6.1 化学反应与电能 教学设计 高中化学 人教版（2019） 必修 第二册

教学设计
课程基本信息
课题 化学反应与电能
教学目标
1.通过实验探究，认识化学能可以转化为电能，从氧化还原的角度初步认识原电池的工作原理。 2.通过原电池的探究实验，能辨识简单原电池的构成要素，并能分析简单原电池的工作原理。 3.通过原电池的学习，能举出化学能转化为电能的实例，体会开发和研制新型电池的重要性。。
教学内容
教学重点： 理解氧化还原反应与原电池原理之间的联系，了解原电池的形成条件，分析简单原电池的原理。
教学难点： 原电池装置的设计
教学过程
【情境引入】 教师活动学生活动设计意图【引入】：展示城市夜景图片，电与人们的生活息息相关，人们的生活已经离不开电能了，电能是如何获得的呢？它与化学反应有什么样的关系呢？ 欣赏、交流、感受电带给人们的便利生活，创设问题情境，激发学生的学习兴趣和探究热情。使学生明确学习目标，进入学习主题，使学生关注能源，增强学生的社会责任感。【过渡】：我国目前电能主要来自火力发电，讲述火力发电的工作原理和能量变化。 提出问题：火力发电有什么弊端？化学能转化成热能，热能转化为机械能，机械能转化为电能。 火力发电使用煤炭，煤炭是不可再生的资源，会造成能源危机；煤炭的燃烧会产生污染环境的气体；火力发电的转换环节多，能量消耗大，能量的利用率低。让学生明白火力发电的工作原理及能量变化，并辩证的认识火力发电的弊端，为下一步探究化学电池做铺垫。
【教学环节一】探究化学能直接转化为电能的装置。 教师活动学生活动设计意图【提问】：有没有一种方法可以将化学能直接转化为电能呢？生活中有没有这样的例子？ 【思考】：1、电流的实质是什么呢？ 2、在我们学过的什么反应会具有这一特征呢？【讲述】：我们可以设置一个装置将氧化还原反应中转移的电子定向移动，从而产生电流。生活中使用的电池就产生了电能，是由化学能直接转化的。 电流的实质是带电微粒的定向移动。 学过的氧化还原反应中有电子的转移。 思考、交流并谈自己的看法。结合生活实例，增强学生对原电池的熟悉感。 回顾必修第一册的内容，加强对知识的复习巩固。 加强氧化还原反应与原电池原理之间的联系，让学生深刻理解自发的氧化还原反应是原电池形成的前提条件。【实验探究】：演示实验 6-3，锌与稀硫酸的反应，描述实验1和实验2的实验现象并进行对比。 【思考】：1、从物质类别的角度判断实验1和实验2中发生的反应相同吗？ 实验2中铜片上的气体是什么？如何产生的？ 实验2中有没有电子的定向移动？如何验证？观察实验，并描述现象。 实验1：锌片上产生气泡，铜片上没有明显现象。 实验2：锌片溶解，铜片上有气泡产生。 思考交流： 实验1和实验2发生均是锌与稀硫酸的反应。实验2中溶液中的氢离子在铜片上得到电子被还原，产生氢气。导线上有电子的定向移动，可以通过电流表来测定。通过实验现象的对比出现认知冲突，使学生的思维发生碰撞，并从实验现象的对比进行分析可能的情况，培养学生的逻辑推理能力。【实验验证】：实验3：描述现象并得到结论。 电流表指针发生偏转，导线上有电流产生，有电子的定向移动。该装置能将化学能转化成电能。 通过实验来验证推理。培养学生证据推理的学科素养。 从微观角度对实验进行探析。锌片上锌失去电子生成锌离子，发生氧化反应，铜片上氢离子得到电子生成氢气，发生还原反应，电子从锌片流出，经导线流向铜片，在导线上产生电流。实现了化学能转化为电能。从微观的角度对原电池工作原理进行分析，加强学生对原电池的认识，培养宏观辨识与微观探析的学科素养。【板书】原电池的定义：将化学能转化为电能的装置。电子流出的一极为负极，电子流入的一极为正极。判断锌铜原电池的正负极。请同学们画出锌铜原电池的工作原理图。思考交流后画出锌铜原电池的工作原理图。学生动手完成工作原理图，评价学生是否理解了原电池的工作原理。
【教学环节二】探究原电池的构成要素 【过渡】在刚才的实验中，实验1没有构成原电池，实验2和实验3均构成了原电池，并不是所有的装置都能产生电流，说明原电池的形成是需要一定条件的。结合锌铜原电池及探究实验一起探究原电池的构成要素。对比实验1、2、3可以发现要构成原电池一定要形成闭合回路。【探究实验】水果电池；简易电池；设计演示原电池的趣味实验。探索原电池的构成要素，合作探究，设计原电池并做好记录。整理实验信息并汇报。可自由发挥，并做好记录，分析结果。让学生动手体验化学能转化为电能的过程，进一步了解原电池，培养学生的实验设计能力和口头表达能量。【问题与讨论】讨论并回答1、水果电池中水果提供了电解质溶液。2、电极材料可选择或活泼性不同的金属。总结原电池的构成要素：自发的氧化还原反应、两级材料、电解质溶液、形成闭合回路。讨论、交流、分析并得到结果。根据实验的信息总结出共性和规律，培训学生的信息处理能力。
【教学环节三】构建原电池的认知模型 教师活动学生活动设计意图根据原电池的工作原理和构成要素构建原电池的认知模型。构建原电池的认知模型培养学生模型建构的能力，加深对原电池的认识。
【教学环节四】认识常见的化学电池 教师活动学生活动设计意图介绍生活中的化学电池。认识常见的化学电池。并进行比较它们在结构、性能上的不同。与生活联系，体会化学来源与生活又服务于生活。
【课后作业】通过网络，书籍等渠道，调查了解不同类型电池的性能构成特点应用范围及发展历史。