人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》（第一课时）教学设计

人教版化学必修2第二章 化学反应与能量
第二节 化学能与电能（第1课时）
一、教材分析
人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》是对第一节“一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量”论述的丰富和完善，也是对氧化还原反应本质的拓展和应用。初中化学初步学习了“化学与能源”，在选修模块4将系统深入地学习化学反应与能量。本节课既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又为选修奠定必要的基础，起到承前启后的作用。此外，本节课涉及生活中常用的电池，是学生熟悉的物品，容易激发起学生的探究热情。同时学生已掌握氧化还原知识和金属活动性顺序，也具备基本的电学知识，为原电池原理的探究储备了必要的知识，符合“从学生已有的经验和将要经历的社会生活实际出发，帮助学生认识化学与人类生活的密切关系”的基本理念。
二、学情分析
中学生对“电”的内容的认识不仅来源于生活经验，而且来源于学科学习。在生活经验方面，不仅接触了火力发电，而且接触了干电池等化学电源；在学科学习方面，学生不仅接触了摩擦起电，而且还从能量转化的角度认识了电能，此外还学习了关于电的初步知识。同时，学生已掌握氧化还原知识和金属活动性顺序，为本节的学习做了知识、能力上的准备。
三、教学流程
四、教学目标：
知识与技能：
1．了解化学能与电能的转化关系、本质及其应用。
2．了解原电池的概念、原理及构成条件，学习实验研究的方法。
3．知道电池是利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置。
过程与方法：
1．通过对日常生活接触的事物进行发电的研究，经历假设与猜想、设计方案、进行实验、总结解释实验现象、得出结论、应用结论解决问题的过程，进而回归课本，探索发电原理。从而了解原电池在生活中的应用。
2．采用对比、实验探究、实验引导以问题为中心的学习方法，学会发现问题、解决问题的方法。
情感态度与价值观：
1.通过对化学能转化成电能的方法探究，学习科学探究的方法，提高科学探究能力。通过实验培养观察能力与分析思维能力。体会到科学探究的艰辛与喜悦，以及化学在生活中的巨大实用价值，进一步激发学习化学的兴趣和信心。
2.通过了解化学能转化成电能的原理，懂得运用化学知识和方法去改善环境污染并形成环保意识；合理开发和利用化学资源，形成可持续发展的思想。
五、教学重点：初步认识原电池概念、反应原理、构成及应用。认识化学能转化成电能对现代化的重大意义。
教学难点：通过对原电池实验的探究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。
六、教学方法：实验探究法、指导发现法、学案导学法
七、课时设计：一课时
八、教学用具：
1.实验用品：灵敏电流表、导线、鳄鱼夹、烧杯、塑料洗瓶、吸管、木条、铜钥匙、铅笔、柠檬
2.实验用品：稀硫酸、无水乙醇、蒸馏水、铜片、锌片、镁条、铁钉
3.教学仪器：多媒体教学软件
九、教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
[投影]视频播放
[提问]为何节约用电会和低碳联系在一起？
[提问]火力发电的原理是什么？有何能量转化？
[设疑] 在每个转化过程中都有能源的损耗，能否直接将化学能转化成电能？提高能源利用率？
[板书]第二节 化学能与电能

[实验探究一]发电实验研究
1.根据提供的用品中任选两个组合，插入柠檬中，证明哪组能产生电流？
2.将两个电极分别插入两个柠檬中，能否产生电流？
3.将电极清洗干净，插入到无水乙醇中，能否产生电流。
[提问]1.化学反应总伴随着能量的变化,此装置将化学能转化为什么能量呢?
[板书]一、原电池
1.定义：化学能转变为电能的装置
[提问]2．要构成原电池需要哪些构成条件？
[板书]2.构成条件
（1）两个不同的导体做电极
（2）闭合回路
（3）电解质溶液
[设疑]为何原电池能将化学能转变成电能？
[实验探究二]发电实验原理探究
1.将Zn、Cu平行插入稀硫酸中，观察现象。
2.将Zn、Cu接入电流表，观察现象。
[提问]1.铜片上有气泡，产生的是什么气体？
2.铜片上产生了气体，是否说明Cu失电子给H+使其得电子？为什么？H+得到的电子是从哪里来？
3.Zn失电子可电子却到了铜片上，电子是从溶液传递还是导线传递？铜片不参加反应，起什么作用？
[投影]原电池原理模拟动画
[提问]4.结合物理学知识，由电子流向确定铜锌电极的名称？Cu、Zn上的反应称为电极反应，从得失电子的角度分别是哪种类型的反应？
5.锌片和铜片的电极方程式相加，总电极反应方程式是什么？
[引导]得出化学电池的本质是氧化还原反应
[板书]3.原理
负极（Zn）Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）
正极（Cu）2H++2e-=H2↑（还原反应）
Zn + 2H+ = Zn2++ H2↑
4.本质：发生氧化还原反应
[练习]
[总结提升] [板书]
原电池原理在实际中的应用
[板书]5.应用
[小结]同学们小结本节课收获
观看思考
思考回答
思考
[学生实验-1] 按要求组装并探究6组实验，记录是否有电流产生
完成学案第一点
思考回答

记录
讨论交流，归纳、思考、回答
边回答边记录
讨论交流，归纳、思考、回答
[学生实验-2] 按要求组装两组对比实验，思考、讨论、回答原电池的工作原理
完成学案第二点
思考、回答
观察、聆听、思考
观察、聆听、思考、书写
合作学习解决复杂电极反应式、电池反应式的书写
观察、思考、感悟
完成学案第三点
合作学习、记录、感悟
合作学习、讨论
完成学案第四点
回顾知识、感悟提升
利用“地球一小时”活动，激发学生学习兴趣，号召学生从我做起关注环境问题、保护环境
了解火力发电的优缺点，培养学生“一分为二”看待问题的思想价值观
引导学生进行思考效能问题，引入新课
利用学生日常生活熟悉的物品进行发电实验，提高学生对化学的认知和兴趣以及增强动手能力，同时让学生知道化学就来源于生活。
将学生对原电池的感性认识提升为理论认识
从探究原电池构成条件中培养学生的探究精神和科学精神
设疑转折，回归课本
让学生通过对比探究原电池工作原理，培养学生探究精神，提高学生的动手能力、合作能力、思维发散能力
利用阶梯型的问题引导学生了解原电池原理
培养学生自学、归纳能力
培养学生合作能力
培养学生从现象看本质的能力
巩固对重难点理解
巩固原电池的构成条件
学会利用各种方法判断原电池的正负极
巩固原电池正负极的判断依据，了解原电池原理的应用之一——判断金属性强弱
原电池原理到应用日常生活中的展示，为下节内容做好铺垫
培养学生表达能力，提升学生的道德品质认识，并呼应开头
[布置作业]
1．课后第三题
2．查阅资料，了解各种电池
巩固知识，感受生活
[板书设计] 第二节 化学能与电能
一、原电池
1.定义：化学能转变为电能的装置
2.构成条件
（1）两个不同的导体做电极
（2）闭合回路
（3）电解质溶液
3.原理
负极（Zn）Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）
正极（Cu）2H++2e-=H2↑（还原反应）
Zn + 2H+ = Zn2++ H2↑
4.本质：发生氧化还原反应
5.应用
[教学反思]
本节课以“地球一小时”活动所倡导的低碳环保理念引入，以应用化学知识改善环境结尾，首尾呼应，过程中让学生从日常生活中常见的物品（如铁钉、铅笔、铜钥匙等）出发进行探究实验，以实验为基础，用合作探究的方法，多媒体为辅助手段，创设情景，层层推进，使学生在现有知识基础上自主建构新的知识体系。其中，通过“对火力发电过程中能量转化的讨论”和“使用铁钉、铅笔、柠檬等物品进行发电”的实验，帮助学生从已有的经验和将要经历的社会生活实际出发，认识化学与人类生活的密切关系，懂得运用化学知识和方法去治理环境污染并形成环保意识；通过“原电池工作原理探究”的实验，引导学生乐于探究物质变化的奥秘，体验科学探究的艰辛和喜悦；通过“原电池构成条件的探究”实验，教育学生树立科学的自然观和正确的世界观；通过“原电池本质探究”的过程，培养学生严谨求实的科学态度和勇于创新的探索精神和实践能力。
本节课使学生提高了实验能力，体验小组合作探究过程中合作学习和协作精神的重要性；提高了学生的科学素养，挖掘化学课程的人文内涵，发挥化学课程对培养学生人文精神的积极作用，促进学生全面发展。