、教学目标

1、知识与技能目标

了解原电池的形成条件；了解铜锌稀硫酸原电池的工作原理；了解原电池的形成条件。

2、过程与方法目标

能分析氧化还原反应与原电池之间的联系；学会根据简单的氧化还原反应设计出一套原电池，并分析其工作原理。

3、情感、态度、价值观目标

通过对设计出原电池装置的必要性的研究，激发学生的环保意识；通过对设计原电池装置的可行性及其实现条件的思考与交流，培养学生解决问题的意识和加强学生解决问题的能力。通过对原电池的形成条件的研究，提高归纳总结和分类处理信息的能力。

四、教学重点

理解氧化还原反应与原电池原理之间的联系，了解原电池的形成条件和简单原电池原理的分析。

五、教学难点

用已学相关知识探究化学能转化成电能的条件和装置

六、教法学法

教法：化学能转化为电能，由于电子看不见也摸不着，内容相对比较抽象，因此为了学生能更好地理解，要充分的发挥好实验的作用，帮助学生理解和记忆。

学法：发挥学生的主观能动性，创造条件让学生通过自己的学习和合作，发散思维，整合知识、提高能力。让学生分组实验探究，分组讨论，使学生在交流中取长补短，培养学生的合作意识和竞争意识。

七、教学过程

教师活动

教学环节1 创设问题情境，引入新课

【引入】化学反应不但伴随着物质的变化，还有能量的变化。化学能是一种能量形式，他可以转化为其他的能量形式，如热能和电能等。本章第一节我们一起学习了化学能与热能的转化。而电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源。原料来源丰富，建厂占地面积小，成本和技术要求都比较低，火力发电目前在我国的电力结构中居首位，

占了总电量的80%以上。

那么，储存在煤中的化学能是如何转变成电能的呢？

分析火力发电的过程中的能量形【展示】火力发电的工作原理示意图

式的转换。

【提问】根据图示分析其中发生的能量形式的转换。

【讲述】从储存在煤中的化学能到最终转变成电能，

经历了多个环节，每一个环节的转化，能量都不可能是100%利用的，那么必将造成大量能源的损耗，实际上目前我国火力发电中，能源的利用率仅为30%~40%。而且，煤作为一种不可再生资源，终将会有用完的一天，因此我们不得不思考以下问题：

1．能不能找到一类物质来代替煤发电？

2．能不能减少中间的能量转化环节而将化学能直接变为电能？

教学环节2 原电池概念和原电池工作原理的探究

【提问】我们能不能利用某一类型的反应，将化学能直接转变成电能？如果可以，该反应是属于什么类型的反应？

【观察学生反应情况可适当予以提示】

1.电流的实质是什么？

2.我们已经学过那些类型的化学反应存在着带电粒子的转移？

【演示实验】

加强氧化还原反应与原电池原理之间的联系，让学生深刻理解氧化还原反应是原电池思考、交流后回答：要想产生电能，形成的前提条需要有电流产生，而电流的实质是件这一事实。 带电粒子的定向移动，我们所学过的反应中，只有氧化还原反应具备这一特征，即电子从还原剂转移至氧化剂。

让学生更深刻理解原电池将氧化还原反应分为氧化反应和还原反应在两个不同场所进入情境，激发兴趣和思考

学生活动

设计意图

创设问题情境，

引入新课

反应发生

教师活动

我们将这种能把化学能转变为电能的装置叫做原电池。

【板书】第二节

化学能与电能

一、原电池

【过渡】那么，这种装置是如何将化学能转变成电能的？为什么铜片上会产生气体？下面让我们一同去探讨一下原电池的工作原理。

【投影展示】

学生活动

设计意图

【提问】根据你所学的电学知识，你知道电子是怎样移动的吗？你如何判断装置的正、负极？

【讲述】当把导线连接的锌片和铜片一同浸入稀硫酸时，由于锌比铜活泼，容易失去电子，锌被氧化成Zn2+而进入溶液，电子由锌片通过导线流向铜片，溶液中的H+从铜片获得电子被还原成氢原子，氢原子再结合成氢分子从铜片上逸出。

【板书】1、工作原理

负极：Zn-2e-==Zn2+

失电子，发生氧化反应

正极：2H++2e-==H2

得电子，发生还原反应

总：Zn+2H+==Zn2++H2

外电路：电子：负极→正极

电流：正极→负极

形成回路

内电路：阴离子→负极

阳离子→正极

教学环节2 原电池的构成条件探究

【过渡】是不是把两块金属用导线连接插入液体中就能产生电流呢？是不是任何金属均可？是不是电极一定是金属？是不是任何溶液均可？下面我们来进行实验探究。

【学生分组实验】

教师活动

学生活动

设计意图

【小结板书】2、原电池构成条件

（1）自发进行的氧化还原反应

（2）活泼性不同的金属（或金属与非金属）电极

（3）电极材料插入电解质溶液

（4）形成闭合回路

【习题】原电池的判断

教学环节3 原电池的历史

【多媒体】青蛙与原电池

【小结】原电池装置的被设计出来给我们的生活带来了巨大的便利，我们生活中的各种化学电源（干电池、充电电池等）都是以原电池装置为雏形的，后续课程中我们会继续学习一些生活中的电源。

【作业】