高中化學(xué)-化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

PAGE1教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)（化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展點(diǎn)）1.“宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)發(fā)展點(diǎn)：能從宏觀和微觀角度理解原電池的工作原理。2.“變化觀念與平衡思想”素養(yǎng)發(fā)展點(diǎn)：認(rèn)識(shí)到化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，初步嘗試?yán)没瘜W(xué)反應(yīng)中的能量變化。3.“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”素養(yǎng)發(fā)展點(diǎn)：以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)構(gòu)建原電池工作原理的認(rèn)知模型。4.“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”素養(yǎng)發(fā)展點(diǎn)：提升學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)價(jià)值的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，了解化學(xué)科學(xué)對(duì)個(gè)人生活和社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)。二、教學(xué)重點(diǎn)：原電池的工作原理三、教學(xué)難點(diǎn)：原電池的工作原理和構(gòu)成條件四、教學(xué)過程【引入】通過前面的學(xué)習(xí)，我們知道化學(xué)反應(yīng)中會(huì)伴隨能量的變化，哪位同學(xué)可以舉例說明一下？【學(xué)生】舉例常見的吸收能量和放出能量的反應(yīng)【投影】教材中“交流·研討”的例子，從能量轉(zhuǎn)化的角度分析其中的原因。【學(xué)生】即熱飯盒中金屬鎂和水反應(yīng)放出大量的熱，放出的熱量傳遞給飯菜，從而加熱飯菜；利用鋁熱反應(yīng)中放出的大量的熱可以將鐵熔化成鐵水，從而將斷裂的鋼軌修補(bǔ)好。這兩個(gè)例子中的能量變化都是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能?！局v述】即熱飯盒能加熱食物，鋁熱劑能焊接鋼軌，都是化學(xué)反應(yīng)過程中產(chǎn)生的能量以熱能的形式釋放出來，像這樣的反應(yīng)叫做放熱反應(yīng)；還有一部分反應(yīng)需要源源不斷地從外界吸收熱量才能維持反應(yīng)的進(jìn)行，這樣的反應(yīng)叫做吸熱反應(yīng)。由此可見，化學(xué)能和熱能可以相互轉(zhuǎn)化?！景鍟恳弧⒒瘜W(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化【過渡】化學(xué)能不僅可以與熱能相互轉(zhuǎn)化，也能與電能相互轉(zhuǎn)化。首先看一下化學(xué)能是如何轉(zhuǎn)化為電能的?！就队啊刻骄繉?shí)驗(yàn)一：將Zn片，Cu片平行插入稀H2SO4溶液中；探究實(shí)驗(yàn)二：若將Zn片、Cu片用導(dǎo)線連接再插入稀H2SO4溶液中實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)【學(xué)生活動(dòng)】探究實(shí)驗(yàn)一：現(xiàn)象：鋅片：有氣泡產(chǎn)生；銅片：無明顯現(xiàn)象；溶液顏色：無變化探究實(shí)驗(yàn)二：現(xiàn)象：銅片：無明顯現(xiàn)象；溶液顏色：無變化【問題探究】1.探究實(shí)驗(yàn)一中為什么鋅片上有氣體，而銅片上沒有？2．探究實(shí)驗(yàn)二中，銅片上的氣體是什么？該氣體是如何產(chǎn)生的？電子從何而來？（提示：溶液的顏色沒有變化）【學(xué)生活動(dòng)】談?wù)摶卮饐栴}探究實(shí)驗(yàn)一：原因：鋅片的金屬活動(dòng)性在氫之前，而銅的金屬活動(dòng)性順序在氫之后探究實(shí)驗(yàn)二：氣體是氫氣；氫氣是離子的電子生成的；電子是鋅片而不是銅片失去的。電子通過導(dǎo)線從鋅片傳到銅片?！締栴}探究】如果電子通過導(dǎo)線從鋅片傳到銅片，那么在鋅片和銅片之間接上電流表會(huì)有什么現(xiàn)象？【學(xué)生】猜測(cè)電流表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。【投影】為了驗(yàn)證學(xué)生們的對(duì)電子來源的猜測(cè)，完成探究實(shí)驗(yàn)三：若將Zn片、Cu片用導(dǎo)線連接再插入稀H2SO4溶液中，并接入電流表?！緦W(xué)生活動(dòng)】探究實(shí)驗(yàn)三：現(xiàn)象：電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)【講述】如同學(xué)們猜測(cè)，電子是從鋅片通過導(dǎo)線傳到銅片上的。【問題探究】電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)說明能量是如何轉(zhuǎn)化的？【學(xué)生】化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能【講述】像這樣能夠?qū)⒒瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置稱為原電池?！景鍟慷?、化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化原電池定義【問題探究】原電池的工作原理是怎樣的呢？多媒體放映銅鋅硫酸原電池的動(dòng)畫模擬，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組討論，完成問題探究：①從氧化還原的角度分析銅片和鋅片上發(fā)生的反應(yīng)。②導(dǎo)線中（外電路）電子的流動(dòng)方向。③溶液中（內(nèi)電路）陰陽離子的移動(dòng)方向?！緦W(xué)生】銅片上氫離子得電子，生成氫氣。鋅片上鋅失電子，生成鋅離子。電子從鋅片通過導(dǎo)線傳到銅片上。溶液中，氫離子向銅極移動(dòng)，硫酸根向鋅極移動(dòng)?！究偨Y(jié)】在實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)把銅片和鋅片同時(shí)浸入稀硫酸時(shí)，由于鋅比銅活潑，鋅失去電子被氧化成Zn2+進(jìn)入溶液中，鋅片上的電子通過導(dǎo)線流向銅片，溶液中的H+從銅片上獲得電子而被還原成氫氣從銅片上逸出?？梢?，原電池是利用氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。【學(xué)生練習(xí)】判斷下列裝置能否構(gòu)成原電池。【學(xué)生活動(dòng)】完成判斷，并總結(jié)出構(gòu)成原電池的條件：①兩種活潑性不同的電極②用導(dǎo)線相連③插入電解質(zhì)溶液里【引導(dǎo)】引導(dǎo)學(xué)生寫出后兩個(gè)裝置的電極反應(yīng)及總反應(yīng)，總結(jié)構(gòu)成原電池的前提是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)【設(shè)問】對(duì)即熱飯盒的構(gòu)造有沒有新認(rèn)識(shí)？【學(xué)生活動(dòng)】小組討論后回答，撤掉紙板后，氯化鈉溶解在水里，形成電解質(zhì)溶液，鎂和鐵活潑性不同的金屬，構(gòu)成原電池。【學(xué)以致用】提出格林太太的問題，請(qǐng)同學(xué)們幫忙解決？【學(xué)生活動(dòng)】小組討論，找到病因：格林太太的兩個(gè)假牙的材質(zhì)的活潑性不同，和唾液構(gòu)成原電池，產(chǎn)生電流，長(zhǎng)時(shí)間刺激神經(jīng)，使得格林太太有不舒服的感覺。解決辦法：鑲成兩顆金牙；或者拔掉不銹鋼牙；或者鑲成兩個(gè)烤瓷牙?！就队啊客队案鞣N各樣的電池【講述】舉例說明化學(xué)能和電能可以相互轉(zhuǎn)化，也可以與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化【板書】三、化學(xué)能與其他形式能的轉(zhuǎn)化【學(xué)生練習(xí)】下圖是Zn和Cu組成的原電池示意圖，某小組做完該實(shí)驗(yàn)后，在讀書卡片上記錄如下圖，卡片上描述合理的是 ()卡片No.1Date:2018－3－30實(shí)驗(yàn)記錄：①導(dǎo)線中電流方向：鋅→銅。②銅極上有氣泡產(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：③Zn為正極，Cu為負(fù)極。④銅比鋅活潑。⑤H＋向銅片移動(dòng)。五、課后作業(yè)：根據(jù)提供的材料，設(shè)計(jì)西紅柿電池。學(xué)情分析知識(shí)儲(chǔ)備：（1）學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，并且對(duì)化學(xué)能與熱能、電能之間的轉(zhuǎn)化實(shí)例以及常見的電池有一定的認(rèn)識(shí)。（2）學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了氧化還原反應(yīng)，對(duì)氧化還原反應(yīng)的特征有較好的認(rèn)識(shí)。并掌握了氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)與電子得失（化合價(jià)升降）的聯(lián)系。這將有助于學(xué)習(xí)者理解并掌握原電池的工作原理。學(xué)生特點(diǎn)：高一學(xué)生求知欲強(qiáng)、興趣廣泛但不穩(wěn)定，思維活躍但不深刻，分析問題和解決問題的能力也有待提高。因此，教學(xué)中要充分利用實(shí)驗(yàn)、多媒體技術(shù)等手段激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使抽象內(nèi)容形象化，增加內(nèi)容的可理解性。效果分析本節(jié)以“化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量”為主題，以原電池的工作原理為例，讓學(xué)生體會(huì)了化學(xué)反應(yīng)如何為人類提供能量。通過本節(jié)課學(xué)習(xí)不僅僅讓學(xué)生理解了原電池的基本原理，還讓學(xué)生明白了構(gòu)成原電池的條件及前提，能夠根據(jù)電池反應(yīng)原理，解決實(shí)際中的問題并能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的原電池。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究過程中，提高了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力、學(xué)生的思維能力、分析能力以及解決實(shí)際問題的能力，提升了學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)價(jià)值的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，了解化學(xué)科學(xué)對(duì)個(gè)人生活和社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)。有些學(xué)生的動(dòng)手能力較差，實(shí)驗(yàn)時(shí)畏畏縮縮，實(shí)驗(yàn)的速度太慢，今后還要鍛煉學(xué)生掌握基本的操作技能。教材分析本節(jié)課的內(nèi)容是魯科版高中化學(xué)必修二第二章第三節(jié)的第二課時(shí)《化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量》，內(nèi)容主要包括化學(xué)反應(yīng)為人類提供熱能和電能兩個(gè)部分，屬于化學(xué)反應(yīng)原理的范圍，是學(xué)生在學(xué)習(xí)了化學(xué)鍵和化學(xué)反應(yīng)中的能量變化內(nèi)容的基礎(chǔ)上的知識(shí)，又為在選修模塊中繼續(xù)探討這一問題奠定基礎(chǔ)。本節(jié)課作為必修內(nèi)容中的一部分，在知識(shí)的深度上偏低，要符合所有學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況；在廣度上要有一定的拓展，使得學(xué)習(xí)者能夠有一個(gè)較為開闊的學(xué)習(xí)視野；而在學(xué)習(xí)知識(shí)上要把握好基礎(chǔ)知識(shí)的框架，為部分學(xué)習(xí)者的后續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。評(píng)測(cè)練習(xí)1．下列關(guān)于能源和作為能源的物質(zhì)的敘述中錯(cuò)誤的是()A．化石能源物質(zhì)內(nèi)部蘊(yùn)儲(chǔ)著大量的能量B．綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí)，將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能“貯存”起來C．物質(zhì)的化學(xué)能可以在不同條件下轉(zhuǎn)化為熱能、電能為人類所利用D．吸熱反應(yīng)沒有利用價(jià)值2．(雙選)下列關(guān)于原電池的敘述正確的是()A．構(gòu)成原電池的正極和負(fù)極的材料必須是兩種不同的金屬B．原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置C．在原電池中，電子流出的一極是負(fù)極D．原電池放電時(shí)，電路中的電流是從負(fù)極到正極3．下列燒杯中盛放的都是稀硫酸，在銅電極上能產(chǎn)生氣泡的是()4．對(duì)于鋅、銅和稀硫酸構(gòu)成的原電池，下列有關(guān)說法正確的是()①Zn是負(fù)極②Cu是正極③負(fù)極反應(yīng)：Zn—2e－===Zn2＋④正極反應(yīng)：Cu2＋＋2e－===CuA．僅①②B．僅①②③C．僅②③④D．①②③④5.根據(jù)下列事實(shí)：①X＋Y2＋===X2＋＋Y；②Z＋2H2O(冷)===Z(OH)2＋H2↑；③Z2＋氧化性比X2＋弱；④由Y、W電極組成的電池，電極反應(yīng)為W2＋＋2e－===W、Y－2e－===Y2＋，可知X、Y、Z、W的還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?)A．X＞Z＞Y＞W(wǎng)B．Z＞W(wǎng)＞X＞YC．Z＞Y＞X＞W(wǎng)D．Z＞X＞Y＞W(wǎng)6．(雙選)某原電池的總反應(yīng)為2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，不能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是()A．正極為Cu，負(fù)極為Fe，電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液B．正極為Cu，負(fù)極為Fe，電解質(zhì)溶液為Fe(NO3)3溶液C．正極為Fe，負(fù)極為Zn，電解質(zhì)溶液為Fe2(SO4)3溶液D．正極為Ag，負(fù)極為Cu，電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液7．如圖在銀鋅原電池中，以硫酸銅為電解質(zhì)溶液，鋅為______極，電極上發(fā)生的是______(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。電極反應(yīng)式為______________，鋅片上觀察到的現(xiàn)象為______________，銀為______極，電極上發(fā)生的是__________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，電極反應(yīng)式是______________________，銀片上觀察到的現(xiàn)象是____________。8．由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。裝置現(xiàn)象二價(jià)金屬A不斷溶解C的質(zhì)量增加A上有氣體產(chǎn)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題：(1)裝置甲中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________________________。(2)裝置丙中溶液的H＋的濃度________(選填“變大”“變小”或“不變”)。(3)四種金屬活潑性由強(qiáng)到弱的順序是______________________________。9．某學(xué)習(xí)小組對(duì)原電池的構(gòu)成及形成條件做如下探究性實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你推測(cè)可能的現(xiàn)象，并給出合理的解釋。編號(hào)裝置圖示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容現(xiàn)象解惑或說明1Cu、Zn同時(shí)插入，但不接觸①②2將Cu、Zn用導(dǎo)線連接起來并接電流計(jì)③④3Zn、Zn與稀硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)⑤⑥4Cu、石墨與稀硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)⑦⑧5Zn、石墨與稀硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)⑨⑩①_______________________________________________________________②_______________________________________________________________③_______________________________________________________________④_______________________________________________________________⑤_______________________________________________________________⑥_______________________________________________________________⑦_(dá)______________________________________________________________⑧_______________________________________________________________⑨_______________________________________________________________⑩_______________________________________________________________課后反思本節(jié)課是以學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)探究課。在教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)是學(xué)生實(shí)踐體驗(yàn)的一部分,通過自主實(shí)驗(yàn),啟發(fā)引導(dǎo),小組合作,討論分析等方法,讓實(shí)驗(yàn)成為幫助學(xué)生獲取新知識(shí)的重要手段,在其過程中培養(yǎng)他們的合作意識(shí),并激發(fā)他們的探究熱情。從整體教學(xué)效果來看,學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握是相當(dāng)不錯(cuò)的,學(xué)生都能輕松,愉快地掌握并應(yīng)用,為后面的新內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),也給了學(xué)生充分展示自己的機(jī)會(huì),使課堂成為以學(xué)生為中心的教學(xué)活動(dòng),真正體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。通過本節(jié)課的教學(xué)還發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生的動(dòng)手能力較差，實(shí)驗(yàn)時(shí)畏畏縮縮，實(shí)驗(yàn)的速度太慢，今后還要鍛煉學(xué)生掌握基本的操作技能。另外，探究實(shí)驗(yàn)過程中，如何設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單易操作、現(xiàn)象明顯且能說明問題的實(shí)驗(yàn)，如何在教學(xué)過程中設(shè)計(jì)層層深入、循序漸進(jìn)的問題啟發(fā)學(xué)生，都是需要繼續(xù)思考和創(chuàng)新的地方。課標(biāo)分析“化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量”承接“化學(xué)反應(yīng)中的能量變化”，本節(jié)將引領(lǐng)學(xué)生更進(jìn)一步理解化學(xué)反應(yīng)中的能量變化及如何利用化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。從教學(xué)考試來看，化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化是高考的必考知識(shí)點(diǎn)。本節(jié)課需要在學(xué)生已有的氧化還原知識(shí)的基礎(chǔ)上幫助他們建立化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系。從社會(huì)方面來說，能源是一切生物生活的基本條件，現(xiàn)代社會(huì)活動(dòng)都離不開能源，所以培養(yǎng)學(xué)生能源意識(shí)非常重要。另外，本節(jié)通過探究活動(dòng)使學(xué)生在獲得化學(xué)知