《化学反应的利用》
第二课时 化学反应为人类提供能量 --- 教学设计
一、【教材分析】
本节内容是电化学中的重要知识。由于学生之前没有电化学的基础，理解原电池原理有一定的难度。第一课时的主要内容有：原电池的概念、原理、组成原电池的条件。原电池原理和组成条件是本节课的重点，原电池原理是本节课的难点。
本节教材设置了大量的探究教学素材，富有深刻的探究教学思想内涵。首先，新课引入的两个演示实验为探究教学创设了问题情景，当学生观察到 “铜片上产生气泡”这一反常的实验现象，就会情不自禁地提出一系列问题，产生强烈的探索欲望，并提出各种各样的假设；紧接着，通过演示实验为学生提供“实证性”材料，学生根据实验现象，经过严密的逻辑推理，得出相关结论；当学生理解原电池的原理后，教材又设置了一个讨论题，让学生自己归纳“组成原电池的条件”。同时，课本后面的“家庭小实验——水果电池”，习题中的“用铜、银和硝酸溶液设计一个原电池”都是本课时探究教学内容的应用和延伸。
当然，为了更好地实施探究教学，还需对本节教材内容作必要的处理和补充。
⑴变教材中的教师演示实验为学生动手实验。这样不仅使学生观察到明显的现象，还能使学生直接参与知识的获得过程，获得直接的体验。
⑵对于原电池正负极的判断，高一阶段淡化处理，简单介绍正负极至于如何判断进入高2学习化学反应原理的时候将深入学习。
⑶教材中“组成原电池的条件”这一个讨论题，问题过于空泛，考虑到学生的知识迁移能力和概括能力还不是很强，单纯的讨论可能会无从谈起，因此教学中设计了一组学生实验习题（以教材后面的一个习题为蓝本），让学生通过实验获得直接经验，再通过对比分析，归纳出规律，最终得出组成原电池的三个必要条件。
⑷将课本后面的家庭小实验——水果电池，移到探讨“组成原电池的条件”的课堂教学中，不仅能帮助同学理解组成原电池的其中一个必要条件——电解质溶液，而且能达到学以致用，使学生觉得化学就在我们的身边，从而激发学生学习兴趣，启迪学生思维。
⑸在完成上述内容后，可以让学生自己设计一个原电池，将刚学的内容进行应用和巩固，有利于培养学生的知识迁移能力和发散思维能力。
这样处理教材内容后，教学就可能按照“设置问题情景——学生提出问题——进行假设和推理——通过实验验证——得出相关结论——引发新的问题情景——提出新问题——实验提供直接经验——对比分析，总结规律——应用原理、规律”的程序进行。
二、【学习目标】
（一）知识与技能：1.了解化学能与其它形式能量的相互转化。
2. 掌握原电池的工作原理
3. 了解常见的电池及化学科学在能源开发和利用方面的重要应用
（二）过程与方法：
1.通过“活动、探究原电池的工作原理”培养学生的观察能力、实验能力和分析推理能力。
2.利用追根寻源、资料在线等栏目开拓学生的视野。
（三）情感态度与价值观：
深化和提升学生认识化学研究的应用价值，增强环保意识。
三、【设计思路】
以学生为主体，让学生自主地参与知识的获得过程，并给学生充分的表达自己想法的机会。
化学能与热能、光能的转化及放热反应和吸热反应比较简单易懂，因此设计为自主学习部分，而电化学知识学生初次接触，对原电池的工作原理有神秘感和探索欲望。要充分利用学生的好奇心和求知欲，设计层层实验和问题情境，使学生在自主实验、积极思考和相互讨论中自己发现问题、分析问题和解决问题。
在教学内容的安排上，按照从易到难，从实践到理论再到实践的顺序，在实验——观察——讨论——推测——验证的过程中，学习和理解原电池的概念和原理。在此基础上，通过实验探索和讨论组成原电池的条件。最后，让学生自己设计一个原电池以检验学生对所学知识的实际应用能力。
根据学生的知识结构、心理特点和教学内容的实际需要，采取了启发、讨论、实验探究等教学方法，并结合多媒体进行教学。
四、【教学过程】
[引入] 一则科学童话故事 --- 格林太太有两颗假牙。一颗是金子的,是她富贵和身份的象征;一颗是铜的,是在一次车祸后留下的。在那次意外的车祸中,格林太太太除了夫掉一颗美丽的牙齿外,幸好没有别的明显的损伤。可奇怪的是自从那次车祸后,格林太太时常感到莫明其妙的头痛,隐隐约约,连绵不绝,使她日夜坐卧不宁。
【合作探究】
【实验探究】用锌片、铜片、稀硫酸、酒精电流计按下列装置图进行组装连接进行实验。
观察实验现象并记录：
实验装置
①
②
③
实验现象
实验装置
④
⑤
⑥
实验现象
【实验指导】教师提示学生主要从锌片和铜片上是否产生气泡、电流计指针是否发生偏转、这六个实验装置的区别上观察现象。实验完毕提示学生把装置恢复原状态。
【学生活动】实验并观察现象
【学生回答】这六组的实验现象
【小结】教师根据实验四的现象和装置来引导总结，让学生理解原电池的概念和原电池的构造。
【板书】1.原电池的概念：
【过度】为什么实验四铜片上产生气泡，为什么实验四有电流产生，而其他实验没有产生电流？提示学生根据实验现象和实验装置的区别进行小组讨论并展示点评，抓住现象—解释现象—归纳总结这条思路。教师展示讨论、展示、点评的要求和目标。
【学生讨论】学生激烈讨论，讨论的焦点问题有：
1、根据上述实验4的现象，写出所发生的氧化还原反应的离子方程式，同时分析写出锌片和铜片上发生的离子方程式；并从氧化还原的角度思考分别发生了什么反应，分析电流、电子、阴阳离子流动的方向？
2、分析上述实验①、②、③、⑤、⑥没有产生电流形成原电池的原因，从而归纳原电池的构成条件。
3、根据锌、铜、稀硫酸原电池的现象和原理总结原电池正负极的判断方法：
依据
电极
电极材料
反应类型
外电路的电流方向
外电路的电子流向
内电路的离子流向
反应现象
负极
正极
【学生点评】：（为提高课堂的效益，要经常让学生点评，这样能锻炼出学生的能力，当然开始的时候要注意先培训点评的学生，逐渐的提高学生点评能力。）小组A层的学生负责点评，其他学生倾听理解质疑。
【教师点拨归纳升华】：教师对点评的知识要及时解答学生的质疑并进行合理的评价，在探究一点评完后强调原电池电极反应的书写，最后进行总结归纳升华原电池的工作原理和原电池的构成条件、原电池正负的判断。
【板书】2.原电池的工作原理 3.原电池的电极反应式 4.原电池的构成条件 5.原电池的电极的判断
【学生练习】
【针对性练习】下列装置属于原电池的是（ ），属于原电池的判断其正负极并写出正负极的电极反应。
【学生板书】
【教师点评】通过学生的板书及时了解学生对原电池有关知识的理解情况，对学生的易混点、易错点及时指导巩固。
【过度】在理解原电池工作原理，掌握了原电池的构成条件、电极的判断的基础上，那我们能否去设计原电池呢？
【学生练习】学生先独立思考练习，若有疑问再进行小组讨论，完成知识升华
【知识升华】设计原电池
利用Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2的氧化还原反应设计原电池。画出装置图，指明正负极材料，电解质溶液，写出正负极反应。注明氧化反应还是还原反应？
【教师点评并归纳】教师引导学生点评学生展示内容（用投影仪投影学生展示的知识升华），强调点拨学生的易错点、易混点，从而引出原电池设计思路。
【板书】6.原电池的设计
【教师引导】学习了原电池的有关知识请学生考虑解决课前引入时科学童话故事，为格林太太找出病因。
【学生思考解答】格林太太两颗假牙，一颗为黄金一颗为不锈钢的和口腔中的唾液形成了原电池从而产生了微弱的电流，刺激格林太太的神经导致的。
【学生完成小试牛刀】1.2.3.
【学生分析】
【教师点拨】2. 形成原电池可以加快反应的速率，据实际生活中的现象如潮湿的铁生锈快。3.利用原电池可以判断金属活动顺序。
【教师引导】教师用多媒体展示日常生活中常见的电池，让学生了解电池的分类，了解电池对人类的贡献，然后展示并讲述电池造成的危害—可称为“污染的小炸弹”。然后教育学生去查有关电池的资料具体了解电池的功与过，写一篇作文或报道，对学生进行环境教育，增强学生的环保意识。
【学生整理笔记并进行巩固】
【课堂小结】
【作业】
《化学反应的利用》
第二课时 化学反应为人类提供能量 --- 评测练习
1、下列关于能量转化的认识不正确的是（ ）
A、绿色植物的光合作用是将光能转变为化学能
B、煤燃烧时化学能转变成热能和光能
C、原电池工作时，化学能转变为电能
D、白炽灯工作时，电能全部转变成光能
2、下列装置能构成原电池的是（ ）
3.关于原电池的叙述中正确的是 （ ）
A．构成原电池的电极是两种不同的金属
B．原电池是将化学能转化为电能的装置
C．原电池负极发生的电极反应是还原反应
D．原电池的正极是还原剂，总是溶液中的阳离子在此被还原
4、下列叙述是某同学做完铜锌原电池实验后得出的结论和认识，正确的是（ ）
A、构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属
B、由铜锌作为电极与硫酸铜溶液组成原电池，铜是负极
C、电子通过硫酸溶液由锌流向铜，通过硫酸溶液时被氢离子得到生成氢气
D、铜锌原电池工作时，若有13g锌被溶解，电路中就有0.4mol电子通过
5、如图所示，如果电流计偏转，且a变粗，b变细。符合这一情况的是（ ）
A、a是铜，b是锌，溶液是稀硫酸
B、a是铁，b是银，溶液是硝酸银
C、a是银，b是铁，溶液是硝酸银
D、a是铁，b是碳，溶液是氯化铜
6．下列关于实验现象的描述不正确的是（ ）
A.铜锌组成原电池中电子是从锌经过导线流向铜
B.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡
C.把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁
D.把锌片放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快
7、下面是四个化学反应，你认为理论上不可用于设计原电池的是（ ） A．2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ B．2H2+O2=2H2O C．Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑ D．CH4+2O2=CO2+2H2O
8、某原电池总反应离子方程式为2Fe3+ + Fe = 3Fe2+能实现该反应的原电池是（ ）
A.正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl3溶液
B.正极为铜，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3)2溶液
C.正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2(SO4)3
D.正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO4
9、实验室中用锌粒和1mol/L硫酸反应制取氢气，欲加快反应速率，不可以采取的措施是（ ）
A、用锌粉和1mol/L硫酸反应 B、含铜、铅等杂质的粗锌和1mol/L硫酸反应
C、CuCl2 溶液 D、锌和3mol/L的稀硝酸反应
10、把a、b、c、d四块金属放入稀硫酸中，用导线两两相连。a、b相连时，a为负极；c、d相连时，d极上产生大量的气泡；a、c相连时，c极上发生还原反应；b、d相连时，电子由d经导线流向b。则这四种金属的活泼性由强到弱的顺序为（ ）
A、a > b > c > d B、a > c > d > b C、c > a > b > d D、b > d > c > a
11、试根据反应 Cu + 2Ag+ === 2Ag + Cu2+ 设计一个原电池，请画出原电池的装置图，标出正负极、电极材料、电解质溶液，并写出电极反应式。
正极：__________________________； 负极：__________________________。
课件21张PPT。高中化学鲁科版必修2 第二章 第三节化学反应的利用（二）自主学习答案请你帮格林太太找出病因
1.了解化学能与其它形式能量的相互转化。
2. 掌握原电池的工作原理
3. 了解常见的电池及化学科学在能源开发和利用方面的重要应用1.通过“活动、探究原电池的工作原理”培养学生的观察能力、实验能力和分析推理能力。
2.利用追根寻源、资料在线等栏目开拓学生的视野。情感态度与价值观深化和提升学生认识化学研究的应用价值，增强环保意识。过程与方法：知识与技能：学习目标小组合作进行实验并完成实验记录3分钟④③①②⑤⑥锌片上有气泡无明显现象锌片上产生气泡铜片上无明显现象锌片上有气泡电流计指针不偏转无明显现象铜片上有气泡电流计指针偏转小结：
把化学能转化成电能的装置叫做原电池8分钟激情投入 全力以赴！【目标】积极参与，A层帮B层、 B层帮C层，
每个成员尽最大努力寻找收获。
【重点】学案中合作探究一、二、三
【要求】
1.组长控制好讨论节奏，先一对一再小组内集中
2.学习小组组长协调展示（BC层）、点评（A层）分工，学习组长关注每个组员目标达成情况。
3.新生成问题组长记录好，以便展示、点评时提出。
小组合作讨论探究小组展示任务和要求【要求】
1.点评同学争取脱稿点评，点评人要声音洪亮，语言清晰；点出解题思路、突破口，总结规律、方法和拓展
2.非点评同学都要认真倾听、积极思考、迅速记录，大胆提出疑问和补充观点。 精彩点评，一起分享【目标】A层准备补充拓展；
B层积极思考，大胆质疑；
C层认真理解，记好笔记。精彩点评，一起分享①② ①活泼性不同的两个电极
②电极需插进电解质溶液中
③必须形成闭合回路
前提条件：
必须是自发的氧化还原反应总结升华构成原电池的条件原电池正负极的判断方法总结升华原电池的设计总结升华理论上：自发的氧化还原反应能设计成原电池设计思路与技巧1、正确的分析氧化还原反应找出还原剂让其作负极；氧化剂的水溶液作电解质溶液。
2、找一种不如负极活泼的作阳极，常选石墨
3、连接使其形成闭合回路，标出正负极和电解质溶液，用虚线表示电解质溶液。格林太太的病因联系·生活原来这两种不同金属片含于口中， 与唾液中的电解质接触， 形成了 “微电池” ， 这种微弱的电流连续地、 长时间地剌激格林太太的神经末梢， 打乱了神经系统的正常秩序， 引起了一系列的变化。 1、B小试牛刀2、D原电池可加快反应速率
3、B利用原电池可以比较金属活动性强弱普通干电池手机电池钮扣电池笔记本电脑
专用电池 摄像机
专用电池 “神六”用
太阳能电池生活中的电池电池的功与过作为一个电池的消费者，你希望使用怎样的电池？假如你是一个电池的研究者你应该开发怎样的电池？作为地球村的一员，除了应用电池我们还应该承担什么义务？2、动手实践使用锌片、铜片、西红柿(苹果等水果)、电流表，请同学们推断能否形成原电池？并亲手设计一个原电池。作 业1、课本54页的第二题态度决定高度
细节决定成败再见
