一、教案設(shè)計(jì)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(duì)氧化還原反應(yīng)的分析,提出實(shí)現(xiàn)新思路的各種猜想,進(jìn)而進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和科學(xué)探究,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)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(jìn)行評(píng)價(jià)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(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo)
通過實(shí)驗(yàn)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(biāo)
(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(duì)氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)的分析,提出實(shí)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(shí)驗(yàn)和科學(xué)探究,對(duì)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(biāo)
科學(xué)探究和實(shí)驗(yàn)中的良好態(tài)度和合作學(xué)習(xí)。
教學(xué)重點(diǎn)
初步了解原電池的組成,理解其工作原理。
教學(xué)難點(diǎn)
通過實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)探究
儀器、藥品
鋅片、銅片、稀硫酸、導(dǎo)線、電流計(jì)等
教學(xué)過程
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)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(dāng)今社會(huì)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(shí)現(xiàn)這個(gè)轉(zhuǎn)變?
(1)閱讀課本中關(guān)于電力在當(dāng)今社會(huì)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(dāng)今社會(huì)的應(yīng)用和作用。
(2)通過分析火力發(fā)電的利與弊,實(shí)現(xiàn)從“化學(xué)能→熱能→機(jī)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(shí)形成高效利用燃料,不浪費(fèi)能源,積極開發(fā)高效清潔燃料的意識(shí)。
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(jì)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(jì)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(shí)。
三、組織學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究
[實(shí)驗(yàn)2-4]
組織探討實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋,抽象出原電池的概念。
做實(shí)驗(yàn),觀察、記錄實(shí)驗(yàn)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(fù)極以及電極上的反應(yīng)。
2、 此裝置的實(shí)質(zhì)是什么。
培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、從實(shí)驗(yàn)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(jì)的實(shí)驗(yàn),啟發(fā)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行各種嘗試。
1、 完成老師設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn),自主設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行各種嘗試,記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
2、 設(shè)計(jì)表格,整理實(shí)驗(yàn)信息。
通過科學(xué)探究進(jìn)一步讓學(xué)生大膽設(shè)計(jì),大膽實(shí)驗(yàn)探究,獲取感性材料,初步學(xué)會(huì)控制實(shí)驗(yàn)條件的方法。
五、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析
1、引導(dǎo)學(xué)生將自己所做的實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象以表格對(duì)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(shí)驗(yàn)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(jì)的表格以及自己根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(shí)的能力。
2、通過書面表達(dá)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(shí)驗(yàn)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(xí)小組之間進(jìn)行討論、交流有關(guān)原電池的各種觀點(diǎn)。
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(duì)原電池從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。
七、評(píng)價(jià)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(píng)和互評(píng)。
1、完成形成性訓(xùn)練和課堂同步檢測。
2、自評(píng)和互評(píng)。
全面促進(jìn)學(xué)生在知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀的提升。
[板書設(shè)計(jì)]
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(duì)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 +H2 Zn +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)殡娔埽鸵O(shè)計(jì)一種裝置,使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個(gè)不同區(qū)域進(jìn)行。
三、 實(shí)驗(yàn)探究
[實(shí)驗(yàn)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(jì)電池→動(dòng)手實(shí)驗(yàn)→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(dòng)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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