2020—2021学年高中化学人教版必修二教案-2.2 化学能与电能
文档属性
| 名称 | 2020—2021学年高中化学人教版必修二教案-2.2 化学能与电能 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2021-03-24 21:21:52 | ||
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文档简介
化学能与电能
（第一课时）
课题：化学能与电能
课型：新课
课时：1学时
教学设计思路分析
（一）教材的地位和作用：
教材版本：
《普通高中课程标准实验教科书·化学（必修）2》，人民教育出版社，2007年3月第3版，2011年4月第17次印刷。
教学设计内容：
《化学反应与能量》第二节《化学能与电能》第1课时。
教材编排逻辑分析：
①“承前”、“启后”内容分析：
本知识点之前的相关内容
本知识点的核心内容
本知识点之后的相关内容
①初中化学中的金属活动顺序；②氧化还原反应；③电解质溶液；④化学能与热能。
①原电池的工作原理；②原电池的构成条件；③电极反应式的书写。
①化学反应速率与限度；②电解原理；③电化学基础。
②本知识点的地位和作用：
本节教材是人教版化学必修2第二章第二节的教学内容，是电化学中的重要知识。初中化学已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在选修模块“化学反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深人地学习化学反应与能量。该节内容既是对初中化学相关知识的提升与拓展，又为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。该节分为两课时教学，本课为第1课时。通过本节课的学习，能使学生清楚地认识原电池的工作原理和构成条件，初步形成原电池的概念，并能够写出电极反应式和电池反应方程式。
生活在现代社会，学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识。当学生了解了化学反应中能量转化的原因，并感受了探究化学能与热能的相互转化过程之后，会对化学能与电能之问的转化问题产生浓厚的兴趣。正是基于学生的这种心理特征，教材开始的几个设问，把学生带进了“化学能与电能相互转化”的探究之中。从能量转换角度看，本节课程内容是对前一节课中“一种能量转化为另一种能量，能量也是守恒的；化学能是能量的一种形式，它同样可以转化为其他形式的能量，如热能和电能等”论述的补充和完善。从反应物之间电子转移角度看，原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用；从思维角度看，“将化学能直接转化为电能”的思想，是对“化学能一热能一机械能一电能”思维方式的反思和突破。
③本知识点在教科书中的呈现特点：
本知识点安排在电解质、氧化还原反应和金属的化学性质等知识点之后，基于对电解质溶液、氧化还原反应和金属的化学性质的学习以及物理学上一些电学知识的学习，学生对本知识点的学习已经拥有了足够的知识基础，符合学生的认知顺序。本节是对上一节“化学能与热能”的补充和完善，其知识安排将理论与用途相结合，让学生体会到学习本知识点的重要意义。
本知识点的学习中，原电池的构成条件主要是通过学生的实验探究获得，这样能充分发挥学生学习主体的作用，也能使学生获得丰富的感性认识。通过原电池工作原理的学习和构成条件的探究，学生的逻辑思维能力和实验操作能力会得到提高，学生用科学探究方法学习化学的兴趣也得到加强。
学情分析：
教学对象：
普通高中，高一年级学生。
学生特点：
学生已经学习了金属的性质、电解质溶液及氧化还原反应等有关知识；在能力上，学生已经初步具备了观察能力、实验能力、思维能力。学生在生活中对电池也有所了解，对“电”有着丰富而又强烈的感性认识，喜欢通过实验探究化学反应的实质，由实验现象推测反应原理。
本节课内容理论性较强，学生不易理解原电池原理，但学生好奇心强，思维活跃，利用生活中有关化学能与电能转化的实物如各种电池作为学习素材以及动手设计实验，容易调动学生学习的积极性，激发学生的学习兴趣，从而能使他们积极主动地参与到学习中。
（三）教学设计思路：
以贺卡为主线，从学生熟悉的近期热播的电视剧导入，引起学生对本节课学习的兴趣。通过学案让学生对本节课的知识有一个整体的了解。教学过程中包含了情境激趣、探究实验、讨论、小组合作等活动过程，培养学生的实验操作能力、探究能力，观察能力，思维能力，力求使学生的学习方式实现合作学习、自主学习、探究学习三者的有机结合。本节课以学案引导学生进行自主学习，教学过程中引导学生进行探究学习和合作学习，在学生自主获取知识、提高能力的过程中，学会交流与合作，培养动手动脑的能力、适应社会的能力。
本节课注重教学内容生活化，从生活中来，到生活中去，教学情境和化学知识恰到好处地有机结合，促使学生在实际生活问题情境中学习化学，又把化学学习的知识运用到生活中实际问题的解决，力求让学生在现实情境、已有的生活经验基础上学习和理解化学这门学科。
教学过程环节
知识呈现环节
二、教学设计方案
（一）教学目标
1.知识与技能：
①认识化学能转化为电能的装置，了解原电池在生活中的应用；
②能说出原电池的构成条件；
③初步学习并学会书写常见原电池的电极反应式和总反应。
过程与方法：
经过原电池构成条件的实验探究过程，学习科学探究的方法，发展科学探究的能力和推理的能力。
情感态度与价值观：
①经历小组合作讨论和实验探究，体验合作学习的精神；
②通过原电池构成条件的实验探究，发展科学探究的过程与方法，增加用科学探究方法学习化学的兴趣；
③通过对火力发电缺点的了解，增强环保意识。
（二）教学重点难点
1.教学重点：原电池的构成条件的探究
2.教学难点：原电池的构成条件
（三）教学方法
学案导学法、指导—阅读法、讨论法、实验法等等。
教学用品
稀硫酸，氯化钠溶液，乙醇溶液，锌片，铜片，铜丝，铁丝，电流表，导线，烧杯，小刀，鳄鱼夹，橘子，生日音乐贺卡，发光二极管。
课前准备
把全部学生按每6人一个小组分成若干组，并交代学生组内协调好每人带一个不同的水果（橘子，柠檬，苹果，番茄，鸭梨，橙子）来上课。
学案
学习目标：
了解转化为电能的途径；
能说出化学能转化为电能的装置；
学习原电池的工作原理，能用实验来探究原电池的构成条件。
课程学习：
1.火力发电过程中系列能量变化：
燃烧
蒸汽
发电机
（煤）化学能
_______
_______
_______
问题1.我们知道，每一步的能量传递都不可能达到100%
，总是存在能量损耗的。经过的中间过程越多，能量损失越严重。那么能不能减少能量转化的中间环节，利用化学反应将化学能直接转化为电能？
问题2.我们之前学过，氧化还原反应中存在电子的转移，那么能否利用氧化还原反应将化学能转化为电能？如果可以，怎样检测产生的电能？
原电池的定义：
原电池的构成条件（实验探究）：
实验
观察记录
结论
将锌片和铜片分别平行插入到稀硫酸、氯化钠溶液和乙醇溶液中，观察现象；
稀硫酸中，锌片：有气泡产生铜片：没有气泡氯化钠溶液中，锌片：________铜片：____________乙醇溶液中，锌片：_________铜片：________
没有电流产生，不能构成原电池
用接有电流表的导线将锌片和铜片连接起来，然后进行1中的操作，观察现象；
稀硫酸中，锌片：_________铜片：__________电流表指针：__________氯化钠溶液中，锌片：________铜片：____________电流表指针：__________乙醇溶液中，锌片：_________铜片：__________电流表指针：__________
3.将以上溶液换成一根导线连接锌片和铜片，进行2中的操作，观察现象。
电流表指针：______________
原电池的构成条件：①________②_________③_________④_________
铜锌原电池：
负极：__________电子，电极反应为_______________
正极：__________电子，电极反应为_______________
总反应：__________________________
（七）教学过程：
教师活动
学生活动
设计意图
【情境引入】现在的很多电视剧都喜欢玩穿越，像《寻秦记》、《神话》和《步步惊心》等等，大家都看过这些电视剧吧？大家对下面的这几张图片是不是有比较深刻的印象？（投影展示几张相关电视剧的图片）假如现在有一个给你穿越的机会，让你穿越到秦朝参加秦始皇的生日宴会，并亲手送上来自我们现代的生日音乐贺卡。不幸的是，在穿越的过程中你却不小心把电池给弄丢了，而你又非常希望秦始皇能够听到贺卡发出的美妙音乐，有没有什么办法可以补救呢？今天我们就一起探讨补救的方法，并为秦始皇出谋划策。【板书】第2节
化学能与电能【讲述】在现代社会里，电能是我们使用最广泛、最方便且污染最小的一种二次能源。大家阅读教材P39的资料卡片，看看什么是一次能源，什么是二次能源。【激疑】在化学反应中，物质中化学能的变化通常表现为热量的变化，即化学能转化为热能。那么，物质中的化学能在什么条件下能转化为电能呢？又是如何实现转化的呢？投影展示电池的广泛应用的图片，说明在电池中实现了化学能转化为电能。【总结学生回答并板书】一、化学能转化为电能1.火力发电：（煤）化学能
燃烧
蒸汽
热能
机械能
发电机
电能【讲解】（结合教材P40图2-8进行）火力发电的优点：我国煤炭资源丰富廉价方便；火力发电的缺点：①发电过程经历步骤多，能量损失严重；②产生二氧化硫和氮的氧化物，导致空气污染，甚至会形成酸雨，破坏生态环境；③产生二氧化碳，加剧地球的温室效应。【过渡】燃烧的过程是氧化还原反应的过程，是化学能转化为电能的关键。过渡到学案的问题1和问题2。学案问题1.我们知道，每一步的能量传递都不可能达到100%
，总是存在能量损耗的。经过的中间过程越多，能量损失越严重。那么能不能减少能量转化的中间环节，利用化学反应将化学能直接转化为电能？学案问题2.我们之前学过，氧化还原反应中存在电子的转移，那么能否利用氧化还原反应将化学能转化为电能？如果可以，怎样检测产生的电能？让学生阅读教材P40图2-8以下一直到P42“实践活动”前面部分的内容，找出问题的答案。【总结并板书】原电池的定义：将化学能转化为电能的装置叫做原电池。
化学电池反应本质：化学能
电能
氧化还原反应【实验探究】让学生利用桌面上的仪器，根据学案上的方案分小组进行实验探究，探讨原电池的构成条件，并完成学案中空格的填写。（教师走到学生中间，观察学生实验并做适当的指导。）【激疑】为什么锌电极的气泡没有了而铜电极却有了气泡？为什么连接导线之后的现象会跟探究一中的现象刚好反过来呢？（若锌电极上还有气泡产生，则让学生思考锌电极也产生气泡的原因。提示学生：锌电极上能产生气泡跟铜电极上产生气泡的原因会不会是一样的呢？）【总结实验结果并讲解】引导学生进行实验结果总结。让学生阅读教材P41第一段，体会探究二和探究一插入到稀硫酸溶液时电极表面现象不同的原因。追问：其他同学还有没有补充或者是有什么不同的看法？【提问】如果用两个铜电极或者两个锌电极用导线和电流表连接好插入到稀硫酸中，电流表的指针会不会发生偏转呢？为什么？学生一时无法回答，建议他们通过实验探究来说明问题。
【总结】引导学生进行实验结果总结汇报，请学生代表进行问题回答。当学生回答不完整时，教师进行补充。补充讲解：原电池的两个电极要求用活泼性不同的电极材料才能做成，其中一个电极是相对活泼的金属电极，另一个是相对不活泼的金属或非金属电极。让学生总结原电池的构成条件并板书。【板书】原电池的构成条件：①有电解质溶液；②能自发发生氧化还原反应；③形成闭合回路；④有两个活泼性不同的电极。简称：两极一液一闭合【练习】小试牛刀：下列各组材料中，能组成原电池的是（
）Zn片、石墨、H2SO4溶液Cu片、Zn片、NaCl溶液Zn片、Cu片、蔗糖溶液Fe片、Fe片、稀盐酸【引导】让学生阅读教材P41的内容，结合初中学过的电学知识，判断出铜锌原电池的正负极。（提示学生电解质溶液为原电池的内部）【提问】从氧化还原反应的角度来看，负极和正极上面各发生了什么反应？【总结讲解】负极：相对活泼的金属，发生氧化反应。正极：相对不活泼金属(或石墨电极)，发生还原反应。【提问】锌电极和铜电极的电极反应怎么写？电池的总反应又是怎样的呢？【讲解并板书】跟学生强调要注意电子是从锌电极流向铜电极，而电流却是从铜电极流向锌电极。板书：4.电极反应式：总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑【练习】趁热打铁：1.写出以下原电池中各电极的电极反应式和电池的总反应。A.Zn片、石墨、H2SO4溶液B.Cu片、Ag片、AgNO3溶液C.Fe片、Cu片、稀盐酸2.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为电池的负极。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【电子的提问】我们是电子，要从锌电极上到铜电极上玩耍，有两条路给我们选择，你知道我们为什么只走旱路而不走水路吗？【电子的自述】“水路”稀硫酸中隐藏着大批的“海盗”氢离子，他们对我们电子虎视眈眈的，会把我们俘虏了去当“压寨夫人”；旱路上治安良好，我们可以一马平川地到达铜电极上。所以我们就只走旱路而不走水路了。返回到导课时提出的问题——怎样做能够让秦始皇听到贺卡的美妙音乐呢？【分析】在秦始皇时代要做一个原电池不容易且使用不方便，过渡到水果电池。让学生动手，利用自己带来的不同水果试做水果电池。（教师给其中一个小组提供一张没有电池的音乐贺卡，其余小组提供一个发光二极管）
趁机拿起小刀把水果剖开，音乐停止，向学生提问贺卡不响的原因。把两瓣水果接起来，贺卡重新响起。【解释】说明切开水果的目的：让学生体会原电池要构成闭合回路才能工作。【学以致用】——你来当牙医格林太太是一位漂亮、乐观的妇女，当她开怀大笑的时候，人们发现她一口整齐洁白的牙齿中有几颗假牙，其中一颗是金黄色的——这是她富有的标志，另一颗是不锈钢的，这是一次车祸留下的痕迹。令人百思不得其解的是，自从车祸后，格林太太经常头痛，夜间失眠，精神烦躁……医生绞尽脑汁，可她的病情仍未好转。一位年轻的化学家来看望格林太太，并为格林太太揭开了病因。化学家发现了什么？假如你是那位化学家，你能为格林太太开一个药方吗？【1】【总结讲解】格林太太的两颗假牙在口腔中形成了一个微型的原电池，一直在产生着微弱的电流，时时刺激着格林太太的神经，才使她经常头痛，失眠……药方为：把不锈钢假牙换成金牙或把金牙换成不锈钢假牙，或者都换成烤瓷牙，这样就不能形成原电池，就不会有电流刺激格林太太的神经了。【课后练习】用品：镁条，铜片，锌片，导线，鳄鱼夹，发光二极管，果汁（橙汁、苹果汁、柠檬汁等），烧杯。利用给出的用品，你能设计出几套电池装置？请把你设计出来的每套电池装置的用品列出来，并说明正负极，同时写出电极反应式和电池总反应。【思维拓展】生活中有哪些原电池事例？哪些对我们有利或不利？你可以怎样利用或防止它们？请根据上述问题写一个调查小报告。【课堂通行证】课程内容讲解结束，让学生填写好课堂通行证。姓名：
日期：
课题：
我是否理解了本节课的知识？完成课后习题P45第4题和第5题。
4.（
）
5.（
）2.我还存在什么问题没弄明白？（
）A原电池的构成条件B电极反应式的书写C其他问题，请说明
看着图片，回忆起电视剧中的场景，注意力一下子集中起来。倾听，思考，心中充满对穿越的向往，迫切地想要知道补救的方法。做好听课的准备阅读教材内容思考，相互讨论。观看图片，体会生活中的化学能转化为电能的例子，感受化学能转变为电能的实用性。通过阅读教材，了解到化学能主要通过火力发电的形式转化为电能。倾听通过阅读教材P40，很快能回答出学案问题1和问题2；通过阅读教材P41-P42，知道了原电池的定义及其反应本质。有的学生心中迫切地想要进行实验探究。讨论，小组合作进行实验探究，完成学案中的空格填写探究一：结果：插入到稀硫酸中时，锌电极上有气泡产生，铜电极上没有；插入到氯化钠溶液和乙醇溶液中时，两电极均无气泡产生。结论：插入到稀硫酸中时，锌电极发生了反应，而铜电极没有；插入到氯化钠溶液和乙醇溶液中时，两个电极都没有发生反应。插入到三种溶液中都没有电流产生，不能构成原电池。探究二：结果：插入到稀硫酸中时，电流表指针偏转，铜电极上产生气泡，而锌电极上气泡没有了；插入到氯化钠溶液和乙醇溶液中时，电流表指针不偏转，两电极上均无气泡产生。结论：插入到稀硫酸中时，电流表有电流通过，能构成原电池；插入到氯化钠溶液和乙醇溶液中时，电流表没有电流通过，不能构成原电池。思考，讨论，部分学生能够理解其中的原因探究三：结果：电流表指针不偏转。结论：电流表没有电流通过，不能构成原电池。学生可能有如下回答：1.要能够发生氧化还原反应；2.两个电极之间要用导线连接起来；3.电极要插入到电解质溶液中。阅读教材，用心体会从探究一到探究二电极表面现象的变化：探究二中锌电极反应失去的电子通过导线转移到了铜电极表面，而探究一中电子没有发生转移。没有其他补充倾听思考讨论动手进行实验探究：实验结果表明：两个相同的电极插入到稀硫酸中时，电流表指针不会发生偏转，不能构成原电池。倾听总结，归纳，得出原电池的构成条件。思考，得出答案为A。解释：B项不能发生氧化还原反应；C项中蔗糖溶液不是电解质溶液；D项中两个电极相同。B、C、D三项都不满足原电池的构成条件。阅读教材，思考，讨论，由电学知识判断出锌电极为负极，铜电极为正极。锌电极上失去电子，发生氧化反应；铜电极上得到电子，发生还原反应。在稿纸上试写成正负极的电极反应式倾听，体会，学习电极反应式和电池总反应的书写大部分学生能够完成题目，个别同学做起来有点吃力倾听，思考，疑惑倾听，用心体会做一个原电池来代替贺卡原装的电池。动手，用一根铜丝和一根铁丝做电极，插入到一个橘子中，将另一端接到贺卡（或二极管）上，顿时音乐响起（二极管发亮），全班气氛活跃起来。换成其他水果时能得到一样的效果。思考，绝大多数学生都能回答出原因：电路中断了，没有电流通过贺卡了。课堂气氛活跃倾听，体会倾听思考，讨论，大部分同学能够诊断出格林太太的病因。倾听做好问题的记录做好问题的记录填写课堂通行证
利用热播的电视剧来吸引学生的眼球，集中学生的注意力，激发学生的学习兴趣进一步激发学生的学习兴趣，激起学生解决问题的渴望，为本节课的学习创设了良好的开端引出本节课的学习内容让学生认识一次能源和二次能源启发学生对化学能转化为电能途径的思考，同时让学生体会化学能转化为电能在生活中的实用性让学生了解火力发电的优缺点，同时对学生进行环保教育联系学案问题，让学生通过阅读教材，知道通过化学电池可以实现化学能转化为电能，从而引出原电池的定义及其反应的本质，并为下一步的实验探究作准备。引导学生进行小组合作实验探究，发展学生的科学探究能力及合作学习能力，发挥实验探究及合作学习对学生知识建构的作用，增加学生的感性认识（增加师生间的交流，使课堂活动更有序合理的开展）探究一：探究铜电极和锌电极插入到这三种溶液里会不会发生反应探究二：使用氯化钠溶液是为了探究有电解质溶液、但不发生氧化还原反应时能否构成原电池；使用乙醇溶液是为了探究没有电解质溶液时能否构成原电池引起学生思维的碰撞，引导学生透过实验现象去看本质探究三：探究没有电解质溶液而又形成了能通电的闭合回路时能否构成原电池引导学生总结实验的结果，发展学生总结归纳的能力引发学生思考，听听学生的看法，看他们还有没有补充，为下一步工作实施做好准备引起学生思维的冲突，激发学生进行思考引导学生用实验事实来说明问题，发展他们进行科学探究的能力请学生汇报实验结果，发展学生总结归纳的能力综合整理学生的实验探究成果，帮助学生梳理所学知识检查学生对原电池构成条件的掌握情况，复习巩固原电池的构成条件引导学生进行思考引导学生学习电极反应式的书写，从而理解原电池的本质练习电极反应式的书写和电极金属活动顺序的判断，检查学生的掌握情况把电子人格化，能更好地引起学生的注意，引起学生思维的冲突，激发学生进行思考生动形象地解释电子不走水路走旱路的原因回到导课提出的问题，让学生知道学习本节内容的意义让学生动手进行实验操作，体验实验成功的喜悦，提升学生实验操作的能力，增加学习化学的兴趣和感性认识激发学生进行思考，发展学生解决问题的能力增加学生的感性认识解释前一步操作的目的，让学生更好的记住原电池要构成闭合回路才能工作的条件。通过故事来引发学生进行思考，让学生更好的记住原电池的构成条件，从而让学生更好的体会到学好化学是有用处的巩固本节课所学知识拓展学生思维，让学生能把学到的知识应用到生活中，真正做到学以致用，体现学习本节内容的意义了解学生的学习情况，为后面的课程教学方案的设计和教学计划的安排做好充分的准备
板书设计：
化学能与电能
化学能转化为电能
1.火力发电：
燃烧
蒸汽
发电机
（煤）化学能
热能
机械能
电能
原电池的定义：将化学能转化为电能的装置叫做原电池。
化学电池
反应本质：化学能
电能
氧化还原反应
3.原电池的构成条件：
①有电解质溶液；
②能自发发生氧化还原反应；
③形成闭合回路；
④有两个活泼性不同的电极。
简称：两极一液一闭合
4.电极反应式：
总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑
创设情境
3分钟
展示相关图片
火力发电、电池
化学能转化为电能的途径7分钟
实验探究、合作学习
原电池工作条件探究15分钟
教师引导，学生练习
原电池电极反应式的书写8分钟
水果电池制作
7分钟
学生合作完成
当牙医
学以致用
3分钟
原电池在现实生活中的实例
思维拓展
填写课堂通行证
2分钟
（第一课时）
课题：化学能与电能
课型：新课
课时：1学时
教学设计思路分析
（一）教材的地位和作用：
教材版本：
《普通高中课程标准实验教科书·化学（必修）2》，人民教育出版社，2007年3月第3版，2011年4月第17次印刷。
教学设计内容：
《化学反应与能量》第二节《化学能与电能》第1课时。
教材编排逻辑分析：
①“承前”、“启后”内容分析：
本知识点之前的相关内容
本知识点的核心内容
本知识点之后的相关内容
①初中化学中的金属活动顺序；②氧化还原反应；③电解质溶液；④化学能与热能。
①原电池的工作原理；②原电池的构成条件；③电极反应式的书写。
①化学反应速率与限度；②电解原理；③电化学基础。
②本知识点的地位和作用：
本节教材是人教版化学必修2第二章第二节的教学内容，是电化学中的重要知识。初中化学已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在选修模块“化学反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深人地学习化学反应与能量。该节内容既是对初中化学相关知识的提升与拓展，又为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。该节分为两课时教学，本课为第1课时。通过本节课的学习，能使学生清楚地认识原电池的工作原理和构成条件，初步形成原电池的概念，并能够写出电极反应式和电池反应方程式。
生活在现代社会，学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识。当学生了解了化学反应中能量转化的原因，并感受了探究化学能与热能的相互转化过程之后，会对化学能与电能之问的转化问题产生浓厚的兴趣。正是基于学生的这种心理特征，教材开始的几个设问，把学生带进了“化学能与电能相互转化”的探究之中。从能量转换角度看，本节课程内容是对前一节课中“一种能量转化为另一种能量，能量也是守恒的；化学能是能量的一种形式，它同样可以转化为其他形式的能量，如热能和电能等”论述的补充和完善。从反应物之间电子转移角度看，原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用；从思维角度看，“将化学能直接转化为电能”的思想，是对“化学能一热能一机械能一电能”思维方式的反思和突破。
③本知识点在教科书中的呈现特点：
本知识点安排在电解质、氧化还原反应和金属的化学性质等知识点之后，基于对电解质溶液、氧化还原反应和金属的化学性质的学习以及物理学上一些电学知识的学习，学生对本知识点的学习已经拥有了足够的知识基础，符合学生的认知顺序。本节是对上一节“化学能与热能”的补充和完善，其知识安排将理论与用途相结合，让学生体会到学习本知识点的重要意义。
本知识点的学习中，原电池的构成条件主要是通过学生的实验探究获得，这样能充分发挥学生学习主体的作用，也能使学生获得丰富的感性认识。通过原电池工作原理的学习和构成条件的探究，学生的逻辑思维能力和实验操作能力会得到提高，学生用科学探究方法学习化学的兴趣也得到加强。
学情分析：
教学对象：
普通高中，高一年级学生。
学生特点：
学生已经学习了金属的性质、电解质溶液及氧化还原反应等有关知识；在能力上，学生已经初步具备了观察能力、实验能力、思维能力。学生在生活中对电池也有所了解，对“电”有着丰富而又强烈的感性认识，喜欢通过实验探究化学反应的实质，由实验现象推测反应原理。
本节课内容理论性较强，学生不易理解原电池原理，但学生好奇心强，思维活跃，利用生活中有关化学能与电能转化的实物如各种电池作为学习素材以及动手设计实验，容易调动学生学习的积极性，激发学生的学习兴趣，从而能使他们积极主动地参与到学习中。
（三）教学设计思路：
以贺卡为主线，从学生熟悉的近期热播的电视剧导入，引起学生对本节课学习的兴趣。通过学案让学生对本节课的知识有一个整体的了解。教学过程中包含了情境激趣、探究实验、讨论、小组合作等活动过程，培养学生的实验操作能力、探究能力，观察能力，思维能力，力求使学生的学习方式实现合作学习、自主学习、探究学习三者的有机结合。本节课以学案引导学生进行自主学习，教学过程中引导学生进行探究学习和合作学习，在学生自主获取知识、提高能力的过程中，学会交流与合作，培养动手动脑的能力、适应社会的能力。
本节课注重教学内容生活化，从生活中来，到生活中去，教学情境和化学知识恰到好处地有机结合，促使学生在实际生活问题情境中学习化学，又把化学学习的知识运用到生活中实际问题的解决，力求让学生在现实情境、已有的生活经验基础上学习和理解化学这门学科。
教学过程环节
知识呈现环节
二、教学设计方案
（一）教学目标
1.知识与技能：
①认识化学能转化为电能的装置，了解原电池在生活中的应用；
②能说出原电池的构成条件；
③初步学习并学会书写常见原电池的电极反应式和总反应。
过程与方法：
经过原电池构成条件的实验探究过程，学习科学探究的方法，发展科学探究的能力和推理的能力。
情感态度与价值观：
①经历小组合作讨论和实验探究，体验合作学习的精神；
②通过原电池构成条件的实验探究，发展科学探究的过程与方法，增加用科学探究方法学习化学的兴趣；
③通过对火力发电缺点的了解，增强环保意识。
（二）教学重点难点
1.教学重点：原电池的构成条件的探究
2.教学难点：原电池的构成条件
（三）教学方法
学案导学法、指导—阅读法、讨论法、实验法等等。
教学用品
稀硫酸，氯化钠溶液，乙醇溶液，锌片，铜片，铜丝，铁丝，电流表，导线，烧杯，小刀，鳄鱼夹，橘子，生日音乐贺卡，发光二极管。
课前准备
把全部学生按每6人一个小组分成若干组，并交代学生组内协调好每人带一个不同的水果（橘子，柠檬，苹果，番茄，鸭梨，橙子）来上课。
学案
学习目标：
了解转化为电能的途径；
能说出化学能转化为电能的装置；
学习原电池的工作原理，能用实验来探究原电池的构成条件。
课程学习：
1.火力发电过程中系列能量变化：
燃烧
蒸汽
发电机
（煤）化学能
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问题1.我们知道，每一步的能量传递都不可能达到100%
，总是存在能量损耗的。经过的中间过程越多，能量损失越严重。那么能不能减少能量转化的中间环节，利用化学反应将化学能直接转化为电能？
问题2.我们之前学过，氧化还原反应中存在电子的转移，那么能否利用氧化还原反应将化学能转化为电能？如果可以，怎样检测产生的电能？
原电池的定义：
原电池的构成条件（实验探究）：
实验
观察记录
结论
将锌片和铜片分别平行插入到稀硫酸、氯化钠溶液和乙醇溶液中，观察现象；
稀硫酸中，锌片：有气泡产生铜片：没有气泡氯化钠溶液中，锌片：________铜片：____________乙醇溶液中，锌片：_________铜片：________
没有电流产生，不能构成原电池
用接有电流表的导线将锌片和铜片连接起来，然后进行1中的操作，观察现象；
稀硫酸中，锌片：_________铜片：__________电流表指针：__________氯化钠溶液中，锌片：________铜片：____________电流表指针：__________乙醇溶液中，锌片：_________铜片：__________电流表指针：__________
3.将以上溶液换成一根导线连接锌片和铜片，进行2中的操作，观察现象。
电流表指针：______________
原电池的构成条件：①________②_________③_________④_________
铜锌原电池：
负极：__________电子，电极反应为_______________
正极：__________电子，电极反应为_______________
总反应：__________________________
（七）教学过程：
教师活动
学生活动
设计意图
【情境引入】现在的很多电视剧都喜欢玩穿越，像《寻秦记》、《神话》和《步步惊心》等等，大家都看过这些电视剧吧？大家对下面的这几张图片是不是有比较深刻的印象？（投影展示几张相关电视剧的图片）假如现在有一个给你穿越的机会，让你穿越到秦朝参加秦始皇的生日宴会，并亲手送上来自我们现代的生日音乐贺卡。不幸的是，在穿越的过程中你却不小心把电池给弄丢了，而你又非常希望秦始皇能够听到贺卡发出的美妙音乐，有没有什么办法可以补救呢？今天我们就一起探讨补救的方法，并为秦始皇出谋划策。【板书】第2节
化学能与电能【讲述】在现代社会里，电能是我们使用最广泛、最方便且污染最小的一种二次能源。大家阅读教材P39的资料卡片，看看什么是一次能源，什么是二次能源。【激疑】在化学反应中，物质中化学能的变化通常表现为热量的变化，即化学能转化为热能。那么，物质中的化学能在什么条件下能转化为电能呢？又是如何实现转化的呢？投影展示电池的广泛应用的图片，说明在电池中实现了化学能转化为电能。【总结学生回答并板书】一、化学能转化为电能1.火力发电：（煤）化学能
燃烧
蒸汽
热能
机械能
发电机
电能【讲解】（结合教材P40图2-8进行）火力发电的优点：我国煤炭资源丰富廉价方便；火力发电的缺点：①发电过程经历步骤多，能量损失严重；②产生二氧化硫和氮的氧化物，导致空气污染，甚至会形成酸雨，破坏生态环境；③产生二氧化碳，加剧地球的温室效应。【过渡】燃烧的过程是氧化还原反应的过程，是化学能转化为电能的关键。过渡到学案的问题1和问题2。学案问题1.我们知道，每一步的能量传递都不可能达到100%
，总是存在能量损耗的。经过的中间过程越多，能量损失越严重。那么能不能减少能量转化的中间环节，利用化学反应将化学能直接转化为电能？学案问题2.我们之前学过，氧化还原反应中存在电子的转移，那么能否利用氧化还原反应将化学能转化为电能？如果可以，怎样检测产生的电能？让学生阅读教材P40图2-8以下一直到P42“实践活动”前面部分的内容，找出问题的答案。【总结并板书】原电池的定义：将化学能转化为电能的装置叫做原电池。
化学电池反应本质：化学能
电能
氧化还原反应【实验探究】让学生利用桌面上的仪器，根据学案上的方案分小组进行实验探究，探讨原电池的构成条件，并完成学案中空格的填写。（教师走到学生中间，观察学生实验并做适当的指导。）【激疑】为什么锌电极的气泡没有了而铜电极却有了气泡？为什么连接导线之后的现象会跟探究一中的现象刚好反过来呢？（若锌电极上还有气泡产生，则让学生思考锌电极也产生气泡的原因。提示学生：锌电极上能产生气泡跟铜电极上产生气泡的原因会不会是一样的呢？）【总结实验结果并讲解】引导学生进行实验结果总结。让学生阅读教材P41第一段，体会探究二和探究一插入到稀硫酸溶液时电极表面现象不同的原因。追问：其他同学还有没有补充或者是有什么不同的看法？【提问】如果用两个铜电极或者两个锌电极用导线和电流表连接好插入到稀硫酸中，电流表的指针会不会发生偏转呢？为什么？学生一时无法回答，建议他们通过实验探究来说明问题。
【总结】引导学生进行实验结果总结汇报，请学生代表进行问题回答。当学生回答不完整时，教师进行补充。补充讲解：原电池的两个电极要求用活泼性不同的电极材料才能做成，其中一个电极是相对活泼的金属电极，另一个是相对不活泼的金属或非金属电极。让学生总结原电池的构成条件并板书。【板书】原电池的构成条件：①有电解质溶液；②能自发发生氧化还原反应；③形成闭合回路；④有两个活泼性不同的电极。简称：两极一液一闭合【练习】小试牛刀：下列各组材料中，能组成原电池的是（
）Zn片、石墨、H2SO4溶液Cu片、Zn片、NaCl溶液Zn片、Cu片、蔗糖溶液Fe片、Fe片、稀盐酸【引导】让学生阅读教材P41的内容，结合初中学过的电学知识，判断出铜锌原电池的正负极。（提示学生电解质溶液为原电池的内部）【提问】从氧化还原反应的角度来看，负极和正极上面各发生了什么反应？【总结讲解】负极：相对活泼的金属，发生氧化反应。正极：相对不活泼金属(或石墨电极)，发生还原反应。【提问】锌电极和铜电极的电极反应怎么写？电池的总反应又是怎样的呢？【讲解并板书】跟学生强调要注意电子是从锌电极流向铜电极，而电流却是从铜电极流向锌电极。板书：4.电极反应式：总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑【练习】趁热打铁：1.写出以下原电池中各电极的电极反应式和电池的总反应。A.Zn片、石墨、H2SO4溶液B.Cu片、Ag片、AgNO3溶液C.Fe片、Cu片、稀盐酸2.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为电池的负极。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【电子的提问】我们是电子，要从锌电极上到铜电极上玩耍，有两条路给我们选择，你知道我们为什么只走旱路而不走水路吗？【电子的自述】“水路”稀硫酸中隐藏着大批的“海盗”氢离子，他们对我们电子虎视眈眈的，会把我们俘虏了去当“压寨夫人”；旱路上治安良好，我们可以一马平川地到达铜电极上。所以我们就只走旱路而不走水路了。返回到导课时提出的问题——怎样做能够让秦始皇听到贺卡的美妙音乐呢？【分析】在秦始皇时代要做一个原电池不容易且使用不方便，过渡到水果电池。让学生动手，利用自己带来的不同水果试做水果电池。（教师给其中一个小组提供一张没有电池的音乐贺卡，其余小组提供一个发光二极管）
趁机拿起小刀把水果剖开，音乐停止，向学生提问贺卡不响的原因。把两瓣水果接起来，贺卡重新响起。【解释】说明切开水果的目的：让学生体会原电池要构成闭合回路才能工作。【学以致用】——你来当牙医格林太太是一位漂亮、乐观的妇女，当她开怀大笑的时候，人们发现她一口整齐洁白的牙齿中有几颗假牙，其中一颗是金黄色的——这是她富有的标志，另一颗是不锈钢的，这是一次车祸留下的痕迹。令人百思不得其解的是，自从车祸后，格林太太经常头痛，夜间失眠，精神烦躁……医生绞尽脑汁，可她的病情仍未好转。一位年轻的化学家来看望格林太太，并为格林太太揭开了病因。化学家发现了什么？假如你是那位化学家，你能为格林太太开一个药方吗？【1】【总结讲解】格林太太的两颗假牙在口腔中形成了一个微型的原电池，一直在产生着微弱的电流，时时刺激着格林太太的神经，才使她经常头痛，失眠……药方为：把不锈钢假牙换成金牙或把金牙换成不锈钢假牙，或者都换成烤瓷牙，这样就不能形成原电池，就不会有电流刺激格林太太的神经了。【课后练习】用品：镁条，铜片，锌片，导线，鳄鱼夹，发光二极管，果汁（橙汁、苹果汁、柠檬汁等），烧杯。利用给出的用品，你能设计出几套电池装置？请把你设计出来的每套电池装置的用品列出来，并说明正负极，同时写出电极反应式和电池总反应。【思维拓展】生活中有哪些原电池事例？哪些对我们有利或不利？你可以怎样利用或防止它们？请根据上述问题写一个调查小报告。【课堂通行证】课程内容讲解结束，让学生填写好课堂通行证。姓名：
日期：
课题：
我是否理解了本节课的知识？完成课后习题P45第4题和第5题。
4.（
）
5.（
）2.我还存在什么问题没弄明白？（
）A原电池的构成条件B电极反应式的书写C其他问题，请说明
看着图片，回忆起电视剧中的场景，注意力一下子集中起来。倾听，思考，心中充满对穿越的向往，迫切地想要知道补救的方法。做好听课的准备阅读教材内容思考，相互讨论。观看图片，体会生活中的化学能转化为电能的例子，感受化学能转变为电能的实用性。通过阅读教材，了解到化学能主要通过火力发电的形式转化为电能。倾听通过阅读教材P40，很快能回答出学案问题1和问题2；通过阅读教材P41-P42，知道了原电池的定义及其反应本质。有的学生心中迫切地想要进行实验探究。讨论，小组合作进行实验探究，完成学案中的空格填写探究一：结果：插入到稀硫酸中时，锌电极上有气泡产生，铜电极上没有；插入到氯化钠溶液和乙醇溶液中时，两电极均无气泡产生。结论：插入到稀硫酸中时，锌电极发生了反应，而铜电极没有；插入到氯化钠溶液和乙醇溶液中时，两个电极都没有发生反应。插入到三种溶液中都没有电流产生，不能构成原电池。探究二：结果：插入到稀硫酸中时，电流表指针偏转，铜电极上产生气泡，而锌电极上气泡没有了；插入到氯化钠溶液和乙醇溶液中时，电流表指针不偏转，两电极上均无气泡产生。结论：插入到稀硫酸中时，电流表有电流通过，能构成原电池；插入到氯化钠溶液和乙醇溶液中时，电流表没有电流通过，不能构成原电池。思考，讨论，部分学生能够理解其中的原因探究三：结果：电流表指针不偏转。结论：电流表没有电流通过，不能构成原电池。学生可能有如下回答：1.要能够发生氧化还原反应；2.两个电极之间要用导线连接起来；3.电极要插入到电解质溶液中。阅读教材，用心体会从探究一到探究二电极表面现象的变化：探究二中锌电极反应失去的电子通过导线转移到了铜电极表面，而探究一中电子没有发生转移。没有其他补充倾听思考讨论动手进行实验探究：实验结果表明：两个相同的电极插入到稀硫酸中时，电流表指针不会发生偏转，不能构成原电池。倾听总结，归纳，得出原电池的构成条件。思考，得出答案为A。解释：B项不能发生氧化还原反应；C项中蔗糖溶液不是电解质溶液；D项中两个电极相同。B、C、D三项都不满足原电池的构成条件。阅读教材，思考，讨论，由电学知识判断出锌电极为负极，铜电极为正极。锌电极上失去电子，发生氧化反应；铜电极上得到电子，发生还原反应。在稿纸上试写成正负极的电极反应式倾听，体会，学习电极反应式和电池总反应的书写大部分学生能够完成题目，个别同学做起来有点吃力倾听，思考，疑惑倾听，用心体会做一个原电池来代替贺卡原装的电池。动手，用一根铜丝和一根铁丝做电极，插入到一个橘子中，将另一端接到贺卡（或二极管）上，顿时音乐响起（二极管发亮），全班气氛活跃起来。换成其他水果时能得到一样的效果。思考，绝大多数学生都能回答出原因：电路中断了，没有电流通过贺卡了。课堂气氛活跃倾听，体会倾听思考，讨论，大部分同学能够诊断出格林太太的病因。倾听做好问题的记录做好问题的记录填写课堂通行证
利用热播的电视剧来吸引学生的眼球，集中学生的注意力，激发学生的学习兴趣进一步激发学生的学习兴趣，激起学生解决问题的渴望，为本节课的学习创设了良好的开端引出本节课的学习内容让学生认识一次能源和二次能源启发学生对化学能转化为电能途径的思考，同时让学生体会化学能转化为电能在生活中的实用性让学生了解火力发电的优缺点，同时对学生进行环保教育联系学案问题，让学生通过阅读教材，知道通过化学电池可以实现化学能转化为电能，从而引出原电池的定义及其反应的本质，并为下一步的实验探究作准备。引导学生进行小组合作实验探究，发展学生的科学探究能力及合作学习能力，发挥实验探究及合作学习对学生知识建构的作用，增加学生的感性认识（增加师生间的交流，使课堂活动更有序合理的开展）探究一：探究铜电极和锌电极插入到这三种溶液里会不会发生反应探究二：使用氯化钠溶液是为了探究有电解质溶液、但不发生氧化还原反应时能否构成原电池；使用乙醇溶液是为了探究没有电解质溶液时能否构成原电池引起学生思维的碰撞，引导学生透过实验现象去看本质探究三：探究没有电解质溶液而又形成了能通电的闭合回路时能否构成原电池引导学生总结实验的结果，发展学生总结归纳的能力引发学生思考，听听学生的看法，看他们还有没有补充，为下一步工作实施做好准备引起学生思维的冲突，激发学生进行思考引导学生用实验事实来说明问题，发展他们进行科学探究的能力请学生汇报实验结果，发展学生总结归纳的能力综合整理学生的实验探究成果，帮助学生梳理所学知识检查学生对原电池构成条件的掌握情况，复习巩固原电池的构成条件引导学生进行思考引导学生学习电极反应式的书写，从而理解原电池的本质练习电极反应式的书写和电极金属活动顺序的判断，检查学生的掌握情况把电子人格化，能更好地引起学生的注意，引起学生思维的冲突，激发学生进行思考生动形象地解释电子不走水路走旱路的原因回到导课提出的问题，让学生知道学习本节内容的意义让学生动手进行实验操作，体验实验成功的喜悦，提升学生实验操作的能力，增加学习化学的兴趣和感性认识激发学生进行思考，发展学生解决问题的能力增加学生的感性认识解释前一步操作的目的，让学生更好的记住原电池要构成闭合回路才能工作的条件。通过故事来引发学生进行思考，让学生更好的记住原电池的构成条件，从而让学生更好的体会到学好化学是有用处的巩固本节课所学知识拓展学生思维，让学生能把学到的知识应用到生活中，真正做到学以致用，体现学习本节内容的意义了解学生的学习情况，为后面的课程教学方案的设计和教学计划的安排做好充分的准备
板书设计：
化学能与电能
化学能转化为电能
1.火力发电：
燃烧
蒸汽
发电机
（煤）化学能
热能
机械能
电能
原电池的定义：将化学能转化为电能的装置叫做原电池。
化学电池
反应本质：化学能
电能
氧化还原反应
3.原电池的构成条件：
①有电解质溶液；
②能自发发生氧化还原反应；
③形成闭合回路；
④有两个活泼性不同的电极。
简称：两极一液一闭合
4.电极反应式：
总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑
创设情境
3分钟
展示相关图片
火力发电、电池
化学能转化为电能的途径7分钟
实验探究、合作学习
原电池工作条件探究15分钟
教师引导，学生练习
原电池电极反应式的书写8分钟
水果电池制作
7分钟
学生合作完成
当牙医
学以致用
3分钟
原电池在现实生活中的实例
思维拓展
填写课堂通行证
2分钟