《化学能与电能》教学设计与反思
教材分析
本节内容是电化学中的重要知识,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。当学生知道了化学反应中能量的相互转化过程之后，对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。教师从能量转化角度来引出这种实现化学能转化为电能的装置──原电池装置。再通过“科学探究”进一步挖掘原电池原理和组成条件，接着教师通过介绍根据此原电池原理制成的各种在现代工农业生产、科学实验、日常生活中被广泛应用的原电池。通过紧密联系生活实际，以激发学生学习化学兴趣，更重要的是启发学生运用已学化学知识解决实际问题,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。帮助学生认识实现化学能直接转化为电能的原理和装置；同时深化对氧化还原反应的认识，并对氧化还原反应本质的拓展和应用；引导学生对“化学能—热能—机械能—电能”（火力发电能量转化过程）；思维方式的反思和突破；深化对能源开发与利用的重要性的认识。从而培养学生的创新精神。
学情分析
学生对“电”的内容的认识不仅来源于生活经验，而且来源于学科学习。对“电”有着丰富而又强烈的感性认识。在生活经验方面，不仅接触了火力发电（或水利发电），而且接触了干电池等化学电源；刚刚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，对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。在学科学习方面，学生不仅接触了摩擦起电，而且还从能量转化的角度认识了电能，此外还学习了关于电的初步知识。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，但必修《化学1》已较为系统的学习了氧化还原反应的本质。这为本课的教学提供了必要的基础。高一学生好奇心强，思维活跃，能积极主动地学习，也已经习惯了新教材的学习思路和学习方法，同时已具备一定的化学思维基础和基础实验技能，这些都将提高学生学习本课的积极性，也为提高学生的课堂解决问题能力和实践动手能力创造了条件。
教学目标
1、知识与技能：
①了解发展中的化学电源。②掌握原电池形成的条件。③学会设计简单的原电池。
④通过实验培养学生观察能力、操作能力和综合分析能力。
2、过程与方法
⑴通过预习培养自学能力、独立解决问题、发现问题的能力。⑵通过实验探究培养主动探索科学规律的精神⑶通过思考与交流学会联系自己已掌握的知识通过比较归纳认识事物的本质特征。
3、情感态度、价值观：
通过课前的准备，激发学生的学习兴趣；展示自己的结果，学会和同学们一起分享自己的成果，并培养了他们的组织和表达能力；以问题探讨、实验探究的形式，让学生们积极主动的投入到学习中去，使得整个学习做到了“动嘴，动手，动脑”相结合，体验自主学习的快乐，获得成功的喜悦，培养他们的探究意识和合作精神。
教学重点和难点
教学重点：初步认识原电池概念、原理、组成及应用;
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转化为电能的本质。
教学过程
引入新课
1.提问一位同学复述氧化还原反应的有关理论
2.电脑图片展示：手电、人造卫星、心脏起搏器、手机、电动车、海上航标灯…
3.提出问题：这些仪器都离不开电池，而这些电池的工作原理又是和氧化还原反应紧密联系在一起的，那么电池是怎么工作的呢？
其他同学倾听、补充，看思考、质疑
唤醒学生的已有知识；利用各种生活化学刺激学生强烈的求知欲望。
原电池工作原理
各种电池都依据原电池工作原理实现的。为此我们研究一下能把化学能转化成电能的装置——原电池，看它是怎么工作的？
【实验指导】介绍实验桌上的物品，指导学生做以下三个实验：
1.将锌片插入稀硫酸中
2.将铜片插入稀硫酸中
3.将锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中
说明实验注意事项，要求同学认真观察现象，并思考原因
【设疑】铜片上的气体是哪里来的？
实验并观察现象：
1.锌片上有气泡，因为锌能和稀硫酸反应放出氢气
2.铜片上没有气泡，因为铜不能和稀硫酸反应
3.铜片上有气泡
学生激烈讨论，讨论的焦点问题有：
1、铜片上的气体是什么？
2、氢离子转变为氢气所需的电子从何而来？（学生提出许多假设）
使学生初步明确原电池原理的重要作用
培养学生动手能力
观察对比能力
语言表达能力
（教师起指引、提示作用，学生参与）
设置问题情境
【引导】电子究竟是锌片还是铜片失去的，我们可以用实验来证明。那么，如何通过实验来证明锌片上的电子是否通过导线转移到了铜片上？
【实验指导】灵敏电流计的使用
【回答】在铜片和锌片中间连接一个灵敏电流计
【组织学生讨论结论】
【动画演示】原电池工作原理
【板书】灵敏电流计，检测有无电流
【活动】实验并观察现象
现象：电流计指针偏转
【回答】
结论：有电流流过，说明导线中有电子流过，说明氢离子得到的电子确实是锌片失去，通过导线传递到铜片上的
【学生小结】锌片：较活泼，电子流出，发生氧化反应 Zn－2e-=Zn2+铜片：较不活泼，电子流入，发生还原反应 2H++2e-=H2↑能量变化：化学能转变为电能
实验并观察现象：
现象：测干电池时，电流计指针偏向正极方向，测铜锌原电池时，电流计指针偏向铜片方向
【回答】
锌片为负极，铜片为正极
发认识冲突，激发学生思考，培养学生对比分析及逻辑推理能力
培养学生的科学精神，学会假设实验结论设计实验验证假设的科学探究意识
原电池的正负极判断及电极方程式的书写
原电池的概念：
【实验指导】给你一节干电池，
用实验证明铜锌原电池的正负极
【板书】2.原电池的工作原理：
负极：电子流出，较活泼，（锌片）：Zn－2e-=Zn2+（氧化反应）
正极：电子流入，较不活泼，（铜片）：2H++2e-=H2↑（还原反应）
【引导】写出铜锌原电池的总反应方程式，并比较其与锌片直接跟稀硫酸反应有何异同。
总反应方程式为：Zn+2H+=Zn2++H2↑
相同点：总反应方程式相同
不同点：电子转移途径不同
利用实验，将新旧知识联系起来，运用已学知识解决新问题，培养学生的创新意识学会知识的融会贯通。实现知识的迁移
采用类比试探的方法，学会原电池正负极的判断方法
使学生明确原电池总反应与自发的氧化还原反应相同。（即反应的本质是相同的）只是氧化和还原分在两极发生。学会电极方程
原电池的构成条件
【过渡】原电池的实质是氧化还原反应，氧化还原反应都可以设计成原电池，那么构成原电池要有哪些条件呢？
【板书】3.组成原电池的条件
【实验习题】请用实验验证下列哪些装置构成原电池？并据此对比分析，讨论构成原电池的条件。
(教师引导学生控制变量实验探究：组合不同电极、电极相连与思考
【学生回答】C、D构成原电池
【学生讨论】（通过对比分析、讨论和补充、修改，最后得出组成原电池的条件）
【学生实验并小结】组成原电池的条件：
①有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极
②电极材料均插入电解质溶液中
③两极相连形成闭合回路
通过问题创设问题情境，引发学生思考，培养学生观察、对比和归纳等思维能力。
【课堂反馈】对于上述能组成原电池的装置，分析正负极和发生的电极反应
（在学生回答过程中，教师引导学生注意正极材料本身并未发生变化，负极和电解质溶液之间发生了氧化还原反应）
【追问】假如把上述C装置的电极改为Cu 和 Ag ，能组成原电池吗？
【学生回答】不能，要构成原电池，负极和电解质溶液之间必须有自发的氧化还原反应
【学生补充】正极材料还可以是石墨或比铁不活泼的其他金属，电解质溶液中必须含Cu2+，除硫酸铜外，还可以是氯化铜、硝酸铜等。
当堂反馈，及时巩固，加深对所学知识的理解和应用
【深化知识】
【小结】按板书的内容，归纳本书的内容和要点
教师针对学生的设计及时讲评
请同学结合组成原电池的条件，将氧化还原反应：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+设计成一个原电池。教师巡视并个别点拨。
学生尝试设计
利用此题考查学生对原电池原理的实际应用能力，引导学生此类题的思维方法及设计技巧。提高学生的解决问题及合作交流的能力。
板书设计
化学能与电能的相互转化（化学能电能）
1、燃煤发电的过程（间接的转化）
2、氧化还原反应（直接的转化）
锌片：Zn - 2e- =Zn2+(氧化反应）
铜片：2H++ 2e-= H2↑（还原反应）
总反应：Zn＋2H+ = Zn2+ + H2↑
3、原电池的定义——将化学能转变为电能的装置叫做原电池
4、原电池的电极
负极：发生氧化反应，电子流出（流向正极）的一极
正极：发生还原反应，电子流入（来自负极）的一极
5、组成原电池的条件
①有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体或金属氧化物）作电极
②电极材料均插入电解质溶液中（能自发进行氧化还原反应）
③两极相连形成闭合电路
学生学习活动评价设计
本节内容（化学能与电能）首先根据教材特点，课标要求，学生情况对教材进行了适当的处理。课全以学生为主，主要设计思路如下：
1、以生活中常见的化学电源做为引入，让学生分组调查一种化学电源，分析其组成和工作原理，为本课做好准备。调动学生的学习主动性，激发学生的学习兴趣，又能让他们感触到化学的应用，并能获得成功的喜悦。
2、课堂上让各组代表将调查好的化学电源介绍给全班同学，并进行讲解，老师可以适当的指导，让学生成为课堂的主体，让学生教学生。老师进行点评，并进行适当的补充。
3、这么多的化学电源都是根据原电池原理设计出来的，于是将学生分组，进行实验，根据实验现象，实验结论，最终得出形成原电池的条件。用自己所学的知识设计一个水果电池，对理论知识更加理解并能激发兴趣。
教学反思
本节课立足于新课程的“教师主导，学生主体”的新观念和新教学模式，教学情境的创设贴切，旧知识的唤醒及时到位、生活化学引入准确，整体教学环境的铺垫很成功，刺激了学生的求知欲望；通过对教材灵活的处理和整合，使得整堂课连贯，生动，趣味十足，能很好的实现新课程的目标。以激发学生自主学习为出发点和落脚点，让学生在感受学习主体地位的同时增强学习的兴趣；实验设计与启发成功（电极材料）、电解质，教师的及时引导，及时将知识迁移，成为学习最大的驱动力。同时课堂符合学习的实际情况，不需要较高的实验条件；符合学生的实际需求，保证知识，方法，情感全面提高。