化学能转化为电能
一.教学背景分析
(一)教学内容分析
高一学生对原电池有初步的了解,对离子反应和氧化还原反应也有初步的认识,所以本节课在学生原有起点的基础上,重点学习原电池的工作原理、正负极判断及原电池应用。
(二)学生情况分析
1.知识层面
充分利用学生已有的经验与知识,调动学生主动探索科学规律的积极性。
2.能力层面
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。
二.教学目标与重难点
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、 形成原电池的概念与构成条件,探究工作原理。
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
原电池的工作原理
教学难点
设计原电池
教学方法 实验引导与启迪思维相结合原则
三.教学过程
【图片引入】水果电池
【实验探究】如何让苹果发电?提供:苹果、2锌片、2铜片、2铅笔芯、2木条
学生设计方案并演示实验,讲解电极材料选择理由
【归纳】原电池的构成条件
【板书】一、原电池的构成条件
1.两个活动性不同的电极
2.电解质溶液(或熔融电解质)
3.形成闭合回路
4.自发进行的氧化还原反应
【设疑】为何满足原电池构成条件,就会产生电流,实现化学能转化为电能?以铜锌原电池为模型探究
【模型认知】演示铜锌原电池实验,基于证据推理其工作原理
【思维提升】展示锌片上的铜,分析单液原电池的缺陷,思考如何克服?
该原电池,锌与硫酸铜溶液直接接触,真实操作下来,会发现锌电极上有少量红色固体析出。铜直接在锌电极上析出时,化学能有没有转化为电能?
缺陷:能量损耗、电流不稳定
【设问】如何改进缺点?
将氧化剂和还原剂分开,锌片与硫酸铜不直接接触
【视频实验】铜锌双液原电池实验
【学生活动】请学生分析工作原理,并图示
【归纳】原电池的工作原理
1. 正负极判断
2. 三个“移动方向”
3. 电极反应式
4. 盐桥的作用
(1)起到导电作用,形成闭合回路;
(2)平衡两烧杯中溶液电荷,使溶液呈电中性;
【设问】原电池工作原理或电极反应都是从判断正负极出发,那么怎么判断原电池正负极?
原电池正负极的判断
①一般较活泼的金属作负极。
②失去电子,发生氧化反应的是负极。
③电子流出(电流流入)的是负极。
④阴离子移向的一极是负极。
⑤电极溶解(质量减少)的为负极。
【课堂总结】学生阐述本课重难点
【课堂练习】略
【教学反思】通过与现实生活化的情景结合,以问题作引,贯穿课堂。基于问题、基于项目的教学使学生在习得新知识的同时,培养其利用已有知识解决问题的能力、自主探究的能力。也让学生感到所学知识有用,增强对学科学习的兴趣。设计的情景生活化,实验部分,所用材料是学生感兴趣的水果、铅笔等,既贴近现实中使用的电池,也便于学生建立现实中电池与课本中理论模型图之间的联系。总的来说,本课基本实现了教学目标,活跃课堂气氛,营造自主高效课堂。但还有一些不足也要引起重视。如更多关注学困生,了解他们的知识盲点,课堂上应及时练习电极反应式书写,并组织交流等等。