6.1.2 化學(xué)反應(yīng)與電能 教學(xué)設(shè)計(jì)（2）-人教版高中化學(xué)必修第二冊

第六章化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化第二課時(shí)化學(xué)能與電能化學(xué)反應(yīng)中的電能，教材主要介紹原電池原理及應(yīng)用一—化學(xué)電池。熱能和電能作為化學(xué)反應(yīng)中能量變化的例子，教材的側(cè)重不同，前者側(cè)重揭示能量變化的本質(zhì)，后者側(cè)重化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿脑?。本?jié)重點(diǎn)知識理論性強(qiáng)，微觀分析多，較為抽象；知識內(nèi)涵豐富，信息量大。教學(xué)目標(biāo)1.通過實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識化學(xué)能與電能之間轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)。2.理解原電池的概念及工作原理。3.了解原電池的構(gòu)成與設(shè)計(jì)。核心素養(yǎng)1.科學(xué)探究：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識構(gòu)成原電池的條件及其原理，判斷原電池的正負(fù)極。2.創(chuàng)新意識：利用原電池原理能設(shè)計(jì)原電池。重點(diǎn)：理解原電池的概念及工作原理。難點(diǎn)：理解原電池的概念及工作原理。查找相關(guān)資料，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器。投影展示：2015年我國電力生產(chǎn)量構(gòu)成圖。學(xué)生活動：思考與交流我國為什么以火力發(fā)電為主，優(yōu)缺點(diǎn)有哪些？教師小結(jié)：優(yōu)點(diǎn)：煤炭我國資源豐富，廉價(jià)方便；電能清潔安全，又快捷方便。缺點(diǎn)：產(chǎn)生大量溫室氣體；廢氣可能導(dǎo)致酸雨；廢料、廢水；能量轉(zhuǎn)換效率低。設(shè)計(jì)意圖：深刻理解化學(xué)、技術(shù)、社會和環(huán)境之間的相互關(guān)系，贊賞化學(xué)對社會發(fā)展的重大貢獻(xiàn)，能運(yùn)用已有知識和方法綜合分析化學(xué)過程對自然可能帶來的各種影響，權(quán)衡利弊，勇于承擔(dān)責(zé)任，和積極與有關(guān)化學(xué)問題的社會決策。原電池原理教師設(shè)問：火電能量轉(zhuǎn)換效率低，能否找到一種裝置將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能呢？演示實(shí)驗(yàn)：【實(shí)驗(yàn)6-3】（1）將鋅片和銅片插入盛有稀硫酸的燒杯中，觀察現(xiàn)象。（2）用導(dǎo)線連接鋅片和銅片，觀察、比較導(dǎo)線連接前后的現(xiàn)象。（3）如圖6-6所示，用導(dǎo)線在鋅片和銅片之間串聯(lián)一個(gè)電流表，觀察電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)。學(xué)生活動：交流實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論銅片上有氣泡產(chǎn)生，鋅片不斷溶解，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。導(dǎo)線中有電流通過。設(shè)計(jì)意圖：加強(qiáng)學(xué)生能對觀察記錄的實(shí)驗(yàn)信息進(jìn)行加工并獲得結(jié)論教師小結(jié)：（1）定義原電池：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。（2）Zn－Cu－H2SO4原電池的工作原理：負(fù)極：Zn－2e-=Zn2+正極：2H++2e-=H2↑Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑（3）原電池中電極的名稱和電極反應(yīng)學(xué)生活動：思考與交流通過對以上原電池原理的分析，說一說構(gòu)成原電池的必要條件有哪些呢？構(gòu)成原電池的條件學(xué)生活動：構(gòu)成原電池的條件：實(shí)驗(yàn)探究用品：鋅片、鐵片、銅片、石墨，硫酸、硫酸銅、酒精、蔗糖的溶液，導(dǎo)線、電流表、燒杯。要求：請選擇上述用品，設(shè)計(jì)原電池裝置，并畫出裝置簡圖，儀器藥品不限。學(xué)生總結(jié)：教師小結(jié)：構(gòu)成原電池的條件：【前提】常溫下，能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)?。?）有2種活動性不同的金屬（或金屬+非金屬導(dǎo)體）作電極；（2）電極材料均插入電解質(zhì)溶液中；（3）兩個(gè)電極相連形成閉合回路。設(shè)計(jì)意圖：強(qiáng)化學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出有探究價(jià)值的化學(xué)問題，能依據(jù)探究目的設(shè)計(jì)并優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)操作，能對觀察記錄的實(shí)驗(yàn)信息進(jìn)行加工并獲得結(jié)論；能和同學(xué)交流實(shí)驗(yàn)探究的成果，提出進(jìn)一步探究或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的設(shè)想；能尊重事實(shí)和證據(jù)，不迷信權(quán)烕，具有獨(dú)立思考、敢于質(zhì)疑和批判的創(chuàng)新精神。三、生活中的原電池投影展示：南孚電池、手機(jī)電池、鉛蓄電池教師小結(jié)：化學(xué)電池是新能源和可再生能源的重要組成部分?？茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步加速了電池技術(shù)的發(fā)展，鋅錳電池、鉛酸蓄電池等傳統(tǒng)電池的性能有了明顯提高；各種高效、安全、環(huán)保的新型化學(xué)電池不斷涌現(xiàn)，其中鋰離子電池和燃料電池發(fā)展較快。手機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、照相機(jī)和攝像機(jī)等電器所用的電池大多為鋰離子電池。設(shè)計(jì)意圖：關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的社會熱點(diǎn)問題，認(rèn)識環(huán)境保護(hù)和資源合理開發(fā)的重要性，具有可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學(xué)觀念；深刻理解化學(xué)、技術(shù)、社會和環(huán)境之間的相互關(guān)系，贊賞化學(xué)對社會發(fā)展的重大貢獻(xiàn)