化學(xué)2第二章化學(xué)反應(yīng)與能量
第二節(jié)化學(xué)能與電能教學(xué)設(shè)計(jì)
北京市第六十五中學(xué)李連芳
一、教學(xué)背景
1. 教材分析:
課標(biāo)要求:舉例說明化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系及其應(yīng)用
教材地位:本課題是從能量的角度研究化學(xué)反應(yīng)，承接化學(xué)1的氧化還原反應(yīng)，鋪墊選修4化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化
知識(shí)內(nèi)容:化學(xué)能與電能屬于化學(xué)反應(yīng)原理范疇，重點(diǎn)是解決原電池原理，實(shí)現(xiàn)化學(xué)能到電能的直接轉(zhuǎn)化
2．學(xué)情分析;
學(xué)生已有知識(shí)：氧化還原反應(yīng)、電解質(zhì)、電離等概念及相關(guān)的物理學(xué)知識(shí)。
學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)：從已有經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，學(xué)生容易接受；將理論應(yīng)用于實(shí)際，學(xué)生能夠加深理解。
本班學(xué)生特點(diǎn)：基礎(chǔ)知識(shí)較好，初步具備了理論分析和探究能力，在教師引導(dǎo)下，可以自主分析問題。
二、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能：了解原電池原理，初步了解原電池的裝置。
過程與方法：通過課前自學(xué)教材及查閱資料，提升學(xué)生處理信息的能力，通過理論分析提升學(xué)生邏輯思維能力和知識(shí)遷移能力；通過實(shí)驗(yàn)探究，提升學(xué)生優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力。
情感、態(tài)度與價(jià)值觀：構(gòu)建能量轉(zhuǎn)化觀，樹立節(jié)約能源的意識(shí)。
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn)：了解原電池的反應(yīng)原理及裝置特征。
難點(diǎn)：通過理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式，了
解氧化還原反應(yīng)與電能的關(guān)系。
四、教學(xué)方法：
自主閱讀、合作討論、實(shí)驗(yàn)探究
五、教學(xué)過程：
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教學(xué)環(huán)節(jié) |
教師活動(dòng) |
學(xué)生活動(dòng) |
設(shè)計(jì)意圖 |
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情 境 創(chuàng) 設(shè) |
引入:提問：什么是“地球一小時(shí)”，有誰參與了這次全球性的活動(dòng)？ |
討論回答，參與者積極舉手 |
吸引學(xué)生注意力，激發(fā)興趣 |
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提問： “地球一小時(shí)”的目的是什么？電能的來源是什么？我國(guó)的發(fā)電方式主要是什么？ |
展示課前查閱的資料，師生共同交流討論 |
布置課前預(yù)習(xí)既可以提高學(xué)生的信息處理能力又可以使課堂變得更加高效 | |
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火力發(fā)電的弊端是什么？是否能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能到電能的直接轉(zhuǎn)化呢？ |
思考，質(zhì)疑 |
提出本節(jié)課的重點(diǎn)問題 | |
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理 論 分 析 |
提出電流的形成、氧化還原的實(shí)質(zhì)、電子轉(zhuǎn)移等五個(gè)方面的問題：1、如何形成電流？ 2、哪一類化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移？ 3、在氧化還原反應(yīng)中電子是如何轉(zhuǎn)移的？ 4、物理上電子是從電池的負(fù)極流向正極，你能確定氧化還原反應(yīng)中，誰是負(fù)極誰是正極嗎？ 5、從氧還的角度分析負(fù)極發(fā)生什么反應(yīng)，正極發(fā)生什么反應(yīng)？ 帶領(lǐng)學(xué)生共同分析氧化還原與原電池的關(guān)系 |
分析討論得出： ne- 還原劑+氧化劑 負(fù)極 正極 氧化 還原 可以利用氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)化 |
巧妙地運(yùn)用物理學(xué)與氧化還原反應(yīng)的聯(lián)系，從理論上確定氧化還原反應(yīng)與原電池的關(guān)系 提升學(xué)生的邏輯思維能力和知識(shí)遷移能力 |
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實(shí) 驗(yàn) 探 究 |
提出疑問，導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié)：只要選擇了氧化還原反應(yīng)就可以了嗎？是否需要借助一定的裝置呢？ |
聆聽，思考 |
引出實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié) |
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第一步：實(shí)例分析鋅與稀硫酸的反應(yīng) 要求學(xué)生寫出離子方程式并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移 |
Zn+2H+=Zn2++H2 負(fù)極 正極 反應(yīng) 反應(yīng) |
使學(xué)生對(duì)電子流向和電極反應(yīng)做到心中有數(shù) | |
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提出問題：要想利用鋅與稀硫酸的反應(yīng)實(shí)現(xiàn)化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)化該如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，并且怎樣檢驗(yàn)電流呢？ 第二步：對(duì)比實(shí)驗(yàn)確定鋅銅原電池 連結(jié)兩個(gè)鋅電極和電流計(jì)，請(qǐng)學(xué)生觀察現(xiàn)象 把其中一極換成銅片呢？連接銅片和電流計(jì) |
思考。 觀察到電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn) 觀察到指針的偏轉(zhuǎn)，感到好奇 |
說明參與反應(yīng)的兩個(gè)相同電極不能形成電池 鋅和銅可以形成原電池，初步感到電極的確定 | |
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帶領(lǐng)學(xué)生書寫電極反應(yīng)，明確根據(jù)電極反應(yīng)確定電極 |
書寫電極反應(yīng) 負(fù)極： Zn- 2e-= Zn2+ 正極： 2H+ + 2e-= H2↑ |
培養(yǎng)書寫化學(xué)用語的技能，鞏固原電池原理 | |
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第三步：分組實(shí)驗(yàn)探究原電池裝置 提供儀器藥品，帶領(lǐng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 |
探究原電池的構(gòu)成條件，自己組裝電池 |
提升設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力 | |
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帶領(lǐng)學(xué)生歸納總結(jié)構(gòu)成條件 |
1、有兩種活動(dòng)性不同的金屬（或金屬和非金屬單質(zhì)）做電極 2、電極材料要插入電解質(zhì)溶液、形成閉合回路 |
通過實(shí)驗(yàn)探究，形成構(gòu)成條件 | |
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要求學(xué)生用自己的語言歸納總結(jié)：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置利用氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)化 |
討論后回答：要拆分氧化還原反應(yīng)，是氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)在不同的兩個(gè)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，使期間的電子轉(zhuǎn)移形成電流。 |
提升學(xué)生語言表達(dá)能力和總結(jié)歸納的能力；初步建立了能量轉(zhuǎn)化觀 | |
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拓展應(yīng)用 |
課堂練習(xí) 利用Cu+2FeCl3 =CuCl2 +2FeCl2 設(shè)計(jì)原電池，畫出實(shí)驗(yàn)裝置，寫出電極反應(yīng) 課后拓展： 1、利用家中常見生活用品，組裝一個(gè)原電池 2、查閱各種常見電池資料，了解裝置，試著分析原理。 |
書寫電極反應(yīng)，畫裝置圖 在家中組裝原電池 再次查閱資料，利用所學(xué)的原電池原理，試著分析其它電池 |
鞏固原理，練習(xí)書寫技能 練習(xí)理論的實(shí)際應(yīng)用，有利于理論的理解 利用兩次質(zhì)疑兩次查閱資料，體現(xiàn)思維的連續(xù)性。 |
六、板書設(shè)計(jì)：
七、課后反思：
1.以地球一小時(shí)引入，從一開始就極大地激發(fā)學(xué)生興趣，把他們緊緊吸引到課堂中。
2.針對(duì)我校學(xué)生起點(diǎn)和接受能力，采用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，帶領(lǐng)學(xué)生逐步構(gòu)建分析、設(shè)計(jì)原電池的思維模型。
結(jié)束語：看著學(xué)生們通過原電池原理的學(xué)習(xí)，提升了理論分析和實(shí)驗(yàn)探究的能力，初步形成了能量轉(zhuǎn)化觀，我由衷的感到欣喜；串起學(xué)生們的每一次的成功，也就感到做老師的成就，為了學(xué)生們的進(jìn)步，讓我們共同努力吧！