高中化学化学能与电能教学设计学情分析教材分析课后反思.docx
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高中化学化学能与电能教学设计学情分析教材分析课后反思
课标分析
知识与技能：
1.通过实验探究，认识到化学能可以转化为电能
2.掌握原电池的工作原理和构成条件。
过程与方法：
1.通过经历发现问题、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，学习科学探究的方法，提高科学探究能力。
2.通过分组实验培养观察能力与分析思维能力，提高与他人交流、合作的能力。
情感态度与价值观：
1.通过对我国电力状况的探讨和火力发电利弊分析及电池的开发，树立能源观、环保观、转化观，增强社会使命感。
2.通过原电池实验设计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。
教材分析
本节内容是电化学中的重要知识，既是对前面所学“化学与能源”“氧化还原反应”“电解质”等知识的扩展和应用,同时是对上一节“化学能与热能”中关于“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。
同时其也将为后面学习其它常见电池的原理,和选修模块“化学反应原理”中“电化学”奠定基础。
本节教材设置了大量的探究教学素材，富有深刻的探究教学思想内涵。
首先，教师通过复习化学反应与能量变化的关系引导学生思考化学能是否能转化为电能来引入新课；再通过演示实验来验证学生通过思考后得出结论。
当学生发现化学反应有电流产生就会情不自禁地提出一系列问题，产生强烈的探索欲望，并提出各种各样的假设；教师通过一系列演示实验为学生提供“实证性”材料，学生根据实验现象，经过严密的逻辑推理，得出相关结论；当学生理解原电池的原理后，教师再通过教材设置的一个讨论题，让学生自己归纳“组成原电池的条件”。
由于学生之前没有电化学的基础，理解原电池原理有一定的难度。
第一课时的主要内容有：
原电池的概念、原理、组成原电池的条件。
原电池原理和组成条件是本节课的重点，原电池原理是本节课的难点。
学情分析
这是学生第一次接触到电化学的知识，而在现代社会，学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识，而化学反应与电能之间有什么关系，在本章可以得到解答，从而对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。
教材从能量转化角度和实验探究来发现和认识这种实现化学能转化为电能的装置──原电池装置，再通过“科学探究”进一步挖掘原电池原理和组成条件。
教材紧密联系生活实际，以激发学生学习化学兴趣，更重要的是启发学生运用已学化学知识解决实际问题，从而培养学生的创新精神。
学生已有氧化还原的初步知识，对电子转移的理论有所接触，初步掌握了化学实验基本操作，具备了一定的思维能力、探究能力和创新意识，能够积极思考，有较强的协作意识。
高一化学（选修2）第二章化学反应和能量
第二节《化学能与电能》教学设计
一、教学目标
（一）知识与技能：
1.通过实验探究，认识到化学能可以转化为电能
2.掌握原电池的工作原理和构成条件。
（二）过程与方法：
1.通过分组实验培养观察能力与分析思维能力，提高与他人交流、合作的能力。
2.逐步形成良好的学习方法和习惯。
（三）情感态度与价值观：
1.体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。
2.树立正确的能源观、环保观、转化观，增强社会使命感。
二、教学重点：
掌握原电池的工作原理和构成条件
三、教学难点：
原电池工作原理和构成条件的探究活动
四、设计思路
教学方法：
实验探究法。
通过实验、分析、讨论、总结、应用等过程，诱导学生观察、思考、推理、探究。
首先由教师提出问题、创设实验情景，学生通过设计、动手实验探讨原电池原理；然后进行原电池构成条件探究，通过提供材料，设计实验方案，分组讨论、得出结论；最后让学生在课外开展探究性实验：
利用所学知识，课下自备材料，制作水果电池，完全让学生体验学习化学乐趣。
五、教学准备
讲授、演示实验、学生分组实验、多媒体辅助教学。
六、教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
【引入】欣赏歌曲和小学语文老照片，引入“电”。
各种电器进入到我们的日常生活中，他们都需要依靠电池来工作，今天我们来学习化学能与电能的转化。
【板书】第二节化学能与电能
【说一说】你知道哪些发电方法？
【展示】2001年和2014年我国发电总量构成图
从图中可以知道，在我国的发电总量中，相对水力和其他能源提供的发电量，火力发电的发电量仍是居于首位。
那么在火力发电过程中，能量是如何转变的？
【多媒体展示】发电厂工作原理图
【讲解】火力发电是通过化石燃料燃烧（氧化还原反应），使化学能转变为热能，加热水使之汽化为蒸汽推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。
燃煤发电是从煤中的化学能开始的一系列能量转换过程：
化学能→热能→机械能→电能。
【提问】跟据刚才的认识，能不能分析一下发电厂发电的利和弊？
（并对学生的回答进行引导补充）
利：
我国煤炭资源丰富，廉价方便
弊：
1.排出大量的温室效应气体.
2.有废气可能导致酸雨
3.废料
4.废水
5.能量转换效率低
【设疑】化学能能否直接转化为电能？
【视频】橙子电池
【板书】二、原电池
1、定义：
将化学能直接转化为电能的装置
【过渡】我们学过的一些化学反应，能否设计成原电池呢？
【实验】学生实验1：
用锌片、铜片、稀硫酸、水槽、烧杯、电流计、导线等按要求完成下列实验。
实验1：
将铜片和锌片平行并不接触插入稀硫酸溶液中，各有何现象？
实验2：
锌片和铜片用导线连接插入稀硫酸溶液中，观察现象；中间接电流计呢？
【倾听、思考、联想】
回答：
电能，风能‥‥‥
【阅读】课本中关于电力在当今社会的应用和作用。
【回答】利：
原料充分、技术成熟、发电量大，可得到持续电流。
弊：
对环境污染较重，所需原料是有限的不可再生的化石燃料，转化过程中能量有损耗。
【学生探究】
小组合作实验，观察、记录实验现象。
通过创设情境，激发学生的学习热情。
树立能源观
让学生认识了发电厂的工作原理，并能用自己的观点分析电厂发电的利与弊，煅炼学生,敢于表达。
培养学生自主学习并获取信息的能力。
【小结】电流计指针偏转→有电流产生→产生电能→化学能转化为电能的装置→原电池。
【问题探究】
以Zn-Cu-稀硫酸原电池为例，探究下列问题:
1）电流计指针为什么会发生偏转？
2）电子流动的方向如何？
3）电流流动的方向如何？
4）硫酸溶液中的阴、阳离子是怎样运动？
5）锌片的质量有无变化？
溶液中C（H+）如何变化？
6）请分别写出锌片和铜片上变化的离子方程式，再写出总反应的离子方程式。
【播放原电池工作微观动画】
【板书】2.原电池原理
锌片：
Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）
铜片：
2H++2e-=H2↑（还原反应）
总反应：
Zn＋2H+=Zn2++H2↑
【小结】原电池的工作原理
【练习】
1、下列说法中正确的是（）
A、原电池是把电能转为化学能的装置
B、原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应
C、原电池两级均发生还原反应
D、原电池中的阳离子向正极移动
2、由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，溶液的PH（）
A.不变B先变大后变小
C逐渐变大D.逐渐变小
【设疑】通过刚才的实验我们知道，化学能在原电池装置中可以直接转化为电能，那么符合什么条件的装置才能构成原电池呢？
【分组实验】根据手头材料，1、2、3、4组的同学做对应序号的实验。
【小组讨论】上述四组实验分别与Zn-Cu-稀硫酸原电池对照，你能总结出构成原电池的条件吗？
【板书】6.构成原电池的条件
①两极：
两种活波性不同的金属（或一种是非金属如石墨）做电极
②电解质溶液
③构成闭合回路
④能自发的发生氧化还原反应
【练一练】
在下图中的8个装置中，属于原电池的是（）
A．①④⑤ B．③⑥⑧
C．④⑥⑦ D．⑥⑦⑧
【谈收获】
【课堂小结】
【思考与讨论】-病例分析
格林太太是位漂亮、开朗、乐观的妇女,当她在开怀大笑的时候，人们才可以发现她一口整齐而洁白的牙齿中镶有两颗假牙：
其中一颗是黄金的—这是格林太太富有的标志；另一颗是不锈钢做的—这是一次车祸后留下的痕迹。
令人百思不解的是，打从车祸以后，格林太太经常头痛，夜间失眠，心情烦躁……你能为格林太太开一个药方吗？
【布置作业】
1.请根据反应:
2Fe3++Fe=3Fe2+设计原电池，你有哪些可行方案?
写出电极反应式，画出装置简图并指明正负极材料和电解质溶液。
2.家庭作业：
利用生活中的材料组装水果电池。
查阅资料了解生活中各种电池的组成材料和工作原理以及废旧电池的处理措施。
【板书设计】
第二章第二节化学能与电能
一、 火力发电
二、原电池
1.1.概念：
原电池—化学能转化为电能的装置
2．原电池原理
锌片：
Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）
铜片：
2H++2e-=H2↑（还原反应）
总反应：
Zn＋2H+=Zn2++H2↑
3．构成原电池的条件
①两极：
两种活波性不同的金属（或一种是非金属如石墨）做电极
②电解质溶液
③构成闭合回路
④能自发的发生氧化还原反应
【描述实验现象、分析原因】
老师引导，学生回答。
【总结】在教师的引导下，学生深入理解原电池的概念：
把化学能转化为电能的装置。
【观看、倾听】结合多媒体动画示意图，教师引导，讲述，学生回答相关问题。
思考回答
【学生探究】
小组合作实验，观察、记录实验现象。
小组讨论，小组代表发言
讨论、思考
学生回忆总结本节主要内容
学生思考讨论
联系生活，进一步激发学习化学的兴趣
培养学生分析问题的能力，体会科学探究的过程。
从实验现象抽象出现象的本质的能力，从而理解原电池的概念。
从微观角度进一步认识原电池的原理，使学生对原电池有完整的理解。
播放“原电池原理微观模型”，加深学生对重点、抽象知识的形象理解。
让学生对原电池工作原理有整体认识
巩固运用所学知识
培养学生动手实验和观察能力。
培养学生分析解决问题的能力。
培养学生归纳总结的能力。
帮助学生理清本节知识框架。
从生活实际入手，
培养学生巩固和运用知识的能力，增强化学的趣味性，从而激发学生的学习兴趣和求知欲。
促进学生的提升。
【达标测试】
1.化学电池可以直接将化学能转化为电能，化学电池的本质是（ ）
A.化合价的升降B.电子的转移C.氧化还原反应D.电能的储存
2.锌片和碳棒用导线连接后插入稀硫酸中，锌片是（）
A.阴极B.正极C.阳极D.负极
3.原电池是将化学能转化为电能的装置，但其构成具有一定的条件，这些条件是（）。
①电极（负极与正极：
金属活动性不同）、②电解质溶液、③闭合回路、④灯泡
A.①②③④B.①②③C.①②④D.②③④
4.下列烧杯中盛放的都是稀H2SO4，在Cu电极上产生大量气泡的是（A）
5.下列不能构成原电池的是（）
6.下列说法中正确的是（）
A.原电池是把电能转为化学能的装置
B.原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应
C.原电池两极均发生氧化还原反应
D.原电池中的阳离子向正极移动
7.某金属能和盐酸反应生成氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，则该金属可能为（）
A.铝B.铜C.锡D.硅
8.一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu，该反应的原电池的组成正确的是（）
A
B
C
D
正极
Zn
Ag
Cu
Cu
负极
Cu
Cu
Zn
Zn
电解质溶液
CuCl2
H2S04
CuSO4
FeCl2
9.铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中，电解质溶液的pH（）
A.不变B.先变小后边大C.逐渐变大D.逐渐变小
10.下列说法中正确的是（）
A.原电池中的电极一定要由两种不同的金属组成
B.原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应
C.原电池两极均发生氧化还原反应
D.原电池中阳离子向正极移动
11.对于锌-铜-稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有1mol电子通过时，理论上的两极变化是（ ）
①锌片溶解了32.5g ②锌片增重32.5g ③铜片上析出lgH2 ④铜片上析出1molH2
A.①和③ B.①和④ C.②和③ D.②和④
作业：
请根据反应:
2Fe3++Fe=3Fe2+设计原电池，你有哪些可行方案?
写出电极反应式，画出装置简图并指明正负极材料和电解质溶液。
家庭作业：
1、利用生活中的材料组装水果电池
2、查阅资料了解生活中各种电池的组成材料和工作原理以及废旧电池的处理措施
效果预测
1.学生学习效果评价：
根据课堂实时反馈，我分析了学生的学习效果：
（1）从知识层面上，都了解了原电池与氧化还原反应之间的关系，认可原电池的形成条件，知道了原电池的工作原理。
（2）从过程与方法层面上，所有同学都能根据装置图进行验证性实验，得出相关实验信息，并详细记录。
2.教师教学效果评价：
在本节课中，我通过设计原电池这一装置的可行性研究这一环节，为基础较好的同学搭建了一个较好的平台，实现学科内以及学科间知识的综合以及对氧化还原反应相关知识的提升。
通过设置原电池装置的设计这一环节，实现不同层次学生之间的相互交流和合作，让基础较好的同学在设计过程中充分体会到思维的快乐和成功的体验，而基础较差同学也可在其他同学的指导和启发下进行思维与理解。
而通过设计原电池形成条件探究这一环节，基础好的同学可通过有序思维，用控制变量的思想指导自己的实验，从而快速得出实验结论，而让基础较差同学积累较多的实验现象这样的直观素材，学生都各有所获，达到了较好的教学效果。
【观评记录】
1.时间：
2016-4-21
2.地点：
六楼会议室
3.参加人员：
化学组全体人员
4.记录人：
许怀友
5.授课人：
6.评课内容
陈小峰：
褚老师的这节课给我的感受是备课充分、讲解精辟、重点突出、善于调动学生积极性，思路清晰、语言流畅、安排合理、效果良好。
许怀友：
我认为褚老师的教学组织能力很强，知识点讲解清晰，所选练习讲解较精当，教学中各环节能有效衍接，课堂容量较足。
但根据高一学生状况，课堂教学中学生练习还可增加，知识点的讲解、巩固如能使用多媒体设备来辅助教学效益会更高。
张延清：
褚老师授课中有针对性地探讨了学生面临的问题及相应对策，教学中能密切结合学生身边熟悉的事件开展教学，深入浅出，启发学生进行思考，开展讨论。
教师语言表述清晰、精要、幽默。
建议教师要对学生的分析、提炼、总结问题的能力加强培养，提高要求。
张庆君：
我认为本堂课知识点明确，条理清晰，板书大方，教师注意归纳总结，能联系书本以外的知识，扩大学生听闻。
教学语言形象、丰富、生动，浅入深出，但与学生互动交流稍显欠缺。
刘段：
我认为该课语言幽默、风趣，生动形象，着力于学生积极性的调动，引导学生动手、动口，注意矫正反馈，注重双基训练。
孙姣姣：
注重对学生思维能力和探究精神的培养，通过学生分组实验和层层深入的“问题串”让学生的大脑始终处于探究和辨析的活跃状态，充分培养学生思维的深度和辨析能力。
教学反思
本案例是一节以学生为主体的实验探究式新课。
在教学中，让实验成为学生实践体验的一部分，通过自主实验，启发引导，小组合作，讨论分析等方法，让实验成为帮助学生开展探究活动的积极手段，并在其过程中培养他们基本技能，激发他们的探究热情，激活学生的学习内驱力。
从整节课的教学过程来看，它重在探究、重实践。
在实验探究中，不仅激发学生学习兴趣获得知识，更能启迪学生思维、培养科学精神和创新能力，为学生的进一步发展创造一个新的局面。
在实践中学会交流，学会合作，并意识到合作是学习的有效途径，培养集体意识，很好实现化学教学的情感目标。
从整体教学效果来看，通过学生的大胆猜想和有目的的实验探索，学生对知识点的掌握是相当不错的，原电池的原理及形成条件，学生都能轻松、愉快地掌握并应用，为后面的新内容的学习打下坚实的基础。
同时，通过实践──认识──再实践的亲身体验的学习过程，加深了对知识的理解。
更重要的是，也让学生充分展示自己的机会，使课堂围绕学生为中心的教学活动，真正体现学生的主体地位,大大激发学习积极性。
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