第二单元 化学反应中的能量优秀教学设计

《化学能转化为电能》教学设计

化学

奚海翠

一

教材分析及学情分析

1. 教材的地位和作用

本节内容是对初中阶段从燃料角度对“化学与能源”学习的提升与拓展，又是为高二化学选修4模块《化学反应原理》中，从科学概念的层面和定量的角度比较系统的学习化学反应与能量做基础性的铺垫。在中学化学知识体系中，原电池原理是重要的基础理论之一，也是新课标要求的重点内容。另外，能源问题是当今世界的热点，很多国际纷争皆因能源引起，对能源转换知识的学习，可提高学生科学素养，增强能源重要性的意识。

2. 学情分析

我们学生的现有情况：基础相对薄弱，注意力集中时间相对较短，动手能力不够强，接受新知识较慢。因此，在对此层次学生讲授时切忌拔高，要注重基础知识，并要反复的强化基础知识。可多与生活实际相联系、增加课程的趣味性以吸引学生注意力。

二

三维目标

1. 知识与技能目标

了解原电池工作原理，能判断原电池的正负极，能写出电极反应方程式。

2. 过程与方法目标

（1）通过学习火力发电的系列能量转换过程，使学生了解“化学能可以转化为电能”的思路。其中关键步骤燃烧的本质是氧化还原反应。培养学生认知事物要抓住本质的意识。

（2）为方便的提供轻巧可随身携带的电能，提出通过一种装置将化学能直接转化成电能，这种装置即原电池。通过演示实验的证明和对反应实质的分析，让学生深入理解原电池的概念、原理。培养学生观察能力，分析问题能力，理解能力。

3. 情感态度与价值观目标

通过对化学能转化成电能的应用了解，加深学生对化学学科为人类生产生活

做出贡献的理解。

4. 教学重点与难点的确立

重点：原电池的概念、原理、电极反应式。

难点：利用既有的氧化还原反应部分知识，从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。

三

教学方法与手段

（一）

教学方法

主要采用了假设情境法，趣味实验法，对比实验法，动画模拟法等。

（二）

教学手段

多媒体、演示实验辅助教学。

四

教学过程的设计

环节一：假设问题情境，引入课题

【假设情境】

假设一个停电的情境，让学生回答停电这件事对我们生活的影响。假设与生活联系紧密，学生们通过思考回答，会意识到电能对我们的重要性，进而会对电能是怎么来的产生浓厚兴趣，激发学生的求知欲，为本节课内容的学习，开一个好头。

【阅读延伸】

接下来让学生阅读资料卡片内容，了解电能不是一次能源，是二次能源，因此需要经过加工转换得到。告诉学生这节课我们就来学习化学能如何转化为电能，使学生学习目标明确，能够有的放矢。

环节二：课堂教学，夯实基础，在整合教材的基础上充分利用教材。

【多媒体展示】

通过展示

2001年我国发电总量构成图，让学生直观的感受到火力发电占重要比重，因此应对火力发电有所了解。

【多媒体展示】一边展示火电站工作原理示意图，一边讲解火力发电的能量转换过程，图片的教学直观入目，可使学生很快的对这部分非重点内容加以理解。但是这里我要对火力发电最关键的一步，化学能通过燃烧转换成热能的本质

是氧化还原反应作以讲解，以便为重点内容原电池原理的理解作铺垫。

【问题引领】从生活实际出发提出问题，常用的一些小的电器，比如计算器，收音机，照相机等需要的是轻巧便携的供电方式，学生会自然的说出，这些电器采用电池供电，顺理成章的引入原电池。

【对比演示实验】对原电池原理的讲解，通过两组对比实验进行。

第一组实验，分别将锌板和铜板插入到稀硫酸溶液中。让学生观察实验现象，根据现象解释原因，根据本层次学生特点要求先写出化学方程式，再改写成离子方程式：Zn＋2H+=Zn2++H2↑。并且这里要根据这个离子方程式复习回顾氧化还原反应部分的知识，因为上学期所学的内容学生现在肯定有所遗忘。而氧化还原反应的知识恰恰是原电池的原理，本节内容的重点，因此这样的设计必然为学生的学习做好铺垫。

第二组实验，将锌板和铜板用导线连接后同时插入到稀硫酸溶液中。在让学生观察实验现象，并与第一组实验现象进行对比，推测铜表面产生的气体是氢气。如果学生推测不出来，可以加以引导。继续推进，解释产生这个现象的原因，由于锌的活泼性强于铜，二者间连接导线后，电子就自发的由锌流动到铜的表面。电子在流动的过程中即形成了电流。再在导线中连接一个电流表，电流表指针发生偏转，说明了确实出现了电流。那么这个装置的实质与燃料通过燃烧将化学能转化为热能的实质一样，都是利用氧化还原反应，只是这个装置将氧化还原反应分开在不同的区域进行，将化学能直接转化成电能，这样的装置就是原电池。

【动画模拟】展示Zn-Cu原电池原理的动画模拟，利用动画模拟生动形象的特点，第二次加深学生对原电池原理的理解。

【温故知新】根据提问学生既有的知识，电池的正极负极之分？电流的方向？电

子的流动方向？之后，提示学生原电池就是最简单的电池，让学生自己推测锌板和铜板哪个是正极，哪个是负极。正负极分别发生什么反应，及电极反应方程式。总结判断正负极的方法。培养学生将既有的知识应用到新知识上的能力，温故知新的能力，让学生通过自我推测出新知识带来的成就感，体会到学习化学的乐趣。

【趣味病例分析】格林太太是位活泼、开朗、乐观的妇女。当她开怀大笑的时候，人们会发现她一口整齐、洁白的牙齿中镶有两颗假牙：其中一颗是黄金的——这是她富有的标志；另一颗是不锈钢的——这是她车祸后留下的痕迹。另人百思不解的是，自从车祸后，格林太太经常头痛、夜间失眠、心情烦躁......医生绞尽脑汁，格林太太的病情仍未好转。直到格林太太遇到一位牙医，才明白原来病根就是她的假牙。请同学们想想为什么？你能为她开一个药方吗？

环节三：让学生根据板书总结出本节课的重点内容。

环节四：巩固练习

1. 原电池中发生的化学反应属于___________，原电池将_____能直接转化为____能。其中，电子流出的一极是原电池的___极，该极发生______反应，电子流入的一极是原电池的____极，该极发生_______反应。

2. 下列说法正确的是（

）

A.原电池是把电能转化为化学能的装置

B.原电池中电子流出的一极是负极，发生氧化反应

C.原电池两极均发生氧化还原反应

3. 如图所示装置的叙述中，正确的是（

）

A. Cu是负极，铜片上有少量气泡

B. 铜片质量逐渐减少

C. 电子从锌片经导线流向铜片

4.某金属能跟稀盐酸作用放出氢气，该金属与锌组成电池时，锌为负极，此金属是( ) A.Mg B.Fe C.Al D.Cu 5.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的 PH( ) A.不 B.先变大后变小 C.逐渐变大 D.逐渐变小

原

6. 现有A、B、C、D四种金属片，

（1）把A、B用导线连接后，同时浸入稀硫酸溶液中，A上有气泡产生；

（2）把C、D用导线连接后，同时浸入稀硫酸溶液中，D发生还原反应；

（3）把A、C用导线连接后，同时浸入稀硫酸溶液中，电子流动方向为

A→导线→C。

根据上述情况，回答下列问题：

a: 在（1）中金属片（

）发生氧化反应

b: 在（2）中金属片（

）作负极

c: 如果把

B、D用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液，则金属片（

）上有气泡产生

d: 上述四种金属的活动顺序是（

）

五

板书设计

§

2.2.1

化学能转化为电能

一、火力发电

1、原理：化学能

热能

机械能

电能

2、实质：氧化还原反应

二、原电池

1、实质：氧化还原反应

2、定义：将化学能直接转化为电能的装置

3、装置：

燃烧

蒸汽

发电机

4、电极反应式及电池总反应式

负极：

失电子

氧化反应 （锌板） Zn - 2e- = Zn2+

正极：

得电子

还原反应

（铜板） 2H+ + 2e- = H2↑

电池总反应式：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑