《化學(xué)能與電能》優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計模板(精選5篇)
作為一位兢兢業(yè)業(yè)的人民教師,常常要寫一份優(yōu)秀的教學(xué)設(shè)計,教學(xué)設(shè)計是一個系統(tǒng)化規(guī)劃教學(xué)系統(tǒng)的過程。那么應(yīng)當(dāng)如何寫教學(xué)設(shè)計呢?以下是小編幫大家整理的《化學(xué)能與電能》優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計模板(精選5篇),歡迎大家分享。
《化學(xué)能與電能》優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計1
知識與技能:
1、通過實(shí)驗(yàn)探究原電池中發(fā)生的反應(yīng),認(rèn)識化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的基本原理。
2、學(xué)會分析、推理、歸納和總結(jié)的邏輯思維方法,提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。
3、通過實(shí)驗(yàn)和小組合作學(xué)習(xí),體驗(yàn)科學(xué)探究過程。
4、了解各類電池在生產(chǎn)、生活實(shí)際中的應(yīng)用,認(rèn)識化學(xué)的價值。增強(qiáng)環(huán)保意識。
過程與放法:
1、經(jīng)歷對化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的化學(xué)實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步理解探究的意義,學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法。
2、通過實(shí)驗(yàn)探究從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)及原電池的構(gòu)成條件。
情感態(tài)度價值觀:
1、發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,樂于探究化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的奧秘,體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛和喜悅。
2、贊賞化學(xué)科學(xué)對個人生活和社會發(fā)展的貢獻(xiàn)。
教學(xué)重難點(diǎn):
1、認(rèn)識化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的基本原理
2、了解各類電池在生產(chǎn)、生活實(shí)際中的應(yīng)用
教學(xué)過程
創(chuàng)設(shè)問題情景
電能是現(xiàn)代社會最清潔、也是最重要的二次能源,人類生產(chǎn)、生活的各個方面都離不開它。而火力發(fā)電又在電能生產(chǎn)中占有相當(dāng)大的比重,是電能最主要的來源。
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提問
燃燒的本質(zhì)是什么?火力發(fā)電中能量的轉(zhuǎn)化方式是怎樣的?火力發(fā)電又有哪些優(yōu)
點(diǎn)和缺點(diǎn)呢?
學(xué)生討論、分析
激疑
針對火力發(fā)電的缺點(diǎn),能否通過某些方式將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能呢?
分組實(shí)驗(yàn)探究
鋅銅原電池原理
實(shí)驗(yàn)1:把一塊鋅片和銅片同時插入盛有稀硫酸的燒杯里。
實(shí)驗(yàn)2:用導(dǎo)線將鋅片和銅片連起來。
實(shí)驗(yàn)3:在導(dǎo)線中接入一個靈敏電流計。
將實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象和自己的結(jié)論記錄下來。
學(xué)生交流、討論
1、實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2中的現(xiàn)象有何不同?是什么原因造成的?
2、鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中,銅片表面有氣泡產(chǎn)生,你認(rèn)為這種氣體可能是什么?鋅片和銅片上可能分別發(fā)生什么反應(yīng)?如何證明?
3、靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明有電流通過,你如何解釋這一現(xiàn)象?該裝置的正負(fù)極分別是什么?請你再設(shè)計一個實(shí)驗(yàn)證明之。
教師講解
原電池的定義;鋅銅原電池的工作原理;電極反應(yīng)式及電池總反應(yīng)式的書寫。
設(shè)疑
通過剛才的實(shí)驗(yàn)我們可以體會到,化學(xué)能在原電池裝置中可以直接轉(zhuǎn)化為電能,
那么,符合什么條件的裝置才能構(gòu)成原電池呢?
分組實(shí)驗(yàn)探究
原電池的構(gòu)成條件。
學(xué)生討論歸納
原電池的構(gòu)成條件:
1、兩種活潑性不同的金屬(或一種金屬和另一種非金屬導(dǎo)體)構(gòu)成電極。
2、電解質(zhì)溶液。
3、構(gòu)成閉合回路。
4、能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。
反思與評價
在剛才的分組實(shí)驗(yàn)中,同伴或其他組的同學(xué)的哪些做法對你有啟發(fā)?你又提出了
哪些好的思路?根據(jù)提供的儀器、藥品,你現(xiàn)在還能設(shè)計出其它的原電池裝置嗎?
課后作業(yè) 制作水果電池
小結(jié)
通過前面的兩組分組實(shí)驗(yàn),我們了解了原電池的工作原理和構(gòu)成條件,同學(xué)們對于通過實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行化學(xué)研究的思路、方法也一定有了更深的體會。為了滿足生產(chǎn)、生活、科學(xué)研究等各方面的需要,科學(xué)家尤其是化學(xué)家根據(jù)原電池原理設(shè)計出了許許多多形狀各異、用途不同的實(shí)用電池,極大地方便了我們的生活,也有力地促進(jìn)了科學(xué)的發(fā)展。
那么,你所知道的電池有哪些呢?
學(xué)生舉例
教師引導(dǎo)學(xué)生分析
常見電池的組成和工作原理。
鞏固練習(xí)
相同條件下,純鋅粒和粗鋅粒與同濃度的稀硫酸反應(yīng)的速率一樣嗎?為什么?假如要求你設(shè)計實(shí)驗(yàn)來證明你的觀點(diǎn),你的實(shí)驗(yàn)方案是怎樣的?證據(jù)和結(jié)論又是什么?
補(bǔ)充練習(xí)
1、根據(jù)Zn+Cu2+=Zn2++Cu的反應(yīng)原理設(shè)計一個原電池,當(dāng)Zn為負(fù)極時,正極可以選用的金屬材料是:
A鎂B石墨C鋁D鉛
2、X、Y、Z都是金屬,把X投入Z的硝酸鹽溶液中,X的表面有Z析出,X與Y組成原電池時,Y為電池的負(fù)極,X、Y、Z三種金屬的活潑性順序?yàn)椋海ǎ?/p>
AXYZBXZYCYXZDYZX
3、電工操作規(guī)程中規(guī)定不能把銅導(dǎo)線與鋁導(dǎo)線連接在一起,其中的化學(xué)原理是──────
──────。
4、市場上出售的熱敷袋中含有鐵屑、炭粉、木屑和少量氯化鈉、水等,熱敷袋啟
用前,用塑料袋和空氣隔絕,啟用時打開塑料袋,輕輕揉搓就會放出熱量。試回答下列
問題:
。1)熱敷袋產(chǎn)生熱量的來源是
。2)炭粉的主要作用是
。3)加入NaCl的作用是
5、生活中,有些金屬制品在使用一段時間后會失去表面的光澤,嚴(yán)重的會變得銹跡斑斑影響使用,尤其是鋼鐵制品在潮濕的空氣里很容易生銹,你知道這是什么原因嗎?試結(jié)合生活實(shí)際討論防止鋼鐵生銹的方法。
答案:1.BD2.C余略
教學(xué)反思:
《化學(xué)能與電能》優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計2
三維目標(biāo):
、偻ㄟ^實(shí)驗(yàn)探究初步認(rèn)識一些常見的化學(xué)電源。
知識與技能:
②能從能量轉(zhuǎn)化、裝置、電極反應(yīng)等方面區(qū)別充電和放電反應(yīng)。
、鄢醪搅私饣瘜W(xué)電源在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。
過程與方法:
、賹W(xué)會運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)、查閱資料等多種方法獲取信息。
、谕ㄟ^對幾種新型實(shí)用電池的認(rèn)識,提高自主學(xué)習(xí)化學(xué)的能力。
情感、態(tài)度
、賹㈦姵氐闹R應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際,使學(xué)生體會學(xué)以致用。
與價值觀
、谕ㄟ^了解電池對社會的貢獻(xiàn),逐步形成可持續(xù)發(fā)展的思路。
教學(xué)重點(diǎn):
各種電池的區(qū)別及優(yōu)缺點(diǎn)
教學(xué)難點(diǎn):
能量轉(zhuǎn)化、裝置、電極反應(yīng)等方面區(qū)別充電和放電反應(yīng)
教學(xué)方法:
分析比較法
教學(xué)準(zhǔn)備:
多媒體課件、實(shí)驗(yàn)用品
教學(xué)過程:
第二課時
【復(fù)習(xí)】
請同學(xué)們利用銅和硝酸銀的反應(yīng)設(shè)計一個原電池,指出正負(fù)極,寫出電極反應(yīng)。
[引言] 干電池是我們常用的電池,干電池大家非常熟悉,其實(shí)干電池是化學(xué)電源的一種,化學(xué)電源就是利用原電池原理制造的具有實(shí)際應(yīng)用價值的各種電池。它的內(nèi)部構(gòu)造大家清楚嗎?它的放電原理是什么?下面讓我們具體來了解化學(xué)電源。
化學(xué)電源就是利用原電池原理制造的具有實(shí)際應(yīng)用價值的各種電池,簡稱電池。
二、發(fā)展中的化學(xué)電源
1、干電池
最早使用的,大家熟悉的干電池——鋅錳電池。它是一種一次性電池,放電后不能充電(內(nèi)部的氧化還原反應(yīng)是不可逆的)。
[觀察]干電池的外型,說出在日常生活中的用途,了解干電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
【圖片和實(shí)物展示】
①干電池的構(gòu)造:石墨棒、MnO2糊、NH4Cl糊、鋅筒。
②電極反應(yīng):
正極:2NH4++ 2e- = 2NH3+H2 負(fù)極:Zn - 2e- → Zn2+
總反應(yīng):Zn +2NH4+= Zn2++ 2NH3+H2
2MnO2+H2=2MnO(OH) ZnCl2+4NH3=[Zn(NH3)4]Cl2
、蹆(yōu)缺點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):體積小,攜帶方便。
缺點(diǎn):一次性電池,放電之后不能充電。鋅皮被腐蝕而穿導(dǎo)致電解液外溢。廢舊電池污染環(huán)境。
④改進(jìn):外殼套上金屬筒或塑料筒的方法改成了防漏電池;將糊狀NH4Cl換成濕的KOH,并在構(gòu)造上作了改進(jìn),制成了堿性鋅錳電池,延長了電池的使用壽命。
[思考與交流] 干電池即使不使用,過一段時間也會失效,在購買、保存和使用干電池方面你有何經(jīng)驗(yàn)和建議?
提示:購買后及時使用;電器暫時不用時,將電池及時取出;新舊電池不要混合使用;舊電池要集中處理等等。
[過渡]干電池雖然有體積小,攜帶方便等優(yōu)點(diǎn),但是一次性電池,放電之后不能充電,易造成污染。所以,可充電電池是一種實(shí)用價值更高的電池,現(xiàn)在廣泛的應(yīng)用于各種電器中。
【問題】
請同學(xué)們舉例說明,哪些電器中使用了可充電電池。汽車用的電瓶是一種什么樣的化學(xué)電源?
2、充電電池
充電電池又稱為二次電池,它在放電時進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),在充電時可以逆向進(jìn)行(利用直流電進(jìn)行充電),使電池恢復(fù)到放電前的狀態(tài)。這樣可以實(shí)現(xiàn):化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能(放電)、再由電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能(充電)的循環(huán)。
。1)鉛蓄電池
、俳Y(jié)構(gòu):
[展示] 鉛蓄電池(簡稱蓄電池):
②電池反應(yīng)(放電):
正極:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- → PbSO4 + 2H2O
負(fù)極:Pb + SO42- - 2e- → PbSO4
總反應(yīng):PbO2 + 4H+ + SO42- + Pb ==2PbSO4 + 2H2O
、蹆(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):可以循環(huán)使用,更加經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
缺點(diǎn):由于電池制造工藝等方面存在不足,實(shí)際上沖放電電池的沖放電次數(shù)仍有限制,且使用是否得當(dāng),對電池的工作狀態(tài)及壽命影響很大。
應(yīng)用:最早使用的充電電池是鉛蓄電池。目前,汽車上使用的電瓶大多仍是鉛蓄電池。
(2)鎳鎘電池
由于現(xiàn)代社會對耗電量高的便攜式電器需求很大,所以化學(xué)家研制了新型的封閉式體積小的充電電池——鎳鎘電池。
、匐姵胤磻(yīng)(放電):
正極:2NiO(OH) + 2H2O + 2e- → 2Ni(OH)2 + 2OH-
負(fù)極:Cd + OH- - 2e- → Cd(OH)2
總反應(yīng):Cd + 2NiOOH + 2H2O = Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2
、趦(yōu)缺點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):體積小攜帶方便,可鎳鎘電池以反復(fù)充電500次以上。
缺點(diǎn):鎘是致癌物質(zhì),廢棄的鎳鎘電池如不回收,會嚴(yán)重污染環(huán)境,這制約了鎳鎘電池的發(fā)展。鎳氫電池的面世初步解決了這個問題。
應(yīng)用:廣泛用于收錄機(jī)、無線對講機(jī)、電子閃光燈、電動剃須刀等。
。3)鋰離子電池
目前,手機(jī)常見電池類別有:Ni-MH(鎳氫電池)、Li-ion(鋰電池)、LiB(液體鋰離子電池)、LiP(聚合物鋰離子電池)。
優(yōu)點(diǎn):重量小,綠色環(huán)保。
缺點(diǎn):能量儲存少,使用時間短。
應(yīng)用:筆記本電腦、移動電話、數(shù)碼照相機(jī)、攝像機(jī)等等。
【思考與交流】
課本43頁
【過渡】
燃料燃燒是一種劇烈的氧化還原反應(yīng),通過燃燒釋放的熱能再轉(zhuǎn)化為電能(如火力發(fā)電),其能量轉(zhuǎn)化率不高。我們來學(xué)習(xí)一種新型電池—燃料電池。
3、燃料電池
【分析】
燃料電池就是利用原電池的工作原理將燃料和氧化劑(如O2)反應(yīng)所放出的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的一種高效、對環(huán)境友好的裝置。燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率理論上可以高達(dá)85%~90%(現(xiàn)在實(shí)際利用率已達(dá)到40%~60%)。
、偃剂想姵亟M成:
燃料:氫氣、甲烷(天然氣)、甲醇、乙醇、汽油等。
氧化劑:氧氣、空氣等。
電極:石墨
電解質(zhì):硫酸或KOH溶液
【思考與交流】
從組成上看,燃料電池與普通干電池和可充電電池有何不同?
燃料電池與普通干電池和可充電電池比較:普通干電池和可充電電池反應(yīng)物儲存于電池內(nèi)部,燃料電池反應(yīng)物不是儲存于電池內(nèi)部,由外部設(shè)備提供。電池裝置只是反應(yīng)器。
、陔姌O反應(yīng):以氫氧燃料電池為例:
電解質(zhì):H2SO4
負(fù)極:2H2-4e- =4H+; 正極:O2+ 4H++4e-= 2H2O
總反應(yīng):2H2+O2=2H2O
電解質(zhì):KOH
正極:O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-;負(fù)極:2H2 + 4OH- - 4e- → 4H2O
總反應(yīng):2H2 + O2 == 2H2O
③優(yōu)點(diǎn):燃料可以從外部源源不斷的輸入,能量利用率高,減少廢電池的污染,電池反應(yīng)產(chǎn)物對環(huán)境沒有污染。
〖過渡〗其實(shí)最好最清潔、最經(jīng)濟(jì)、最實(shí)用的能源是太陽,我們可以探究以下太陽能的利用。
〖板書設(shè)計〗
二、發(fā)展中的化學(xué)電源
1、干電池(鋅錳電池)
2、充電電池:(1)鉛蓄電池 (2)鎳鎘電池 (3)鋰離子電池
3、燃料電池
《化學(xué)能與電能》優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計3
一、教材分析
這是學(xué)生第一次接觸到電化學(xué)的知識,而在現(xiàn)代社會,學(xué)生對“電”有著豐富而又強(qiáng)烈的感性認(rèn)識,而化學(xué)反應(yīng)與電能之間有什么關(guān)系,在本章可以得到解答,從而對化學(xué)能與電能之間的轉(zhuǎn)化問題產(chǎn)生濃厚的興趣。教材從能量轉(zhuǎn)化角度和實(shí)驗(yàn)探究來發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識這種實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置──原電池裝置,再通過“科學(xué)探究”進(jìn)一步挖掘原電池原理和組成條件。教材緊密聯(lián)系生活實(shí)際,以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)興趣,更重要的是啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)化學(xué)知識解決實(shí)際問題,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識目標(biāo):①通過實(shí)驗(yàn)探究,認(rèn)識到化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為電能;
、谡莆赵姵氐墓ぷ髟砗蜆(gòu)成條件;
2.能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、觀察能力、科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維與探究能力,以及提出問題、分析問題、解決問題的能力。
3.情感目標(biāo):通過小組探究實(shí)驗(yàn)活動,培養(yǎng)學(xué)生自主探索創(chuàng)新精神和同學(xué)間的交流合作學(xué)習(xí)的協(xié)作精神,并通過實(shí)驗(yàn)不斷體現(xiàn)出由實(shí)踐→認(rèn)識→再實(shí)踐→再認(rèn)識的認(rèn)知過程。
三、重點(diǎn):掌握原電池的工作原理和構(gòu)成條件 四、難點(diǎn):原電池工作原理和構(gòu)成條件的探究活動
五、設(shè)計思路
教學(xué)方法:實(shí)驗(yàn)探究法。通過實(shí)驗(yàn)、分析、討論、總結(jié)、應(yīng)用等過程,誘導(dǎo)學(xué)生觀察、思考、推理、探究。
首先由教師提出問題、創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情景,學(xué)生通過設(shè)計、動手實(shí)驗(yàn)探討原電池原理;然后進(jìn)行原電池構(gòu)成條件探究,通過提供材料,讓學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案,分組討論、得出結(jié)論;最后讓學(xué)生在課外開展第三個探究性實(shí)驗(yàn):利用所學(xué)知識,自備材料,制作水果電池,完全讓學(xué)生體驗(yàn)學(xué)習(xí)化學(xué)樂趣。
六、教學(xué)準(zhǔn)備
講授、演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、多媒體輔助教學(xué)。
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備:電流計,銅片、鐵片、鋅片、碳棒、稀硫酸、硫酸銅溶液、無水乙醇、蒸餾水、導(dǎo)線(帶鱷魚嘴)、燒杯、塑料棒、西紅柿等水果。
課件準(zhǔn)備:教師制作課件、銅鋅原電池工作原理的模擬動畫、多媒體教學(xué)平臺。
七、教學(xué)反思
.在教學(xué)中,讓實(shí)驗(yàn)成為學(xué)生實(shí)踐體驗(yàn)的一部分,,,小組合作,討論分析等方法,,并在其過程中培養(yǎng)他們學(xué)會合作,
,學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握是相當(dāng)不錯的,學(xué)生都,為后面的新內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。,也讓學(xué)生充分展示自己的機(jī)會,使課堂圍繞學(xué)生為中心的,真正體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,大大激發(fā)學(xué)習(xí)積極性。
通過本節(jié)課的教學(xué)還發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生的自學(xué)能力不夠,沒有課前預(yù)習(xí),探究實(shí)驗(yàn)是往往造成盲目和無序;還有些學(xué)生的動手能力較差,實(shí)驗(yàn)時畏畏縮縮,實(shí)驗(yàn)的速度太慢,也影響了教學(xué)進(jìn)度。今后還要教會學(xué)生適當(dāng)?shù)恼n前預(yù)習(xí)和足夠的基礎(chǔ)知識儲備以及掌握基本的操作
技能。另外要進(jìn)一步解決探究如何開放,即開放哪些點(diǎn)的問題;開放到何種程度,即時間的把握等;以及探究后的討論、歸納等。
《化學(xué)能與電能》優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計4
一、說教材
本節(jié)教材是人教版化學(xué)必修2第二章第二節(jié)的教學(xué)內(nèi)容,是電化學(xué)中的重要知識。初中化學(xué)已經(jīng)從燃料的角度初步學(xué)習(xí)了“化學(xué)與能源”的一些知識,在選修模塊“化學(xué)反應(yīng)原理”中,將從科學(xué)概念的層面和定量的角度比較系統(tǒng)深入地學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)與能量。該節(jié)內(nèi)容既是對初中化學(xué)相關(guān)知識的提升與拓展,又為選修“化學(xué)反應(yīng)原理”奠定必要的基礎(chǔ)。從能量轉(zhuǎn)換角度看,本節(jié)課程內(nèi)容是對前一節(jié)課中“一種能量轉(zhuǎn)化為另一種能量,能量也是守恒的;化學(xué)能是能量的一種形式,它同樣可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能量,如熱能和電能等”論述的補(bǔ)充和完善。從反應(yīng)物之間電子轉(zhuǎn)移角度看,原電池概念的形成是氧化還原反應(yīng)本質(zhì)的拓展和應(yīng)用;
二、說學(xué)情
學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了金屬的性質(zhì)、電解質(zhì)溶液及氧化還原反應(yīng)等有關(guān)知識;在能力上,學(xué)生已經(jīng)初步具備了觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰、思維能力。學(xué)生在生活中對電池也有所了解。學(xué)生喜歡通過實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì),由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推測反應(yīng)原理,學(xué)生對本節(jié)課會有所期待。生活在現(xiàn)代社會,學(xué)生對“電”有著豐富而又強(qiáng)烈的感性認(rèn)識。當(dāng)學(xué)生了解了化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因,并感受了探究化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化過程之后,會對化學(xué)能與電能之間的轉(zhuǎn)化問題產(chǎn)生濃厚的興趣。
三、說教學(xué)目標(biāo)
(1) 知識與技能
、 清楚地認(rèn)識原電池的工作原理和構(gòu)成條件,初步形成原電池概念。
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② 能夠?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。
(2) 過程與方法
、 學(xué)生通過對化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的學(xué)習(xí),體驗(yàn)科學(xué)探究的過程,理解科學(xué)探究的意義,基本過程和方法,初步養(yǎng)成科學(xué)探究的能力。
② 能對自己探究原電池概念及形成條件的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行計劃、反思、評價和調(diào)控,提高自主學(xué)習(xí)化學(xué)的能力。
(3) 情感態(tài)度與價值觀
① 通過探究化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的奧秘,提高學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和熱情,體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛與喜悅,感受化學(xué)世界的奇妙與和諧。
、 贊賞化學(xué)科學(xué)對個人生活和社會發(fā)展的貢獻(xiàn),關(guān)注能源問題,逐步形成正確的能源觀。
四、說教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):原電池的工作原理和構(gòu)成條件。
教學(xué)難點(diǎn):該內(nèi)容特理論性強(qiáng),抽象,難理解。學(xué)生很難在頭腦中建立電子在原電池正負(fù)兩極轉(zhuǎn)移的微觀模式。
五、說教法
教育學(xué)理論認(rèn)為,選擇和采用教學(xué)方法時,不僅要根據(jù)學(xué)科的特點(diǎn),而且要根據(jù)教學(xué)任務(wù)和學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)選用。化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué);瘜W(xué)教學(xué)離開了實(shí)驗(yàn),也就成了無源之水,無本之木。本課主要采用了實(shí)驗(yàn)探究法、再結(jié)合問題探討法、分析推理和比較歸納法等教學(xué)方法,更好地突出本課重點(diǎn),突破難點(diǎn),完成教學(xué)任務(wù)。同時在教學(xué)中還合理地運(yùn)用多媒體等輔助手段,便于
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達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。
六、說學(xué)法
根據(jù)學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)、心理特點(diǎn)和教學(xué)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)需要,采用分組實(shí)驗(yàn)探究、問題探討、分析推理和比較歸納等方法,并結(jié)合多媒體進(jìn)行輔助教學(xué)。在實(shí)驗(yàn)-觀察-討論-推測-驗(yàn)證的過程中,學(xué)習(xí)和理解原電池的概念、原理和構(gòu)成條件。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),使學(xué)生養(yǎng)成善于觀察、善于思考的習(xí)慣,并學(xué)會運(yùn)用觀察、比較、歸納等方法去分析、解決問題,達(dá)到學(xué)以致用的目的。
七、說教學(xué)過程
教與學(xué)是有機(jī)結(jié)合而又對立統(tǒng)一的,良好的設(shè)想,必須通過教學(xué)實(shí)踐來實(shí)現(xiàn),我是這樣安排教學(xué)程序的。
(一) 創(chuàng)設(shè)問題情景,引導(dǎo)學(xué)生建立新思維
我邀請學(xué)生一起動手利用西紅柿,蘋果讓電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提出問題:在這個現(xiàn)象中到底發(fā)生了什么變化呢?引出本節(jié)課的課題。
(1) 引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)金屬鋅和稀硫酸的反應(yīng),提出問題:
鋅和稀硫酸反應(yīng)的類型屬于哪一類?
這個反應(yīng)中元素的化合價是否發(fā)生變化?
氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么?
用雙線橋法表示鋅和稀硫酸反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向以及數(shù)目?
(2) 通過分析鋅和稀硫酸反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的情況,做出大膽的假設(shè):如果讓鋅失去的電子在閉合回路中發(fā)生定向移動,會有什么現(xiàn)象發(fā)生?從而引導(dǎo)學(xué)生設(shè)
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計出電子定向移動的閉合回路,得到銅鋅原電池的裝置圖。
(3) 通過分析設(shè)計,讓學(xué)生自己動手實(shí)驗(yàn),得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。教師因勢利導(dǎo)提出問題:電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明產(chǎn)生電能,依據(jù)能量守恒原則,能量既不能憑空產(chǎn)生,也不能憑空消失,那么電能到底是什么能轉(zhuǎn)化而來的呢?和學(xué)生一起分析從而初步形成原電池的概念。
這種通過問題情景的引入方法,不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究熱情,又能使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo),進(jìn)入學(xué)習(xí)主題,避免思維的盲目性。
(二) 師生互動,傳授新知
這部分的教學(xué)內(nèi)容分為原電池的工作原理和原電池的構(gòu)成條件兩部分。為了更好地完成教學(xué)目標(biāo),達(dá)到良好的教學(xué)效果,采用分組探究,再結(jié)合設(shè)疑法,分析推理和比較歸納法等教學(xué)方法,并結(jié)合多媒體進(jìn)行教學(xué)。
1. 原電池形成條件的教學(xué):
教材中“構(gòu)成原電池的條件”這一討論題,問題過于空泛,考慮到學(xué)生的知識遷移能力和概括能力還不是很強(qiáng),單純的討論可能會無從談起。因此,我在這部分內(nèi)容教學(xué)時,主要采用實(shí)驗(yàn)探究法。依據(jù)之前設(shè)計出的銅鋅原電池裝置提出回題:如果更換銅鋅原電池中的部分電極材料,那么電流計的指針依舊會發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎?得到實(shí)驗(yàn)方案。借助多媒體向?qū)W生展示設(shè)計的實(shí)驗(yàn)方案,我把學(xué)生分為四大組,共八個實(shí)驗(yàn),通過分組對比實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的不同,分析可能的原因,交流討論,得出原電池的構(gòu)成條件,讓學(xué)生體驗(yàn)學(xué)習(xí)化學(xué)的樂趣。
2. 原電池的工作原理教學(xué):
原電池原理教學(xué)時,我采用問題引導(dǎo),動畫演示,討論交流,歸納總結(jié)等方法。利用多媒體展示原電池工作原理的微觀示意圖,使學(xué)生直觀的.觀察到原電池中所發(fā)生的一系列的變化,如電子的定向移動,以及陰陽離子的定向移動,引導(dǎo)學(xué)生寫出電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。
在初中物理已有的知識儲備的基礎(chǔ)上,通過電流的方向來確定原電池的正極和負(fù)極,并和學(xué)生一起討論總結(jié)判斷正負(fù)極的其他方法,利用多媒體輔助教學(xué),讓學(xué)生在大腦中初步形成原電池的概念。
最后利用銅鋅原電池的工作原理解釋在新課之前的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,說明蘋果,西紅柿中含有電解質(zhì)溶液,和銅片、鋅片以及導(dǎo)線共同構(gòu)成了一個原電池裝置,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,使電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),通過這個現(xiàn)象的解釋,使學(xué)生感受到化學(xué)世界的奇妙,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情。
《化學(xué)能與電能》優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計5
一、教學(xué)內(nèi)容分析
本節(jié)課是以人教版必修教材《化學(xué)2》第二章第二節(jié)“化學(xué)能與電能”中的第一課時“化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能”為教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計的。新課標(biāo)對本節(jié)課的要求是:“注重從生活經(jīng)驗(yàn)和已有知識出發(fā),聯(lián)系日常生活中常見的各種電池,通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析,幫助學(xué)生更好地理解和掌握本節(jié)知識!北竟(jié)課內(nèi)容的理論性比較強(qiáng),涉及的化學(xué)原理與學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)有一定的聯(lián)系。通過動手探究原電池的反應(yīng)原理及構(gòu)造,運(yùn)用已有的知識認(rèn)識和理解本節(jié)核心知識,使學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)得到重建,并讓學(xué)生感受到從理論到實(shí)踐的應(yīng)用及化學(xué)與生活的緊密聯(lián)系。
二、學(xué)生學(xué)習(xí)情況分析
學(xué)習(xí)本節(jié)課之前,學(xué)生已經(jīng)對金屬活動順序、氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)、電解質(zhì)的電離、離子反應(yīng)及化學(xué)反應(yīng)中能量變化等理論知識有一定的了解,并在物理學(xué)習(xí)中對于火力發(fā)電工作原理有所了解,這對學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)知識有非常重要的指導(dǎo)作用,但學(xué)生缺乏微觀原理分析能力及感性的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)。因此,本節(jié)設(shè)計為:“互動—實(shí)驗(yàn)探究”的學(xué)習(xí)方法,利用邊講邊實(shí)驗(yàn)探究和多媒體,有效地幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)過程中可能遇到的問題和困惑。
三、設(shè)計思想
1.本節(jié)課教學(xué)設(shè)計的教育心理學(xué)原理是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀:教師鼓勵學(xué)生從事積極的實(shí)驗(yàn)活動和思維活動,在活動中學(xué)會如何思維,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力,從而實(shí)現(xiàn)“知識是學(xué)生在活動中自我構(gòu)建、自我發(fā)現(xiàn)的,而不是從外部傳遞給學(xué)生的”的認(rèn)知目標(biāo)。
2.以學(xué)生親自設(shè)計、親身體驗(yàn)水果電池為教學(xué)情景,并在一系列合作實(shí)驗(yàn)探究中,讓學(xué)生將觀察到的現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)原理相結(jié)合,運(yùn)用化學(xué)知識分析、思考可能產(chǎn)生的物質(zhì)及發(fā)生的變化以完成本節(jié)教學(xué)設(shè)計。
四、教學(xué)目標(biāo)
1.知識與技能:認(rèn)識化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,初步了解化學(xué)電池—原電池的反應(yīng)原理。
2.過程與方法:通過觀察分析、實(shí)驗(yàn)探究、合作討論等活動形式,體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣,形成自主探究、合作學(xué)習(xí)的方式。
3.情感態(tài)度價值觀:以“水果電池”為主線,首尾呼應(yīng),讓學(xué)生感受科學(xué)探究的艱辛歷程及分享探究成果的愉悅。
五、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):初步認(rèn)識原電池概念、反應(yīng)原理的理解和電極反應(yīng)式的書寫;構(gòu)成原電池的基本條件的探究。
難點(diǎn):從電子轉(zhuǎn)移角度理解原電池反應(yīng)原理及化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)。
六、教學(xué)模式設(shè)計
為了凸顯重點(diǎn),突破難點(diǎn),圍繞“生活即化學(xué)、科學(xué)就在身邊”的思想理念,采用“指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)、探究教學(xué)”模式,以“問題情景—實(shí)驗(yàn)探究”為中心的課堂教學(xué)模式。教學(xué)內(nèi)容及學(xué)習(xí)任務(wù),都是通過學(xué)習(xí)小組對“問題情景”的討論、探究、實(shí)驗(yàn)、評價完成的,突出課堂教學(xué)的實(shí)效性,充分體現(xiàn)新課程理念下“雙主體互動式”教學(xué)模式的構(gòu)建。
七、教學(xué)過程設(shè)計
創(chuàng)設(shè)情境:1.視頻:將很多橙子分別插上銅片和鋅片,用導(dǎo)線連接起來給手機(jī)充電。
思考:橙子手機(jī)電池利用了化學(xué)中的哪方面知識?(教師引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活中的現(xiàn)象及蘊(yùn)含的知識。)
交流討論:學(xué)生思考、交流后得出結(jié)論——原電池。
2.提出問題:化學(xué)能否轉(zhuǎn)化為電能?指導(dǎo)學(xué)生制作“水果電池”,幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,引入新課題。
。1)銅片、鋅片同時插入水果(學(xué)生提前準(zhǔn)備好的水果:蘋果、橘子、橙子、西紅柿等),并與發(fā)光二極管相連。觀察發(fā)光二極管是否發(fā)亮?(2)銅片、鋅片同時插入水果,并與靈敏電流計相連。觀察靈敏電流計指針是否偏轉(zhuǎn)?(3)用小刀將水果切割分開,使銅片和鋅片分開,觀察靈敏電流計指針是否偏轉(zhuǎn)?再將水果合攏,觀察靈敏電流計指針是否偏轉(zhuǎn)?
思考:(1)上述實(shí)驗(yàn)過程中看到什么現(xiàn)象?你想到什么?(2)特定條件下的水果電池會產(chǎn)生電流,你還聯(lián)想到什么?(3)再仔細(xì)想一想:電子從何而來?電子如何移動?水果味道怎樣?離子如何移動?
交流討論:學(xué)生討論,提出自己的看法,在教師傾聽的同時,引導(dǎo)學(xué)生討論:當(dāng)銅片和鋅片用導(dǎo)線相連同時插入水果內(nèi)部到底發(fā)生了什么變化,如何能直觀地看到?由水果是酸的味道,引導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計實(shí)驗(yàn),選擇盛稀硫酸的燒杯替代水果,探究銅片和鋅片用導(dǎo)線相連同時插入盛有稀硫酸的燒杯中能看到什么?
學(xué)生實(shí)驗(yàn):(提醒學(xué)生觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)(1)銅片和鋅片的導(dǎo)線之間連接一個靈敏電流計,同時插入盛有稀硫酸的燒杯中。(2)用導(dǎo)線把銅片和鋅片連接起來,同時插入盛有稀硫酸的燒杯中。(3)將一塊銅片和一塊鋅片同時插入盛有稀硫酸的燒杯中(銅片和鋅片不能互相接觸)。
交流討論:(1)實(shí)驗(yàn)1的靈敏電流計顯示有電流通過,電流是如何產(chǎn)生的?電子從何而來?電子如何移動?(2)實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3的實(shí)驗(yàn)步驟有何差異?觀察到的現(xiàn)象有何不同?為什么要這樣設(shè)計?(3)為什么當(dāng)鋅片和銅片連接后同時插入稀硫酸中,在銅片上看到有氣泡產(chǎn)生?溶液卻都是無色的?鋅片和銅片上可能各發(fā)生了什么反應(yīng)?(4)1、2、3實(shí)驗(yàn)中鋅片的質(zhì)量將有何變化?溶液中C(H)如何變化?離子如何移動?
課件展示:播放微觀和動畫課件,讓學(xué)生感受到現(xiàn)象與對應(yīng)的微觀變化的本質(zhì),通過交流討論,讓學(xué)生認(rèn)識并理解鋅與溶液中的氫離子之間是怎么發(fā)生氧化、還原反應(yīng)的,怎樣產(chǎn)生電流?了解化學(xué)能是如何通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為電能的。
因?yàn)殡娮拥亩ㄏ蛞苿佣a(chǎn)生了微電流,從本質(zhì)上說,這種微電流是在化學(xué)反應(yīng)(兩級分別發(fā)生氧化反應(yīng)、還原反應(yīng))的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。這種裝置是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,叫做原電池。
歸納、板書:(1)原電池——化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置;(2)原電池的構(gòu)成——用導(dǎo)線連接兩塊活潑性不同的金屬極,同時插入電解質(zhì)溶液中;(3)原電池的工作原理——兩極分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)
思考:原電池是利用氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置,但是在原電池中,銅片并沒有參加反應(yīng),那么,銅片的作用是什么呢?
交流討論:電子在電壓的作用下,才能發(fā)生定向移動形成電流。當(dāng)鋅片和銅片同時浸入電解質(zhì)溶液時,由于兩種金屬的原子失電子能力不同,會在兩者之間形成電勢差,當(dāng)用導(dǎo)線將鋅片和銅片連接起來時,便會產(chǎn)生電流。
學(xué)生實(shí)驗(yàn):(1)將鋅片和鐵片用導(dǎo)線相連同時插入盛有稀硫酸的燒杯中。(2)將鋅片和石墨棒用導(dǎo)線相連同時插入盛有稀硫酸的燒杯中。
歸納小結(jié):構(gòu)成原電池的基本要素。
實(shí)踐活動:請同學(xué)們利用水果電池讓發(fā)光二極管亮起來。
。ㄓ捎陂_始時學(xué)生用一個水果做電池連接發(fā)光二極管時不發(fā)亮,但連接靈敏電流計時指針偏轉(zhuǎn),說明一個水果電池產(chǎn)生的電流較小,不能對外做功,因此二極管不亮。為了呼應(yīng)開頭,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,使教學(xué)推向高潮,設(shè)計這一教學(xué)環(huán)節(jié)。)
。1)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備:用水果(西紅柿、蘋果、橙子、橘子等)和金屬片制作電池,同時引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活常識——兩個干電池串聯(lián)能使燈泡更亮的道理,設(shè)計將水果電池串聯(lián)起來后讓發(fā)光二極管亮起來。
。2)學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案,教師參與活動并適時點(diǎn)撥,鼓勵引導(dǎo)。
交流匯報:小組代表匯報設(shè)計的方案及實(shí)驗(yàn)成果,交流發(fā)現(xiàn)的問題及解決的方法。
實(shí)驗(yàn)評價:師生共同評價各小組活動情況,展示有創(chuàng)新的小組的實(shí)驗(yàn)成果。
提出問題:原電池原理在實(shí)際生產(chǎn)、生活中有什么具體應(yīng)用?
探究:探究鋼鐵在潮濕空氣中易腐蝕的原理:
新舊知識銜接:在《化學(xué)1》中已經(jīng)接觸過鋼鐵制品在潮濕空氣里很容易生銹,今天用已學(xué)知識深入了解腐蝕的原理。
視頻:播放多媒體課件,學(xué)生邊看邊思考邊交流討論,從原電池的角度探究金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)。
交流討論:引導(dǎo)學(xué)生閱讀《化學(xué)1》和《化學(xué)2》資料卡,正確書寫電極反應(yīng)式及總反應(yīng)方程式。
遷移思考:在水閘、水下鋼柱、船艦的尾部、船錨和鍋爐內(nèi)壁,通常將鋅塊鑲嵌在鋼鐵的表面,為什么?
交流討論:學(xué)生類比鋼鐵生銹腐蝕原理進(jìn)行交流討論,提出自己的看法,教師傾聽的同時,指導(dǎo)完善。
講授:由于鋅比鐵活潑,容易失去電子被氧化,變成Zn2+發(fā)生腐蝕,保護(hù)鐵不受腐蝕。鋅充當(dāng)腐蝕的衛(wèi)士,鋅塊不斷地銹蝕而消瘦,以至于最終被新的鋅塊替換上去,卻保護(hù)了它相鄰的鋼鐵安居樂業(yè),這是多么可貴的自我犧牲品格。
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