原电池教学设计

学习必备欢迎下载第1页课题人教新课标版（必修II）第二章化学反应与能量变化第二节化学能与电能（第一课时）课型新课教师时间教学目标知识与技能：1、了解火力发电的过程和利弊，从原理和装置两个维度分析化学能直接转化为电能的可能性；2、利用能量转化的观点和氧化还原反应的知识，开放设计原电池装置和实验的探究；3、了解原电池的工作原理和构成原电池的要素，并初步建立原电池模型；4、初步学会书写电极反应式和电池反应方程式。过程与方法：1、通过理论分析和实验研究相结合，引导学生探究原电池的工作原理和构成原电池的要素；2、通过初步建立原电池模型，培养学生化学建模思想，并设计简单的原电池；情感态度与价值观：1、通过创设情境，增强联系实际学习化学并将化学知识应用于生活的意识；2、通过分组实验，提高学生观察能力、动手能力与分析思维能力；3、在学习过程中享受探究带来的快乐，感受化学世界的神奇。重点难点教学重点：1、原电池工作原理的分析；2、原电池构成要素的提炼。教学难点：1、开放设计原电池装置和实验的探究；2、对化学能向电能转化的本质的理解和原理、要素的分析提炼。教学实验探究教学法、任务驱动教学法、演绎归纳教学法学习必备欢迎下载第2页方法教学用具多媒体、实物投影仪、实验仪器及用品教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图环节一新课引入【创设情景】如果没有电，世界将会怎样？【展示图片】如果没有电，世界可能陷入黑暗和瘫痪。【问题】电能是使用最广泛、最方便、污染最小的能源，那么电能都从何种形式的能源转化而来？【展示图片】1、火力、水利、风力、核能发电图2、2019年我国发电量构成图观看、聆听、讨论、回答；体会到电能对当今社会的重要性。创设情景，引发学生思考，利用学生的生活经验和事例说明电能在当今社会的巨大作用和优点，以及获取电能的重要性；发展对能量转化形式的认识——不同形式的能量转化为电能（化学能转化为电能）。环节二对比分析，提出能量转化的两个维度【展示】火力发电厂工作过程图【分析】1、能量转化：化学能→热能→机械能→电能2、原理（反应）：燃烧→热膨胀→电磁感应3、装置：锅炉→涡轮机→发电机4、火力发电的弊端之一（“间接”转化）【问题】1、能否将化学能“直接”转换为电观看、聆听、对比、思考；了解火力发电过程中涉及的能量转化形式、原理、装置及火力发电的弊端；并产生的探究欲望。让学生了解火力发电过程中的能量转化形式、原理、装置及火力发电的弊端。引发新思路，从“间接”到“直接”，提出研究任务：能否将化学能“直接”转换为电能？并引导学生从原理（反应）和装置两个维度去学习必备欢迎下载第3页能？2、从哪两个维度去探究？思考化学能向电能的转化。环节三从反应维度探究化学能直接转化为电能【展示图片】各种电池从生活中寻找化学能“直接”转换为电能的实例。【展示图片】电池反应【问题】1、这些电池反应都属于哪一类化学反应？2、为什么自发的氧化还原反应就能将化学能直接转化为电能？聆听、思考、讨论、回答；认识到氧化还原反应的本质是有电子的转移。直接从生活中寻找实例，并激发学生的探究欲望。帮助学生认识到自发氧化还原反应的本质是有电子的转移，而产生电流得有电荷的移动；使原电池的本质在设计之初就渗透到学生的潜意识。环节四从装置维度探究化学能直接转化为电能【布置任务】任务一：利用熟悉的氧化还原反应（Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑）设计装置，实现化学能直接转化为电能。【思路】如何把Zn失电子和H+得电子的反应分开在不同场所进行？【活动一】设计实验装置，并实施实验。1、大胆尝试设计实验装置，画出装置图。提供材料：Zn片、Cu片、碳棒、导线、稀硫酸溶液等。【分析】分析学生设计的各种装置图。讨论预判设计是否合理，如此实验会有什么现象？2、探究实验根据所设计实验装置，实施实验，探究实验。【问题】聆听、思考、画图、交流讨论、汇报分析分组动手，实施实验，观察现象，整理记录，探究讨论，汇报分析。结合气泡的产生、电流计指针偏转现象分析，讨论，发现装置中氧化还原反应是引导学生从原理上确定氧化还原反应与原电池的关系，让学生利用能量转化的观点和氧化还原反应知识来开放地设计电池；并引导学生分析各种装置图，尝试将氧化还原反应拆成两个半反应，在不同场所进行，提升学生的逻辑思维能力、创新能力和知识迁移能力。通过亲自动手、分组实施实验，真实验证自己的设计，并获得重大发现。同时培养合作、实学习必备欢迎下载第4页1、哪些现象能证明有电流产生？2、此时发生的还是Zn+2H+=Zn2++H2↑这个反应吗？与Zn片直接和稀H2SO4溶液反应有何不同？分开进行的。验的能力。环节五原电池的工作原理【布置任务】任务二：分析Cu-Zn原电池工作原理【活动二】请同学在装置图中画出电子、离子的移动方向，分析发生的电极反应。负极（Zn片）：Zn－2e-=Zn2+（氧化反应）正极（Cu片）：2H+＋2e-=H2↑（还原反应）【问题】持续的电流需要闭合电路，那么这套装置是怎样的实现的呢？聆听、思考、作图、交流讨论培养学生分析实验的能力。帮助学生认识到锌片和铜片上分别发生了失电子和得电子的反应；以及Cu-Zn原电池是如何形成闭合回路的。环节六原电池的构成要素【布置任务】任务三：分析Cu-Zn原电池构成要素【问题】Cu-Zn原电池的构成要素有哪些？【分析】认识到原电池都需要：电极反应物、得失电子场所、电子和离子导体、形成闭合回路。思考交流、讨论提炼；以Cu-Zn原电池为例，从反应和装置两个维度，分析提炼通常原电池的构成要素；初步构建原电池装置模型。环节七拓展应用【布置任务】任务四：鉴别真假----“水果给手机充电”【播放视频】网上水果给手机充电的视频。【活动三】“是真的吗？”请设计实验验证。【实验】请组装水果电池，是否能使音乐贺卡响起。观看、思考、讨论、动手实验，在音乐声中体会成功的喜悦。创设情景，提高学生兴趣，在应用中原电池知识，培养学生运用知识进行实际应用的能力。学习必备欢迎下载第5页提供材料：Zn片、Cu片、碳棒、导线、水果等。【板书设计】一、火力发电1、定义：“直接”将化学能转化为电能的化学能电能装置自发氧化还原反应电极反应物电子导体离子导体闭合回路“间接”转化二、原电池2、Cu-Zn原电池工作原理负极（Zn片）：Zn－2e-=Zn2+正极（Cu片）：2H+＋2e-=H23、原电池构成要素第二节化学能与电能得电子场所（负极材料）失电子场所（负极材料）