化学能与电能教学案例

《化学能与电能》教学案例

广东肇庆中学 曾凯芳

一、教材分析

本节内容是本章知识中的重点。本课时的主要内容有：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。

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，新课引入的两个演示实验为探究教学创设了问题情景，当学生观察到 “铜片上产生气泡”这一反常的实验现象，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；紧接着，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，教材又设置了一个讨论题，让学生自己归纳“组成原电池的条件”。同时，课本后面的“家庭小实验——水果电池”，习题中的“用铜、银和硝酸溶液设计一个原电池”都是本课时探究教学内容的应用和延伸。

当然，为了更好地实施探究教学，还需对本节教材内容作必要的处理和补充。 ⑴变教材中的教师演示实验为学生动手实验。

⑵对于原电池正负极的判断，教材是以叙述的形式提出的，这不利于学生对概念的理解和记忆。可以利用一节干电池让学生自己设计实验得出结论。这比直接提出正负极的判断方法更有利于启发学生的思维，提高学生的实验设计能力。

⑶增加了“组成原电池的条件”这一个讨论题，考虑到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，因此教学中设计了一组学生实验习题，通过对比分析，归纳出规律，最终得出组成原电池的三个必要条件。

⑷将课本后面的家庭小实验——水果电池，移到探讨“组成原电池的条件”的课堂教学中，不仅能帮助同学理解组成原电池的其中一个必要条件——电解质溶液，而且能达到学以致用，使学生觉得化学就在我们的身边，从而激发学生学习兴趣，启迪学生思维。

⑸在完成上述内容后，可以让学生自己设计一个原电池，将刚学的内容进行应用和巩固，有利于培养学生的知识迁移能力和发散思维能力。

这样处理教材内容后，教学就可能按照“设置问题情景——学生提出问题——进行假设和推理——通过实验验证——得出相关结论——引发新的问题情景——提出新问题——实验提供直接经验——对比分析，总结规律——应用原理、规律”的程序进行

二、 设计思路

指导思想：以学生为主体，让学生自主地参与知识的获得过程，并给学生充分的表达自己想法的机会。

学生初次接触电化学知识，对原电池的工作原理有神秘感和探索欲望。要充分利用学生的好奇心和求知欲，设计层层实验和问题情境，使学生在自主实验、积极思考和相互讨论中自己发现问题、分析问题和解决问题。

在教学内容的安排上，按照从易到难，从实践到理论再到实践的顺序，首先通过一组实验，引入课题。在实验——观察——讨论——推测——验证的过程中，学习和理解原电池的概念和原理。在此基础上，通过实验探索和讨论组成原电池的条件。最后，让学生自己设计一个原电池以检验学生对所

学知识的实际应用能力。

根据学生的知识结构、心理特点和教学内容的实际需要，采取了启发、讨论、实验探究等教学方法，并结合多媒体进行教学。

三、 教学准备

1.对学生进行分组：四人为一个小组

2.实验准备：每组一个灵敏电流计，两片铜片、两片锌片、一根石墨电极、一节干电

池、两杯相同浓度的硫酸、一杯硫酸铜溶液、一杯无水乙醇、一杯水、 一颗葡萄（或小西红柿等水果）。

3.制作铜锌原电池工作原理的模拟动画 4.场地：五楼有多媒体放映设备的实验室

教 案

学习目标：

知 识 技 能： 初步掌握原电池的的概念，原理和构成条件。

过 程 方 法： 通过原电池的实验探究，体会化学能与电能的转化情景。

情感态度与价值观： 通过体验实验探究的乐趣，增强学习和研究化学与能量问题的兴趣，树立正确的能量观念。

教学重点：

原电池的概念，原电池的原理和构成条件。

教学难点：

原电池的构成条件。

教学准备：

课前投影：

实验注意事项

一、水果已经切开，只要将电极贴上去就行，用后放回到表面皿中，下个班级将继续用。

二、每做完一个实验，容器和电极都要清洗干净，否则实验效果将受到影响。用到硫酸的实验放在烧杯中进行。

三、做完实验后，要将仪器和台面清洁，整理好。 原电池有关实验准备（由实验室按要求提前准备好） 课件准备。（见课件）

教学过程：（教学时间：40分钟）

概念辨析

问题讨论：

下例能源中：属于一次能源的是（ ）

属于二次能源的是（ ）

A 流水 B 地热 C 氢气 D 电力 E 水煤气 F 天然气 G 原煤 H 潮汐 I 风力 J 蒸气 K 太阳能 L 原油

思考交流

? 我国目前电力构成的总体情况 课件演示：

燃煤火力发电的基本原理与主要过程

火力发电是通过化石燃料燃烧（发生氧化还原反应），经过一些的能量转化，使化学能最终转化为电能。

??热能????机械能????电能。 转化的过程为：化学能??特点：能量转化的环节多

讨论与交流

? 燃煤火力发电的主要有那些缺点 1、能量转化率低 2、 环境污染严重 3、设备投资大 引导性设问：

? 怎样将化学能直接转化为电能呢？ ? 原电池---- 将化学能转化成电能的装置 ?

燃烧蒸汽发电机实验感悟

? 实验2-4 铜锌原电池实验

学生动手实验：利用现有实验桌上的各种配件，组装一个铜锌原电池，进行实验 教师指导：稀硫酸的安全使用，灵敏电表的使用注意事项等。

实验现象与原理探讨：自由发言，讨论。

动画演示：铜锌原电池原理

小结：原电池的电极名称、电极反应、现象与结果

原电池的电极名称与电极反应

电极名称 负极 正极 电极材料 电子流向 电极反应 电极反应式 离子方程式 较活泼的金属 电子流出 氧化反应 Zn-2e- =Zn2+ 较不活泼的金属或惰性电极 电子流入 还原反应 2H++2e- = H2 ? Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 ? 被腐蚀 没被腐蚀（被保护） 作用结果 外电路电流方向： 从正极流向负极 外电路电子流动方向：从负极流向正极 化学能转化成电能 原电池的形成加快了化学反应的速度

科学探究

利用实验台上现有的仪器和材料，自我设计各种原电池方案，并进行实验，探究组成原电池的条件，记录好实验的现象，并在小组内交流。

实验参考方案

材料组合 铜/锌/柠檬果 铁/铜/柠檬果 铁/铁/柠檬果 石墨/锌/乙醇 铜/锌/分别插入两片柠檬果

现象 结论 讨论归纳

构成原电池的条件

? 1、有两种活动性不同的金属（或非金属）作电极 ? 2、电极材料插入电解质溶液中 ? 3、两极相连形成闭合电路