《化学能与电能》教学设计案例
一、教案设计思路
通过分析火力发电的原理及利弊,使学生建立“将化学能直接转化为电能”的新思路,通过对氧化还原反应的分析,提出实现新思路的各种猜想,进而进行实验和科学探究,引导学生进行数据处理和分析,通过交流抽象出原电池的概念,归纳出原电池构成的条件进行评价和反思。
二、教案
课 题 《化学能与电能》
授课人 章自然
学 校 广东顺德罗定邦中学
教学目标
1.知识目标
通过实验和科学探究形成原电池概念,初步了解原电池的组成,理解其工作原理。
2.能力目标
(1)分析火力发电的原理及利弊,建立“将化学能直接转化为电能”的新思路,通过对氧化还原反应的本质的分析,提出实现新思路的各种推测和猜想等,培养创新思维能力。
(2)通过实验和科学探究,对比、归纳,培养学生科学探究精神和分析、归纳的能力。
3.情感目标
科学探究和实验中的良好态度和合作学习。
教学重点
初步了解原电池的组成,理解其工作原理。
教学难点
通过实验和科学探究形成原电池概念,抽象出原电池的工作原理
教学方法 实验探究
仪器、药品
锌片、铜片、稀硫酸、导线、电流计等
教学过程
教师活动 |
学生活动 |
设计意图 |
一、 创设问题情景,引导学生建立新思路
(一) 创设问题情景 (1)指导阅读课本中关于电力在当今社会的应用和作用。 (2)多媒体呈现2001年我国发电总量构成图 (3)多媒体呈现火力发电的相关图片、影像和图表。 (4)引导学生分析火力发电的原理、利与弊。 (5)引导学生分析燃烧的氧化还原本质及其体系能量的变化。 (二)建立新思路,提出新的研究任务。 能否将化学能直接转化为电能?怎样才能实现这个转变? |
(1)阅读课本中关于电力在当今社会的应用和作用。 (2)观看多媒体呈现的2001年我国发电总量构成图 (3)观看多媒体呈现的火力发电的相关图片、影像和图表。 (4)讨论并分析火力发电的原理、利与弊。 (5)讨论并分析燃烧的氧化还原本质及其体系能量的变化。 |
(1)明确电力在当今社会的应用和作用。
(2)通过分析火力发电的利与弊,实现从“化学能→热能→机械能→电能”的思维模式向“将化学能直接转化为电能”的新思维模式的转换,同时形成高效利用燃料,不浪费能源,积极开发高效清洁燃料的意识。 |
二、组织学生思考与交流(多媒体显示)
要想使氧化还原反应释放的能量不通过热能而直接转变为电能,要设计怎样的一种装置?(以锌与稀硫酸反应为例) 1、反应中哪种物质失去电子,哪种物质得到电子? 2、锌是通过什么途径将电子转移给溶液中的氢离子的? 3、想什么办法使锌与氢离子分开,不让氢离子直接在锌表面得电子? 4、如果用导线将锌片和铜片连接,在平行插入同一盛有稀硫酸的烧杯中,推测氢离子到哪里得电子?导线中有无电流?如何知道导线中有电流? |
思考、讨论与交流老师提出的问题,画出自己设计的由锌与稀硫酸反应直接获得电能的装置图。 |
1.培养学生大胆推测猜想的能力,建立思维模型。
2.培养合作交流的意识。 |
三、组织学生实验探究 [实验2-4] 组织探讨实验现象的解释,抽象出原电池的概念。 |
做实验,观察、记录实验现象,填写课本P35表格。 讨论与交流: 1、 如何判定装置的正负极以及电极上的反应。 2、 此装置的实质是什么。 |
培养学生动手实验、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。 |
四、组织学生科学探究 出示老师设计的实验,启发学生自己设计实验并进行各种尝试。 |
1、 完成老师设计的实验,自主设计对比实验并进行各种尝试,记录实验现象。 2、 设计表格,整理实验信息。 |
通过科学探究进一步让学生大胆设计,大胆实验探究,获取感性材料,初步学会控制实验条件的方法。 |
五、引导学生进行数据处理和分析 1、引导学生将自己所做的实验及现象以表格对比的形式呈现出来。 2、引导学生将上述各种成功将化学能转化为电能实验中的反应,用电极反应式和总化学方程式的形式呈现出来。 |
1、填写好老师预先设计的表格以及自己根据实验编制的表格。 2、写制作成功的原电池的电极反应式和总化学方程式。 |
1、培养学生处理化学事实的能力。 2、通过书面表达训练学生使用化学用语的技能。 |
六、思考与交流 (一)出示 通过以上实验探究,说明化学电池由几部分构成,它的组成条件是什么? (二)引到学生归纳总结原电池的构成条件以及化学电池的反应本质。 |
1、学习小组之间进行讨论、交流有关原电池的各种观点。 2、归纳出原电池的构成条件,化学电池的反应本质。 |
引导学生对原电池从感性认识上升到理性认识。 |
七、评价和反思 1、多媒体呈现形成性训练 2、布置课堂同步检测(书面呈现) 3、引导学生自评和互评。 |
1、完成形成性训练和课堂同步检测。 2、自评和互评。 |
全面促进学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的提升。 |
[板书设计]
化学能与电能
一、化学能与电能的相互转化
一、 研究课题的提出
1、燃烧煤发电中的能量转换过程:
2、新的研究任务:能否将化学能直接转化为电能?
二、 对研究课题的思考和猜想(化学能可是直接转化为电能吗?)
Zn + H2S04 =ZnSO4 +H2 Zn +2H+ =Zn2+ +H2
要想使氧化反应释放的能量不通过热能而直接转变为电能,就要设计一种装置,使氧化反应和还原反应分别在两个不同区域进行。
三、 实验探究
[实验2-4]
(-) 锌片:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应)
(+)铜片:2H++2e- = H2 (还原反应)
电池总反应 Zn + 2H+ = Zn + H2
将化学能转变为电能的装置叫做原电池
四、 科学探究
设计电池→动手实验→记录现象→分析并解释现象的原因→填写表格
五、 思考与交流
六、 原电池的构成
1、有两种活动性不同的金属(或非金属单质)作电极。
2、电极材料都插入电解质溶液中。
3、两极相连形成闭合电路
化学电池的反应本质:
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