《化学能与电能》教学设计案例

一、教案设计思路 通过分析火力发电的原理及利弊，使学生建立“将化学能直接转化为电能”的新思路，通过对氧化还原反应的分析，提出实现新思路的各种猜想，进而进行实验和科学探究，引导学生进行数据处理和分析，通过交流抽象出原电池的概念，归纳出原电池构成的条件进行评价和反思。 二、教案 课  题 《化学能与电能》 授课人 章自然 学  校 广东顺德罗定邦中学 教学目标 1.知识目标 通过实验和科学探究形成原电池概念，初步了解原电池的组成，理解其工作原理。 2.能力目标 （1）分析火力发电的原理及利弊，建立“将化学能直接转化为电能”的新思路，通过对氧化还原反应的本质的分析，提出实现新思路的各种推测和猜想等，培养创新思维能力。 （2）通过实验和科学探究，对比、归纳，培养学生科学探究精神和分析、归纳的能力。 3.情感目标 科学探究和实验中的良好态度和合作学习。 教学重点 初步了解原电池的组成，理解其工作原理。 教学难点 通过实验和科学探究形成原电池概念，抽象出原电池的工作原理 教学方法 实验探究 仪器、药品 锌片、铜片、稀硫酸、导线、电流计等 教学过程 教师活动 学生活动 设计意图 一、 创设问题情景，引导学生建立新思路 （一） 创设问题情景 （1）指导阅读课本中关于电力在当今社会的应用和作用。 （2）多媒体呈现2001年我国发电总量构成图 （3）多媒体呈现火力发电的相关图片、影像和图表。 （4）引导学生分析火力发电的原理、利与弊。 （5）引导学生分析燃烧的氧化还原本质及其体系能量的变化。 （二）建立新思路，提出新的研究任务。 能否将化学能直接转化为电能？怎样才能实现这个转变？　       （1）阅读课本中关于电力在当今社会的应用和作用。 （2）观看多媒体呈现的2001年我国发电总量构成图 （3）观看多媒体呈现的火力发电的相关图片、影像和图表。 （4）讨论并分析火力发电的原理、利与弊。 （5）讨论并分析燃烧的氧化还原本质及其体系能量的变化。         （1）明确电力在当今社会的应用和作用。     （2）通过分析火力发电的利与弊，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”的新思维模式的转换，同时形成高效利用燃料，不浪费能源，积极开发高效清洁燃料的意识。   二、组织学生思考与交流（多媒体显示） 要想使氧化还原反应释放的能量不通过热能而直接转变为电能，要设计怎样的一种装置？（以锌与稀硫酸反应为例） 1、反应中哪种物质失去电子，哪种物质得到电子？ 2、锌是通过什么途径将电子转移给溶液中的氢离子的？ 3、想什么办法使锌与氢离子分开，不让氢离子直接在锌表面得电子？ 4、如果用导线将锌片和铜片连接，在平行插入同一盛有稀硫酸的烧杯中，推测氢离子到哪里得电子？导线中有无电流？如何知道导线中有电流？             思考、讨论与交流老师提出的问题，画出自己设计的由锌与稀硫酸反应直接获得电能的装置图。     1.培养学生大胆推测猜想的能力，建立思维模型。       2.培养合作交流的意识。           三、组织学生实验探究 [实验2-4] 组织探讨实验现象的解释，抽象出原电池的概念。 做实验，观察、记录实验现象，填写课本P35表格。 讨论与交流： 1、 如何判定装置的正负极以及电极上的反应。 2、 此装置的实质是什么。     培养学生动手实验、从实验现象抽象出现象的本质的能力，从而理解原电池的概念。 四、组织学生科学探究 出示老师设计的实验，启发学生自己设计实验并进行各种尝试。 1、 完成老师设计的实验，自主设计对比实验并进行各种尝试，记录实验现象。 2、 设计表格，整理实验信息。         通过科学探究进一步让学生大胆设计，大胆实验探究，获取感性材料，初步学会控制实验条件的方法。 五、引导学生进行数据处理和分析 1、引导学生将自己所做的实验及现象以表格对比的形式呈现出来。 2、引导学生将上述各种成功将化学能转化为电能实验中的反应，用电极反应式和总化学方程式的形式呈现出来。   1、填写好老师预先设计的表格以及自己根据实验编制的表格。 2、写制作成功的原电池的电极反应式和总化学方程式。     1、培养学生处理化学事实的能力。 2、通过书面表达训练学生使用化学用语的技能。   六、思考与交流 （一）出示 通过以上实验探究，说明化学电池由几部分构成，它的组成条件是什么？ （二）引到学生归纳总结原电池的构成条件以及化学电池的反应本质。   1、学习小组之间进行讨论、交流有关原电池的各种观点。 2、归纳出原电池的构成条件，化学电池的反应本质。     引导学生对原电池从感性认识上升到理性认识。       七、评价和反思 1、多媒体呈现形成性训练 2、布置课堂同步检测（书面呈现） 3、引导学生自评和互评。     1、完成形成性训练和课堂同步检测。 2、自评和互评。     全面促进学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的提升。 [板书设计] 化学能与电能 一、化学能与电能的相互转化 一、 研究课题的提出 1、燃烧煤发电中的能量转换过程： 2、新的研究任务：能否将化学能直接转化为电能？ 二、 对研究课题的思考和猜想（化学能可是直接转化为电能吗？） Zn + H2S04 =ZnSO4 +H2        Zn +2H+ =Zn2+ +H2 要想使氧化反应释放的能量不通过热能而直接转变为电能，就要设计一种装置，使氧化反应和还原反应分别在两个不同区域进行。 三、 实验探究 [实验2-4] （-） 锌片：Zn－2e-=Zn2+ （氧化反应） （+）铜片：2H++2e- = H2 （还原反应） 电池总反应 Zn + 2H+ = Zn + H2 将化学能转变为电能的装置叫做原电池 四、 科学探究 设计电池→动手实验→记录现象→分析并解释现象的原因→填写表格 五、 思考与交流 六、 原电池的构成 1、有两种活动性不同的金属（或非金属单质）作电极。 2、电极材料都插入电解质溶液中。 3、两极相连形成闭合电路 化学电池的反应本质：