化学能与电能详细教案
- 格式：doc
- 大小：41.05 KB
- 文档页数：7
第二章 化学反应与能量
第二节 “化学能与电能”教学设计
吴少芬
一、教学背景
1. 教材分析:
教材地位: 本课题是从能量的角度研究化学反应，承接化学1的氧化还原反应，铺垫选修4化学能与电能的相互转化
知识内容: 化学能与电能属于化学反应原理范畴，重点是解决原电池原理，实现化学能到电能的直接转化
2．学情分析;
学生已有知识：氧化还原反应、电解质、电离等概念及相关的物理学知识。
学生认知特点：从已有经验出发，学生容易接受；将理论应用于实际，学生能够加深理解。
二、教学目标
知识与技能：了解原电池原理，初步了解原电池的装置。
过程与方法：运用科学研究的一般方法组织教学。
情感、态度与价值观：构建能量转化观，树立节约能源的意识。
三、教学重点难点
重点：了解原电池的原理及装置特征。
难点：原电池的原理。
四、教学方法：合作讨论、实验探究
五、教学过程：
1、【情境创设】： 我们先来看一副图片。展示图片： 问：什么是“地球一小时”？你参加过这个活动吗？，其目的是什么？
学生思考回答：
〖设计意图〗：创设情景，激发学习兴趣
“地球一小时”活动涉及到一种能量形式——电能，电能是一种使用最普遍，应用最广泛，污染最小的一种二次能源，“地球一小时”活动的倡导者想通过这种方式使节能环保低碳的意识，更广泛地被人们所接受，既然电能使用这么广泛，那电能从哪来？
学生思考回答：
（过渡）电能有很多来源，但最主要的是火力发电，（投影图片）它占了81.2%。）要火力发电就要燃烧煤，也就是要将储存在物质内部的什么能转化成电能呢？（化学能转化成电能）
今天我们就将站在化学工作者的角度研究一下化学能是怎么转化成电能的？
板书： 第二节 化学能与电能
下面请同学们观看书上40页图2-8火电站工作原理示意图，根据图示分析其中发生了哪些形式的能量转化？（投影幻灯片）
学生回答：
从储存在煤中的化学能到最终转变成电能，经历了多个环节，每个环节的转化，能量都不可能是100%利用的，那么必将造成能源的大量损耗，而且，煤作为一种不可再生资源，终将会有用完的一天，因此我们不得不思考以下的问题：
1、 能不能找到一类物质来代替煤发电？
2、 能不能减少中间的转化环节而将化学能直接转化成电能？ 环节二：
解决问题 环节三：
实践检验 环节四：
推广应用 环节一：
提出问题 〖设计意图〗：引入主题，明确任务
其实在刚才的学习活动中，我们用到了一种科学研究的方法，这种科学研究的方法有这几个步骤：（事先板书）提出问题——解决问题——实践检验——推广应用
比如：我们研究了火力发电中的能量转化形式，发现它有缺陷，就是环节太多，能耗较大，于是我们提出了一个问题，能否将化学能直接转化成电能？（板书）
问题提出了，就要解决问题，怎么解决呢？
前面我们还学过一种研究方法——对比，通过对比找出它们之间的相同点与不同点，从而建立联系。下面我们来对比，先看化学能。
1、 要将储存在物质内部的化学能释放出来转化成电能，请问这个物质要不要发生化学反应？
也就是说，我们必须要在化学变化中来思考解决这个问题。
再看电能，要形成电能就是要形成电流，那电流的实质是什么？
学生回答：
2、 那我们学过的哪类反应具备这个特征，最有可能实现将化学能转变成电能的设想？
学生思考交流回答：氧化还原反应
〖设计意图〗：学会通过对比找到解决问题的科学探究方法
于是我们找到了解决问题的方法，那就是利用氧化还原反应将化学能直接转变电能，这个方法可行吗，我们就拿一个具体的反应来实践一下：
板书：Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
请告诉我，电子是谁给了谁？（板书）
下面我们来看看真实情况：演示实验
问：1、有什么现象？观察到电流了吗？为什么？
2、眼睛观察不到，能不能用仪器测出来呢，用什么仪器？
3、根据物理学的电学知识，电流计接在哪？
连接，演示实验： 指针偏转说明了什么？
那为什么这样一改动就会有电流了呢？要弄清楚这个问题必须看清楚两极的变化，为了清楚地看清楚两极的变化，我们来看视频。
观看视频：
问：铜片上的气泡是什么气体？你们猜测一下？
它是怎么形成的？它得到的电子从哪来的，从哪得到证明？
随着反应的进行，在负极区域Zn2+会越来越多，在正极区域SO42-也会越来越多，它们又会怎样移动呢？
这样就使电流通过了溶液，形成了闭合回路。
通过以上的实验和分析，我们发现要将化学能直接转化成电能，就要使氧化反应与还原反应在不同的区域进行，然后以恰当的方式连接，使电子的移动定向化，明显化，从而形成电流。
化学上，我们就将这种把化学能转化为电能的装置叫做原电池。（投影概念）
投影装置图：观察一下这个原电池装置图，说明原电池由哪几部分构成，各起什么作用？
归纳出原电池的构成条件：两极——一液——一连线。
〖设计意图〗：实验探究，深化理解。
能清楚原电池的工作原理后，我们就进入推广应用阶段，请跟据所提供的材料以小组为单位，自行设计原电池，请画出装置图。
学生活动，展示，讲评。
〖设计意图〗：学以致用，培养能力
小结：
六、板书设计：
第二节 化学能与电能
提出问题 化学 → 电能
解决问题 化学 → 电能 ？
氧化还原
实践检验
还原剂+氧化剂
推广应用
教学反思：
1、该节课以科学研究的四个环节为基本结构组织教学，教学流程很清晰。
2、整节课贯穿了多种科学研究的方法，如对比法、实验法、观察法，其主要目的是要教会学生学习的方法，授之以鱼，不如授之以渔。
3、为了加强实验的直观性，我采用了投影的方式，该方法适用于反应较温和的实验，效果较好，以后可推广。
4、学生的主体性体现在原电池的设计上，为了增加设计的创新性，我在书上的基础上增加了硫酸铜溶液，碳棒，电流计、小灯泡、发光二极管和两个西红柿等，想让学生串联、并联和选择不同的电流的检测仪器，如选择发光二极管就比小灯泡好，灵敏度高，实践性较好，对学生的设计方案，我考虑应多给鼓励，没有多作点评，课后其他老师建议应加强评价，如强调发光二极管的连接方向等，下次改进。
负极：氧化反应 正极：还原反应
Zn- 2e-= Zn2+ 2H+ + 2e-= H2↑
、
板书设计：六、板书设计：
第二节 化学能与电能
提出问题
化学 → 电能
解决问题 化学 → 电能
实践检验 还原剂+氧化剂
推广应用
负极：氧化反应 正极：还原反应
Zn- 2e-= Zn2+ 2H+ + 2e-= H2↑
？
氧化还原
