教学设计
教学主题
化学反应为人类提供能量
一、教材分析
《化学反应为人类提供能量》为鲁科版高一化学、必修2第二章第三节第2课时的的内容。本节课是在第一课时利用化学反应制备新物质的基础上来进一步学习化学反应可以提供能量问题。该部分介绍了两个知识点：一是化学能与其他形式能之间的转化；二是以原电池为例说明化学能转化为电能的装置和原理。通过本节学习让学生了解了学习化学反应不仅生成新物质还可以为人类提供多种形式的能量，人类的生产和生活离不开化学能，进一步让学生知道化学反应的的重要性。同时初步学习了化学能转化为电能的装置----原电池，也为今后电化学的学习打下基础。
作为化学必修模块中元素化合物知识和基本概念、基本理论的最后一节，本节还承担着对前面知识的回顾、总结，以及深化和提升学生对化学研究的应用价值的认识的双重任务。
二、学生分析
学习者是高一学生，他们对化学现象，尤其是生活中的化学现象有较浓厚的兴趣，思维较活跃，有过小组合作探究的经验，能积极参与讨论，探究的能力比较强，对实验探究有着浓厚的兴趣。
学习者在初中已学习了能量的表现形式，对生产和日常生活中的能量转化现象有所了解。在上一章已经学习了化学反应的本质----化学反应不仅仅生成新物质还同时有能量的转化。
三、教学目标
（一）知识与技能目标
1.?了解化学能的多种转化形式。
2.?能简单分析原电池的工作原理
（二）过程与方法目标
1.?通过“交流·研讨”，对“化学反应为人类提供能量”的认识进一步具体化，从而提升分析、比较、综合的能力。
2.?通过“实验·探究—铜锌原电池的工作原理”，进一步提升观察能力，实验能力、推理能力和分析解决问题的能力。
3.?利用“化学前沿”、“资料在线”等拓展性栏目提供的丰富材料，开拓视野，从更多角度体会化学科学与人类文明和社会发展的密切关系。
（三）情感态度与价值观目标
1、通过教材中活动探究和探究实验的设计，养成探索精神和实事求是的科学态度。
2、提升对化学反应价值的认识，在能源危机的今天，体会化学科学对个人生活和社会发展的贡献。
3、通过原电池现实情况的介绍，提升学生环保意识和树立将来为人类开发新型、高能、环保新电池的愿望。
四、教学环境
□简易多媒体教学环境???□交互式多媒体教学环境???□网络多媒体环境教学环境???□移动学习? ?□其他
五、信息技术应用思路（突出三个方面：使用哪些技术？在哪些教学环节如何使用这些技术？使用这些技术的预期效果是？）200字
通过有关生活中的“平衡图片”展示、设问，引入本节课内容，PPT展示复习内容，在化学量转化为热能的学习上，PPT展示铝热反应图片、实物展示即热式饭盒、PPT展示实验室中的酒精灯、生活中的燃烧、燃烧弹、荧光棒等等，在学习电能，实物展示各种电池，探究实验、flash动画演示原电池的工作原理，PPT图片展示水果电池，视频演示水果电池给手机充电，学生震撼原电池的应用，通过信息技术的应用使学生能够积极地参与到学习中并能理解化学中的能量转化形式，感受原电池的工作原理，意识到当今能源危机，如何解决能源危机反应，体会化学科学对个人生活和社会发展的贡献，提升学生环保意识和树立将来为人类开发新型、高能、环保新电池的愿望。
六、教学流程设计（可加行）
教学环节
（如：导入、讲授、复习、训练、实验、研讨、探究、评价、建构）
教师活动
学生活动
信息技术支持（资源、方法、手段等）
[课前2分钟]
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展示生活中的有关能量的图片
欣赏图片?
回忆能量知识??
联想生活中的能源
PPT循环播放图片
【引入】
能量表现形式多种多样，通过图片展示得以印证。人类生产生活离不开能量，这些能量大多是通过化学反应得到的，而在资源日益匮乏的今天，研究能量问题显得尤为重要，本节课我们将研究化学反应的能量问题-------化学反应为人类提供能量
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聆听
回忆
导入紧扣本节课的核心知识---化学反应与能量。
【投影】
课题：化学反应为人类提供能量【板书】化学反应为人类提供能量
感悟课题
PPT展示
【过渡】
看到这个标题，勤于思考的同学可能会问：化学反应为什么可以提供能量，可以提供什么形式的能量。为解决这些问题，我们看知识回顾
?聆听
疑问
?提出疑问?
提升学习兴趣
【投影】
知识回顾1.化学反应的本质是什么2.化学反应为什么可以为人类提供能量
回忆
回答
PPT展示
【投影】
【实物展示】
交流研讨1-----即热饭盒
即热饭盒
观察
PPT展示
实物展示
【介绍】
这种即热式饭盒使用起来特别方便，适合于外出旅游和加班加点快速解决就餐，其中在2008年汶川大地震时，在水受到污染、没有电、没有火的条件下，国家给救援官兵配备的就是这种即热式饭盒
?聆听
感悟
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生活联系化学?
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【讨论】【提问】
讨论2分钟反应放热的原因
展开讨论
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【讲解】
饭盒变热变热了，说明有热量放出，热量怎么放出的呢?我们看即热饭盒的结构示意图
聆听
疑问
PPT展示
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【过渡】
由此可见，生活中有化学能转化为热能的实例，工业上有吗？我们看交流研讨2
聆听
疑问
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承上启下?
【投影】
铁路工人经常用利用铝热剂来焊接铁轨，你能解释其中的原因吗？在野外铁轨出现问题，没有电，大型设备不好到达的条件下，用的就是铝热反应。
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疑问???回忆
思考
PPT展示
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【讨论】
讨论2分钟
回忆
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【提问】
解释原因
回答?
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【讲解】
【板书】
它是铝和氧化铁在高温下反应生成氧化铝和铁，铁被熔化为铁水，由此可以看出，是放热反应。由以上两个实例证明化学能可以转化为热能。化学能
聆听
进一步理解放热
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解释本质
【过渡】
其实，生活生产中还有化学实验中，化学能转化为热能的实例有很多，比如实验室中用于加热的装置是什么？
聆听
疑问
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承上启下
【投影】
酒精灯、天然气煮饭、煤炭炼铁、汽车运动
欣赏?
感悟
PPT展示
【过渡】
生活中除了热能，还可以转化为什么形式的能量？
?疑问
发挥想象，鼓励方案
【学生抢答】
光能或热能
抢答
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【提示】
【投影】
化学反应转化为光能的代表----用于军事上的照明弹，是什么？
镁条的燃烧和照明弹?
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疑问
PPT展示
【过渡】
生活中也有产生光能的是什么？
疑问
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【投影】
荧光棒
好奇??
PPT展示
【实物展示】
【板书】
干电池???并提问能量的转化
化学能?光能
化学能??电能
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回答
实物展示
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【过渡】
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【投影】
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【提问】
【爬黑板】
对于化学能转化为电能的装置电池，我们感到熟悉而又陌生，陌生是因为我们不理解化学能怎么转化为电能，下面，我们以最简单的铜锌原电池为案例为大家剖析其中的奥秘。
实验探究1
请你先预测下列实验的现象，再动手实验，观察现象，最后大胆推测结论
实验1：将铜片和锌片平行放入稀硫酸中，观察现象??
实验探究2分钟
出现什么现象？结论呢？
请一位同学写下锌与硫酸反应的反应的离子方程式
预测
?思考
?实验
?讨论
?总结
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?PPT展示
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锻炼学生知识应用能力，锻炼学生实验能力；通过实验观察，思考，发现问题解决问题。
【实验探究】
【提问】
【过渡】在探究1的基础上用导线连接起组成铜锌组成原电池探讨电池中电流来源【指导实验】实验2用导线将锌片、铜片连接起来，在导线中间接入一个电流表 ? ? ? ? ?3分钟
请描述实验现象
【问题】1.铜片出现气泡，难道是铜参与了反应？从整个装置的物质考虑，结合活泼性强弱来判断到底发生什么反应
2.对于同一个锌置换氢的反应，为什么实验1出现在锌片上，而实验二出现在铜片？一会的交流研讨中解决
3.?电流表的指针偏转，说明什么？从能量转换的角度考虑电能是怎么转化来的？
预测
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思考
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实验
?讨论
?总结?
锻炼学生知识应用能力，锻炼学生实验能力；提高学生对比、分析能力，通过实验观察，思考，发现问题解决问题。
【投影】
【过渡】带着这两个问题，我们交流研讨从氧化还原反应电子得失角度结合方程式Zn+2H+=Zn 2+ +H2???讨论：
1.锌片发生的反应是锌失电子还是得电子？发生氧化还是还原反应？
2.铜片表面的H+是得电子还是失电子？发生还原还是氧化反应？电子是怎么来的？
电子在导线中的移动方向是怎样的？电流在导线中的移动方向又是怎样？试判断该铜锌原电池的正负极。
交流
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分析
回答问题
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思考问题
?解决问题
PPT展示
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【板书】
原电池的图式
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?PPT展示
【投影】
【讲解】
flash动画
电路开路时，锌置换氢，气体出现在锌片上，是锌失去的电子直接给了新表面的氢离子。而电路闭合后，锌失去的电子没有给锌表面的离子，而是通过导线传递给了铜，是铜表面的氢离子得到电子产生了气体。正因为电子的移动从而产生了电流，从而实现了化学能转化为电能。在此我们关注一点：锌失去电子后，氢离子的电子有两个途径，一是锌表面的氢离子的电子，二是铜表面的氢离子的电子。实验证明是第二个途径，两个途径，一近一远，电子避近就远，说明氢离子在锌表面的电子比在铜表面困能的多，什么原因呢？感兴趣的同学思考一下并到图书馆查阅资料。
聆听
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疑问
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疑惑
课后查阅
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flash动画
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通过微观解释，加深认识?
增强理解
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【趣味实验】
自制水果电池【提问】橙子怎么产生电能
?趣味实验
趣味实验
【讲解】
以上我们通过最简单的铜锌原电池掌握了化学能怎么转化为电能的。其实生活中电池比这要复杂的的多。生活中的电池有一次电池锌锰干电池---干电池，可充电的二次电池----铅蓄电池，性能比较好的可充电的二次电池—锂离子电池，就是我们手机上的电池，还有更先进的燃料电池。对于电池我强调三点：
一、我们生活各种电池比刚才我们讲的从结构上原理上要复杂的多，各种电池的原理我们将在选修--化学反应原理和化学与生活中学习，希望大家好好掌握。
二、电池虽然给生活带来方便，但是电池也有缺点，会污染环境，比如锌锰干电池有重金属锰，铅蓄电池有重金属铅等等会污染我们的水和土壤从而危害我们的健康，因此我们用完电池后要投放到电池回收箱内，并且不要私自破拆电池。
三、电池能高效能的实现化学能转化为电能，即节能有环保，但是当前由于一些技术原因没有大量的普及，比如当前市面上出现的电动汽车，因此开发高效能、无污染、能普遍使用的新型电池要靠来实现了。
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聆听?
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感悟
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深刻认识
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培养科研理念
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形成环保意识
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提高对电池三个层次的的认识为以后学习电化学做好铺垫
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?培养学生环保意识
保护环境 人人有责?
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【课堂小结】
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本节课我们学习了一大问题，知道了化学反应可以为人类生活、生产提供热能、光能、电能等形式的能量，人类社会的发展离不开这些能量，但是这些能量大多是通过常规能源煤、石油、天然气的化学反应来实现的，而煤、石油、天然气是不可再生的。为了社会的发展，在能源危机的今天，需要我们开发一些新能源比如太阳能、核能、风能等新型能源。当然，学习了原电池的工作原理后，原电池可以高效能的实现能量的转化，开发新型的无污染的高效能的电池不失也是解决能源危机的好方法。
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聆听
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感悟
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PPT展示
课堂小结要上升到一定的提高。
七、教学特色（如为个性化教学所做的调整，为自主学习所做的支持、对学生能力的培养的设计，教与学方式的创新等）200字左右
? ?本节课选择的教学策略有知识回顾、问题引导、小组交流研讨、联系生活实际、实验探究、启发诱导、分析比较法。通过“交流·研讨”，对“化学反应为人类提供能量”的认识进一步具体化，从而提升分析、比较、综合的能力。 通过“实验·探究—铜锌原电池的工作原理”，进一步提升观察能力，实验能力、推理能力和分析解决问题的能力。利用“化学前沿”、“资料在线”等拓展性栏目提供的丰富材料，开拓视野，从更多角度体会化学科学与人类文明和社会发展的密切关系。通过教材中活动探究和探究实验的设计，养成探索精神和实事求是的科学态度。提升对化学反应价值的认识，在能源危机的今天，体会化学科学对个人生活和社会发展的贡献。通过原电池现实情况的介绍，提升学生环保意识和树立将来为人类开发新型、高能、环保新电池的愿望。
课件36张PPT。背景资料生产和生活离不开石油提供的能量生产和生活离不开煤炭提供的能量火力发电生产和生活离不开天然气提供的能量生产和生活都离不开电能植物生长离不开太阳能清洁能源----太阳能太阳能电池板水力发电风力发电地热的采集利用地热的体育馆潮汐发电 核电站背景资料背景资料化学反应为人类提供能量垦利一中 崔秀雷1.化学反应为什么可以提供能量？
2.化学反应可以为人类提供什么形式的能量？
化学反应为人类提供能量结合以前学习的化学知识，请大家回答：
1.化学反应的本质是什么？
2. 从化学键和能量的角度理解化学反应为什么可以释放能量？知识回顾交流研讨1 上图是一种“即热饭盒” 。这种饭盒使用起来非常方便，撤去底部的隔板几分钟后，饭盒就变热了，请从能量的角度说明其中的原理。铝热反应铁路工人经常用利用铝热剂来焊接铁轨，你能
解释其中的原因吗？交流研讨2木炭取暖煤 炭 炼 铁天然气煮饭镁条的燃烧照明弹 荧光棒化学能转化为电能 化学反应的应用
（二）提供电能案例：铜锌原电池在锌片表面有气泡
铜片表面没有气泡实验探究1请你先预测下列实验的现象，再动手实验，观察现象，最后大胆推测结论。CuZnH2SO4注意事项：
手不要接触硫酸或洒在桌面上
2.锌片和铜片不要接触
实验1：
将铜片和锌片平行放入稀硫酸中，观察现象实验1：
将铜片和锌片平行放入稀硫酸中，观察现象
CuZnH2SO4在锌片表面有气泡
铜片表面没有气泡实验探究2请你先预测下列实验的现象，再动手实验，观察现象，最后大胆推测结论。实验2
用导线将锌片、铜片连接起来
在导线中间接入一个电流表
CuZnH2SO4铜片表面出现气泡电流计指针偏转A1.气泡位置为什么改变？
2.电流怎么产生的？从氧化还原反应电子得失角度结合方程式Zn+2H+=Zn 2+ +H2 讨论：锌片发生的反应是锌失电子还是得电子？发生氧化还是还原反应？交流研讨33. 电子在导线中的移动方向是怎样的？电流在导线中的移动方向又是怎样？试判断该铜锌原电池的正负极。
1.气泡位置为什么改变？
2.电流怎么产生的？2. 铜片表面的H+是得电子还是失电子？发生还原还是氧化反应？得到的电子是怎么来的？工作原理的探究-动画演示趣味实验自制电池——水果电池。如下图：各种类型的电池课堂总结本节课你收获了什么？以下有关化学能的转化描述不正确的是：
A．化学反应除了生成新物质外，还伴随着能
量的变化
B．铝热反应实现了热能转化为化学能
C．化学能与光能之间可以相互转化
D．电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛
应用，实现了化学能转化为电能巩固提高1B1．关于如图所示装置的叙述，
正确的是 ( )
A．铜是负极，铜片上有气泡产生
B．铜片质量逐渐减少
C．电子从铜片经导线流向锌片
D．氢离子在铜片表面被还原D巩固提高22．下列叙述是某同学做完铜锌原电池的实验后得出结论和认识，你认为正确的是 ( )
A．铜锌原电池工作时，是通过氧化还原反应
实现了电能转化为化学能
B．电子沿外电路由铜流向锌
C．电流沿外导线由铜流向锌
D．反应过程中，硫酸溶液中H+的浓度保持不变
C巩固提高3关于能源的开发和节约，你认为下列哪个观点是错误的 （ ）
A. 根据能量守恒定律，担心能量枯竭实在是杞人忧天的表现
B. 能源是有限的，无节制地利用常规能源如石油、煤、天然气等是一种短期的盲目行为
C. 能源的开发和利用，必须要同时考虑对环境的影响
D. 通过核聚变和平利用核能是目前开发新能源的一项有效途径巩固提高4
课本54页第2题课下作业：
