1、第二章 化学反应与能量第二节 化学能与电能第一课时说课稿化 学 组：朱云峰单 位：湘潭县第一中学联 系 电 话：13975232108邮 编：411228化学能与电能（第一课时）教学设计 各位评委老师大家好： 今天我将从六个方面谈谈人教版高中化学必修2第二章第二节 “化学能与电能”第一课时的教学设计一、教材和学情分析：本节内容既是对前面所学“化学与能源”“氧化还原反应”“电解质”等知识的扩展和应用, 同时是对上一节“化学能与热能”中关于“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。同时其也将为后面学习其它常见电池的原理,和选修模块“化学反应原理”中
2、“电化学”奠定基础。2、学情分析知识层面：在前面提到的教材安排上、物理课上所学电学知识和生活常识都为本节课在识层面作了充分的准备。情感层面：加上在日常生活中电池扮演着许多重要的角色，使得学生对电池充满着好奇和探知欲望。能力层面：已经习惯了新教材的学习思路和学习方法，已具备一定的化学思维基础和基础实验技能。这些将提高学生学习本课的积极性，也为提高学生的课堂解决问题能力和实践动手能力创造了条件。基于这些：二、本堂课的教学目标确定为：在对原电池工作原理的探究过程中：通过引导学生主动参与：发现问题，并提出猜想，实验验证，从而解决问题的全过程。从而认识原电池的工作原理；形成原电池的概念；初步掌握电极判断
3、；掌握科学探究的一般思路。让学生体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。在原电池的形成条件的探究过程中：引导学生采用化学实验研究的一般方法进行自主探究与合作探究，从而认识原电池的形成条件；掌握科学探究的常用方法-改变影响实验的一个因子。培养学生勇于创新，积极实践等科学精神和科学态度；学会与他人合作，主动交流。教学重点：认识原电池的工作原理；形成原电池的概念；初步掌握电极判断方法；理解原电池的形成条件。体会科学探究中的常用方法和一般过程；培养合作交流的习惯。 教学难点：通过对原电池的实验探究，引导学生从电子转移的角度理解化学能向电能转化的本质，构成条件的探究。三、学法与教法分析具体教
4、学目标的实现需学法教法的支撑学法指导：先将全班学生分成三个大组，每3个人为一合作小组（其中一人为新闻发言人，一人主操作，一人主记录，要求3个人即分工又合作。 ）引导学生采用分组实验探究法进行学习。教法分析：本节课采用与学法相对应的实验探究教学法。在教学过程中教师力求以组织者、支持者和合作者的身份与学生共同获取知识解决问题。具体的教学过程中：采用一个中心两条主线即以学生活动解决问题为中心，在熟悉的知识中发现问题在教师的支持下提出再假设讨论方案从而进行科学探究最终获得答案。又在新的知识中发现新的问题-如此循环。在知识主线中突出程序性知识，注重知识间的相互衔接。谈化陈述性知识。能力主线中以知识为载体
5、突出能力的培养在具体的（四）教学过程：、以国庆60周年题材为背景，为学生创设问题情境，突显高能电池在游行彩车中的作用。从而提出问题：常见电池有哪些？在学生作答的基础上追问：它们的工作原理是怎样的？从而激发学生对电池工作原理探究的浓厚兴趣，引入课题。分组实验：将锌片、铜片插入稀硫酸，观察有何现象？在学生实验的基础上引导学生从氧化还原角度分析Zn + 2H+ = Zn2+ + H2，铜不与稀硫酸反应。总有学生会不小心将锌片、铜片靠在一起插入稀硫酸中，并观察到异常的实验现象。让发现异常情况的小组汇报他们的实验过程。其他小组按汇报过程进行操作。从而引发认知冲突，追问这又为什么呢？进入大胆猜测阶段:引导
6、学生大胆猜测假设，并对每种假设分析论证。学生答案千奇百怪，有如：可能锌粒上的气泡从溶液中跑到铜片上; 引导（认真观察实验现象无气泡移动）可能是铜与硫酸反应,Cu失去电子给了H+;引导（实验中溶液没有变成蓝色）可能锌表面的电子流到了铜片上被溶液中的H+ 得到后产生H2。等说法怎样验证：谈论而后得出方案：要能见到电子的流动可将锌片和铜片用导线连接起来，在导线之间接入电流表。平行插入稀硫酸溶液中观察实验现象。(注意观察铜片表面和电流计指针)学生分组实验探究：体会成功的喜悦！电流产生啦！教师进一步用多媒体对实验探究情况进行演示。帮助学生加深理解。引导学生分析这一装置中的能量是如何变化的？从而引出原电池
7、的概念。原电池的定义：将化学能转化成电能的装置叫原电池。、电池形成后自然要分辨出其正负极，也就自然引出新的问题：怎样判别原电池正负极？引导学生猜测，讨论并提出合理解释：学生不难从刚才所学知识从电子流动的方向得出结论。怎样用实验验证假设呢？学生分组实验：在干电池和锌铜原电池中分别接入电流表，从指针的偏转方向的出结论。教师与学生一起做出归纳结论：原电池正负极的判别：1、从实验现象可判别正负极。2、电子的流出极是负极。3、失电子极是负极。4、发生氧化反应的极时负极。、引导学生分析：原电池的组成部分有哪些？从而提出问题：那么原电池的形成条件是怎样的呢？在教师的支持下提出方案：改变影响实验的一个因子。分
8、别从电极，溶液，电路三个角度进行探究。分组实验探究： 第一大组：进行电极探究，分别将电极换成：铁、铜，锌、碳，锌、锌。第二大组：进行溶液探究，分别将稀硫酸溶液换成：硫酸铜溶液，换成酒精。第三大组：进行电路探究，分别将锌片，铜片插入两杯稀硫酸溶液中。汇报得出结论（引导在汇报知识收获时不忘合作成功的关键）由此得出原电池的形成条件：1、活泼性不同的两极。2、电解质溶液。3、形成闭合回路。 引导学生从原电池的定义角度分析原电池是将化学能直接转化为电能则对这样的反应有何要求？从而得出另外一个形成条件：4、自发进行的氧化还原反应。、引导学生讨论交流汇报成果汇报一：进一步理解原电池的优势成果汇报二：在讨论过
9、程中气氛十分热烈让学生体会成功的乐趣，并进一步巩固原电池的形成条件的知识。成果汇报三：分组实验自制水果电池，让无电池的生日音乐卡片重新发声。让学生体会学以致用的乐趣。成果汇报四：1、在本节课学到了哪些知识？ 2、在本节课的学习中你认为最有用的学习方法是什么？在实验探究过程中你学到了什么？、课外延续1、上网找找国庆游行彩车中的高能电池，弄清它的原理是怎样的。搜集废干电池并拆开，弄清它的构造及原理。在自制水果电池的过程中有些小组可能不太成功从而布置了2、水果电池的电流大小与哪些因素有关？写一篇小论文。回家后利用家庭能够提供的一些材料创新各种电池，数周后在班上展出，选出优秀作品参加省、市科技创新大赛
10、。 五、板书设计本节课知识体系条、探究过程理清楚，故板书时分成主板书和附板书两部分。六、收获与反思1、注重探究性的教学，促进学生自主发展本课时采用实验探究式教学，既符合化学的学科特点，也符合学生的心理和思维的发展特点。达到了促进学生“自主发展”的目的。本节课的策略是：创设渐进式问题 变化式问题 拓展式问题，循序渐进地逐步引导学生自主学习，自主提问，自主探索，自主研究，自主解决，从而达到学生自主发展的目的。本节课的思路是：问题 猜想 试验验证 问题 2、 注重科学素养和创新素质的培养 在教学中注重对学生科学方法，科学态度和科学思想的教育，不仅让学生领悟、掌握知识，更重要的让他们掌握学习方法，也更
11、重视知识的获取过程。在这一过程中，使学生初步认识科学探究的过程，学会一些科学的思维程序。从而接受科学的熏陶。3、学生对实验探究课兴趣高昂，但在探究过程中，因为小组的每个成员的知识水平存在差异，对问题的分析能力不同，有些小组就显得盲目和无序，有些学生的动手能力较差，实验时畏畏缩缩，速度太慢，影响了教学进度。导致在有限的课时内，教学任务可能难以完成。因此对于本节课的设计实验原电池条件的探讨过程中教师要适当引导缩小实验范围和对比实验组数，器材要注意先准备到位，如导线与电极的连接，做到有的放矢。反思：本节实验探究课存在一个问题就是理论与实验实际的辩证关系，如：锌片不纯导致在连接后锌片仍有气泡，如果不解
12、决好此问题对学生形成原电池电子流动的概念会有影响。其次就是在原电池形成条件的探究实验中，本应该设计一个有关自发氧化还原反应这一条件的对比实验，然而在实际操作时用铜碳作电极，硫酸溶液作电解质，学生现有的知识会理解成是不产生电流的，但实际操作过程中电流计指针仍发生了偏转，这里就涉及到吸氧腐蚀，溶液浓度差及电极电势的有关问题探讨，所以我回避了此问题，避免一开始就对原电池产生畏惧心理，难以达到本节教学目的。那么氧化还原反应这一条件学生其实在探讨原电池工作原理时已经可以把握，知道是电子移动产生了电流，依据已有氧化还原反应的知识作基础学生不难得出原电池需要自发发生的氧化还原反应这一条件。由于时间关系，电极
13、反应的书写还不到位，本节课只能让学生了解什么是电极反应，下节课需进一步落实简单原电池电极反应的书写问题。另外此节课中学生自主探究出的原电池的形成条件之一：活泼性不同的两极。其实并非是一定要两种活泼性不同的两极（如燃料电池-就可能是两铂电极）故课后需进一步完善。应注重知识分组完成初中常做实验将锌片铜片分别插入 探究1，设置阶梯式问题，对学生进行探究思路引导,当学生观察到“铜片上产生气泡”这一反常的实验现象，产生强烈的探索欲望，学生提出问题结论的假设结果，学生根据实验现象，和已有的知识经过严密的逻辑推理，和已有的实验器材进行试验论证。引导学生在分析问题的过程中获取知识、在解决问题的过程中形成概念；
14、利用模拟动画将学生看不见的微观世界宏观化帮助学生理解原电池的工作原理，从而突破本节课的难点。已对铜锌原电池原理的有了认识，自然会想到电池就会有正负极，实验探究2，那么原电池的正负极该如何判别了，再由学生提出假设，而后实验论证。再在原电池的构成分析着手，通过改变实验的一个因子，分组实验探究3，原电池的形成条件。考虑到时间的缘故，将实验分成三个大组，分别从改变电极材料，改变电解质溶液，是否形成闭合回路进行探究；让学生经历一次，一次科学探究的过程，体验到科学探究是人们获取科学知识，形成科学概念、认识客观世界的重要途径。后通过成果汇报的形式-格林太太的病因，巩固原电池的形成条件；自制水果电池，养成学以
15、致用的习惯。这是本节课的高潮部分，也达到了突破难点的目的。最后通过学生自己谈体会，以达到巩固、提高的目的。整个教学过程就是要让学生处于积极主动参与学习的主体地位,让学生以科学家的身份体验实验探究的成功 ,避免学生“享受”现成结论。具体流程如下：三、教学过程：教学环节及时间教师活动学生活动设计意图创新情境导入3分钟媒体展示国庆60周年庆典图片，湖南国庆游行的彩车的动力系统介绍，提问：常见电池有哪些，它们的工作原理是怎样的？板书：化学能与电能学生例举常见的电池。通过创设情境，激发学生的学习热情。引导分组实验，进行科学探究1构建原电池的模型观察试验现象并发现问题，提出假设引导学生 对每种假设分析论证
16、Q1：让学生描述所观察到的实验现象？并解释原因。Q2：对第二个实验中出现的现象进行大胆猜想。Q3：请对你的猜测作出判别。Q4：如何证明你的猜呢？引导分组实验，进行科学探究1观察试验现象并发现问题，提出假设引导学生 对每种假设分析论证Q1：让学生描述所观察到的实验现象？并解释原因。Q2：对第二个实验中出现的现象进行大胆猜想。Q3：请对你的猜测作出判别Q4：如何证明你的猜呢？引导学生 引导学生进行试验探究：科学探究1 回答Q1Q4Q1：铜片上没有明显现象，锌片上有气泡冒出，Zn + 2H+= Zn2+ + H2，铜不与稀硫酸反应；如果不小心将铜与锌接触了则见到铜片上冒气泡。Q2 Q3:.可能锌粒上
17、的气泡从溶液中跑到铜片上; （认真观察实验现象无气泡移动） .可能是铜与硫酸反应,Cu失去电子给了H+;（实验中溶液没有变成蓝色）.可能锌表面的电子流到了铜片上被溶液中的H+ 得到后产生H2。Zn2e=Zn2+ 2H+2e=H2Q4:将锌片和铜片用导线连接起来，在导线之间接入电流表。平行插入稀硫酸溶液中观察实验现象。(注意观察铜片表面和电流计指针) 科学探究1 自己动手探究自己的猜想学生观察对比通过实验使学生在原有知识基础上又发现新问题。激发认知冲动.师生互动形成“双主体互动式”课堂，培养学生思维的深刻性和批判性。并通过实验不断体现出由实践认识再实践再认识的认知过程。用动画构建原电池的模型【多
18、媒体展示】Cu Zn原电池微观粒子运动的动画模拟，并展示Cu片.Zn片上得失电子的反应式.板书铜片上: 2H+2e- =H2 锌片上: Zn-2e-=Zn2+引导学生Q5.这一装置中的能量是如何变化的？板书原电池的定义：将化学能转化成电能的装置叫原电池。通过观看模拟动画：学生了解到电子由锌片移动到铜片，溶液中阳离子往铜片移动，阴离子往锌片移动。铜片上: 2H+2e- =H2 (还原反应)锌片上: Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应)Zn+2H+=Zn2+H2 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 氧化还原反应回答Q5化学能转化为电能通过具体生动的动画将学生看不见的微观世界宏观化从而帮助学生理解原
19、电池的工作原理。让学生从能量转化的观点揭示原电池的本质引导分组实验，进行科学探究2过渡电池形成了，而所有的电池都有正负极。Q6.那么我们的这个原电池的正负极分别是哪一极呢？怎样证明？引导学生讨论猜测板书原电池正负极的判别：1、从实验现象可判别正负极。2、电子的流出极是负极。3、失电子极是负极。4、发生氧化还原的极。【学生讨论】由原电池学生联想到日常生活中使用的标明正负极的电池。 Q6:1、利用已有的物理知识电子的流动方向判别电机的正负。2、利用电流表测已知正负极的电池，依据指针偏转方向做对比实验来确定原电池的正负极。测量结果表明：Cu作正极，Zn作负极。学生分组探究原电池的形成条件。并分组汇报
20、：层层深入的设问引导学生积极思考问题,并能用已有知识去解决实际问题。培养学生科学的探究方法。 引导分组实验，进行科学探究3过渡原电池的组成部分有哪些？那么原电池的形成条件是怎样的呢？改变试验的一个因子;【引导】让学生认识到实验中三个变量之间的关系：电机材料：同种电极;不同种电极；电解质溶液：电解质与非电解质；通络：闭合回路的形成。暗示以此确定设计实验的探究方向。板书1、活泼性不同的两极。2、电解质溶液。3、形成闭合回路。【引导】引导学生从原电池的定义角度分析原电池的另外一个形成条件：自发进行的氧化还原反应。4、自发进行的氧化还原反应【展示学生分组讨论结果】(全班12组分成三个大的方向)，将得出
21、此结论的组数对应填入表格，并得出结论;形成原电池条件:1、活泼性不同的两极。2、电解质溶液。3、形成闭合回路。 4、自发进行的氧化还原反应。培养学生的科学素养：改变一个试验因子，进行科学探究。通过小组探究实验活动，培养学生自主探索创新精神和同学间的交流合作学习协作精神， 引导学生讨论交流汇报引导学生讨论交流汇报【引导】引导学生讨论交流汇报成果汇报1：格林太太得病的原因，和治疗方案。成果汇报2：有下列材料：Zn片、Cu片、导线、水果 、电流计,请设计一个装置使电流计指针发生偏转。并看能否将没了电池的生日贺卡重新发出声音。并留下问题：为什么有些同学的水果电池电流小，而有些却电流大呢？让学生课后思考
22、。成果汇报3：1、在本节课学到了哪些知识？2、在本节课的学习中你认为最有用的学习方法是什么？在实验探究过程中你学到了什么？格林太太是位漂亮、开朗、乐观的妇女。当她开怀大笑的时候，人们发现她的牙齿中有两颗假牙，一颗是黄金的这是她财富的标志；另一颗是不锈钢的这是一次车祸留下的痕迹。但那次车祸以后，格林太太就老是头疼。四处求医就是治不好。后来，一位化学家为格林太太揭开了病因。请问化学家发现了什么？你能为格林太太开一个药方吗？并请说明你的理由。学生动手自创水果电池。（有些可能让贺卡发出声音，有些可能不行。）本节课所学知识可以归纳为：四个一。一个知识-原电池的相关知识：定义，原理，正负极的判别，形成条件
23、。一种方法-用试验方法探究原电池的形成条件：每次改变一个试验因子。一种思路-问题猜想试验论证问题一种思想-学已致用的思想。搭建平台展示学生资源：使个体资源在合作中得利用，形成优秀的集体资料。结合学生实际设计教学。归纳整理、体验成功。作业布置自主发展作业1、水果电池的电流大小与哪些因素有关？写一篇小论文。2、回家后利用家庭能够提供的一些材料创新各种电池，数周后在班上展出，选出优秀作品参加省、市科技创新大赛。让热情延续，进一发展。板书设计： 一、原电池概念： 将化学能转化为电能的装置。二、原电池工作原理 1、反应现象 2、电子的流出极负 极：Zn-2e-=Zn2+ 3、失电子极 4、发生氧化反应的极电子 电流(化学能转化为电能)正 极：2H+2e- =H2 (还原反应)三、形成原电池条件: (1) 有两种活性性不同的两极(金属或非金属单质)(2) 电解质溶液，(3) 形成闭合电路(4) 自发的氧化还原反应四、收获与反思