一、教案設(shè)計思路
通過分析火力發(fā)電的原理及利弊,使學(xué)生建立“將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能”的新思路,通過對氧化還原反應(yīng)的分析,提出實現(xiàn)新思路的各種猜想,進而進行實驗和科學(xué)探究,引導(dǎo)學(xué)生進行數(shù)據(jù)處理和分析,通過交流抽象出原電池的概念,歸納出原電池構(gòu)成的條件進行評價和反思。
二、教案
課 題《化學(xué)能與電能》
授課人章自然
學(xué) 校廣東順德羅定邦中學(xué)
教學(xué)目標
1.知識目標
通過實驗和科學(xué)探究形成原電池概念,初步了解原電池的組成,理解其工作原理。
2.能力目標
(1)分析火力發(fā)電的原理及利弊,建立“將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能”的新思路,通過對氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)的分析,提出實現(xiàn)新思路的各種推測和猜想等,培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力。
(2)通過實驗和科學(xué)探究,對比、歸納,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神和分析、歸納的能力。
3.情感目標
科學(xué)探究和實驗中的良好態(tài)度和合作學(xué)習。
教學(xué)重點
初步了解原電池的組成,理解其工作原理。
教學(xué)難點
通過實驗和科學(xué)探究形成原電池概念,抽象出原電池的工作原理
教學(xué)方法實驗探究
儀器、藥品
鋅片、銅片、稀硫酸、導(dǎo)線、電流計等
教學(xué)過程
教師活動 | 學(xué)生活動 | 設(shè)計意圖 |
一、 創(chuàng)設(shè)問題情景,引導(dǎo)學(xué)生建立新思路 (一) 創(chuàng)設(shè)問題情景 (1)指導(dǎo)閱讀課本中關(guān)于電力在當今社會的應(yīng)用和作用。 (2)多媒體呈現(xiàn)2001年我國發(fā)電總量構(gòu)成圖 (3)多媒體呈現(xiàn)火力發(fā)電的相關(guān)圖片、影像和圖表。 (4)引導(dǎo)學(xué)生分析火力發(fā)電的原理、利與弊。 (5)引導(dǎo)學(xué)生分析燃燒的氧化還原本質(zhì)及其體系能量的變化。 (二)建立新思路,提出新的研究任務(wù)。 能否將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能?怎樣才能實現(xiàn)這個轉(zhuǎn)變? | (1)閱讀課本中關(guān)于電力在當今社會的應(yīng)用和作用。 (2)觀看多媒體呈現(xiàn)的2001年我國發(fā)電總量構(gòu)成圖 (3)觀看多媒體呈現(xiàn)的火力發(fā)電的相關(guān)圖片、影像和圖表。 (4)討論并分析火力發(fā)電的原理、利與弊。 (5)討論并分析燃燒的氧化還原本質(zhì)及其體系能量的變化。 | (1)明確電力在當今社會的應(yīng)用和作用。 (2)通過分析火力發(fā)電的利與弊,實現(xiàn)從“化學(xué)能熱能機械能電能”的思維模式向“將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能”的新思維模式的轉(zhuǎn)換,同時形成高效利用燃料,不浪費能源,積極開發(fā)高效清潔燃料的意識。 |
二、組織學(xué)生思考與交流(多媒體顯示) 要想使氧化還原反應(yīng)釋放的能量不通過熱能而直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔,要設(shè)計怎樣的一種裝置?(以鋅與稀硫酸反應(yīng)為例) 1、反應(yīng)中哪種物質(zhì)失去電子,哪種物質(zhì)得到電子? 2、鋅是通過什么途徑將電子轉(zhuǎn)移給溶液中的氫離子的? 3、想什么辦法使鋅與氫離子分開,不讓氫離子直接在鋅表面得電子? 4、如果用導(dǎo)線將鋅片和銅片連接,在平行插入同一盛有稀硫酸的燒杯中,推測氫離子到哪里得電子?導(dǎo)線中有無電流?如何知道導(dǎo)線中有電流? | 思考、討論與交流老師提出的問題,畫出自己設(shè)計的由鋅與稀硫酸反應(yīng)直接獲得電能的裝置圖。 | 1.培養(yǎng)學(xué)生大膽推測猜想的能力,建立思維模型。 2.培養(yǎng)合作交流的意識。 |
三、組織學(xué)生實驗探究 [實驗2-4] 組織探討實驗現(xiàn)象的解釋,抽象出原電池的概念。 | 做實驗,觀察、記錄實驗現(xiàn)象,填寫課本p35表格。 討論與交流: 1、 如何判定裝置的正負極以及電極上的反應(yīng)。 2、 此裝置的實質(zhì)是什么。 | 培養(yǎng)學(xué)生動手實驗、從實驗現(xiàn)象抽象出現(xiàn)象的本質(zhì)的能力,從而理解原電池的概念。 |
四、組織學(xué)生科學(xué)探究 出示老師設(shè)計的實驗,啟發(fā)學(xué)生自己設(shè)計實驗并進行各種嘗試。 | 1、 完成老師設(shè)計的實驗,自主設(shè)計對比實驗并進行各種嘗試,記錄實驗現(xiàn)象。 2、 設(shè)計表格,整理實驗信息。 | 通過科學(xué)探究進一步讓學(xué)生大膽設(shè)計,大膽實驗探究,獲取感性材料,初步學(xué)會控制實驗條件的方法。 |
五、引導(dǎo)學(xué)生進行數(shù)據(jù)處理和分析 1、引導(dǎo)學(xué)生將自己所做的實驗及現(xiàn)象以表格對比的形式呈現(xiàn)出來。 2、引導(dǎo)學(xué)生將上述各種成功將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能實驗中的反應(yīng),用電極反應(yīng)式和總化學(xué)方程式的形式呈現(xiàn)出來。 | 1、填寫好老師預(yù)先設(shè)計的表格以及自己根據(jù)實驗編制的表格。 2、寫制作成功的原電池的電極反應(yīng)式和總化學(xué)方程式。 | 1、培養(yǎng)學(xué)生處理化學(xué)事實的能力。 2、通過書面表達訓(xùn)練學(xué)生使用化學(xué)用語的技能。 |
六、思考與交流 (一)出示 通過以上實驗探究,說明化學(xué)電池由幾部分構(gòu)成,它的組成條件是什么? (二)引到學(xué)生歸納總結(jié)原電池的構(gòu)成條件以及化學(xué)電池的反應(yīng)本質(zhì)。 | 1、學(xué)習小組之間進行討論、交流有關(guān)原電池的各種觀點。 2、歸納出原電池的構(gòu)成條件,化學(xué)電池的反應(yīng)本質(zhì)。 | 引導(dǎo)學(xué)生對原電池從感性認識上升到理性認識。 |
七、評價和反思 1、多媒體呈現(xiàn)形成性訓(xùn)練 2、布置課堂同步檢測(書面呈現(xiàn)) 3、引導(dǎo)學(xué)生自評和互評。 | 1、完成形成性訓(xùn)練和課堂同步檢測。 2、自評和互評。 | 全面促進學(xué)生在知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀的提升。 |
[板書設(shè)計]
化學(xué)能與電能
一、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化
一、 研究課題的提出
1、燃燒煤發(fā)電中的能量轉(zhuǎn)換過程:
2、新的研究任務(wù):能否將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能?
二、 對研究課題的思考和猜想(化學(xué)能可是直接轉(zhuǎn)化為電能嗎?)
Zn + H2S04=ZnSO4+H2Zn +2H+=Zn2++H2
要想使氧化反應(yīng)釋放的能量不通過熱能而直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔,就要設(shè)計一種裝置,使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個不同區(qū)域進行。
三、 實驗探究
[實驗2-4]
(-) 鋅片:Zn-2e-=Zn2+(氧化反應(yīng))
(+)銅片:2H++2e-= H2(還原反應(yīng))
電池總反應(yīng) Zn + 2H+= Zn + H2
將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池
四、 科學(xué)探究
設(shè)計電池動手實驗記錄現(xiàn)象分析并解釋現(xiàn)象的原因填寫表格
五、 思考與交流
六、 原電池的構(gòu)成
1、有兩種活動性不同的金屬(或非金屬單質(zhì))作電極。
2、電極材料都插入電解質(zhì)溶液中。
3、兩極相連形成閉合電路
化學(xué)電池的反應(yīng)本質(zhì):
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