2.2化学能与电能(课时1)

必修二第二章第二节教案课题化学能与电能
（第１课时）2020.4.
教学目标
宏观辨识与微观探析：
1、了解化学能与电能的转化关系及其应用。

2、知道电池是利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置。

证据推理与模型认知：
1、通过制作简易原电池的实验，了解原电池的概念和原理，学习实验研究的方
法。

2、通过实验探究从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。

科学探究与创新意识
通过经历假设与猜想、设计方案、进行实验、总结解释实验现象、得出结论、应用结论解决问题的过程，学习科学探究的方法，提高科学探究能力。

科学态度与社会责任：
1、通过对我国电力状况的探讨和火力发电利弊分析及电池的开发，树立能源观、环保观、转化观，增强社会使命感。

2、通过原电池实验设计体会到科学探究的艰辛与喜悦，以及化学在生活中的巨大实用价值，培养学生建设祖国、报效国家的家国情怀。

教学方法：实验探究法——通过实验，分析、讨论、思考、交流、归纳、小结教学用具：实验仪器：250mL烧杯、电流表、导线、小灯泡、金属夹
实验药品：锌片、铜片、镁条、铁钉、石墨、稀硫酸、苹果
电教设备：电脑、投影仪。

第二章化学反应与能量第二节化学能与电能（第1课时）【学习目标】1. 了解煤发电的一般过程；理解原电池的概念、工作原理及构成条件。

2. 通过对化学能转化为电能的学习，体验科学探究的过程，理解科学探究的意义，理解科学探究的基本过程和方法，初步养成科学探究的能力。

3. 通过探究化学能转化为电能的奥秘，提高学习化学的兴趣和热情，体验科学探究的艰辛与喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。

【学习重点】原电池的概念及构成条件【学习难点】原电池的工作原理【知识梳理】一．化学能与电能的相互转化1. 火力发电火力发电是指通过化石燃料的燃烧，使能最终转化为的过程。

在火力发电过程中，经历了一系列的能量转换：【想一想】火力发电的优缺点有哪些？【提出问题】能否将化学能直接转化为电能，提高能量的利用率?2. 探究实验（1）把互不接触的铜片、锌片放到盛有稀硫酸的烧杯里，观察到，写出有关反应的化学方程式。

在此反应中有无能量的转化？若有，是能转化成了能。

（2）把铜片和锌片用导线连接起来，再放到盛有稀硫酸的烧杯里，观察到的现象是，根据可以断定铜片（是或否）参加反应。

（3）在导线中间串联一电流表，可以观察到，这说明导线里面有通过。

在此过程中，能转化成了能。

得出结论：要将化学能直接转化为电能，必须将氧化反应和还原反应在不同区域进行，同时架设桥梁，使电子从还原剂区域转移到氧化剂区域而形成电流，这样将能直接转化为能的装置叫做原电池。

3. 原电池的构成条件和工作原理（1）原电池的构成条件【探究】①把上述（3）中的铜片换成锌片，使两个电极材料相同，实验现象为；②把上述（3）中烧杯里的硫酸换成75%酒精，实验现象是；⑤把串联着电流表的锌片与铜片分别放到两支盛有稀硫酸的烧杯里，现象为。

总结原电池的构成条件：思考交流：在铜锌原电池中，如果用的是纯锌，则在锌片表面几乎观察不到气泡，而在实验中我们所用的是粗锌(含有碳)，在锌片和铜片表面都有气泡产生，你现在能解释这种现象吗？（2）原电池的工作原理从能量转化角度看，原电池是将能直接转化为能的装置；从化学反应来看，原电池的原理是反应中的还原剂失去的电子经过导线传递给氧化剂，从而使氧化还原反应分别在俩个电极上进行。

化学能与热能、化学能与电能一、一周内容概述本周学习了化学能与电能的转化、太阳能、生物质能和氢能的利用，重点介绍了: 原电池的化学原理、电极反应式的书写、电解原理、能量变化的综合利用等。

二、重难点知识剖析（一）原电池的化学原理1、原电池的本质是将化学能转化为电能原电池的正、负极变化的规律为：负极——电子流出的一极，通常是活泼性较强的金属，电极被氧化，电极上发生氧化反应。

如： Zn－2e－＝Zn2＋正极——电子流入的一极，通常是活泼性较弱的金属或非金属导体，电极上发生还原反应。

如： 2H＋＋2e －＝H2↑原电池中电子从负极流出，流入正极，与电流方向相反。

2、形成原电池的条件两种不同的金属（或一种为能导电的非金属）以导线相连（或直接接触），插入电解质溶液里，形成闭合回路。

（二）原电池中的反应书写原电池有关反应式时，要遵循原子守恒和电荷守恒原理，弱电解质写成化学式，在正极上的电级反应应按阳离子放电顺序（氧化性强的阳离子先还原）写出反应式，现以 Cu— Zn 原电池（右图）为例说明原电池中的反应。

1、电极反应分别在负极和正极进行的氧化和还原反应叫做电极反应。

负极 (－) Zn，Zn－2e－＝Zn2＋（氧化反应）正极 (＋) Cu，2H＋＋2e－＝H2↑（还原反应）2、电池反应电极反应的总反应叫做总电池反应式或电池反应式，书写时，将两个电级反应式相加，消去电子，即得原电池的电池反应式。

电池反应式：Zn＋2H＋＝Zn2＋＋H2↑如果把电池中的稀 H2SO4换为醋酸溶液，电池反应式为：Zn＋2CH3COOH＝(CH3COO)2Zn＋H2↑（三）原电池的基本类型1、负极参与反应的原电池这是最基本最早的原电池，例 Cu—Zn 原电池（伏打电池）。

锌锰电池（干电池）：锌皮是负极，中间碳棒是正极，石墨周围填充 ZnCl2、NH4Cl 和淀粉糊作电解液，填有 MnO2吸收正极放出的 H2，电池反应式：负极(Zn)Zn－2e－＝Zn2＋正极(C)2NH4＋＋2e－＝2NH3↑＋H2↑H2＋MnO2＝Mn2O3＋H2O正极产生的 NH3被 ZnCl2吸收： Zn2＋＋4NH3＝[Zn(NH3)4]2＋电池反应式：2Zn＋4NH4Cl＋2MnO2＝[Zn(NH3)4]Cl2＋ZnCl2＋Mn2O3＋H2O2、两极都参加反应的原电池可充电池都是两极都参加反应的原电池。

人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》第一课时《原电池》说课稿一、说教材1、教材的地位及其作用本节教材是人教版化学必修2第二章第二节的教学内容，是电化学中的重要知识也是核心内容。

内容安排在化学必修1《氧化还原反应》﹑化学必修2《化学能与热能》等内容之后，符合学生认知发展规律。

初中化学已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在选修模块“化学反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量。

该节内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。

该节分为两课时教学，本课为第一课时。

通过本课的学习，能使学生清楚地认识原电池的工作原理和构成条件，初步形成原电池的概念，并能够写出电极反应式和电池反应方程式。

生活在现代社会，学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识。

当学生了解了化学反应中能量转化的原因，并感受了探究化学能与热能的相互转化过程之后，会对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。

正是基于学生的这种心理特征，教材开始的几个设问，把学生带进了“化学能与电能之间相互转化”研究之中。

从能量转换角度看，本节课程内容是对前一节课中“一种能量转化为另一种能量，能量也是守恒的；化学能是能量的一种形式，它同样可以转化为其他形式的能量，如热能和电能等”论述的补充和完善。

从反应物之间电子转移角度看，原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用；从思维角度看，“将化学能直接转化为电能”的思想，是是对火力发电中对“化学能→热能→机械能→电能”思维方式的反思和突破。

此外，本节内容对发展学生逻辑推理能力，提高学生科学素养，培养科学探究能力,将理论应用于实践,以及知识系统化及结构化的形成都起着重要作用。

2、教学目标分析（1）知识与技能①学生通过实验探究认识原电池的工作原理和构成条件，初步形成原电池概念。

②能够写出电极反应式和电池反应方程式。

（2）过程与方法①学生通过对化学能转化为电能的学习，体验科学探究的过程，理解科学探究的意义，理解科学探究的基本过程和方法，初步养成科学探究的能力。

《化学能与电能》说课稿哈尔滨市第三中学尤五洲今天我说课的内容是新课程人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》，本节分为两个课时，今天我从以下七个方面阐述第一课的教学设计。

一、教材分析1、地位作用化学能与电能属于化学原理范畴，是化学学科的重要原理性知识之一，也是对氧化还原反应原理本质的拓展和应用。

初中化学初步学习了“化学与能源”，在选修模块④将系统深入地学习化学反应与能量。

本节课既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又为选修奠定必要的基础。

起到承前启后的作用。

本节融合了(1)氧化还原反应(2)能量的转换(3)原电池原理的应用(4)电解质溶液、金属的活泼性(5)物理中的电学等知识。

并彼此结合、渗透。

通过本节课的学习，学生将会形成一个氧化还原反应、能量转换、元素化合物知识、电解质溶液，物质的量有关计算等知识联系起来的知识网络。

对培养学生从实践到理论，又从理论到实践的认知规律的提高有很大的作用。

而且原电池在实际生活、工农业生产、科学研究中应用十分广泛，因此学好本节知识，具有重要的理论意义和现实意义。

2、主要内容3、重点难点教学重点：初步认识原电池概念、反应原理、构成及应用。

认识化学能转化为电能对现代化学的重大意义。

教学难点：通过对原电池实验的探究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。

4、教材处理化学家傅鹰先生曾说，只有实验才是化学的“最高法庭”。

我在对教材的处理上紧紧抓住这一点，在教学过程中分别设计两组探索性实验，让学生通过实验去发现问题，并用模拟动画进行理论探索，从而完成本节课知识点的教学。

同时将物理学中测电流的方法应用于电极的测定，目的在于加强物理化学知识的综合，提高综合能力。

二、学情分析1、本阶段学生已经预备了一定的化学基础知识，在必修一的第二章中学生已经学习氧化还原反应的知识，懂得了氧化还原反应的本质是电子得失，这样就有利于理解原电池中的电子转移问题。

在必修一的第一章我们还学习了物质的量的计算，对电化学的有关计算应该比较容易入手。

第二节 化学能与电能 （第1课时）三维目标 知识与技能1. 获得化学能与电能转化的化学实验的基础知识和基本技能，学习实验研究的方法，能设计并完成化学能与电能转化的化学实验。

2.形成原电池的概念，探究构成原电池的条件。

过程与方法1.经历对化学能与电能转化的化学实验探究的过程，进一步理解探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。

2.能对自己的探究原电池概念及形成条件的学习过程进行计划、反思、评价、和调控，提高自主学习化学的能力。

情感、态度与价值观1.发展学习化学的兴趣，乐于探究化学能转化成电能的奥秘，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。

2.赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献，关注能源问题，逐步形成正确的能源观。

教学重点原电池的概念与构成的条件。

教学难点用已经学过的有关知识探究化学能转化成电能的条件和装置。

教具准备多媒体、烧杯、导线、电流表、铜片、锌片、石墨棒、稀硫酸。

教学过程 [新课导入]一、化学能与电能的相互转化化石燃料燃烧 蒸汽 发电机1.火力发电： 化学能热能 机械能 电能（氧化还原反应）化学电池2.化学电源： 化学能 电能第二节化学能与电能（第2课时）三维目标知识与技能在获得原电池概念和组成条件的基础上，能设计出一些原电池实验，学习实验研究的方法。

过程与方法1. 在探究设计原电池实验的过程中，学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工。

2. 能对自己的化学学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习化学的能力。

情感、态度与价值观1．有参与化学科技活动的热情，有将原电池知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学有关的社会和生活问题做出合理的判断。

2．赞赏原电池对个人生活和社会发展的贡献，关注能源问题，逐步形成可持续发展的思想。

教学重点实验探究的基础上认识原电池的组成及应用。

教学难点对研究成果以及学习过程和结果的评价与反思教具准备多媒体课件、投影仪教学过程[新课导入][复习]师：请一位同学总结原电池的重要知识点生：i原电池概念：将化学能转化为电能的装置叫做原电池。

《化学能与电能》教学设计(教案)第一章：化学能与电能的概述1.1 教学目标让学生了解化学能与电能的概念及其相互转化。

让学生理解化学电池的原理和应用。

让学生掌握电化学腐蚀的原理及其应用。

1.2 教学内容化学能与电能的概念及其相互转化。

化学电池的原理和应用。

电化学腐蚀的原理及其应用。

1.3 教学方法采用讲授法，讲解化学能与电能的概念及其相互转化。

通过实验演示，让学生理解化学电池的原理和应用。

通过案例分析，让学生掌握电化学腐蚀的原理及其应用。

第二章：化学电池的原理与应用2.1 教学目标让学生了解化学电池的组成和工作原理。

让学生掌握化学电池的分类和应用。

让学生了解化学电池的环境影响和可持续发展。

2.2 教学内容化学电池的组成和工作原理。

化学电池的分类和应用。

化学电池的环境影响和可持续发展。

2.3 教学方法采用讲授法，讲解化学电池的组成和工作原理。

通过实验演示，让学生了解化学电池的分类和应用。

通过小组讨论，让学生探讨化学电池的环境影响和可持续发展。

第三章：电化学腐蚀的原理与应用3.1 教学目标让学生了解电化学腐蚀的定义和类型。

让学生掌握电化学腐蚀的原理和影响因素。

让学生了解电化学腐蚀的防护方法及其应用。

3.2 教学内容电化学腐蚀的定义和类型。

电化学腐蚀的原理和影响因素。

电化学腐蚀的防护方法及其应用。

3.3 教学方法采用讲授法，讲解电化学腐蚀的定义和类型。

通过实验演示，让学生掌握电化学腐蚀的原理和影响因素。

通过案例分析，让学生了解电化学腐蚀的防护方法及其应用。

第四章：化学能与电能转化的实验操作4.1 教学目标让学生掌握化学能与电能转化的实验操作步骤。

让学生了解实验仪器的使用和注意事项。

让学生能够独立完成实验并正确处理实验数据。

4.2 教学内容化学能与电能转化的实验操作步骤。

实验仪器的使用和注意事项。

实验数据处理的方法和技巧。

4.3 教学方法通过实验演示，讲解化学能与电能转化的实验操作步骤。

通过操作练习，让学生熟悉实验仪器的使用和注意事项。

第二节化学能与电能（第一课时）江苏省如东高级中学陈艳内容分析本节内容位于人教版《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，是电化学中的重要知识。

本节课内容是学生学习了化学必修1《氧化还原反应》与必修2的《化学能与热能》等内容之后而学习的，学好本节内容能为以后学好化学选修1（化学与生活）中金属腐蚀与防护，以及选修化学的学生学好化学选修4（化学反应原理）中的电解原理等知识打下基础。

从能量转换角度看，本节课程内容是对前一节课中“一种能量可以转化为另一种能量，能量也是守恒的；化学能是能量的一种形式，它同样可以转化为其他形式的能量，如热能和电能等”论述的补充和完善。

从反应物之间电子转移角度看，原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用；从思维角度看，“将化学能直接转化为电能”的思想，是对“化学能→热能→机械能→电能”思维方式的反思和突破。

设计思想1、普通高中化学课程标准中明确指出：“学生应具有较强的问题意识，能够发现和提出有探究价值的化学问题，敢于质疑，勤于探索，逐步形成独立思考的能力”。

实践告诉我们，通过教师教学方式的变革促进学生学习方式的变革是执行新课程标准和实施新课程改革的重要途径。

选择“问题支架，合作探究”的教学模式，通过课堂内的实验探究，使学生认识和体会化学能与电能相互转化的研究过程，理解氧化还原反应中的电子转移是原电池反应的本质。

根据学生的知识结构、心理特点和教学内容的实验需要，采用分组实验探究、问题探讨、分析推理和比较归纳等方法，并结合多媒体进行辅助教学。

在实验→观察→讨论→推测→验证的过程中，学习和理解原电池的概念、工作原理和工作条件。

2、高效利用教材、课外资料、生动的图片等教育资源，对“火力发电”进行完整透彻的剖析，为学生创设情景，使他们有机会去研究和总结“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”新思维模式的转换，并且形成高效利用燃料、不浪费能源、积极开发高能清洁燃料的意识。

《化学能与电能》教学设计【教材分析】本节内容是重要化学反应原理知识，也是深入认识和理解化学反应特点和进程的入门性知识，同时本节内容又是在社会生产、生活和科学研究中有广泛应用的知识，是对人类文明进步和现代化发展有重大价值的知识，与我们每个人息息相关，知识的重要性决定了本节学习的重要性。

本节内容主要分为三部分，内容清晰：火力发电、原电池实验探究（包括概念、工作原理、组成集创造性应用）和技术产品（各种化学电源的设计、工作原理和应用），其中第二部分是重点也是难点，是本节内容的核心部分，应当重点介绍，第三部分中的燃料电池是生活中的新产品，可用于学生扩充视野，提高分析问题解决问题能力典型材料。

初中化学已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在选修模块“化学反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量。

本节《化学能与电能》部分既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。

由于学生之前没有电化学的基础，理解原电池原理有一定的难度。

第一课时的主要内容有：原电池的概念、原理、组成原电池的条件。

原电池原理和组成条件是本节课的重点，原电池原理是本节课的难点。

本节教材设置了大量的探究教学素材，如新课引入的演示实验2-4为探究教学创设了问题情景，当学生观察到“铜片上产生气泡”这一反常的实验现象，就会提出一系列问题，产生强烈的探索欲望，并提出各种各样的假设；学生根据实验现象，经过严密的逻辑推理，得出相关结论；当学生理解原电池的原理后，又通过“科学探究”和“思考与交流”，自己探究讨论归纳出“组成原电池的条件”。

同时，电池发明史是本课时探究教学内容的应用和延伸。

当然，为了更好地实施探究教学，还需对本节教材内容作必要的处理和补充。

（1）变教材中的教师演示实验2-4为学生动手实验。

这样不仅使学生观察到明显的现象，还能使学生直接参与知识的获得过程，获得直接的体验。