教学设计 课题 化学能与电能的转化（原电池） 科目 化学 授课教师 陈丽珠 授课班级 高一 授课时间 5.14 教 学 背 景 分 析 （一）教学内容分析 化学研究的对象是物质，而物质之间的相互转化，也就是化学反应，是化学科学的核心；新课标提出的培养学生化学素养的主要内涵也就是对化学反应基本原理的理解与运用。人类利用化学反应获得生产生活有用的物质，其实化学反应能量的应用比物质的应用更早，因为人类本身需要的能量都来自化学反应。就是现代，人们能源的主要来源仍是三大化石燃料提供的化学能。教材在讲完化学能与热能的转化之后，就以原电池为例，说明化学能与其它能量形式的相互转化。“化学能与电能”教学内容位于《普通高中课程标准实验教科书》化学必修2第二章第二节《化学能与电能》。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，是深化对氧化还原反应的理解和应用。学好本部分内容能为以后学好化学选修1（化学与生活）中金属腐蚀与防护，在选修4《化学反应原理》的第四章第一节中重点通过双液电池模型的构建，发展对原电池原理和形成条件的认识。 （二）学生情况分析 1.知识层面 充分利用学生已有的经验，以及电学、化学反应中能量变化和氧化还原反应等知识，调动学生主动探索科学规律的积极性。 2.能力层面 学生的知识迁移能力和概括能力还不是很强，单纯的讨论可能会无从谈起，学生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。通过实验探究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质以及这种转化的综合利用价值。 教学目标及教学重难点 1、 获得化学能与电能转化的化学实验的基础知识和基本技能，学习实验研究的方法，能设计并完成化学能与电能转化的化学实验。 2、 形成原电池的概念，探究构成原电池的条件。 3、通过电池的设计活动，感悟科学探究的思路和方法，进一步体会控制变量在科学探究中的应用，学会运用观察、比较、归纳等方法去分析、解决问题。 4、赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献，关注能源问题，逐步形成正确的能源观。 教学重点 原电池的概念与构成条件 教学难点 用己经学过的有关知识探究化学能与电能的条件和装置 教学方法 实验引导与启迪思维相结合原则 教学流程 教学过程 概念教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 环节1 创设问题情景，提出研究任务 人类利用化学反应可以做什么？ 化学能是如何转化成电能的呢？ 能否将化学能直接转化为电能？ 怎样实现这个转变？ 认识人类对化学反应的利用与价值。 了解火力发电的原理。 思考实现这个转化的方式。 学生明确学习目标，并认识到化学研究可以促进人类社会的和谐发展，培养学生形成高效利用化学能，积极开发能量转化的新模式，形成关注社会生活实际的意识。 环节2 化学史导航，体验电池的发现历程 讲述化学史对电池发明的 记载。 伏打采用了什么样的实验法？ 青蛙起了什么作用？ 探究使青蛙腿动的要素有哪些？ 你们设计个什么样的实验替代青蛙实验呢？ 请绘制原理图。 沿着伏打发明电池的历程开始自主探究建构原电池 模型。 绘制原理装置图。 单纯的讨论构成原电池的条件，学生的知识迁移能力和概括能力还不是很强，可能会无从谈起。通过化学史的引入，不仅能激发学生的学习兴趣和探究热情，又能从具体的事例了解化学家怎样研究物质和物质变化的规律，从而获得科学思想和方法，像科学家一样一步一步体验电池的发现历程。 环节3 在思考与交流中建立原电池概念 提高电解质和非电解质溶液起什么作用？ 实验探究得出构成原电池的条件。原电池的组成部分有哪些？ 化学能在这个装置中如何转化为电能？ 反应中哪种物质失去电子？做电池的什么极？ 电子如何实现转移，转移到哪里？ 预测到电池两极会有什么现象？ 设计实验并实施，观察实验现象。 探究形成原电池对电极要求。 探究形成原电池对溶液的要求。 思考、分析原电池的工作原理。 汇编探究结果。 探究、讨论、引出组成原电池需要的条件、原电池形成条件，自己动手探究自己的猜想。 培养学生动手实验、从实验现象抽象出本质的能力，学会运用控制变量的方法，从而理解原电池的概念，在探究中建构原电池的模型。 引导学生在分析问题的过程中获取原电池工作原理，在解决问题的过程中形成原电池概念，从而突破本节课的难点。 环节4 原电池概念整合巩固阶段 你能列出身边的将化学能直接转化成电能的物品吗？ 将原电池原理应用于生活中的各种电池的原理分析。 解释和演示燃料电池。 介绍燃料电池化学能转化为电能的原理。 通过已有经验讨论电池的正负极。 对实用电池能从原电池原理进行初步分析。 感受实用的电池与原电池的差异，根据原电池原理制成的电池不可能代替火力发电，但科学是发展，必将寻到一种转化的途径实现大规模的化学能到电能的转化。 环节5 原电池概念实践运用阶段 回家后利用家庭能够提供的一些材料创新各种电池，电池的电流大小与哪些因素有关？实用电池和原电池有什么差异？写一篇小论文进行交流。 学校可提供导线。 收集学生的学习成果并展示交流。 让学习的热情延续，进一步发展学已致用的思想。 教学反思 化学是一门以实验为基础的科学，化学教学离不开化学实验。实验引导与启迪思维相结合原则，指的是教师必须组织和运用好各种化学实验，充分发挥实验在培养学生思维能力过程中的独特作用。这一教学原则最能体现、突出化学学科特点。以实验为基础的教学包括以下四个方面的内容：实验探究活动、实验方法论、实验事实和实验史实。这节课运用了电池发现的化学史，并当明线贯穿课堂始终，化学科学史中蕴含着丰富的探究资源，重视化学知识生成背景的营造，激发学生科学探究的欲望，引导学生循着当时科学家伏打的足迹去探索。实验史实又能够创设生动活泼的化学教学情景，采用“纸青蛙”的模拟实验能够激发学生的化学学习兴趣，这个设计具有动机功能。在学生探究构成原电池条件时，模拟科学家的探究历程，在实验探究中揭示科学知识的来龙去脉，认识科学的本质，学生在获得实验事实的过程中体验科学知识获得的过程与方法，学习并实践了实验的方法论，进一步理解了科学家在科学研究中是如何思考和解决问题的，只有这样才利用于学生创新精神的培养，可见实验教学具有其他教学形式和手段所不可代替的作。化学史中蕴含着发展观，培养了学生用发展的眼光看科学，明确科学知识是相对稳定的、又是可变的，只有这样科学才能发展，社会才能进步，我们的教育工作才更有价值。