高中化学优秀教学设计 必修 第二章 化学反应与能量
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《氧化还原反应》与必修的《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（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（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
、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。
、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。
、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，但学生初次接触电化学知识，对原电池的工作原理有神秘感和探索欲望，充分利用学生的好奇心和求知欲，设计层层实验和问题情境，使学生在自主实验、积极思考和相互讨论中自己发现问题、分析问题和解决问题。充分调动学生已有的生活经验，以及电学、化学反应中能量变化和氧化还原反应等知识，建立在学生已有的知识基础上，符合学生的认识规律。 教学目标
、了解原电池工作原理，能正确书写简单原电池正、负极的电极反应式及电池反应方程式。 、以“问题”为中心，通过化学能转化为电能的探究活动，学会发现问题、解决问题，加深理解实践→认识→再实践→再认识的思维方法。
、联系生活实际，感受生活中的化学，由现象与本质的关系初步形成辩证唯物主义世界观。 重点难点：原电池的化学原理，原电池的形成条件及电极反应。 教学方法：问题支架、合作探究、多媒体辅助教学。 教学准备
.制作多媒体课件
.准备学生实验需要的药品和实验仪器：铜片个、锌片个、碳棒个、稀硫酸、烧杯、干电池、苹果一个、电流计、导线、无水酒精、盐桥等 教学设计
【新课引入】水灾无情人有情记年特大水灾 【投影】特大水灾图片
设计意图：让学生感受在灾难面前，国家和人民所付出的努力，激发学生的爱国主义热情。《新课标》关注学生的生活经验，更注重学生人生观和价值观的形成，让学生感到化学就在身边，学好化学还能提高生活质量，从而喜欢化学。 【投影】火力发电利弊分析
设计意图：“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。通过火力发电利弊分析让学生感觉到在火力发电过程中步骤较多，能量转换效率较低，有一种迫切的愿望想知道能不能直接将化学能转化成电能，从而引出课题。 【问题支架一】如何将化学能直接转化为电能？
、物理学上电流形成的条件是什么？
设计意图：为后来原电池导线中电子移动和溶液中离子的移动形成电流埋下伏笔。 、化学反应中有电子转移的反应类型是什么？能否形成电流？
设计意图：从氧化还原反应的角度看，原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用。让学生用单线桥分析锌与稀硫酸的反应，顺势利导，如果把单线桥换成导线会出现什么情况呢？学生自然会想到电子的定向移动形成了电流。
【探究活动一】探究原电池的工作原理
提供仪器和药品：铜片、锌片、稀硫酸、烧杯、导线、电流计、干电池等 。
设计意图：动手实验，亲身体验。在学生实验的过程中会注意到锌片和铜片上有气泡，电流计的指针会发生偏转。学生对铜片上产生气泡这一异常现象产生兴趣，为后续分析打下基础。（对锌片产生气泡暂不讨论。）
【问题支架二】原电池的工作原理是什么？
、仔细观察实验现象并思考为什么会出现这样的现象？ 、如何通过指针偏转方向确定该装置的正、负极？
设计意图：对于原电池正负极的判断，教材是以叙述的形式提出的，这不利于学生对概念的理解和记忆。可以让学生自己设计实验利用一节干电池做对照实验得出结论。这比直接提出正负极的判断方法更有利于启发学生的思维，提高学生的实验设计能力。
、外电路的电子流向揭示了两极发生了怎样的化学反应？ 【师生小结板书】一、原电池的工作原理
【投影】电池的发明和发展
设计意图：原电池的发现与使用促进了经济发展、提高了生活质量，但我们在享受前人成果的同时，永远不能忘记他们为此所付出的心血和精力，他们为此所做出的巨大的贡献！通过原电池的发明发展史的介绍，培养学生实事求是勇于创新的科学态度。 【探究活动二】探究原电池的工作条件
提供仪器和药品：锌棒个、铜棒个、碳棒个、苹果个、电流计、导线、无水酒精等 设计意图：①“原电池的工作条件”这一个讨论题，问题过于空泛，考虑到学生的知识迁移能力和概括能力还不是很强，单纯的讨论可能会无从谈起，因此采用“控制变量法”的探究设计，让学生在试误中习得知识，通过讨论交流分享探究成果。②将课本后面的实践活动——水果电池，移到探讨“组成原电池的条件”的课堂教学中，不仅能帮助同学理解组成原电池的其中一个必要条件——电解质溶液，而且能达到学以致用，使学生觉得化学就在我们的身边，从而激发学生学习兴趣，启迪学生思维。 【问题支架三】原电池的工作条件是什么？
、利用所给仪器和药品能搭配多少种装置？通过实验哪些能构成原电池？哪些不能构成原电池？
、 能否形成原电池，如何进行改进？
设计意图：不只是验证假设，还应在探究中发现问题，试着去解决问题，进一步提升探究能力。也为对化学感兴趣的同学在选修(化学反应原理)中盐桥学习作铺垫。
、通过自己的实验探索，你从中发现原电池的工作条件是什么？ 【师生小结板书】二、原电池的工作条件
、自发的氧化还原反应。
、要用两种活泼性不同的金属做电极（或一种金属跟碳棒）。 、电解质溶液。 、闭合电路。 【问题拓展】
、“短命”的游艇
有一位非常喜欢赶时髦的富商决定建造一艘海上游艇，为了使游艇奢侈豪华，他不惜重金让造船师用昂贵漂亮对海水有很强抗腐蚀能力的镍铜合金将船底包起来，由于这种合金的金属强度不够大，造船师又不得不用特种钢来制造游艇的许多零件。
在一片赞美声中，游艇缓缓驶进了大海，畅游于碧波海涛中，可是未过几周，这艘游艇底部就变得千疮百孔，过早结束了它的使命。
、锌与稀硫酸制为什么用粗锌（含等）而不用纯锌？
设计意图：①通过对比分析让学生认识到原电池反应可以加快反应速率，也为金属的腐蚀埋下伏笔。②通过第二个小问题的解答可以让学生试着解释在锌铜原电池中为什么锌片上会产生气泡？这样的设计自然流畅，让学生轻松地解决问题。
【感悟新知】
、下列各组材料中，不能组成原电池的是 （ ） 两极材料 插入溶液 片、石墨 溶液 片、片 溶液 片、片 蔗糖溶液 片、片 稀盐酸 、把、、、四块金属浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池．若、相连时，为负极；、相连时，为负极；、相连时， 为正极；、相连时，为正极．则这四种金属的活动性顺序由大到小为（ ）
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设计意图：当堂检测学生学习效果，并让学生书写第一题中能够构成原电池的电极反应式，有利于学生加深对所学知识的理解。同时，学生在解决问题的过程中不断反省、优化，思维的全面性、深刻性和创造性进一步得到开发。 【拓展延伸】
、请你设计
如何在一个地处僻远的小岛上设置一座灯塔？ （提示：运用本节课所学知识，从能量角度考虑。）
、请你支招
位于美国纽约港外一个海岛上的“自由女神”历来被认为是
美国民主自由的象征，但据报道她现在“病”得相当严重。检查发现：由于时间长久，女神的铜外壳与雕像内支撑它的铁支架之间的毛毡己丧失了隔离作用，导致铁支架一层又一层地锈蚀，松蓬的氧化铁使支架体积膨胀，铆固的支架被撑断。面对自由女神的腐蚀问题，应采取什么措施和方法？
设计意图：化学教学中坚持联系生产、生活、科学实验中的实际问题，有利于培养学生理论联系实际、学以致用的意识；也有利于引导学生关心社会，了解化学在社会发展和人类活动中的作用。
【学生质疑】你从前面的探索实验中还发现了哪些新问题？提出来大家共同研究！
设计意图：学生在实验过程中可能会发生一些异常现象，比如：锌铜原电池的实验，开始时铜片上的气泡不明显，甚至几乎看不到气泡；再比如探究原电池的工作条件时，有同学不是用盐桥构成闭合回路而用导线也能使电流计指针偏转等等。重视学生提出来的问题，培养学生科学严谨的作风。 【课堂小结】 一、原电池的工作原理 二、原电池的工作条件
设计意图：一堂课接近尾声时，适当的课堂不仅仅是本节教学知识的回放，还可将本节课知识贯穿联系起来，起到画龙点睛的作用。
【练习与实践】 一、课本 第题
二、家庭实验探究：
、请你在家中拆一节干电池，并观察其结构。
、在一块表面无锈的铁片上滴一大滴含酚酞的食盐水，放置一段时间后观察，看到什么现象？为什么？试说明产生此现象的原因并用化学方程式表示发生的变化。
学习是一件增长知识的工作，在茫茫的学海中，或许我们困苦过，在艰难的竞争中，或许我们疲劳过，在失败的阴影中，或许我们失望过。但我们发现自己的知识在慢慢的增长，从哑哑学语的婴儿到无所不能的青年时，这种奇妙而巨大的变化怎能不让我们感到骄傲而自豪呢？当我们在学习中遇到困难而艰难的战胜时，当我们在漫长的奋斗后成功时，那种无与伦比的感受又有谁能表达出来呢？因此学习更是一件愉快的事情，只要我们用另一种心态去体会，就会发现有学习的日子真好！ 如果你热爱读书，那你就会从书籍中得到灵魂的慰藉；从书中找到生活的榜样；从书中找到自己生活的乐趣；并从中不断地发现自己，提升自己，从而超越自己。 明天会更好，相信自己没错的！ 我们一定要说积极向上的话。只要持续使用非常积极的话语，就能积累起相关的重要信息，于是在不经意之间，我们就已经行动起来，并且逐渐把说过的话变成现实。
化学能与电能教案4 人教课标版（优秀教案）
