化學(xué)能與電能（第一課時） 教學(xué)設(shè)計

附件：教學(xué)設(shè)計方案模版教學(xué)設(shè)計方案課程化學(xué)能與電能課程標(biāo)準(zhǔn)普通高中《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）》要求通過生產(chǎn)、生活中的實例了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化;舉例說明化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系及其應(yīng)用。教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課人教版高中化學(xué)必修二第二章第二節(jié)——化學(xué)能與電能的第一課時。原電池原理是中學(xué)化學(xué)重要基本理論之一，從反應(yīng)物之間電子轉(zhuǎn)移的角度看，原電池概念的形成是氧化還原反應(yīng)本質(zhì)的拓展和應(yīng)用；從思維角度看，“將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能”的思想，是對火力發(fā)電的原理“化學(xué)能→熱能→機械能→電能”思維方式的反思和突破。教學(xué)目標(biāo)1、了解原電池的定義。2、理解原電池的工作原理。3、通過探究實驗，掌握原電池形成的條件。學(xué)習(xí)目標(biāo)1、了解原電池的定義：知道火力發(fā)電的原理是將化石燃料燃燒放出的能量（即化學(xué)能）先轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能再轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽涝姵厥腔瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。2、理解原電池的工作原理：能以銅鋅原電池（稀H2SO4作電解液）為例，從宏觀（實驗現(xiàn)象）——微觀（線路中電子、溶液中離子流動的方向分析）——符號（電極反應(yīng)式）三重表征，判斷正負(fù)極，正確規(guī)范書寫電極反應(yīng)方程式。3、通過探究實驗，能說出原電池形成的條件，會判斷原電池裝置圖，了解對比實驗在科學(xué)探究中的運用，學(xué)會控制實驗條件的研究方法。學(xué)情分析經(jīng)過一年半化學(xué)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了金屬的活動性順序，氧化還原反應(yīng)等相關(guān)知識，學(xué)生也已經(jīng)具備了一定的基礎(chǔ)知識和分析問題、解決問題的能力。同時由于原電池學(xué)生第一次接觸學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)上力求激發(fā)興趣，不宜馬上拓展。重點、難點重點：初步認(rèn)識原電池原理和形成條件。難點：化學(xué)反應(yīng)速率的簡單計算教與學(xué)的媒體選擇PPT、視頻動畫課程實施類型√偏教師課堂講授類偏自主、合作、探究學(xué)習(xí)類備注教學(xué)活動步驟序號1情境引導(dǎo)：預(yù)習(xí)案抽講。從燃煤發(fā)電過程中的能量轉(zhuǎn)化過程中的弊端，引出原電池裝置。2問題思考：化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的要求：氧化還原反應(yīng)。3演示實驗：實驗2-4觀察分析現(xiàn)象回答問題，歸納形成“原電池”的原理。4學(xué)生合作探究：根據(jù)提供器材，自行設(shè)計實驗，記錄實驗現(xiàn)象。5討論總結(jié)出原電池形成的條件。6具體應(yīng)用：判斷原電池裝置圖，解決“格林太太的牙齒”的問題；相關(guān)練習(xí)。教學(xué)活動詳情教學(xué)活動1：獲得概念：通過火力發(fā)電初步習(xí)得化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為電能活動目標(biāo)引入原電池概念解決問題原電池的定義技術(shù)資源用PPT展示圖畫和flash動畫，給學(xué)生感性的認(rèn)識，并提出思考常規(guī)資源板書：化學(xué)能與電能------原電池活動概述【引入】燃煤發(fā)電環(huán)境污染，轉(zhuǎn)化步驟多、損失大，有無化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置？【師生小結(jié)】原電池的定義：我們把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池教與學(xué)的策略通過圖片展示火力發(fā)電的弊端，水果電池的燈泡發(fā)亮，激發(fā)學(xué)生的求知欲和興趣。反饋評價學(xué)生興趣加大，思考問題。教學(xué)活動2：明確概念的適用范圍和條件：提供實驗事實，理解原電池的工作原理活動目標(biāo)學(xué)習(xí)原電池的原理解決問題提供實驗事實，理解原電池的工作原理技術(shù)資源PPT，視頻，微觀FLASH動畫常規(guī)資源課本活動概述【提問】要將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能，必須要選擇合適類型的化學(xué)反應(yīng)。電流是電子的定向移動引起的，在前面學(xué)過的哪種反應(yīng)類型有電子的轉(zhuǎn)移？【學(xué)生回答】氧化還原反應(yīng)。【過渡】要想使氧化還原反應(yīng)釋放的能量不通過熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽鸵O(shè)計一種裝置，使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個不同的區(qū)域進行，并使其間的電子轉(zhuǎn)移，在一定條件下形成電流。宏觀：【演示實驗】實驗2-4：將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接（導(dǎo)線中間接入一個電流表），平行插入盛有稀硫酸的燒杯中，觀察現(xiàn)象并準(zhǔn)確記錄。微觀：【提問】以下問題依次展開：①銅片表面的氣泡可能是什么？②該氣體是如何產(chǎn)生的？③電子從何而來，如何流動？④這個過程實現(xiàn)了哪些能量之間的轉(zhuǎn)化？⑤如何用式子表示正負(fù)極表面的變化過程？⑥在內(nèi)電路中，溶液離子的流動方向如何？符號：【小結(jié)】原電池的工作原理：負(fù)極：電子流出，較活潑，（鋅片）：Zn－2e-=Zn2+（氧化反應(yīng)）正極：電子流入，較不活潑，（銅片）：2H++2e-=H2↑（還原反應(yīng)）總電極反應(yīng)式：Zn+2H+==Zn2++H2↑教與學(xué)的策略通過PPT和FLASH動畫視頻，從三重表征學(xué)習(xí)原電池原理。反饋評價因為有多媒體的運用，學(xué)生對于原電池原理，產(chǎn)生電流，掌握得較好。教學(xué)活動3：明確概念的適用范圍和條件：通過實驗探究，總結(jié)原電池形成的條件活動目標(biāo)通過實驗探究，總結(jié)原電池的條件解決問題掌握原電池的形成條件技術(shù)資源PPT，學(xué)生分組實驗常規(guī)資源黑板活動概述提出問題：【過渡】原電池的發(fā)明實現(xiàn)了化學(xué)能和電能的直接轉(zhuǎn)化，怎么判斷一個類似的裝置能否組成原電池？（能否有電流產(chǎn)生）猜想、設(shè)計方案并實驗：【學(xué)生活動】P41“科學(xué)探究”，學(xué)生自行從給定的用品中選擇組成原電池，討論哪些裝置可以形成原電池。（使學(xué)生學(xué)會控制實驗條件的方法，探究原電池的組成條件）實驗用品：鋅片、銅片、石墨電極，導(dǎo)線、金屬夾、靈敏電流表、酒精溶液、蔗糖溶液、燒杯。思考討論與處理數(shù)據(jù)：【思考與交流】通過以上實驗，構(gòu)成一個原電池需要哪些條件？得出結(jié)論：【小結(jié)】組成原電池的條件：應(yīng)由有兩種活動性不同的金屬（或一種是非金屬導(dǎo)體）作電極；電解質(zhì)溶液提供離子移動；導(dǎo)線，使兩極相連形成閉合電路。相對活潑的金屬做負(fù)極?！窘處煆娬{(diào)】構(gòu)成原電池的條件:兩極一液成回路。教與學(xué)的策略通過PPT，學(xué)生分組實驗探究，分析總結(jié)構(gòu)成原電池的條件。反饋評價通過學(xué)生親自動手分組實驗，學(xué)生很容易就找過原電池的構(gòu)成條件。教學(xué)活動4：運用概念對外辦事：運用原電池原理解決問題活動目標(biāo)運用原電池原理解決問題解決問題完成有關(guān)原電池相應(yīng)題目，解決實際問題技術(shù)資源PPT，練習(xí)題常規(guī)資源黑板活動概述1、下列各裝置中能組成原電池的是（）2、故事：在倫敦的上流社會，有一位貴族夫人格林太太，她有一口整齊潔白的牙齒。但其中鑲有兩顆假牙：一顆是黃金的-這是格林太太富有的象征；另一顆是不銹鋼的—這是一次車禍留下的痕跡。令人百思不解的是：打從車禍以后，格林太太經(jīng)常頭疼，夜間失眠，心情煩躁……盡管一些國際上知名的專家教授絞盡腦汁但格林太太的病癥未能有絲毫的減輕，而且日趨嚴(yán)重……她的病真的就沒治了嗎？后來是一位化學(xué)家解除了她的痛苦。通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，你能知道是怎么一回事嗎？教與學(xué)的策略通過PPT，展示實驗過程，并講解注意事項。反饋評價通過此活動，培養(yǎng)學(xué)生運用知識解決問題的能力。評價量規(guī)【課堂練習(xí)】1.如下圖，下列裝置屬于原電池的是（）2.把a、b、c、d四塊金屬浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池，若a、b相連時，a為負(fù)極；c、d相連時，電流由d到c；a、c相連時，c極上產(chǎn)生大量氣泡