第二節(jié)化學(xué)能與電能(共3課時(shí))一、教學(xué)目標(biāo)

1、知識(shí)與技能

（1）.獲得化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)研究的方法，能設(shè)計(jì)并完化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的化學(xué)實(shí)驗(yàn)（2）.

形成原電池的概念，探究構(gòu)成原電池的條件2、過(guò)程與方法（1）.經(jīng)歷對(duì)化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程，進(jìn)一步理解探究的意義，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法，提高科學(xué)探究的基本能力（2）.能對(duì)自己探究原電池概念及形成條件的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行計(jì)劃、反思、評(píng)價(jià)和調(diào)控，提高自主學(xué)習(xí)化學(xué)的能力

3、情感態(tài)度與價(jià)值觀（1）.發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，樂(lè)于探究化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的奧秘，體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛和喜悅，感受化學(xué)世界的奇妙與和諧（2）.贊賞化學(xué)科學(xué)對(duì)個(gè)人生活和社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)，關(guān)注能源問(wèn)題，逐步形成正確的能源觀。二、教學(xué)內(nèi)容及模塊整體分析

本節(jié)內(nèi)容位于《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)》化學(xué)必修2第二章第二節(jié)

《化學(xué)能與電能》第一部分。節(jié)課內(nèi)容是學(xué)生學(xué)習(xí)了化學(xué)必修1《氧化還原反應(yīng)》

與必修2的《化學(xué)能與熱能》等內(nèi)容之后而學(xué)習(xí)的，學(xué)好本節(jié)內(nèi)容能為以后學(xué)好

化學(xué)選修1（化學(xué)與生活）中金屬腐蝕與防護(hù)，以及選修化學(xué)的學(xué)生學(xué)好化學(xué)選修

4（化學(xué)反應(yīng)原理）中的電解原理等知識(shí)打下基礎(chǔ)）三、學(xué)情分析

本節(jié)內(nèi)容是電化學(xué)中的重要知識(shí)。當(dāng)學(xué)生知道了化學(xué)反應(yīng)中能量的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程之后，對(duì)化學(xué)能與電能之間的轉(zhuǎn)化問(wèn)題產(chǎn)生濃厚的興趣。教師從能量轉(zhuǎn)化角度來(lái)引出這種實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置──原電池裝置，再通過(guò)“科學(xué)探究”進(jìn)一步挖掘原電池原理和組成條件，接著教師通過(guò)介紹根據(jù)此原電池原理制成的各種在現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、日常生活中被廣泛應(yīng)用的原電池。通過(guò)緊密聯(lián)系生活實(shí)際，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)興趣，更重要的是啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。由于學(xué)生之前沒(méi)有電化學(xué)的基礎(chǔ)，理解原電池原理有一定的難度。為了幫助學(xué)生對(duì)原電池工作原理的理解，在教學(xué)設(shè)計(jì)中從學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)和已有的相關(guān)化學(xué)、物理知識(shí)相入手，從學(xué)生現(xiàn)有的思維能力入手，逐步深入，引導(dǎo)學(xué)生思考?xì)w納總結(jié).四、教學(xué)策略選擇與設(shè)計(jì)

首先，教師通過(guò)復(fù)習(xí)化學(xué)反應(yīng)與能量變化的關(guān)系引導(dǎo)學(xué)生思考化學(xué)能是否能轉(zhuǎn)化為電能來(lái)引入新課；再通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證學(xué)生通過(guò)思考后得出結(jié)論。當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)有電流產(chǎn)生就會(huì)情不自禁地提出一系列問(wèn)題，產(chǎn)生強(qiáng)烈的探索欲望，并提出各種各樣的假設(shè)；教師通過(guò)一系列演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供“實(shí)證性”材料，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的邏輯推理，得出相關(guān)結(jié)論；當(dāng)學(xué)生理解原電池的原理后，教師再通過(guò)教材設(shè)置的一個(gè)討論題，讓學(xué)生自己歸納“組成原電池的條件”。同時(shí)，課本后面的“家庭小實(shí)驗(yàn)

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水果電池”，習(xí)題中的“用銅、銀和硝酸溶液設(shè)計(jì)一個(gè)原電池”都是本課時(shí)探究教學(xué)內(nèi)容的應(yīng)用和延伸。在學(xué)生現(xiàn)有的思維能力的基礎(chǔ)上,對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行大膽合理的整合,使知識(shí)的生成過(guò)程完全與學(xué)生的思維的發(fā)展過(guò)程及水平完全融合,通過(guò)對(duì)原電池的類(lèi)型的對(duì)比,掌握原電池的電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)的基本思維方法.讓學(xué)生體會(huì)化學(xué)的學(xué)習(xí)的思維方法、學(xué)習(xí)的能力及思維方法體系對(duì)學(xué)習(xí)的重要性，從而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)的興趣，感受學(xué)習(xí)過(guò)程中所帶來(lái)的幸福感和成就感。五、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)1、化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能方式

2、原電池的概念及其構(gòu)成要件

3、原電池正負(fù)極的判斷方法

4、原電池中電荷的移動(dòng)

5、原電池原理實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

教學(xué)難點(diǎn)

1、原電池正負(fù)極的判斷與兩極反應(yīng)的書(shū)寫(xiě)

2、探究化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的條件

3、原電池原理實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程：知識(shí)再現(xiàn):（1）氧化還原反應(yīng)中基本概念關(guān)系（2）什么是電解質(zhì)，電解質(zhì)的常見(jiàn)類(lèi)型有哪些（3）物質(zhì)導(dǎo)電的原因（4）電路中電流產(chǎn)生的原因知識(shí)清單:（5）化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的關(guān)鍵（6）原電池（7）電極反應(yīng)式及其書(shū)寫(xiě)[問(wèn)題]化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為熱能，那么化學(xué)能能否轉(zhuǎn)化為電能？如要將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，必須具備什么條件？2、教學(xué)設(shè)計(jì)第一課時(shí)原電池工作原理教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖【復(fù)習(xí)回顧】

化學(xué)能中能量變化的原因[回憶](méi)化學(xué)能與熱能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系進(jìn)一步的熟悉化學(xué)能與能量的轉(zhuǎn)化，為本節(jié)課的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。[設(shè)疑]化學(xué)能能夠轉(zhuǎn)化為電能[興趣試驗(yàn)]檸檬水果電池（銅、鋅兩塊金屬、導(dǎo)線(xiàn)、檢流計(jì)）激發(fā)、調(diào)動(dòng)學(xué)生積極思考問(wèn)題，分析的興趣。[設(shè)疑]檸檬水果中的電流是如何產(chǎn)生的？【板書(shū)】第二節(jié)化學(xué)能與電能【引入】

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,各種各樣的電器不斷進(jìn)入現(xiàn)代社會(huì),大大豐富和方便了我們的生活、學(xué)習(xí)和工作【傾聽(tīng)、思考】激發(fā)學(xué)生的好奇和興趣，帶入主題【展示】

日常生活中經(jīng)常見(jiàn)到的一些電池（實(shí)物展示）?！舅伎肌侩姵貫槭裁淳涂梢援a(chǎn)生電呢？知識(shí)清單(課件展示)培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和自學(xué)習(xí)慣【講述】電能是一種清潔能源，我們?nèi)粘Ｋ玫恼彰麟娛腔痣?。是一種二次型能源?！舅伎肌炕痣娛侨绾萎a(chǎn)生的？有何缺點(diǎn)？【問(wèn)題1】化學(xué)能能否直接轉(zhuǎn)化為電能？如果化學(xué)能要直接轉(zhuǎn)化為電能，應(yīng)該具備什么條件？【回憶討論】1.氧化還原反應(yīng)的基本概念的關(guān)系？2.什么是電解質(zhì)？3.物質(zhì)導(dǎo)電的原因？4.電路中電流產(chǎn)生的原因？從學(xué)生的現(xiàn)有的基礎(chǔ)知識(shí)和思維能力入手，逐步深入，強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)、分析問(wèn)題的邏輯思維能力。掌握邏輯推理和歸納的基本學(xué)習(xí)思維方法。[引導(dǎo)歸納板書(shū)]1、物質(zhì)導(dǎo)電的原因：（1）有自由移動(dòng)的離子（2）有自由移動(dòng)的電子2、電路中電流產(chǎn)生的原因：電子的定向移動(dòng)。［思考回憶］1、電路中電子電子發(fā)生定向移動(dòng)的原因？2、將兩節(jié)電池正極對(duì)接，用電線(xiàn)將負(fù)極相連，接入小燈泡，小燈泡會(huì)發(fā)亮嗎？為什么？與生活常識(shí)和初中已學(xué)的物理學(xué)電學(xué)原理相結(jié)合，使學(xué)生理解電流產(chǎn)生的原因，學(xué)生便很容易地理解化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的原理。[問(wèn)題2]若要把化學(xué)能直接的轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，首要的條件是什么？［思考總結(jié)］將鋅片直接放入硫酸中，有何現(xiàn)象？化學(xué)反應(yīng)過(guò)程是否有電流產(chǎn)生？試分析原因？培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的能力[問(wèn)題2]如何讓氧化還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)化為電流？[實(shí)驗(yàn)探究1]按照?qǐng)D示，將銅和鋅片分別放入稀硫酸中，觀察現(xiàn)象？將銅和鋅片用導(dǎo)線(xiàn)連接插入稀硫酸溶液中，觀察現(xiàn)象？[觀察記錄](méi)現(xiàn)象1：銅片上無(wú)明顯現(xiàn)象，鋅片有氣泡產(chǎn)生現(xiàn)象2：銅片上有氣泡產(chǎn)生，鋅片逐漸溶解。[思考討論總結(jié)]1、試分析在該體系中，銅片上產(chǎn)生的是什么氣體？2、試通過(guò)現(xiàn)象分析，電路中電流產(chǎn)生的原理培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象能力，通過(guò)現(xiàn)象分析問(wèn)題和歸納總結(jié)問(wèn)題的能力。使學(xué)生形成嚴(yán)密的邏輯思維能力。[講述]上述電流產(chǎn)生的過(guò)程可以表示為：2H++2e-=H2↑(還原反應(yīng))Zn-2e-=Zn2+(氧化反應(yīng))[板書(shū)]把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池[傾聽(tīng)思考理解][講述并板書(shū)]和干電池一樣，把原電池中電子流出（失電子）的電極叫負(fù)極電子流入（得點(diǎn)子）的叫正極。在電極上發(fā)生的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過(guò)程叫做電子反應(yīng)式，兩者相加可得總電極反應(yīng)。[思考練習(xí)]寫(xiě)出電子的總反應(yīng)式：負(fù)極：2H++2e-=H2↑正極：Zn-2e-=Zn2+電極總反應(yīng)：2H++Zn=H2↑+Zn2+[思考]正負(fù)極的電子數(shù)目是否相等？[實(shí)驗(yàn)探究2]如將銅片換成鋅片，電路中是否有電流產(chǎn)生？[觀察記錄](méi)現(xiàn)象：檢流計(jì)的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，兩鋅片上都有氣泡產(chǎn)生。[思考討論]該裝置能否產(chǎn)生電流？試分析原因？[問(wèn)題3]通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)，試分析化學(xué)轉(zhuǎn)化為電能的條件？[討論歸納][引導(dǎo)歸納總結(jié)]化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，首要的是要有電子，故化學(xué)反應(yīng)必須是氧化還原反應(yīng)有了電子，必須要讓電子發(fā)生移動(dòng)，故失電子和得點(diǎn)子必須在在不同的區(qū)域進(jìn)行。為了讓電子發(fā)生定向移動(dòng)，必須要有電壓，故必須要有兩種活性不同的電極，產(chǎn)生電壓。在閉合電路中，在外加電壓下，電子發(fā)生定向移動(dòng)，因此，要把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，還必須要形成閉合回路。[思考討論]如何使才行形成閉合回路？通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移應(yīng)用的能力，對(duì)問(wèn)題的邏輯推論和歸納的能力。[板書(shū)]原電池的構(gòu)成條件1、自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)（提供電子）2、要有兩種活性不同的電極（形成電壓或電勢(shì)差）3、形成閉合回路：（1）外電路：用導(dǎo)線(xiàn)將兩電極相連（電子發(fā)生移動(dòng)）（2）內(nèi)電路：電解質(zhì)溶液或融融的電解質(zhì)（離子發(fā)生定向移動(dòng)，使電流通過(guò)）[思考]通過(guò)銅-鋅/（稀硫酸）的原電池，分析如何判斷原電池的正、負(fù)電極？培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的能力，提高學(xué)生的方法體系化的思維能力。[課堂小結(jié)]本節(jié)課的重點(diǎn)要理解和掌握原電池的工作原理，從電流產(chǎn)生的原因入手，結(jié)合物理學(xué)的電學(xué)原理理解構(gòu)成原電池的基本條件，能夠從不同的角度判斷原電池的電極。第二課時(shí)原電池的常見(jiàn)類(lèi)型與電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)[復(fù)習(xí)回顧]化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的條件？[思考回憶](méi)原電池的構(gòu)成條件。進(jìn)一步準(zhǔn)確理解原電池的工作原理，為電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)技巧做好理論準(zhǔn)備。[思維導(dǎo)航1]分析下列兩個(gè)裝置能否形成原電池，若能，試寫(xiě)出原電池的電極反應(yīng)式及總電極反應(yīng)式？[練習(xí)思考總結(jié)]1、對(duì)比銅鋅原電池，通過(guò)總電極反應(yīng)，你能從中得出什么信息？如何書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式？2、原電池的負(fù)極一定是活潑金屬嗎？通過(guò)最基本的電極反應(yīng)，使學(xué)生逐步理解化學(xué)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程，在過(guò)程中提煉處理問(wèn)題的方法，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)的邏輯思維能力[引導(dǎo)總結(jié)板書(shū)]三、原電池的類(lèi)型及原電池的電極書(shū)寫(xiě)類(lèi)型一：活潑金屬做原電池的負(fù)極，并能和電解質(zhì)溶液發(fā)生氧還反應(yīng)，原電池的總電極反應(yīng)相當(dāng)于活潑金屬與電解質(zhì)溶液之間發(fā)生的氧還反應(yīng)電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)思維方法：根據(jù)總反應(yīng)，分析得失電子的物質(zhì)及其產(chǎn)物，然后利用電荷守恒和得失電子數(shù)目守恒直接書(shū)寫(xiě)[思考練習(xí)]寫(xiě)出Ⅱ的總電極反應(yīng)及電極反應(yīng)式。[思維導(dǎo)航2]如活潑金屬做電極，但是活潑金屬與電解質(zhì)液之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)，那么能否形成原電池呢？[思考]如圖裝置能否形成原電池？如果能形成原電池，試分析正負(fù)電極及電極反應(yīng)式？培養(yǎng)學(xué)生結(jié)合生活常識(shí)，利用已學(xué)習(xí)元素化合物的知識(shí)來(lái)對(duì)信息遷移應(yīng)用的能力[引導(dǎo)歸納總結(jié)]類(lèi)型二：活潑金屬做原電池的負(fù)極，不能和電解質(zhì)溶液發(fā)生氧還反應(yīng)，該原電池為金屬的吸氧腐蝕負(fù)極為金屬失電子，正極為氧氣得電子[思維導(dǎo)航3]若電極為惰性電極，即電極本身不能失電子，那么利用這種電極能否將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能呢？[閱讀思考討論]若用兩個(gè)碳棒（惰性電極）代替銅-鋅原電池的電極，能否讓化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能？閱讀P44頁(yè)，燃料電池的工作原理？試寫(xiě)出該燃料電池的總電極反應(yīng)及電極反應(yīng)式。[思考總結(jié)]氫氧燃料電池負(fù)極：H2-2e-=2H+正極：O2+4e-+4H+=2H2O(利用守恒直接書(shū)寫(xiě))得失電子數(shù)目相等后兩電極反應(yīng)式相加得：2H2+O2=2H2O培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析歸納總結(jié)的能力。使學(xué)生掌握化學(xué)學(xué)習(xí)的基本方法，提高學(xué)生學(xué)生的能力，增強(qiáng)學(xué)生的自我效能感。[歸納板書(shū)]類(lèi)型三：惰性材料做原電池的電極，電解質(zhì)溶液為稀硫酸或氫氧化鉀溶液，該類(lèi)原電池為燃料電池?？偡磻?yīng)相當(dāng)于燃料在氧氣中的燃燒反應(yīng)[課堂小結(jié)]從分類(lèi)的角度，形成書(shū)寫(xiě)原電池電極的思維方法體系，即：能從類(lèi)型上總結(jié)原電池的電極反應(yīng)特征，利用守恒思維（質(zhì)量守恒、電荷數(shù)目守恒和得失電子數(shù)目守恒）直接書(shū)寫(xiě)出原電池的電極反應(yīng)式的思維方法。[課后作業(yè)]教材P452、5練習(xí)測(cè)小冊(cè)子P96專(zhuān)題八梳理總結(jié)，形成思維方法體系。通過(guò)練習(xí)，進(jìn)一步的體會(huì)思維方法及其電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)的技巧。第三課時(shí)發(fā)展中的化學(xué)電源(略)[課后反思]思維課堂的實(shí)施將學(xué)生置身于一種動(dòng)態(tài)、開(kāi)放、個(gè)性、多元化的學(xué)習(xí)環(huán)境中，讓學(xué)生自主探索，主動(dòng)求知，學(xué)會(huì)收集、分析和利用各種信息及信息資源，并以此發(fā)展學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神，合作與分享意識(shí)、社會(huì)交往能力和社會(huì)責(zé)任感。這與誘思探究學(xué)科教學(xué)論的中心思想不謀而合。因此，在設(shè)計(jì)《化學(xué)能與電能》這節(jié)課時(shí)，主要是通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生自主探索問(wèn)題，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題，強(qiáng)化學(xué)生的探究意識(shí)；以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生的探究興趣，引發(fā)學(xué)生的積極思維活動(dòng)，使