化學能與電能說課稿 朱云峰

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1、 化學能與電能（第一課時）教學設(shè)計 各位評委老師大家好： 今天我將從六個方面談?wù)勅私贪娓咧谢瘜W必修2第二章第二節(jié) “化學能與電能”第一課時的教學設(shè)計 一、教材和學情分析： 本節(jié)內(nèi)容既是對前面所學“化學與能源”“氧化還原反應(yīng)”“電解質(zhì)”等知識的擴展和應(yīng)用, 同時是對上一節(jié)“化學能與熱能”中關(guān)于“化學能是能量的一種形式，它同樣可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，如熱能和電能等”論述的補充和完善。同時其也將為后面學習其它常見電池的原理,和選修模塊“化學反應(yīng)原理”中“電化學”奠定基礎(chǔ)。 2、學情分析 知識層面：在前面提到的教材安排上、物理課上所學電學知識和生活常識都為本節(jié)課在

2、識層面作了充分的準備。 情感層面：加上在日常生活中電池扮演著許多重要的角色，使得學生對電池充滿著好奇和探知欲望。 能力層面：已經(jīng)習慣了新教材的學習思路和學習方法，已具備一定的化學思維基礎(chǔ)和基礎(chǔ)實驗技能。 這些將提高學生學習本課的積極性，也為提高學生的課堂解決問題能力和實踐動手能力創(chuàng)造了條件。 基于這些：二、本堂課的教學目標確定為： 在對原電池工作原理的探究過程中：通過引導學生主動參與：發(fā)現(xiàn)問題，并提出猜想，實驗驗證，從而解決問題的全過程。從而認識原電池的工作原理；形成原電池的概念；初步掌握電極判斷；掌握科學探究的一般思路。讓學生體驗科學探究的艱辛和喜悅，感受化學世界的奇妙與和諧。

3、在原電池的形成條件的探究過程中：引導學生采用化學實驗研究的一般方法進行自主探究與合作探究，從而認識原電池的形成條件；掌握科學探究的常用方法---改變影響實驗的一個因子。培養(yǎng)學生勇于創(chuàng)新，積極實踐等科學精神和科學態(tài)度；學會與他人合作，主動交流。 教學重點：認識原電池的工作原理；形成原電池的概念；初步掌握電極判斷方法；理解原電池的形成條件。體會科學探究中的常用方法和一般過程；培養(yǎng)合作交流的習慣。 教學難點：通過對原電池的實驗探究，引導學生從電子轉(zhuǎn)移的角度理解化學能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)，構(gòu)成條件的探究。 三、學法與教法分析 具體教學目標的實現(xiàn)需學法教法的支撐 學法指導：先將全班學生分成三個大

4、組，每3個人為一合作小組（其中一人為新聞發(fā)言人，一人主操作，一人主記錄，要求3個人即分工又合作。 ）引導學生采用分組實驗探究法進行學習。 教法分析：本節(jié)課采用與學法相對應(yīng)的實驗探究教學法。在教學過程中教師力求以組織者、支持者和合作者的身份與學生共同獲取知識解決問題。 具體的教學過程中：采用一個中心兩條主線 即以學生活動解決問題為中心，在熟悉的知識中發(fā)現(xiàn)問題在教師的支持下提出再假設(shè)討論方案從而進行科學探究最終獲得答案。又在新的知識中發(fā)現(xiàn)新的問題-----如此循環(huán)。在知識主線中突出程序性知識，注重知識間的相互銜接。談化陳述性知識。能力主線中以知識為載體突出能力的培養(yǎng) 在具體的（四）教學過程

5、： ㈠、以國慶60周年題材為背景，為學生創(chuàng)設(shè)問題情境，突顯高能電池在游行彩車中的作用。從而提出問題：常見電池有哪些？在學生作答的基礎(chǔ)上追問：它們的工作原理是怎樣的？從而激發(fā)學生對電池工作原理探究的濃厚興趣，引入課題。 分組實驗：將鋅片、銅片插入稀硫酸，觀察有何現(xiàn)象？ 在學生實驗的基礎(chǔ)上引導學生從氧化還原角度分析Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑，銅不與稀硫酸反應(yīng)?？傆袑W生會不小心將鋅片、銅片靠在一起插入稀硫酸中，并觀察到異常的實驗現(xiàn)象。讓發(fā)現(xiàn)異常情況的小組匯報他們的實驗過程。其他小組按匯報過程進行操作。 ㈡從而引發(fā)認知沖突，追問這又為什么呢？ 進入大膽猜測階段:引導學生大膽

6、猜測假設(shè)，并對每種假設(shè)分析論證。學生答案千奇百怪，有如： 可能鋅粒上的氣泡從溶液中跑到銅片上; 引導（認真觀察實驗現(xiàn)象無氣泡移動） 可能是銅與硫酸反應(yīng),Cu失去電子給了H+;引導（實驗中溶液沒有變成藍色） 可能鋅表面的電子流到了銅片上被溶液中的H+ 得到后產(chǎn)生H2。等說法怎樣驗證： 談?wù)摱蟮贸龇桨福阂芤姷诫娮拥牧鲃涌蓪\片和銅片用導線連接起來，在導線之間接入電流表。平行插入稀硫酸溶液中觀察實驗現(xiàn)象。(注意觀察銅片表面和電流計指針) 學生分組實驗探究：體會成功的喜悅！電流產(chǎn)生啦！教師進一步用多媒體對實驗探究情況進行演示。幫助學生加深理解。 引導學生分析這一裝置中的能量是如何變化的

7、？從而引出原電池的概念。原電池的定義：將化學能轉(zhuǎn)化成電能的裝置叫原電池。 ㈢、電池形成后自然要分辨出其正負極，也就自然引出新的問題：怎樣判別原電池正負極？ 引導學生猜測，討論并提出合理解釋：學生不難從剛才所學知識從電子流動的方向得出結(jié)論。 怎樣用實驗驗證假設(shè)呢？ 學生分組實驗：在干電池和鋅銅原電池中分別接入電流表，從指針的偏轉(zhuǎn)方向的出結(jié)論。 教師與學生一起做出歸納結(jié)論：原電池正負極的判別： 1、從實驗現(xiàn)象可判別正負極。 2、電子的流出極是負極。 3、失電子極是負極。 4、發(fā)生氧化反應(yīng)的極時負極。 ㈣、引導學生分析：原電池的組成部分有哪些？從而提出問題：那么原電池的形成條件是

8、怎樣的呢？ 在教師的支持下提出方案：改變影響實驗的一個因子。分別從電極，溶液，電路三個角度進行探究。 分組實驗探究： 第一大組：進行電極探究，分別將電極換成：鐵、銅，鋅、碳，鋅、鋅。 第二大組：進行溶液探究，分別將稀硫酸溶液換成：硫酸銅溶液，換成酒精。 第三大組：進行電路探究，分別將鋅片，銅片插入兩杯稀硫酸溶液中。 匯報得出結(jié)論（引導在匯報知識收獲時不忘合作成功的關(guān)鍵）由此得出原電池的形成條件： 1、活潑性不同的兩極。 2、電解質(zhì)溶液。 3、形成閉合回路。 引導學生從原電池的定義角度分析原電池是將化學能直接轉(zhuǎn)化為電能則對這樣的反應(yīng)有何要求？從而得出另外一個形成條件：4、

9、自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)。 ㈤、引導學生討論交流匯報 成果匯報一：進一步理解原電池的優(yōu)勢 成果匯報二：在討論過程中氣氛十分熱烈讓學生體會成功的樂趣，并進一步鞏固原電池的形成條件的知識。 成果匯報三：分組實驗自制水果電池，讓無電池的生日音樂卡片重新發(fā)聲。讓學生體會學以致用的樂趣。 成果匯報四：1、在本節(jié)課學到了哪些知識？ 2、在本節(jié)課的學習中你認為最有用的學習方法是什么？在實驗探究過程中你學到了什么？ ㈥、課外延續(xù) 1、上網(wǎng)找找國慶游行彩車中的高能電池，弄清它的原理是怎樣的。搜集廢干電池并拆開，弄清它的構(gòu)造及原理。 在自制水果電池的過程中有些小組可能不太成功從而布置了2、

10、水果電池的電流大小與哪些因素有關(guān)？寫一篇小論文?；丶液罄眉彝ツ軌蛱峁┑囊恍┎牧蟿?chuàng)新各種電池，數(shù)周后在班上展出，選出優(yōu)秀作品參加省、市科技創(chuàng)新大賽。 五、板書設(shè)計 本節(jié)課知識體系條、探究過程理清楚，故板書時分成主板書和附板書兩部分。 六、收獲與反思 1、注重探究性的教學，促進學生自主發(fā)展 本課時采用實驗探究式教學，既符合化學的學科特點，也符合學生的心理和思維的發(fā)展特點。達到了促進學生“自主發(fā)展”的目的。本節(jié)課的策略是：創(chuàng)設(shè)漸進式問題 → 變化式問題 → 拓展式問題，循序漸進地逐步引導學生自主學習，自主提問，自主探索，自主研究，自主解決，從而達到學生自主發(fā)展的目的。 本節(jié)課的思路是

11、：問題 → 猜想 → 試驗驗證 → 問題 →…… 2、 注重科學素養(yǎng)和創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng) 在教學中注重對學生科學方法，科學態(tài)度和科學思想的教育，不僅讓學生領(lǐng)悟、掌握知識，更重要的讓他們掌握學習方法，也更重視知識的獲取過程。在這一過程中，使學生初步認識科學探究的過程，學會一些科學的思維程序。從而接受科學的熏陶。 3、學生對實驗探究課興趣高昂，但在探究過程中，因為小組的每個成員的知識水平存在差異，對問題的分析能力不同，有些小組就顯得盲目和無序，有些學生的動手能力較差，實驗時畏畏縮縮，速度太慢，影響了教學進度。導致在有限的課時內(nèi)，教學任務(wù)可能難以完成。因此對于本節(jié)課的設(shè)計實驗原電池條件

12、的探討過程中教師要適當引導縮小實驗范圍和對比實驗組數(shù)，器材要注意先準備到位，如導線與電極的連接，做到有的放矢。 反思：本節(jié)實驗探究課存在一個問題就是理論與實驗實際的辯證關(guān)系，如：鋅片不純導致在連接后鋅片仍有氣泡，如果不解決好此問題對學生形成原電池電子流動的概念會有影響。其次就是在原電池形成條件的探究實驗中，本應(yīng)該設(shè)計一個有關(guān)自發(fā)氧化還原反應(yīng)這一條件的對比實驗，然而在實際操作時用銅碳作電極，硫酸溶液作電解質(zhì)，學生現(xiàn)有的知識會理解成是不產(chǎn)生電流的，但實際操作過程中電流計指針仍發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，這里就涉及到吸氧腐蝕，溶液濃度差及電極電勢的有關(guān)問題探討，所以我回避了此問題，避免一開始就對原電池產(chǎn)生畏

13、懼心理，難以達到本節(jié)教學目的。那么氧化還原反應(yīng)這一條件學生其實在探討原電池工作原理時已經(jīng)可以把握，知道是電子移動產(chǎn)生了電流，依據(jù)已有氧化還原反應(yīng)的知識作基礎(chǔ)學生不難得出原電池需要自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)這一條件。 由于時間關(guān)系，電極反應(yīng)的書寫還不到位，本節(jié)課只能讓學生了解什么是電極反應(yīng)，下節(jié)課需進一步落實簡單原電池電極反應(yīng)的書寫問題。另外此節(jié)課中學生自主探究出的原電池的形成條件之一：活潑性不同的兩極。其實并非是一定要兩種活潑性不同的兩極（如燃料電池---就可能是兩鉑電極）故課后需進一步完善。 應(yīng)注重知識分組完成初中常做實驗將鋅片銅片分別插入 探究1，設(shè)置階梯式問題，對

14、學生進行探究思路引導,當學生觀察到“銅片上產(chǎn)生氣泡”這一反常的實驗現(xiàn)象，產(chǎn)生強烈的探索欲望，學生提出問題結(jié)論的假設(shè)結(jié)果，學生根據(jù)實驗現(xiàn)象，和已有的知識經(jīng)過嚴密的邏輯推理，和已有的實驗器材進行試驗論證。引導學生在分析問題的過程中獲取知識、在解決問題的過程中形成概念；利用模擬動畫將學生看不見的微觀世界宏觀化幫助學生理解原電池的工作原理，從而突破本節(jié)課的難點。 已對銅鋅原電池原理的有了認識，自然會想到電池就會有正負極，實驗探究2，那么原電池的正負極該如何判別了，再由學生提出假設(shè)，而后實驗論證。 再在原電池的構(gòu)成分析著手，通過改變實驗的一個因子，分組實驗探究3，原電池的形成條件?？紤]到時間的緣故，

15、將實驗分成三個大組，分別從改變電極材料，改變電解質(zhì)溶液，是否形成閉合回路進行探究；讓學生經(jīng)歷一次，一次科學探究的過程，體驗到科學探究是人們獲取科學知識，形成科學概念、認識客觀世界的重要途徑。 后通過成果匯報的形式---格林太太的病因，鞏固原電池的形成條件；自制水果電池，養(yǎng)成學以致用的習慣。這是本節(jié)課的高潮部分，也達到了突破難點的目的。最后通過學生自己談體會，以達到鞏固、提高的目的。 整個教學過程就是要讓學生處于積極主動參與學習的主體地位,讓學生以科學家的身份體驗實驗探究的成功 ,避免學生“享受”現(xiàn)成結(jié)論。具體流程如下： 三、教學過程： 教學環(huán)節(jié)及時間 教師活動 學生活動

16、設(shè)計意圖 創(chuàng)新情境導入 3分鐘 [媒體展示] 國慶60周年慶典圖片，湖南國慶游行的彩車的動力系統(tǒng)介紹，提問：常見電池有哪些，它們的工作原理是怎樣的？ 板書：化學能與電能 學生例舉常見的電池。 通過創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學生的學習熱情。 引導 分組實驗， 進行科學探究1 構(gòu)建 原電 池的模型 觀察試驗現(xiàn)象并發(fā)現(xiàn)問題，提出假設(shè) [引導學生] 對每種假設(shè)分析論證 Q1：讓學生描述所觀察到的實驗現(xiàn)象？并解釋原因。 Q2：對第二個實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象進行大膽猜想。 Q3：請對你的猜測作出判別。 Q4：如何證明你的猜呢？

17、引導分組實驗，進行科學探究1 觀察試驗現(xiàn)象并發(fā)現(xiàn)問題，提出假設(shè) [引導學生] 對每種假設(shè)分析論證 Q1：讓學生描述所觀察到的實驗現(xiàn)象？并解釋原因。 Q2：對第二個實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象進行大膽猜想。 Q3：請對你的猜測作出判別 Q4：如何證明你的猜呢？ [引導學生] 引導學生進行試驗探究： [科學探究1] [回答Q1—Q4] Q1：①銅片上沒有明顯現(xiàn)象，鋅片上有氣泡冒出，Zn + 2H+= Zn2+ + H2↑，銅不與稀硫酸反應(yīng)；如果不小心將銅與鋅接觸了則見到銅片上冒氣泡。 Q2 Q3:①.可能鋅粒上的氣泡從溶液中跑到銅片上; （認真觀察實驗現(xiàn)象無氣泡移動）

18、 ②.可能是銅與硫酸反應(yīng),Cu失去電子給了H+;（實驗中溶液沒有變成藍色） ③.可能鋅表面的電子流到了銅片上被溶液中的H+ 得到后產(chǎn)生H2。 Zn－2e－=Zn2+ 2H++2e－=H2↑ Q4:將鋅片和銅片用導線連接起來，在導線之間接入電流表。平行插入稀硫酸溶液中觀察實驗現(xiàn)象。(注意觀察銅片表面和電流計指針) 科學探究1 自己動手探究自己的猜想 學生觀察對比 通過實驗使學生在原有知識基礎(chǔ)上又發(fā)現(xiàn)新問題。激發(fā)認知沖動. 師生互動形成“雙主體互動式”課堂，培養(yǎng)學生思維的深刻性和批判性。 并通過實驗不斷體現(xiàn)出由實踐→認識→再實踐→再認識的認

19、知過程。 用動 畫構(gòu) 建原 電池 的模型 【多媒體展示】Cu –Zn原電池微觀粒子運動的動畫模擬，并展示Cu片.Zn片上得失電子的反應(yīng)式. [板書] 銅片上: 2H++2e- =H2↑ 鋅片上: Zn-2e-=Zn2+ [引導學生]Q5.這一裝置中的能量是如何變化的？ [板書] 原電池的定義：將化學能轉(zhuǎn)化成電能的裝置叫原電池。 通過觀看模擬動畫：學生了解到電子由鋅片移動到銅片，溶液中陽離子往銅片移動，陰離子往鋅片移動。 銅片上: 2H++2e- =H2↑ (還原反應(yīng)) 鋅片上: Zn-2e-=Zn2+ (氧化反應(yīng)

20、) Zn+2H+=Zn2++H2↑ Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 氧化還原反應(yīng) [回答]Q5 化學能轉(zhuǎn)化為電能 通過具體生動的動畫將學生看不見的微觀世界宏觀化從而幫助學生理解原電池的工作原理。 讓學生從能量轉(zhuǎn)化的觀點揭示原電池的本質(zhì) 引導 分組實驗， 進行科學探究2 [過渡]電池形成了，而所有的電池都有正負極。 Q6.那么我們的這個原電池的正負極分別是哪一極呢？怎樣證明？ [引導學生討論猜測] [板書] 原電池正負極的判別： 1、從實驗現(xiàn)象可判別正負極。 2、電子的流出極是負極。 3、失電子極是負極。 4、發(fā)生氧化

21、還原的極。 【學生討論】由原電池學生聯(lián)想到日常生活中使用的標明正負極的電池。 Q6:1、利用已有的物理知識電子的流動方向判別電機的正負。 2、利用電流表測已知正負極的電池，依據(jù)指針偏轉(zhuǎn)方向做對比實驗來確定原電池的正負極。 測量結(jié)果表明：Cu作正極，Zn作負極。 學生分組探究原電池的形成條件。并分組匯報： 層層深入的設(shè)問引導學生積極思考問題,并能用已有知識去解決實際問題。 培養(yǎng)學生科學的探究方法。 引導 分組實驗， 進行科學探究3 [過渡]原電池的組成部

22、分有哪些？那么原電池的形成條件是怎樣的呢？ 改變試驗的一個因子; 【引導】讓學生認識到實驗中三個變量之間的關(guān)系：電機材料：同種電極;不同種電極；電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)與非電解質(zhì)；通絡(luò)：閉合回路的形成。暗示以此確定設(shè)計實驗的探究方向。 [板書] 1、活潑性不同的兩極。 2、電解質(zhì)溶液。 3、形成閉合回路。 【引導】引導學生從原電池的定義角度分析原電池的另外一個形成條件：自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)。 4、自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng) 【展示學生分組討論結(jié)果】(全班12組分成三個大的方向)，將得出此結(jié)論的組數(shù)對應(yīng)填入表格，并得出結(jié)論; 形成原電池條件: 1、活潑性不同的兩極。 2、

23、電解質(zhì)溶液。 3、形成閉合回路。 4、自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)。 培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)：改變一個試驗因子，進行科學探究。 通過小組探究實驗活動，培養(yǎng)學生自主探索創(chuàng)新精神和 同學間的交流合作學習協(xié)作精神， 引導學生討論交流匯報 引導學生討論交流匯報 【引導】引導學生討論交流匯報 成果匯報1：格林太太得病的原因，和治療方案。 成果匯報2：有下列材料：Zn片、Cu片、導線、水果 、電流計,請設(shè)計一個裝置使電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。并看能否將沒了電池的生日賀卡重新發(fā)出聲音。 并留下問題：為什么有些同學的水果電池電流小，而有些卻電流大呢？讓學生課后思考。 成果匯

24、報3： 1、在本節(jié)課學到了哪些知識？ 2、在本節(jié)課的學習中你認為最有用的學習方法是什么？ 在實驗探究過程中你學到了什么？ 格林太太是位漂亮、開朗、樂觀的婦女。當她開懷大笑的時候，人們發(fā)現(xiàn)她的牙齒中有兩顆假牙，一顆是黃金的—這是她財富的標志；另一顆是不銹鋼的—這是一次車禍留下的痕跡。但那次車禍以后，格林太太就老是頭疼。四處求醫(yī)就是治不好。后來，一位化學家為格林太太揭開了病因。請問化學家發(fā)現(xiàn)了什么？你能為格林太太開一個藥方嗎？并請說明你的理由。 學生動手自創(chuàng)水果電池。（有些可能讓賀卡發(fā)出聲音，有些可能不行。） 本節(jié)課所學知識可以歸納為：四個一。 一個知識---原電池的相關(guān)

25、知識：定義，原理，正負極的判別，形成條件。 一種方法----用試驗方法探究原電池的形成條件：每次改變一個試驗因子。 一種思路----問題——猜想——試驗論證——問題—— 一種思想---學已致用的思想。 搭建平臺展示學生資源：使個體資源在合作中得利用，形成優(yōu)秀的集體資料。結(jié)合學生實際設(shè)計教學。 歸納整理、體驗成功。 作業(yè)布置 [自主發(fā)展作業(yè)] 1、水果電池的電流大小與哪些因素有關(guān)？寫一篇小論文。 2、回家后利用家庭能夠提供的一些材料創(chuàng)新各種電池，數(shù)周后在班上展出，選出優(yōu)秀作品參加省、市科技創(chuàng)新大賽。 讓熱情延續(xù)，進一發(fā)展。 板書設(shè)計： 一、原電池概念：

26、將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。 二、原電池工作原理 1、反應(yīng)現(xiàn)象 2、電子的流出極 負 極：Zn-2e-=Zn2+ 3、失電子極 4、發(fā)生氧化反應(yīng)的極 電子 電流 (化學能轉(zhuǎn)化為電能) 正 極：2H++2e- =H2↑ (還原反應(yīng)) 三、形成原電池條件: (1) 有兩種活性性不同的兩極(金屬或非金屬單質(zhì)) (2) 電解質(zhì)溶液，(3) 形成閉合電路 (4) 自發(fā)的氧化還原反應(yīng) 四、收獲與反思 6