《化學能與電能》第一課時教學設計余干中學城西校區(qū)尹正蘭設計思想本節(jié)課的教材依據(jù)是人教版高一年級必修二第二單元第二節(jié)《化學能與電能》。原電池是把電能轉化為化學能的一種裝置，也是化學與能源相聯(lián)系的很關鍵的內容，這些知識不但能讓學生大開眼界，而且還能為環(huán)境、能源與可持續(xù)發(fā)展提供良好的教學內涵，所以這部分知識是應該以全新的教學理念進行這部分知識的學習。在設計本節(jié)課教學時遵循新課改的理念，引導學生從一個水果電池引入電池的內容，這樣能激起學生對本節(jié)課的好奇心，可以達到教學創(chuàng)設情境的需要。在上課過程中，注重與學生的溝通和交流，讓課堂成為學生自主設計和自主學習、自主探究的環(huán)境。本節(jié)課主體采用“理論分析—實驗操作—分析討論—得出結論”的學習方法，在實驗探究中學習原電池的概念及構成條件。讓學生在“做中學”。教學目標：知識目標：學生通過學習活動，理解原電池的基本化學原理；初步掌握電極判斷、電極反應式的書寫；通過對原電池形成條件的研究，學習科學研究方法；能力目標：通過研究性學習活動，訓練學生的實驗設計能力及動手操作能力，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的科學探究精神和創(chuàng)新能力。情感目標：培養(yǎng)學生的探究精神和依據(jù)實驗事實得出結論的科學態(tài)度，激發(fā)學生學習興趣。教學重點、難點：原電池的原理和原電池的形成條件。教學方法、手段：講授、演示實驗、學生分組實驗、多媒體輔助教學教學過程：教師活動學生活動設計意圖【引入】“檸檬電池”引課取一個檸檬，在檸檬里平行地插入銅片和鋅片，用導線將銅片與鋅片及二極管相連，可觀察到二極管發(fā)亮。好奇，有一種想自己來試一試的想法，想了解去原理。學生們在生活中已接觸過各種各樣的電池，但檸檬也能制出電池！可大大激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的學習熱情，帶著高漲的學習情緒進入本節(jié)課的學習。并提出兩個問題，并讓學生帶著這兩個問題進入今天的學習。指導學生回答關于電力產生的方式，并呈現(xiàn)我國發(fā)電總量的構成圖和火力發(fā)電的相關圖片，引導學生分析火力發(fā)電的缺點和物質的化學能在什么條件直接轉化電能。回答，聆聽，思考通過火力發(fā)電的弊端引入原電池指出并簡介實用電池開端的伏打電池，進入化學能與電能課題的第一部分：原電池的工作原理探究。回答、聆聽、思考日常生活中更多使用電池的物件。了解伏打電池的構造，準備進入探究以伏打電池為基礎的簡單原電池的工作原理的探究。激發(fā)學生探究科學的興趣。一、原電池原理的探究（1）實驗探究【實驗1】將鋅片、銅片分別插入稀硫酸，有何現(xiàn)象？【實驗2】鋅片和銅片用導線連接后插入稀硫酸中(指導學生觀察實驗現(xiàn)象并在學案上做好記錄)引導學生分析【實驗1】實驗現(xiàn)象。[板書]Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑繼續(xù)分析【實驗2】實驗現(xiàn)象。（2）問題探究1.銅片上的氣體是什么？2.銅片是否參加了反應？怎么證實？3.純凈的鋅片上沒有氣泡產生，鋅片有沒有參加反應呢？4.稀H2SO4是否參加了反應?你能設計怎樣的實驗來證實？教師指出一個小的實驗引入如此多的問題，深入分析探究，這是一種科學的思維方法。（3）理論分析分析并板書：鋅電極上反應：Zn－2e－=Zn2＋（氧化反應）銅電極上反應：2H＋＋2e－=H2↑（還原反應）追問H＋所需的電子從何而來？是不是從Zn轉移到Cu上的呢？（4）實驗驗證換一個角度提問：這套裝置能量是怎樣變化的?得出：原電池：將化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置。分析概念：電流←電子轉移←(自發(fā)的)氧化還原反應。聯(lián)系電極反應式，分析得出兩個電極反應式疊加可得到一個完整的氧化還原反應。投影：銅鋅原電池模擬動畫。打開、閉合flash動畫上的開關。分析模擬動畫，指出銅電極、鋅電極不具有普遍性，如何定義電極名稱？對于銅鋅原電池，哪個是正極，哪個是負極？如何驗證？改進板書內容，引出電極反應式（負極、正極）和電池反應式（總反應）。完成概念的化學能轉變?yōu)殡娔艿奶骄浚^續(xù)原電池裝置的探究。提問根據(jù)銅鋅原電池的裝置，思考原電池的裝置構成。教師指出：通過合適的裝置讓電子作定向流動，形成電流，構成原電池。可否更換電極和水果？我們來探討簡單原電池的形成條件。學生觀察現(xiàn)象并記錄（學案表格）：【實驗1】鋅片上有氣泡產生，銅片上無明顯現(xiàn)象。【實驗2】銅片上有氣泡產生，鋅片上也有氣泡產生。觀察現(xiàn)象并思考。分析金屬活動性得出鋅能置換酸中的氫，而銅不能。思考教師提出的問題對照【實驗1】1.氣體為氫氣2.銅片沒有參加反應，因溶液未出現(xiàn)藍色3.鋅片參加反應，可通過鋅片的質量變化確定4.稀硫酸參加反應，根據(jù)產生的氫氣或檢驗溶液的H＋的濃度變化(pH變化)確定H＋參加反應，也可通過沉淀法確定溶液中SO42－沒有參加反應。學生思考并回答，電極反應式，提出用電流表或燈泡等儀器測定電子出轉移，并動手實驗驗證，觀察到靈敏電流計指針發(fā)生偏轉，說明導線中有電流產生。回答：化學能轉化為電能體會：原電池反應是將一個完整的氧化還原反應的氧化反應和還原反應分在兩次處進行的反應。觀看模擬動畫，明確【實驗2】與【實驗2】的關系，進一步理解原電池反應（總反應）與電極反應的關系。借用普通(干)電池的命名：正極和負極。可利用物理知識，電子方向(和電流方向相反)確定銅為正極，鋅為負極。學生回答：有兩個電極(正極、負極)，導線，溶液等親身觀察體驗，為后續(xù)分析打下基礎。復習熟悉知識，并為這些知識在新情境下產生沖突鋪墊，從激發(fā)學生的求知欲。通過對問題的探究，使學生明白探究是需要全面、細致、嚴謹?shù)摹Ｌ骄康哪_步并未停止，不斷思考，不停實驗驗證，還會有新發(fā)現(xiàn)。將新舊知識聯(lián)系，建立新的生長點。明確關系，加深印象，體驗成功。多種方法解決問題，為原電池裝置的探究伏筆。從特殊到一般，引領學生思考。二、原電池的形成條件探究1.改變電極材料2.改變溶液3.導線使用與否及其他思考：如何改變②能構成原電池？教師指出能否用其他電解質溶液聯(lián)通？介紹浸有飽和KCl溶液鹽橋。投影：使用飽和KCl溶液鹽橋的電子、電流、陰陽離子的移動方向。4.本質探究思考為什么電流計指針沒偏轉小結：原電池的工作原理學生分析后得出可以改變電極材料、溶液種類、以及導線的使用與否等來進行探究。學生實驗，觀察并記錄二極管是否發(fā)光①發(fā)光②不發(fā)光③發(fā)光④不發(fā)光分類分析二極管發(fā)光情況，得出簡單原電池的形成條件：1.兩種活潑性不同的金屬作電極。學生實驗，觀察并記錄二極管是否發(fā)亮：①發(fā)光②不發(fā)光得出結論：電極需插進電解質溶液中學生實驗，觀察并記錄二極管是否發(fā)光：①發(fā)光②不發(fā)光得出結論：因為電路不通，即借用物理學知識為：必須形成閉合回路。回答：①插入同一檸檬中即可。回答：沒有自發(fā)的氧化還原反應鞏固結論：形成閉合回路。進一步理解簡單原電池閉合回路是外電路中的電子和內電路（電解質溶液）中陰陽離子的定向移動共同完成的。控制變量法的探究設計還會帶來更多的知識。不只是驗證假設，還探究中發(fā)現(xiàn)問題試著去解決問題，進一步提升探究能力。也為下一課選修本的鹽橋學習鋪墊三、原電池原理及應用（總結）通過板書總結本節(jié)內容。1.定義：2.原理：3.構成條件：4.應用：討論：簡單原電池的設計：Zn+Cu2+=Zn2++Cu4Fe+O2+H2O=4Fe(OH)2(畫出示意圖)。學生回答中還要語言表達的規(guī)范：如銅鋅原電池中正極(Cu)得到電子，發(fā)生還原反應是錯誤的，應為溶液中H＋在銅電極上得到電子，發(fā)生還原反應。學會歸納總結，掌握課上所學內容為下一課的燃料電池伏筆。作業(yè)：課后利用日常用品使音樂賀卡響起來解剖一節(jié)廢電池了解其構造和組成板書設計：化學能與電能1.定義：原電池是將化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置。2.原理：3條件：4.應用拓展：課后反思1、實驗探究，體現(xiàn)自主研究性學習本節(jié)課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。在探究活動中引導學生逐步突破由認識，形成新認識，這樣得出的結論學生才能真正理解和牢固掌握。實驗探究是讓學生在具體實驗事實的基礎上分析問題得出結論,符合學生的思維特點,有利于在形象思維的基礎上發(fā)展學生的抽象思維。但學生的抽象思維和探索能力畢竟還處于初級階段,尚不成熟,這就決定了他們還不能成為完全獨立的探索主體,探索活動需要在教師的組織引導下,有目的有計劃地進行。教師的作用是“引導和啟發(fā)”,即引導學生獨立思考,主動探索,當學生的思考和探索遇到困難時,及時給予啟發(fā),提示,點撥,以幫助學生順利地開展實驗探索活動,既不是灌輸也不能放任自流，而是