第二单元 化学反应中的能量公开课参赛课教案

第三单元

化学能与电能的转化

教材分析

一、关于教材、教法、学法的说明

1、说教材。从理论上讲，说教材也被称为“教材分析”，它包含的主要内容有：

(1)分析教学内容。讲清本单元或本课题包括哪些知识，这些知识点在整体知识结构中的地位及前后联系。更要根据学生的不同，作教材内容处理和安排的说明。

(2)确定教学目的。教学目的是教学设计中最先要考虑的要素。教学目标应强调教学活动对学生产生具体的行为改变。根据学科教学指导意见、教材内容与学生实际确定教学目标。

(3)确立重点、难点。难点的处理策略：难点是指学生接受较为困难的知识、技能和方法，难点的形成主要有教材本身的因素，也有学生原有的知识水平等因素。

(4)教学资源的储备。为制作课件和改进实验储备教学资源。

2、说教法。这需要教师首先熟悉各种教学方法，同时要吃透教材内容，掌握学生实际，分别处理好用教材教与教教材的关系、用教法教与教学习方法法的关系，在此基础上必须说清以下3个问题：

(1) 选用什么样的教学方法。教学方法的选用陈述不能太笼统，只说一个概念“启发式”，而没有“如何启”、“如何发”的说明，只是停留在表面，而无实质的方法。

(2)准备什么样的教学用具。它包括教具和学具。教具和学具的设计、运用和演示是极其重要的。[来源:学|科|网]

(3)选择教学方法的理论依据。一堂课上有时可以运用几种教学方法，介绍选择教法的理论依据。

3、说学法。这也需要教师首先熟悉各种学习方法，同时也要了解学生的认知基础，尊重学生的认知规律，处理好“受人以鱼与授之以渔”的关系，在此基础上必须说清以下2个问题：

(1)学法即学习方法。它是学生完成学习任务的手段或途径，是学生象获得知识，形成能力过程中所采取的基本活动方式和基本思想方法。说学法就是要说出对学习方法如何指导，怎样教学生学会学习。教与学是一件事情的两个侧面，但实质上是相通的，注重学法的指导，可以使教学过程“教”的系统与“学”的系统（或过程）更加协调。

(2)说学法的基本内容。①指导学生用什么样的方法学习。从宏观上说，指导学生完成相应的学习过程：预习——听课——复习巩固与完成作业——小结，并逐步使每个学生都能掌握与自己实际相适应的预习方法、听课方法、阅读方法、总结方法等。从微观上说，要渗透学法操作程序的设计，要帮助学生总结怎样解题的过程。②培养学生哪方面的能力。根据课题的特点，可从注意力、观察力、记忆力、想象力、思维能力等方面选择1-2个作为重点进行训练与培养。③如何调动学生学的

积极性，激发学生的学习兴趣。这虽然属于非智力因素的范畴，但从学生的心理角度看是极其重要的。学生只有对课题中的知识产生了兴趣，才能注入学习的思想、精力，去体验，去获取。④具体说出学法指导的理论依据。学法的指导有其教育科学的根据，要针对学生、课堂的实际，寻求理论的支撑，以教学规律、理论依据来支持学法的指导。⑤关注细节处理。

二、学情分析

学生在学习化学必修1之后，对钢铁腐蚀的原理和危害性已有所了解，并能已有知识进行钢铁防腐，这对学习本单元知识有所帮助。目前，学生自学能力、思维能力、实验能力和观察能力的基础较好，只要我们教师充分发挥学生的主体作用，引导学生做好课前预习和思考，课内认真听讲，勤于动脑，规范操作，善于观察，那么学习本单元内容，掌握本单元重点内容和学习方法，应该是相对比较容易的。

三、分析教学内容

本单元共分为三个框题，即化学能转化为电能，化学电源，电能转化为化学能。本单元介绍了化学能与电能可以相互转化，并利用这种转化在生产生活实际得到了应用。例如，通过原电池反应和电解反应可以实现化学能与电能的转化；通过这些实例的分析，了解它们在生产生活实际中的应用。[来源:Z.xx.k.Com]

四、确定教学目的

1、基本要求

（1）通过对铜—锌原电池的实验探究，认识化学能转化为电能的装置，初步认识原电池反应的原理，并能正确书写电极反应式。

（2）了解常见的化学电源以及它们在生产生活等方面的应用。

（3）通过对电解氯化铜溶液的实验探究，认识电能转化为化学能的装置，初步认识电解反应的原理，并能正确书写电极反应式。

（4）能根据原电池、电解池的构成条件识别原电池、电解池。

2、发展要求

（5）能利用原电池原理设计一些简单的化学电池。

（6）判断氢氧燃料电池的正、负电极和电子的流向，并能正确书写电极反应式和总反应式。

（7）认识电解原理在电解饱和食盐水、电解氧化铝、电镀和铜的电解精炼中的应用，了解可用电解法制备一些活泼金属和非金属单质。

五、确定重点难点

1、重点

原电池工作原理、电解反应原理、电极反应式的书写

2、难点

利用原电池原理设计一些简单的化学电池，判断氢氧燃料电池的正、负电极和电子的流向，电解原理在电解饱和食盐水、电解氧化铝、电镀和铜的电解精炼中的应用，正确书写电极反应式和总反应式

突破难点的办法：通过对铜—锌原电池、电解氯化铜溶液的实验探究，让学生了解构成原电池、电解池的基本条件，告知学生判断原电池正、负电极和电子的流向的方法，并通过电极反应式和总反应式书写的变式训练，使学生达到熟练书写的目的。

六、课时分配建议

化学能转化为电能 1课时

化学电源 1课时

电能转化为化学能 1课时

《电能转化为化学能》教学设计

一、教学目标：

（一）知识与技能目标：

1、了解点解的基本原理、电解池形成的基本条件及电解的一般规律；

2、能正确判断电解池的阴极和阳极，能正确书写电极反应式和电解化学方程式；

3、能正确判断原电池和电解池；

4、培养和发展学生的自学能力、实验能力、探究能力。

（二）过程与方法目标：

5、通过原电池和电解池的比较，掌握归纳比较的学习方法；

6、通过实验，提高分析、探讨、对比、总结和语言表达能力；

7、体验问题解决的过程。

（三）情感态度与价值观目标：

8、通过实验，激发学生的学习兴趣；

9、培养学生探究和合作学习的精神；

10、通过电解原理在氯碱工业、铜的冶炼、电镀等生产中的应用，感受电化学在现代文明中的重要作用。

二、教学重点难点：

（一）教学重点：电解装置的特点和工作原理

（二）教学难点：电解时电极反应式的书写三、教学用具：

PPT课件，课本P44“活动与探究”中的相关实验仪器及药品

四、教学过程：

【引言】通过前面的学习，我们已经知道利用原电池可以把化学能转化成电能，那么在实际生产生活中，许多反应需要通过电解的方法来实现，如电解水制氢气和氧气，电解食盐水制得烧碱、氯气和氢气，你们知道它们的能量转换形式吗？

【学生】电能转化成化学能

【追问】以前学过的化学课程里，还有没有这样的电解反应实例？请回忆或复习有关知识，填写课本P44表2-7中，并与同学交流。

【学生】学生相互交流。

【板书】电能转化为化学能

【设疑】在上述电解反应中，电能是如何转化为化学能的呢？下面，请大家来观察一个实验，并完成课本P44的“观察与思考”的相关要求。

【活动探究】按照课本P44“活动与探究”的实验进行。

【学生】观察，思考，讨论，作答。（用动画辅助学生进行微观分析）

【板书】

一、电解池的定义：把电能转化为化学能的装置。

二、构成电解池的基本条件：（1）两种导体分别作两个电极

（2）两电极放入电解质溶液或熔融电解质中

（3）外接电源并形成闭合回路

三、电解反应的基本原理（用电极反应式表示）：

阳极：（接电源正极，失电子，发生氧化反应）2Cl−―2e−= Cl2↑

阴极：（接电源负极，得电子，发生还原反应）Cu2+ + 2e−= Cu

总反应式：CuCl2 === Cu + Cl2↑

【导学】大家能否结合原电池的学习和刚才对实验的观察、思考与分析，填写屏幕上的表格！

【投影】完成下列表格。

电极

原电池

负极：相对活泼的金属

电解池

阴极：与电源负极相连

通电

[来源:学|科|网]

正极：相对不活泼的导体

负极：失去电子，发生氧化反应

电极反应类型

正极：得到电子，发生还原反应

有无外加电源

电子流向

能量转化形式

【学法指导】

无

负极→正极

化学能→电能

阳极：与电源正极相连来源:Zxxk.Com]

阴极：阳离子得电子，被还原

阳极：阴离子失电子，被氧化

有

负极→阴极→阳极→正极

电能→化学能

1、电解池阴阳极的记忆方法：三“阳”合一，即电解池的阳极与电源的正极（正为阳）相连，发生氧（与“阳”谐音）化反应。（在板书上重点显示）来源:Zxxk.Com]

2、电极材料在原电池中一般要求是两个电极的活泼性要不一样，但在电解池中没有这个限制，要根据实际情况进行选择。

3、根据有无外接电源可以很快地判断某装置是原电池还是电解池。

4、在可充电的电池中，其实质就是原电池和电解池的互相转化，一般放电时起原电池作用，充电时起电解池作用。

【设疑】我们知道在氯化铜溶液中，实际上存在四种离子，阳离子有Cu2+、H+；阴离子有Cl−、OH−，那么为什么是Cu2+ 得到电子，而不是H+ 呢？同理，为什么不是OH−

失去电子，而是Cl−

呢？大家有没有合理的解释呢？

【学生】思考，讨论，作答。（让学生回答，学生评价及分析，然后教师作合理的引导）

【板书】四、放电顺序：

（1）若阳极材料为惰性电极

阳极：（阴离子放电）失电子能力：S2−＞I−＞Br−＞Cl−＞OH−＞含氧酸根＞F−

阴极：（阳离子放电）得电子能力：金属活动表的逆顺序

Ag+＞Fe3+＞Cu2+＞H+（浓度大时）～Zn2+＞H+（浓度小时）＞Al3+～K+

（2）若阳极材料是活性电极（一般指除石墨、Au、Pt外的金属电极），阳极直接放电，失去电子，溶液中的阴离子保持不变。

【设疑】那么电解原理在实际生活生产中有哪些应用呢？

【板书】五、电解的应用：对某些器件进行电镀；制备和精炼金属及一些非金属。

【说明】对于活泼金属（如钠、镁、铝）和活泼非金属（如氟气）它们的制备用普通的方法是没有办法得到的，只能用电解法，而对于电镀那更是普遍应用的一种工艺，现在大家来讨论这样一个问题：如何利用电解原理实现在铁制品（如钥匙）上镀铜呢？请设计一个实验方案，并用化学术

语进行原理分析。请大家阅读课本P45的“拓展视野”。

【学生】阅读，思考，讨论，作答。（让学生回答，学生评价及分析）

【投影练习】（参阅课件或选用高中化学教学参考书化学2·必修P45片断2

电解的探究实验活动）

【课堂小结】（参阅课件）

【作业】1、复习本节内容，完成“导与练”；

2、预习第四单元内容。

【板书设计】电能转化为化学能

一、电解池的定义：把电能转化为化学能的装置。

二、构成电解池的基本条件：（1）两种导体分别作两个电极

（2）两电极放入电解质溶液或熔融电解质中

（3）外接电源并形成闭合回路

三、电解反应的基本原理（用电极反应式表示）：

阳极：（接电源正极，失电子，发生氧化反应）2Cl−―2e−= Cl2↑

阴极：（接电源负极，得电子，发生还原反应）Cu2+ + 2e−= Cu

总反应式：CuCl2 === Cu + Cl2↑

四、放电顺序

五、电解的应用：对某些器件进行电镀；制备和精炼金属及一些非金属。

通电