化学能与电能第一课时PPT 《化学能与电能》第一课时教学设计

　　一、教材内容分析 本节内容位于《普通高中课程标准实验教科书 化学必修2》第二章第二节《化学能与电能》第一部分。本节课内容既是对化学必修1氧化还原反应本质的拓展和应用,又是对前一节一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量论述的丰富和完善。还为以后学好《化学选修4化学反应原理》中金属腐蚀与防护中等知识奠定基础。
　　二、教学三维目标
　　(1)知识与技能
　　1、知道化学能转化为电能的方式,从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。
　　２、了解原电池的概念，理解原电池的工作原理,探究原电池的构成条件。
　　３、学习实验探究问题的方法。
　　(2)过程与方法
　　1、通过对铜锌原电池的实验探究，加深对原电池概念及工作原理的理解。
　　2、为学习原电池的构成要素,设计对比试验进行探究,进一步理解实验探究的意义；学习科学探究的基本方法,提高学生科学探究的能力。
　　(3)情感、态度与价值观
　　 提高学习化学的兴趣，乐于探究化学能直接转化成电能的奥秘，体会科学研究的艰辛与喜悦，感受化学世界的奇妙。
　　三、教学重难点
　　(1)教学重点 ①原电池的概念和原电池的工作原理
　　②原电池的构成条件
　　 ③认识化学能转化为电能对现代化的重大意义
　　(2)教学难点 ①通过对铜锌原电池的试验探究,引导学生从电子转移的角度理解化学能向电能转化的本质
　　②原电池的构成条件
　　四、设计思路（1）通过介绍材料（伏打电池的发明）创设教学情景，提出关于化学能如何转化为电能的问题，沿着伏打发明电池的历程开始自主探究,得到启发，设计、动手实验探讨原电池原理。然后开展第二个探究性实验：通过提供材料，让学生设计实验方案，分组讨论、得出最佳方案，探讨构成原电池的条件。最后开展第三个探究性实验：利用所学知识，根据现有材料，制作水果电池，让学生体验学习化学乐趣。
　　（2）生活在现代社会，学生对“电”有着较丰富的感性认识。要充分利用学生已有的经验，以及电学、化学反应中能量变化和氧化还原反应等知识，调动学生主动探索科学规律的积极性。通过实验探究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质以及这种转化的综合利用价值。
　　五、教学方法 讲授法实验探究法讨论分析法 阅读法归纳法练习法
　　六、教具准备多媒体（原电池课件）、烧杯、导线、电流表、Cu 片、Zn片、Fe片、Mg片、Zn片、Al片 、石墨棒；稀硫酸、NaOH溶液、酒精、蔗糖溶液、橙汁、苹果汁、柠檬汁、苹果、桔子等。
　　七、教学过程
　　[教学环节1] 创设问题情景
　　[教师活动] 随着科技发展和社会进步,各种电器进入我们的生活.试验电器需要电能,电能是当代社会试验最广泛\最方便\污染最小的二次能源.那么,化学能怎样转化为电能呢?
　　[学生活动] 思考化学能转化成电能的方式
　　[设计意图] 通过创设问题情景,激发学生的学习热情.
　　[教学环节2] 阅读课本相关内容
　　[教师活动] 阅读课本p40,看图2-8 火电站工作原理示意图了解化学能转化成电能的具体转化过程
　　[学生活动] 阅读课本中关于电力在当今社会的应用和作用。
　　[设计意图]明确电力在当今社会的应用和作用。
　　[教学环节3]思考\讨论
　　[教师活动] 引导学生分析火力发电的原理、利与弊;引导学生分析燃烧的氧化还原本质及其体系能量的变化。
　　 [学生活动] 讨论并分析火力发电的原理、利与弊。燃烧的氧化还原本质及其体系能量的变化。
　　[设计意图]通过分析火力发电的利与弊，实现从“化学能→热能→机械能→电能”的思维模式向“将化学能直接转化为电能”的新思维模式的转换.
　　[教学环节4] 思考交流
　　[教师活动] 能否将化学能直接转化为电能,怎样才能实现这个转变？[媒体展示]
　　[学生活动] 思考交流火力发电的不足，提出改进措施
　　[设计意图] 从火力发电厂的图片入手，引导学生分析得出这种方法的不足之一是能量利用率不高，那能不能将化学能直接转变为电能呢？从而快速切入课题。
　　[教学环节5] 进行科学探究1
　　[教师活动] [媒体展示] 请完成下列一组实验。1、将Zn、Cu分别插入稀硫酸，观察现象。
　　2、将Zn、Cu同时插入稀硫酸中，但不接触（如图所示），观察现象。
　　3、用导线将锌片和铜片上端连接插入盛有稀硫酸中（如图所示），主要观察铜片上的现象。实验结束后，将铜片与锌片放在滤纸上。
　　[学生活动] 动手进行探究，观察到将Zn、Cu同时插入稀硫酸中，但不接触时只有锌片表面有气泡，而用导线将锌片和铜片上端连接插入稀硫酸时铜片表面竟产生了气泡，并且电流表的指针发生了偏转,发现问题并提出质疑：铜片不能与硫酸反应，它表面缘何有气泡产生？
　　[设计意图] 通过实验,实物投影,学生清楚的观察到电流计指针发生偏转,锌片、铜片上产生大量气泡.说明反应过程中产生了电流.形象\直观地展示了化学能转化为电能的过程,给学生造成强烈的视觉冲击.为后面分析原电池工作原理打下基础.
　　[教学环节6] 用动画构建原电池的模型
　　[教师活动] 【多媒体展示】Cu �Zn原电池微观粒子运动的动画模拟，并展示Cu片.Zn片上得失电子的反应式.
　　[板书]
　　铜片上: 2H++2e- =H2↑
　　锌片上: Zn-2e-=Zn2+
　　引导学生]这一装置中的能量是如何变化的？
　　[板书]
　　原电池的定义：将化学能转化成电能的装置叫原电池。
　　[学生活动] 通过观看模拟动画：学生了解到电子由锌片移动到铜片，溶液中阳离子往铜片移动，阴离子往锌片移动。
　　铜片上: 2H++2e- =H2↑ (还原反应)
　　锌片上: Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应)
　　Zn+2H+=Zn2++H2↑
　　Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
　　氧化还原反应
　　[回答]
　　化学能转化为电能
　　[设计意图] 通过具体生动的动画将学生看不见的微观世界宏观化从而帮助学生理解原电池的工作原理。
　　让学生从能量转化的观点揭示原电池的本质
　　[教学环节7] 引导分组实验，进行科学探究2
　　[教师活动] [过渡]电池形成了，而所有的电池都有正负极。那么我们的这个原电池的正负极分别是哪一极呢？怎样证明？
　　[引导学生讨论猜测]
　　[板书]
　　原电池正负极的判别：
　　1、从实验现象可判别正负极。
　　2、电子的流出极是负极。
　　3、失电子极是负极。
　　4、发生氧化还原的极。
　　[学生活动] 【学生讨论】由原电池学生联想到日常生活中使用的标明正负极的电池。
　　1、利用已有的物理知识电子的流动方向判别电机的正负。
　　2、利用电流表测已知正负极的电池，依据指针偏转方向做对比实验来确定原电池的正负极。
　　测量结果表明：Cu作正极，Zn作负极。
　　学生分组探究原电池的形成条件。并分组汇报：
　　[设计意图] 层层深入的设问引导学生积极思考问题,并能用已有知识去解决实际问题。
　　培养学生科学的探究方法。
　　[教学环节8] 引导分组实验，进行科学探究3
　　[教师活动] [过渡]原电池的组成部分有哪些？那么原电池的形成条件是怎样的呢？
　　改变试验的一个因子;
　　【引导】让学生认识到实验中三个变量之间的关系：电机材料：同种电极;不同种电极；电解质溶液：电解质与非电解质；通络：闭合回路的形成。暗示以此确定设计实验的探究方向。
　　[板书]
　　1、活泼性不同的两极。
　　2、电解质溶液。
　　3、形成闭合回路。
　　【引导】引导学生从原电池的定义角度分析原电池的另外一个形成条件：自发进行的氧化还原反应。
　　4、自发进行的氧化还原反应
　　[学生活动] 【展示学生分组讨论结果】(全班12组分成三个大的方向)，将得出此结论的组数对应填入表格，并得出结论;
　　形成原电池条件:
　　1、活泼性不同的两极。
　　2、电解质溶液。
　　3、形成闭合回路。
　　4、自发进行的氧化还原反应。
　　[设计意图] 培养学生的科学素养：改变一个试验因子，进行科学探究。
　　通过小组探究实验活动，培养学生自主探索创新精神和
　　同学间的交流合作学习协作精神，
　　[教学环节9] 引导学生讨论交流汇报
　　[教师活动] 【引导】引导学生讨论交流汇报
　　成果汇报:有下列材料：Zn片、Cu片、导线、水果 、电流计,请设计一个装置使电流计指针发生偏转。并看能否将没了电池的生日贺卡重新发出声音。
　　并留下问题：为什么有些同学的水果电池电流小，而有些却电流大呢？让学生课后思考
　　[学生活动] 学生动手自创水果电池。（有些可能让贺卡发出声音，有些可能不行。）
　　本节课所学知识可以归纳为：四个一。
　　一个知识---原电池的相关知识：定义，原理，正负极的判别，形成条件。
　　一种方法----用试验方法探究原电池的形成条件：每次改变一个试验因子。
　　一种思路----问题――猜想――试验论证――问题――
　　一种思想---学已致用的思想。
　　[设计意图] 搭建平台展示学生资源：使个体资源在合作中得利用，形成优秀的集体资料。结合学生实际设计教学。
　　归纳整理、体验成功。
　　[教学环节10] 作业布置
　　[教师活动] 课本P45---4
　　[学生活动] [自主发展作业]
　　水果电池的电流大小与哪些因素有关？写一篇小论文。
　　[设计意图] 让热情延续，进一发展
　　八、板书设计：一、原电池概念： 将化学能转化为电能的装置。
　　二、原电池工作原理 1、反应现象
　　 2、电子的流出极
　　负极：Zn-2e-=Zn2+ 3、失电子极
　　 4、发生氧化反应的极
　　电子 电流
　　(化学能转化为电能)
　　正极：2H++2e- =H2↑ (还原反应)
　　三、形成原电池条件:
　　(1) 有两种活性性不同的两极(金属或非金属单质)
　　(2) 电解质溶液，(3) 形成闭合电路
　　(4) 自发的氧化还原反应
　　九、教学反思
　　 本节课以学生为主体的实验探究课.在教学中,让实验成为学生实践体验的一部分,通过自主实验,启发引导,小组合作,讨论分析等方法,让实验成为帮助学生开展探究活动的积极手段,并在其过程中培养他们学会合作,并激发他们的探究热情。
　　在当今化学教学中，活动教学已经逐步成了化学课堂的主旋律，其基本策略是以学生为主体、以过程为主线索、以活动为基础、以问题解决为基本形式、以能力培养为核心。在教学设计中，教师需根据学生实际和认知规律，充分挖掘教材中科学探究的内涵，精心设计活动方案以便能让学生更好地掌握知识、提高能力、培养科学素养。本节课通过发现问题、猜想假设、实验探究、讨论交流等活动，让学生获得知识，提高能力，在整个过程中，自始至终都是学生自主探究学习、合作学习，教师只是加以引导和调控，在需要时适度点拨、提供帮助。教学过程的发展随学生探究活动的发展而进行，随学生的思路而及时改变，这样才真正体现了学生的主体性，很好地体现了新课程理念，收到了良好的教学效果。