2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué) 專題6 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 第3單元 第1課時 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能教案 蘇教版必修2

2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)專題6化學(xué)反應(yīng)與能量變化第3單元第1課時化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能教案蘇教版必修2課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、課程基本信息1.課程名稱：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

2.教學(xué)年級和班級：高中化學(xué)，蘇教版必修2，2024-2025學(xué)年，高三（1）班

3.授課時間：2024年10月10日，第1課時

4.教學(xué)時數(shù)：45分鐘二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.理解化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的原理，掌握原電池和電解池的基本概念及工作原理。

2.能夠分析實(shí)際問題中的能量轉(zhuǎn)化過程，運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題。

3.發(fā)展科學(xué)探究能力，通過實(shí)驗(yàn)觀察和數(shù)據(jù)分析，深入理解化學(xué)反應(yīng)與能量變化的關(guān)系。

4.培養(yǎng)科學(xué)思維，能夠運(yùn)用化學(xué)原理和證據(jù)來解釋化學(xué)現(xiàn)象，提高邏輯推理能力。

5.強(qiáng)化化學(xué)語言表達(dá)和交流能力，能夠清晰地闡述自己的觀點(diǎn)和思考，與他人進(jìn)行有效溝通。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：

-掌握原電池和電解池的構(gòu)成條件和工作原理。

-理解電極反應(yīng)和電子轉(zhuǎn)移過程。

-能夠運(yùn)用能量守恒定律分析化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化。

-學(xué)會設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的原理。

2.教學(xué)難點(diǎn)：

-原電池和電解池中電子轉(zhuǎn)移的微觀機(jī)制。

-電極反應(yīng)式的書寫和電極判斷。

-實(shí)際環(huán)境中影響電池性能的因素分析。

-將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的原理應(yīng)用于新型能源開發(fā)和環(huán)境保護(hù)。

舉例解釋：

-教學(xué)重點(diǎn)舉例：通過實(shí)驗(yàn)演示和模擬動畫，讓學(xué)生觀察和理解原電池中電子從負(fù)極流向正極的過程，以及電解池中電流如何驅(qū)動陰極還原和陽極氧化反應(yīng)。

-教學(xué)難點(diǎn)舉例：通過電子顯微鏡下的圖像和模型，幫助學(xué)生理解電子在原子層面的轉(zhuǎn)移過程。使用實(shí)際電池作為案例，分析電池使用中溫度、濃度等環(huán)境因素對電池性能的影響。四、教學(xué)方法與策略-采用講授法結(jié)合案例研究，清晰闡述原電池和電解池的原理及其在實(shí)際中的應(yīng)用。

-運(yùn)用討論法，鼓勵學(xué)生針對具體案例進(jìn)行分析，提高他們的分析和批判性思維能力。

-實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生通過觀察和操作，深化對電極反應(yīng)和電子轉(zhuǎn)移過程的理解。

-利用項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，例如設(shè)計一個小型的燃料電池。

2.教學(xué)活動設(shè)計：

-開展角色扮演活動，讓學(xué)生分別扮演電子、離子等角色，模擬化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化過程。

-安排實(shí)驗(yàn)活動，如制作簡易的原電池和電解池，觀察不同條件下電池的性能變化。

-設(shè)計互動游戲，通過游戲方式加深學(xué)生對電子轉(zhuǎn)移和電能轉(zhuǎn)化概念的理解。

3.教學(xué)媒體使用：

-利用多媒體課件展示原電池和電解池的微觀結(jié)構(gòu)和工作原理動畫。

-使用實(shí)物模型和圖解，幫助學(xué)生直觀理解電極反應(yīng)式的書寫和電子轉(zhuǎn)移過程。

-引入虛擬實(shí)驗(yàn)室軟件，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，增強(qiáng)實(shí)踐體驗(yàn)。五、教學(xué)過程1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

同學(xué)們，大家好！上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)與能量變化的關(guān)系，今天我們將進(jìn)一步探討化學(xué)能如何轉(zhuǎn)化為電能。在這個單元，我們將學(xué)習(xí)原電池和電解池的原理及其在實(shí)際中的應(yīng)用。希望通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，大家能夠掌握電極反應(yīng)和電子轉(zhuǎn)移過程，并將所學(xué)知識應(yīng)用于解決實(shí)際問題。

2.知識講解（15分鐘）

首先，我們來回顧一下原電池的構(gòu)成條件。一個完整的原電池包括兩個不同金屬電極（或半導(dǎo)體電極）、電解質(zhì)溶液以及閉合回路。在原電池中，負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子；正極上發(fā)生還原反應(yīng)，獲得電子。電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化。

3.案例分析（10分鐘）

現(xiàn)在讓我們來看一個實(shí)際案例：電動汽車的動力電池。電動汽車的動力電池是一種二次電池，它將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，為電動汽車提供動力。同學(xué)們，你們能想到動力電池工作時發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)嗎？

（學(xué)生思考回答）

很好，動力電池在工作時，正極發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)。通過電子轉(zhuǎn)移過程，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，驅(qū)動電動汽車運(yùn)行。

4.實(shí)驗(yàn)操作（15分鐘）

（1）將銅片和鋅片分別插入兩個小燒杯中的稀硫酸中；

（2）用導(dǎo)線將銅片和鋅片連接起來，形成閉合回路；

（3）觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

同學(xué)們可以分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察兩個電極上的氣泡情況，并記錄下來。

5.互動討論（10分鐘）

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，我們來討論一下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。同學(xué)們，你們觀察到什么現(xiàn)象？

（學(xué)生分享實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果）

很好，大家觀察到銅片上有氣泡生成，鋅片上沒有氣泡生成。這說明在原電池中，銅片作為正極，發(fā)生了還原反應(yīng)，獲得了電子；鋅片作為負(fù)極，發(fā)生了氧化反應(yīng)，失去了電子。

6.知識拓展（10分鐘）

除了原電池，我們?nèi)粘Ｉ钪羞€常常使用到電解池。比如，我們常用的電熱水器就是利用電解池原理制冷的。同學(xué)們，你們知道電熱水器的工作原理嗎？

（學(xué)生思考回答）

電熱水器通過電流做功，將水中的離子在電極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)加熱水的過程。這說明電解池不僅可以實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化，還可以實(shí)現(xiàn)熱能的轉(zhuǎn)化。

7.總結(jié)與反思（5分鐘）

同學(xué)們，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們了解了原電池和電解池的原理及其在實(shí)際中的應(yīng)用。希望大家能夠加強(qiáng)對電極反應(yīng)和電子轉(zhuǎn)移過程的理解，并將所學(xué)知識應(yīng)用于解決實(shí)際問題。

8.布置作業(yè)（5分鐘）

最后，請同學(xué)們完成課后作業(yè)：分析一種你熟悉的電池類型，闡述其工作原理及在實(shí)際中的應(yīng)用。六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

為了更深入地理解化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程，同學(xué)們可以閱讀一些與原電池和電解池相關(guān)的學(xué)術(shù)論文和書籍。例如，《化學(xué)反應(yīng)與能量變化》一書中詳細(xì)介紹了化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的原理和應(yīng)用；《電化學(xué)原理》一書則從理論角度深入探討了電子轉(zhuǎn)移過程。此外，同學(xué)們還可以查閱一些關(guān)于燃料電池、太陽能電池等新型能源轉(zhuǎn)換技術(shù)的資料，了解其在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)。

2.拓展建議：

（1）開展課外實(shí)驗(yàn)：同學(xué)們可以在家中或?qū)嶒?yàn)室里嘗試制作簡易的原電池和電解池，通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，加深對電極反應(yīng)和電子轉(zhuǎn)移過程的理解。

（2）制作科普視頻：邀請有興趣的同學(xué)，結(jié)合所學(xué)知識，制作關(guān)于原電池和電解池工作原理的科普視頻，通過生動形象的動畫和實(shí)驗(yàn)，讓更多的人了解這一領(lǐng)域的知識。

（3）參加學(xué)術(shù)講座：關(guān)注學(xué)術(shù)講座和研討會，邀請相關(guān)領(lǐng)域的專家進(jìn)行講解，提供更多深入了解化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的機(jī)會。

（4）開展課題研究：結(jié)合自身興趣，選擇與原電池和電解池相關(guān)的課題進(jìn)行研究，如新型電池材料的研發(fā)、電池性能的優(yōu)化等，提高自己的科研能力。

（5）參與社會實(shí)踐：關(guān)注新能源領(lǐng)域的發(fā)展動態(tài)，了解化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能在實(shí)際應(yīng)用中的前景和挑戰(zhàn)，為社會發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。七、課后拓展1.拓展內(nèi)容：

（1）閱讀材料：《自然雜志》或《科學(xué)美國人》等科學(xué)期刊中關(guān)于原電池和電解池的研究論文，了解該領(lǐng)域的前沿動態(tài)和技術(shù)突破。

（2）視頻資源：科普視頻網(wǎng)站中關(guān)于原電池和電解池工作原理的講解視頻，如BBC紀(jì)錄片《電的奇跡》等。

2.拓展要求：

（1）同學(xué)們在課后自主選擇拓展內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)，加深對原電池和電解池的理解。

（2）在學(xué)習(xí)過程中遇到問題，可隨時向老師請教，老師將盡力解答你的疑問。

（3）鼓勵同學(xué)們將所學(xué)知識運(yùn)用到實(shí)際生活中，關(guān)注新能源技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，為社會的進(jìn)步貢獻(xiàn)自己的力量。

（4）在下一節(jié)課上，可向老師和同學(xué)們分享你的學(xué)習(xí)心得和感悟，共同進(jìn)步。

希望同學(xué)們能夠充分利用課后時間，通過閱讀和觀看視頻資源，拓寬知識面，提高自己的科學(xué)素養(yǎng)。同時，將所學(xué)知識與實(shí)際生活相結(jié)合，關(guān)注新能源技術(shù)的發(fā)展，為國家的科技進(jìn)步貢獻(xiàn)自己的力量。如有問題，請隨時與老師溝通交流，老師將竭誠為您解答。八、課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測1.課堂小結(jié)：

本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了原電池和電解池的原理及其在實(shí)際中的應(yīng)用。我們了解到，原電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，由兩個不同金屬電極（或半導(dǎo)體電極）、電解質(zhì)溶液和閉合回路組成。在原電池中，負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子；正極上發(fā)生還原反應(yīng)，獲得電子。電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化。電解池則是利用電流做功，將水中的離子在電極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化。同學(xué)們，你們能否簡要概括一下原電池和電解池的工作原理及其應(yīng)用呢？

2.當(dāng)堂檢測：

（1）選擇題：

①原電池中，哪個電極發(fā)生氧化反應(yīng)？

A.負(fù)極B.正極C.電解質(zhì)溶液D.導(dǎo)線

②在電解池中，電流的作用是驅(qū)動什么反應(yīng)？

A.氧化反應(yīng)B.還原反應(yīng)C.水的分解D.以上都對

（2）簡答題：

請簡述原電池和電解