化学能与电能教学设计
【教材分析】在学习本节课之前已经学过氧化还原反应和电解质溶液并且介绍过电解方法冶炼金属(必修2第四章学习)，电解方法冶炼金属属于把电能转化为化学能的过程。而原电池则是通过氧化还原反应把化学能转化为电能的过程。从教学内容上分析，教材内容的安排顺序是根据学生已有的金属性质设计实验创设学习情景，引入认知冲突，并通过铜锌原电池实验的分析，领悟原电池的组成和原理，再利用原电池原理认识常见的化学电源，解释常见的金属腐蚀问题(必修教材没有改内容)。在教学过程中重点是通过铜锌电池实验的分析使学生理解原电池的工作原理，和通过学生自己动手进行实验探究来总结原电池的形成条件。并且难点是通过铜锌电池实验的分析让学生理解原电池的工作原理。
原电池是对金属与电解质溶液知识的结合。通过学生学习要求达到对有关“电解质溶液的酸碱性、化学反应的能量变化、氧化还原反应、金属的性质及活动强弱比较”等知识的整和。
从学生认知发展的需要分析，学生达到由认识纯金属的性质到认识不纯金属的性质的要求。在此前学习的是纯金属的性质，日常生活中接触的金属制品都是不纯金属成合金，如何解释常温下金属制品生锈的现象呢(必修教材已经删除该内容)？通过本节学习学生实现书本知识（理论）与生活实践的结合，再由生活实践的感性认识向书本知识的认识的飞跃，提高学生关注自然，社会和生活现象的热情。
【学情分析】学习者为高一学生，好奇心强，思维活跃，能积极主动地学习，同时已具备一定的化学思维基础和基础实验技能，但对实验现象及结果的分析和处理能力还有一定的欠缺，需要教师不失时机的引导。此外，其年龄特点决定了他们对于直接感性的事物接触能较快的接受，而对于较抽象的概念则存在理解模糊或概念不清晰的问题。对于《化学能转化为电能》的主要知识点中，构成原电池的工作原理，涉及到较多需要想象的抽象思维概念，学生理解起来较为费力。因此，采用实验结合课件模拟的教学形式有利于学生更快更深刻地理解相关概念。 另外，在此之前，学生已经掌握氧化还原反应的概念及化学反应中存在能量的变化和转化，是学习本节重要的知识基础。
用已经学过的有关知识探究化学能转化成电能的条件和装置。
为了凸显重点，突破难点，采用指导发现、探究教学模式，其过程可表示为：
提供材料、提出任务 → 组织学习活动、引导发现、探究 → 内化、概念和抽象
围绕原电池的概念、原理和组成组织学生开展发现性学习活动，在“实现化学能直接向电能转化”的一系列探究实验中，让学生形成解决问题的经验及化学知识技能。教师作为引导者和参谋，在整个活动中帮助学生尽可能排除失败和无效学习。
方法与手段
（1）高效利用教材、课外资料、生动的录像和图片、事实数据等资源，对“火力发电”进行完整透彻的剖析，为学生创设情景，使他们有机会去研究和总结“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”新思维模式的转换，并且形成高效利用燃料、不浪费能源、积极开发高能清洁燃料的意识。
（2）要充分调动学生已有的生活经验，以及电学、化学反应中能量变化和氧化还原反应等知识，建立在学生已有背景知识上的教学设计，能更好地体现课程的完整性和教材编排体系的层次性，也符合认识规律。
（3）选择实验探究教学方法。通过课堂内的实验探究，使学生认识和体会化学能与电能相互转化的研究过程，理解氧化还原反应中的电子转移是化学电池的反应基础。利用课堂外科学探究实验活动和化学制作活动，如利用原电池原理证明几种金属的金属性强弱，各种水果电池的制作等，为学生提供应用知识的空间和拓展知识的机会。
（4）利用课堂内学习探究与课堂外调查相互结合的方式，让学生在对原电池的技术产品──各种化学电源的原理、应用有一个较为理性的认识之后，感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，初步形成较为客观、正确的能源观。
【教学目标】
[知识与技能]
1.通过实验探究，认识电能可以转化为化学能，初步认识电解池的原理。
2.了解电解的应用。
[过程与方法]
1.通过探究活动知道分析解决问题的科学方法，体会生活与理论的联系。
2.通过反应物之间电子的转移的探究，理解电解和原电池的关系。
[情感态度与价值观]
1.学会用已有知识进行设计新的实验，提高环保意识。
2．通过化学能与电能的相互转化，学会用变化的唯物观点来对待事物发展。
【学习目标】
1、自主学习、合作探究来探索原电池构成条件
2、实验研究、视频分析掌握原电池的基本原理
3、通过对原电池的研究，憧憬原电池应用的美好前景。
【重难点】
1.初步了解电解的概念、原理、组成及应用。
2.通过实验探究理解化学能和电能转化的相互联系和区别。
【教学过程】
教师活动
学?生?活动
设计意图
根据学习目标，让学生粗略研读教材
初步了解本节课所学习的内容
课前预习
【引入】用生日贺卡给学生过生日，用橙子水果电池给贺卡提供电源
观察构成条件
分析构成条件都有哪些
创设情境
粗略分析原电池的构成条件为实验验证做铺垫。
利用常见的原电池是否构成的一道练习题，设计原电池构成条件的验证实验。
总结能否构成原电池
学生分组实验，
实验要求：
1、注意安全，按步骤完成实验
2、分工合作，快速准确
3、取出电极放在纸巾上
4、时间要求5分钟
实验验证
锻炼学生的探索精神
培养学生的小组合作意识
对比分析三个没有形成原电池的装置为什么没有形成原电池？
对比：电极材料、电解质溶液、闭合回路、氧化还原反应
提升学生的观察能力、利用对比分析方法、总结归纳能力
从实验和理论分析原电池的基本原理
让学生进行实验分析，
指导学生实验验证，理论分析
小组展示
板书演示电极反应
解析原电池原理
归纳分析方法
学生统一实验用品，统一做铜锌原电池，与干电池同连接电流表观察指针摆动，分析铜锌原电池哪一极是负极；从实验现象分析负极；从氧化还原反应的角度分析负极
培养学生实验探究能力，小组合作，分工有序
探究讨论分析氧化还原反应的原电池原理，提高学生的分析能力。
从实验现象分析电极反应
归纳电极反应书写和判断的特点。用口诀简单记忆
再根据总反应拆成电极反应，拆分和总和的书写方法。
让学生设计原电池
跟老师进行分析
掌握书写方法和书写技巧
从不同角度进行书写电极方程式
多角度分析帮助学生掌握电极方程式的书写方法，
通过创新原电池的设计提高学生的分析能力。
目前我国的发电方式，火力发电的缺点
微视频展示我国自主研发的电容公交车
观看
增强学生的环保意识
节能意识
为祖国做贡献的精神
回扣课本
认真研读
【板书设计】
化学能与电能
原电池：将化学能转化为电能的装置
一、构成条件
1、活泼性不同的两个电极
2、电解质溶液
3、自发进行的氧化还原反应
4、闭合回路
二、基本原理
锌片-------- Zn2+（Zn-2e-=Zn2+??发生氧化反应）?
铜片--------析出H2↑（2H++2e-=H2↑发生还原反应)
电池总反应：Zn + 2H+?= Zn2+?+ H2↑(氧化还原反应)
电子方向:?由负极经导线到正极?????????
电流方向:?由正极到负极
【学习任务单】
化学能与电能学习任务单
【学习目标】
1、自主学习、合作探究来探索原电池构成条件
2、实验研究、视频分析掌握原电池的基本原理
3、通过对原电池的研究，憧憬原电池应用的美好前景。
一、探究原电池构成条件的实验
※【注意事项】 酸性电解质有腐蚀性，注意不要溅到手上或衣服上；
按实验规定步骤认真操作。
实验步骤：1. 将电解质全倒入原电池槽中。2. 用电夹子夹住电极插入溶液中。
观察电流表指针偏转，分析是否构成原电池
电极1
电极2
溶液
电流表指针是否偏转？
能否构成原电池？
锌
铜
硫酸
铜
铜
硫酸
锌
锌
酒精
铁
铜
硫酸铜
铁
石墨
硫酸
石墨
铜
硫酸
【总结归纳】原电池构成条件都有哪些？
探究原电池的基本原理
【实验探究】
序号
实验步骤
实验现象
锌铜哪个做负极？
1
1.1锌铜不用导线连接
有气泡的是：
1.2锌铜用导线连接
有气泡的是：
2
2.1将锌铜原电池连到电流表上
指针偏向 （铜或锌）电极
2.2将干电池连接到电流表上
指针偏向 （正或负）极
【理论探究】
请写出锌与稀硫酸反应的化学方程式，并用双线桥标出电子转移的方向和数目
【分析结论】锌电极化合价 （升高或降低） （得或失）电子，发生 （氧化或还原）反应。做 （正或负）极。
【归纳整理】随老师的板书整理原电池的基本原理
设计原电池
（1）将反应:2Fe3++Fe=3Fe2+设计成原电池。
（2）说出选用的正负极材料和电解质溶液。
题型练习
下列各组材料中，不能组成原电池的是（ ）
A
B
C
D
两极材料
Zn片、石墨
Cu片、Ag片
Zn片、Cu片
Fe片、Cu片
插入溶液
硫酸溶液
AgNO3溶液
蔗糖溶液
稀盐酸
A
B
C
D
两极材料
Zn片、石墨
Cu片、Ag片
Zn片、Cu片
Fe片、Cu片
插入溶液
硫酸溶液
AgNO3溶液
蔗糖溶液
稀盐酸
A
B
C
D
两极材料
Zn片、石墨
Cu片、Ag片
Zn片、Cu片
Fe片、Cu片
插入溶液
硫酸溶液
AgNO3溶液
蔗糖溶液
稀盐酸
A
B
C
D
两极材料
Zn片、石墨
Cu片、Ag片
Zn片、Cu片
Fe片、Cu片
插入溶液
硫酸溶液
AgNO3溶液
蔗糖溶液
稀盐酸
（双选）下列哪些反应能设计成原电池？
A. Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
B. CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
C. AgNO3 + NaCl = AgCl↓ + NaNO3
D. Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
3. X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成原电池时，Y是电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为（ ）
A．X＞Y＞Z B. X＞Z＞Y C．Y＞X＞Z D．Y＞Z＞X
【口诀】电极反应：升失氧负，降得还正
微粒移动：电子不下水，离子不上岸。正对正负对负。
【课后反思】
一节优质课从抽签到讲课，中间经历了13天，而我用了7天的时间构思，一边去网上观课，一边向老教师取经。
而很多老师这个时间里已经完成了课件和学案的制作，并试讲让老师们听了。老师们听了后提出了一堆问题，又把自己准备的课大卸八块。又要重新备课，我觉得得不偿失。所以思路要先捋顺好了，找老师研讨好了再开始制作课件和学案。
七天过去了，我的思路是讲课本引入的部分放在最后，作为学以致用的内容最后升华。先处理构成条件后处理基本原理，最后学以致用。
换成电子音乐贺卡的水果电池的引入方式，为了区别于别的老师的引入我又改成橙子，特别用到了诚心诚意这句话，听起来舒心又有感染力。而且找一个过生日的同学，让水果电池发挥激发兴趣的作用。
接下来构成条件这部分就可以由音乐贺卡自然探究了，这部分最关键，我把判断原电池的习题和实验探究相结合设置探究实验过程，每组实验都不一样，节时省力，结构紧凑。这就符合化学核心素养中的变化观念，平衡思想。实验探究，创新意识，
基本原理的内容，主要是实验设计，让学生操作简单，便于分析，理论探究和实验探究相结合。教师讲解精准简略，动画演示，板书留痕，重难点突出，将电极反应的写法用三个例子从不同角度进行分析对比，多角度帮助学生提高分析能力。符合化学核心素养中的证据推理，模型认知。宏观辨识，微观探析。
最后从火力发电到能量转化，从环境保护到新能源电池，再到学生的科学精神，社会责任。整节课全方位灌输化学核心素养。
前后呼应，课前学生根据学习目标进行简单的课本预习，临下课的几分钟我又让学生对课本进行精读，注重教材的重要性。在此期间对做题出现问题的学生进行面批。
第八天开始做课件，边做边修改，但整体思路不能大变动，第十天开始试讲，完成剧本，试讲3节课最后，而我只练了1一节，所以语言不够精炼。如果时间紧试讲次数不能保证，我建议可以知找几个同学试讲，效果也很好。
课件18张PPT。化学能与电能人教版高一化学必修21、自主学习、合作探究来探索原电池构成条件
2、实验研究、视频分析掌握原电池的基本原理
3、通过对原电池的研究，憧憬原电池应用的美好前景。学习目标化学能与电能请同学们根据学习目标进行课前预习！祝卢界铭同学生日快乐简略分析原电池构成条件ABCDEF√你的装置能构成原电池？√√实验要求：
1、注意安全，按步骤完成实验
2、分工合作，快速准确
3、取出电极放在纸巾上
4、时间要求5分钟【交头接耳】研讨：下列三个装置与A装置对比分析，
因为有什么不同而没有形成原电池？BCFA√一、原电池构成条件：1、首先是自发的氧化还原反应；2、两种活泼性不同的金属或金属和非金属（石墨）做电极；3、电解质溶液4、形成闭合回路 概念：将化学能转化为电能的装置ABCDEF√你的装置能构成原电池？√√怎么判断哪个电极是负极？合作探究【实验判断】【理论分析】1、用电池对比电流表指针偏转方向
2、电极的现象从氧化还原的角度分析实验要求1、实验要求5分钟
2、实验结束后迅速将电极取出。
3、小组分工合作，有操作的、有记录的。
4、理论探究要求3分钟，小组合作并
填好对应的【分析结论】内容。CuZnZn2+H+H+阳离子阴离子正极负极SO42-电子不下水，离子不上岸正对正，负对负电极反应：升失氧负，降得还正
电子移动：从负极经外电路流向正极。
离子移动：正对正，负对负。知识浓缩：【典型分析】总反应：Fe+Cu2+=Fe2++Cu负极：FeFe2+- 2e-=正极：Cu2+Cu+ 2e-=简单原电池的设计（1）将反应:2Fe3++Fe=3Fe2+设计成原电池。
（2）说出选用的正负极材料和电解质溶液。???脑洞大开2001年我国发电总量构成图估计在2050年火电仍居首位火力发电的原理分析。化学能
（燃料）热能机械能电能燃烧蒸汽发电机（蒸汽轮机）存在的问题：经多次转换，能量损耗大，燃料的利用率低；环境污染严重。能量转换：化学能电能原电池科研永无止境 未来等你创造 化学能与电能评测练习
1、设计原电池
（1）将反应:2Fe3++Fe=3Fe2+设计成原电池。
（2）说出选用的正负极材料和电解质溶液。
2、题型练习
下列各组材料中，不能组成原电池的是（ ）
A
B
C
D
两极材料
Zn片、石墨
Cu片、Ag片
Zn片、Cu片
Fe片、Cu片
插入溶液
硫酸溶液
AgNO3溶液
蔗糖溶液
稀盐酸
A
B
C
D
两极材料
Zn片、石墨
Cu片、Ag片
Zn片、Cu片
Fe片、Cu片
插入溶液
硫酸溶液
AgNO3溶液
蔗糖溶液
稀盐酸
A
B
C
D
两极材料
Zn片、石墨
Cu片、Ag片
Zn片、Cu片
Fe片、Cu片
插入溶液
硫酸溶液
AgNO3溶液
蔗糖溶液
稀盐酸
A
B
C
D
两极材料
Zn片、石墨
Cu片、Ag片
Zn片、Cu片
Fe片、Cu片
插入溶液
硫酸溶液
AgNO3溶液
蔗糖溶液
稀盐酸
（双选）下列哪些反应能设计成原电池？
A. Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
B. CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
C. AgNO3 + NaCl = AgCl↓ + NaNO3
D. Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
3. X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成原电池时，Y是电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为（ ）
A．X＞Y＞Z B. X＞Z＞Y C．Y＞X＞Z D．Y＞Z＞X
