1、PAGE PAGE 12化學(xué)必修2化學(xué)能與電能（第一課時(shí)）教學(xué)設(shè)計(jì) 黃岡市紅安大趙家高中 江柏松 一、教材分析本節(jié)教材是電化學(xué)中的重要知識(shí)。初中化學(xué)已經(jīng)從燃料的角度初步學(xué)習(xí)了“化學(xué)與能源”的一些知識(shí)，在選修模塊“化學(xué)反應(yīng)原理”中，將從科學(xué)概念的層面和定量的角度比較系統(tǒng)深入地學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)與能量。該節(jié)內(nèi)容既是對(duì)初中化學(xué)相關(guān)內(nèi)容的提升與拓展，又為選修“化學(xué)反應(yīng)原理”奠定必要的基礎(chǔ)。1、此節(jié)內(nèi)容分兩課時(shí)完成，第一課時(shí)：原電池原理。第二課時(shí)：常見化學(xué)電源和新型化學(xué)電源。本課為第一課時(shí)。地位：本節(jié)內(nèi)容是人教版必修2第二章化學(xué)反應(yīng)與能量中第二節(jié)化學(xué)能與電能的內(nèi)容，本節(jié)課是學(xué)生學(xué)習(xí)了化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化之后，又

2、一種能量的轉(zhuǎn)化。其中融合了氧化還原反應(yīng)、金屬的性質(zhì)、電解質(zhì)溶液等知識(shí)；在學(xué)習(xí)過(guò)程中還涉及到物理中電學(xué)的相關(guān)知識(shí)，體現(xiàn)了學(xué)科內(nèi)、學(xué)科間的綜合；同時(shí)為學(xué)生了解各類化學(xué)電源及金屬的腐蝕和防護(hù)、電解電鍍知識(shí)奠定了理論基礎(chǔ)，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的很好教材。教學(xué)策略的設(shè)計(jì) （1）學(xué)習(xí)者的特征分析 學(xué)習(xí)者在高中化學(xué)第一章學(xué)習(xí)了氧化還原的初步知識(shí)，對(duì)電子轉(zhuǎn)移引起元素化合價(jià)變化的理論有所接觸，初步掌握了化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作，具備了一定的思維能力、探究能力和創(chuàng)新意識(shí)。能夠積極思考，有較強(qiáng)的協(xié)作意識(shí)。（2）學(xué)習(xí)內(nèi)容特點(diǎn)分析教師應(yīng)善于根據(jù)課標(biāo)要求對(duì)教材進(jìn)行適當(dāng)處理，教材從火力發(fā)電引入，但只稍做講述，突出后面原電池的重點(diǎn)

3、，能很好的落實(shí)新課標(biāo)。本節(jié)內(nèi)容安排在氧化還原反應(yīng)、電解質(zhì)和相關(guān)物理知識(shí)之后，便于安排實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生充分討論，理解原電池的原理，探究得出構(gòu)成原電池的條件并培養(yǎng)學(xué)生利用新知進(jìn)行創(chuàng)造性應(yīng)用。（3）教學(xué)策略的選擇鑒于學(xué)習(xí)者的特征分析和學(xué)習(xí)內(nèi)容分析，選擇實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)方法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究提出問(wèn)題，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究突破概念,通過(guò)提出問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象，分析，引導(dǎo)學(xué)生共同討論，并得出結(jié)論，獲取新知，學(xué)會(huì)以實(shí)驗(yàn)探究的學(xué)習(xí)方法，突出強(qiáng)調(diào)學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體。三、設(shè)計(jì)思路:在本課中設(shè)計(jì)了五次實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng) ，五次思考與討論熱潮。引入時(shí)，利用簡(jiǎn)單易做的水果電池引入新課，激發(fā)學(xué)生興趣。在此，創(chuàng)設(shè)了良好的化學(xué)問(wèn)題情境。 （2）在

4、回顧活潑金屬與酸反應(yīng)時(shí)，在學(xué)生親自動(dòng)手做出第一組原電池時(shí)，選擇恰當(dāng)?shù)膶?shí)生互動(dòng)方式讓學(xué)生自己得出原電池的概念。這時(shí)，就可以巧妙的通過(guò)實(shí)驗(yàn)突破概念。 （3）在原電池工作概念、原理時(shí)通過(guò)師生互動(dòng)，生生互動(dòng)，討論采用實(shí)驗(yàn)探究的方式。學(xué)生書寫化學(xué)方程式和離子方程式過(guò)程中，鞏固學(xué)生已有知識(shí)，思考、領(lǐng)悟電子轉(zhuǎn)移等難點(diǎn)問(wèn)題。 （4）在探究構(gòu)成原電池的條件時(shí)，讓學(xué)生充分討論后開始實(shí)驗(yàn)探究。同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)和小組討論的方式自己得出構(gòu)成原電池的條件。水果電池：通過(guò)趣味實(shí)驗(yàn)和設(shè)問(wèn)引入 （5）在通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究突破本課時(shí)重點(diǎn)、難點(diǎn)后，采用開放式實(shí)驗(yàn)探究的形式，讓學(xué)生利用剛學(xué)的知識(shí)、現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件及學(xué)生自帶水果設(shè)計(jì)多個(gè)

5、原電池，鞏固新知，培養(yǎng)知識(shí)的遷移能力。引入 原電池實(shí)驗(yàn)探究、工作原理、組成條件,力圖通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究突破理論、概念。遷移新知的創(chuàng)造性應(yīng)用和遷移。四、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能1）知道生活中一些常見的化學(xué)電源。2）通過(guò)對(duì)原電池形成條件的探究獲得有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，掌握原電池的構(gòu)成及其原理。3)學(xué)會(huì)判斷由兩個(gè)金屬電極構(gòu)成的原電池的正、負(fù)極。進(jìn)一步鞏固氧化還原反應(yīng)的知識(shí)。4)重視化學(xué)與其它學(xué)科之間的聯(lián)系，能綜合應(yīng)用有關(guān)的知識(shí)、技能與方法分析和解決一些化學(xué)問(wèn)題。2、過(guò)程與方法1）經(jīng)歷對(duì)原電池構(gòu)成條件進(jìn)行探究的過(guò)程，進(jìn)一步理解科學(xué)探究的意義，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法，提高科學(xué)探究能力。2）能對(duì)自己的

6、化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行設(shè)計(jì)、反思和評(píng)價(jià)，提高自主學(xué)習(xí)的能力。3、情感態(tài)度和價(jià)值觀1）提高學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛和喜悅；通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。2）肯定化學(xué)學(xué)科對(duì)個(gè)人生活和社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)，關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題，形成可持續(xù)發(fā)展的思想。3）樹立辯證唯物主義的世界觀，養(yǎng)成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、勇于創(chuàng)新、積極實(shí)踐的科學(xué)態(tài)度。4）樹學(xué)生為社會(huì)進(jìn)步、文明發(fā)展而學(xué)好化學(xué)的責(zé)任感和使命感。五、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：認(rèn)識(shí)原電池的概念、反應(yīng)的原理和構(gòu)成條件及應(yīng)用。難點(diǎn)：原電池的工作原理。六、教學(xué)模式、方法與手段根據(jù)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、心理特點(diǎn)和教學(xué)內(nèi)容的實(shí)際需要，采取了啟發(fā)、討論、實(shí)驗(yàn)探究等教學(xué)方法，并結(jié)

7、合多媒體進(jìn)行教學(xué)。七、 教學(xué)過(guò)程： 課題引入：多媒體展示熱電廠的生產(chǎn)過(guò)程。新課：?jiǎn)栴}：火力發(fā)電的原理是什么？火力發(fā)電有什么利和弊？化學(xué)能(燃燒) 熱能(蒸汽) 機(jī)械能(發(fā)電機(jī))電能火力發(fā)電要經(jīng)過(guò)一系列能量轉(zhuǎn)換才能將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能，能量轉(zhuǎn)化是否能達(dá)到100呢？能否發(fā)明一種裝置將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能呢？“番茄電池”：取一個(gè)熟透的番茄，在番茄里平行地插入銅片和鋅片，用導(dǎo)線將銅片與鋅片及電流表相連，可觀察到電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。在 HYPERLINK /dangdai/ 現(xiàn)代生活、生產(chǎn)和 HYPERLINK /gongxue/ 科學(xué)技術(shù)的 HYPERLINK /fazhan/ 發(fā)展中，電池發(fā)揮著越來(lái)越

8、重要的作用，大至宇宙火箭、人造衛(wèi)星、空間電視轉(zhuǎn)播站、飛機(jī)、輪船，小至電腦、收音機(jī)、照相機(jī)、電話、助聽器、 HYPERLINK /dianzijixie/ 電子手表、心臟起搏器等，都離不開各種各樣的電池。而這些電池都是應(yīng)用原電池原理制作出來(lái)的。片段1: 探究實(shí)驗(yàn)1：銅片、鋅片分別插入稀硫酸各有何現(xiàn)象？ 探究實(shí)驗(yàn)2：銅片、鋅片同時(shí)插入稀硫酸各有何現(xiàn)象？探究實(shí)驗(yàn)3：把銅片、鋅片用導(dǎo)線連接插入稀硫酸又有何現(xiàn)象？探究實(shí)驗(yàn)4：在上述的銅片和鋅片之間串聯(lián)一個(gè)電流計(jì)，再觀察 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生思考操作與現(xiàn)象的相關(guān)性，自覺(jué)的追和思考為什么要這樣做、為什么產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象，探究實(shí)驗(yàn)、和各步驟對(duì)照，說(shuō)明現(xiàn)象的差

9、異來(lái)源于操作的差異，集中精力對(duì)其改變的東西進(jìn)行分析，結(jié)合探究實(shí)驗(yàn)4引出原電池定義。片段2:實(shí)驗(yàn)、把銅片和鋅片用導(dǎo)線連接（或直接接觸）置于稀硫酸中，銅片表面產(chǎn)生氣泡，推測(cè)產(chǎn)生的是什么氣體，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明之；實(shí)驗(yàn)、什么情況下銅片表面才會(huì)產(chǎn)生氣泡？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明之；實(shí)驗(yàn)、為什么溶液中氫離子會(huì)在銅片表面生成氫氣？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 進(jìn)行證明。設(shè)計(jì)意圖：這三個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求都圍繞氫氣這個(gè)現(xiàn)象提出，從而解決了本節(jié)課的三個(gè)要點(diǎn)：原電池在形式上的基本特點(diǎn)、構(gòu)成原電池的條件和原電池原理，所以氫氣可以說(shuō)是這里的典型情景，通過(guò)這個(gè)典型情景學(xué)生容易在回顧時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)本課內(nèi)容的重現(xiàn)，經(jīng)歷了問(wèn)題的解決學(xué)生對(duì)原電池的構(gòu)成條件和原理也會(huì)有比較深

10、刻的理解。當(dāng)然這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)和本課題的其他設(shè)計(jì)相比具有更大的開放性，其有效的實(shí)踐也具有更大的難度。片段3:學(xué)生會(huì)問(wèn)：“老師，我理解了銅片表面的氣泡是怎么來(lái)的，但我想不明白鋅失去的電子為什么會(huì)轉(zhuǎn)移到銅片上？”這樣的問(wèn)題有時(shí)我會(huì)用寬敞的大路開通后原來(lái)的舊路上車跡罕見來(lái)比喻。利用手頭擁有的器材做個(gè)物理實(shí)驗(yàn)：把電流表和干電池串聯(lián)，問(wèn)學(xué)生電流的流向。結(jié)合多媒體動(dòng)畫演示，讓學(xué)生進(jìn)一步宏觀的去認(rèn)識(shí)原電池本質(zhì)。設(shè)計(jì)意圖：、通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)生對(duì)原電池的內(nèi)電路和外電路有了明確的區(qū)分；、學(xué)生能自覺(jué)地應(yīng)用類比的思想來(lái)解決化學(xué)問(wèn)題，有助于其問(wèn)題解決策略的進(jìn)一步完善；、有了干電池的基礎(chǔ)，學(xué)生容易識(shí)記原電池兩電極的名稱，特別

11、是在學(xué)了電解池以后，有助于和電解池的電極名稱進(jìn)行區(qū)分，在教學(xué)實(shí)踐中我們知道學(xué)生對(duì)于原電池正負(fù)極的判斷容易在大容量的新知識(shí)前被迷惑，所以我們不僅從理論上根據(jù)電極材料的氧化還原進(jìn)行判斷，而且還創(chuàng)造條件讓學(xué)生身邊熟悉的干電池入手增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，使兩方面知識(shí)相輔相成；、學(xué)會(huì)了電極判斷的一種實(shí)用方法；、該問(wèn)題的設(shè)計(jì)難度適中，而且涉及到其他學(xué)科知識(shí)，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，讓學(xué)生體驗(yàn)創(chuàng)新的樂(lè)趣。分以下三組實(shí)驗(yàn)來(lái)探究構(gòu)成原電池的條件：片段4:實(shí)驗(yàn)、給出一組圖像，它們分別改變了銅鋅原電池的一個(gè)電極的材質(zhì)為鐵、碳、鋅、竹筷，要求學(xué)生據(jù)此進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。實(shí)驗(yàn)、給出一組圖像，它們分別改變了銅鋅原電池的硫酸溶液為硫

12、酸銅溶液和酒精，要求學(xué)生據(jù)此進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。實(shí)驗(yàn)、給出一個(gè)圖像，用二個(gè)容器分別裝有硫酸溶液替代了銅鋅原電池的一個(gè)容器，要求學(xué)生據(jù)此進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。設(shè)計(jì)意圖：、通過(guò)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練學(xué)生的觀察能力；、學(xué)生體驗(yàn)到從紛繁的表象中提煉問(wèn)題本質(zhì)的方法，也訓(xùn)練學(xué)生的歸納能力；、體會(huì)科學(xué)研究中控制條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的方法。、從知識(shí)生成的角度看，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)的探究可以較為深刻地認(rèn)識(shí)到兩電極必須都是導(dǎo)體，必須具有不同的活動(dòng)性；、在教學(xué)中把這些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分類，降低了思維的層次，使大部分學(xué)生可以獲得目標(biāo)結(jié)論，有助于在有限的課堂時(shí)間里完整地體驗(yàn)對(duì)原電池構(gòu)成條件的探究，既有傳統(tǒng)教學(xué)高密度大容量的特點(diǎn)，又使學(xué)生體驗(yàn)到探究的樂(lè)趣和成功的喜悅。片

13、段5:提供干電池，電流表，銅鋅原電池，要求學(xué)生判斷原電池的正負(fù)極。實(shí)驗(yàn)：制作伏打電池（堆）或水果電池。比如讓學(xué)生上臺(tái)完成“水果電池”（用銅片、鋅片、導(dǎo)線、音樂(lè)卡和西紅柿組成）趣味實(shí)驗(yàn)，并提問(wèn)：這個(gè)簡(jiǎn)單構(gòu)造為什么能使音樂(lè)卡發(fā)出聲音？在激起學(xué)生探究欲望的同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生討論：音樂(lè)卡發(fā)聲肯定有電流通過(guò)，電流從何而來(lái)？拿出茄子或黃瓜代替番茄來(lái)試試行不行？直接用稀酸代替番茄效果是不是更好？拿出其它金屬來(lái)試試？設(shè)計(jì)意圖：、如果作為課堂的引入，可以激發(fā)學(xué)生的探究欲望；、如果作為課后的趣味實(shí)驗(yàn)可以學(xué)生更深刻地認(rèn)識(shí)化學(xué)和人類生活的密切關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)理解和處理生活中的有關(guān)問(wèn)題的意識(shí)。記?。何覀儾恢朗裁?/p>

14、并不可怕,可怕的是我們不再想去知道什么了。深入探究：1.將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入到稀硫酸中，理論上應(yīng)在銅片上觀察到大量氣泡，但在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到鋅片上也有氣泡，這可能是什么原因?案例分析：格林太太,漂亮、開朗、樂(lè)觀，身體健康，臉上有著“永恒的微笑”。只是她在開懷大笑的時(shí)候，人們才可以發(fā)現(xiàn)她一口整齊而潔白的牙齒中鑲有兩顆假牙：其中一顆是黃金的這是格林太太富有的標(biāo)志；另一顆是不銹鋼做的這是一次車禍后留下的痕跡。令人百思不解的是，打從車禍以后，格林太太經(jīng)常頭痛，夜間失眠，心情煩躁 她的病因是什么？能為她開一個(gè)藥方嗎？本堂小結(jié)： 本節(jié)課的學(xué)習(xí)從源于生活中的偶然現(xiàn)象，進(jìn)一步創(chuàng)新與發(fā)明，歸納出原電池的

15、原理，原電池就是這樣一種裝置，把一個(gè)氧化還原反應(yīng)拆成兩半，在兩個(gè)電極上進(jìn)行，從而在導(dǎo)線中產(chǎn)生了電流，實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)變。根據(jù)原理再到其應(yīng)用，就是各種化學(xué)電源，留待下節(jié)課繼續(xù)探討。布置作業(yè)：【實(shí)踐活動(dòng)】根據(jù)構(gòu)成原電池的條件可知：利用水果如蘋果、柑橘、檸檬或番茄等都可以制作原電池。鞏固練習(xí)：1.下列說(shuō)法中正確的是（ ）A.原電池是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置B.原電池中電子流出的一極是正極 ，發(fā)生氧化反應(yīng)C.原電池兩極均發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng) D.原電池中的陽(yáng)離子向正極移動(dòng)2.將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接置于稀硫酸中,下列說(shuō)法正確的( )A鋅片的質(zhì)量逐漸增大B電流方向是從銅片向鋅片C H+在銅片表面被

16、氧化D正極附近SO42-濃度逐漸增大八、板書設(shè)計(jì)： 第四節(jié) 原電池原理及應(yīng)用一、原電池：化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置二、構(gòu)成原電池的條件前提條件：能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)外部條件：1、有兩種活潑性不同的導(dǎo)體構(gòu)成電極2、電極材料需插入電解質(zhì)溶液中3、必須構(gòu)成回路三、原電池的原理：電極電極材料電極反應(yīng)反應(yīng)類型得失電子情況電子流向負(fù)極 ZnZn-2e=Zn2+ 氧化反應(yīng)失去電子流出正極 Cu2H+2e=H2還原反應(yīng)得到電子流進(jìn)總反應(yīng)：Zn+2H+=Zn2+H2 九、評(píng)價(jià)方案本課時(shí)為實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式，本課時(shí)教學(xué)是否成功，筆者認(rèn)為，應(yīng)從以下幾個(gè)方面綜合考慮：教材處理是否合理。探究性教學(xué)要對(duì)教材內(nèi)容有所揚(yáng)棄。探究性教學(xué)要以大綱為依據(jù)，教材僅僅是本參考書。因?yàn)楝F(xiàn)有教材的知識(shí)大都是以陳述性方式直接呈現(xiàn)，而探究性教學(xué)要求教材提供問(wèn)題情景和解決問(wèn)題所必需的事實(shí)材料，而不只是結(jié)論的堆砌，因此，探究性教學(xué)首先要求對(duì)現(xiàn)有教材作適當(dāng)處理。教學(xué)過(guò)程是否優(yōu)化。優(yōu)化的教學(xué)過(guò)程就是靈活機(jī)智地運(yùn)用各種教學(xué)策略。如激勵(lì)性策略，即使用鼓勵(lì)性語(yǔ)言，肯定學(xué)生任何一個(gè)微小的閃光點(diǎn)；自主性策略，