2019-2020年高中化學 化學能與電能說課稿 新人教版必修2.doc
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2019-2020年高中化學 化學能與電能說課稿 新人教版必修2 今天我說課的內(nèi)容是新課標人教版高中化學必修2第二章第二節(jié)《化學能與電能》,本節(jié)分為兩個課時,今天我從以下六個方面闡述第一課時的教學設(shè)計。 一、教材分析 1、地位作用 化學能與電能屬于化學原理范疇,是化學學科的重要原理性知識之一,也是對氧化還原反應(yīng)原理本質(zhì)的拓展和應(yīng)用。初中化學初步學習了“化學與能源”,在選修模塊④將系統(tǒng)深入地學習化學反應(yīng)與能量。本節(jié)課既是對初中化學相關(guān)內(nèi)容的提升與拓展,又為選修奠定必要的基礎(chǔ)。起到承前啟后的作用。 “學前知識” 氧化還原反應(yīng) 能量轉(zhuǎn)化的原因 …… “學中知識” 原電池 原電池工作原理 原電池構(gòu)成條件 …… “學后知識” 化學反應(yīng)原理 …… 本節(jié)融合了(1)氧化還原反應(yīng)(2)能量的轉(zhuǎn)換(3)原電池原理的應(yīng)用(4)電解質(zhì)溶液、金屬的活潑性(5)物理中的電學等知識。并彼此結(jié)合、滲透。通過本節(jié)課的學習,學生將會形成一個氧化還原反應(yīng)、能量轉(zhuǎn)換、元素化合物知識、電解質(zhì)溶液,物質(zhì)的量有關(guān)計算等知識聯(lián)系起來的知識網(wǎng)絡(luò)。對培養(yǎng)學生從實踐到理論,又從理論到實踐的認知規(guī)律的提高有很大的作用。而且原電池在實際生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學研究中應(yīng)用十分廣泛,因此學好本節(jié)知識,具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義。 2、主要內(nèi)容 引出 轉(zhuǎn)化 火力發(fā)電: 燃燒發(fā)電的原理及利弊分析 原電池實驗探究: 概念、工作原理、組成及創(chuàng)造性實驗 技術(shù)產(chǎn)品: 各種化學電源的設(shè)計、工作原理和應(yīng)用 3、重點難點 教學重點:初步認識原電池概念、反應(yīng)原理、構(gòu)成及應(yīng)用。認識化學能轉(zhuǎn)化為電能對現(xiàn)代化學的重大意義。 教學難點:通過對原電池實驗的探究,引導學生從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)。 二、學情分析 1、本階段學生已經(jīng)預備了一定的化學基礎(chǔ)知識,在必修一的第二章中學生已經(jīng)學習氧化還原反應(yīng)的知識,懂得了氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子得失,這樣就有利于理解原電池中的電子轉(zhuǎn)移問題。在必修一的第一章我們還學習了物質(zhì)的量的計算,對電化學的有關(guān)計算應(yīng)該比較容易入手。但由于相隔時間比較長,不可避免的會出現(xiàn)遺忘的情況。 2、學生以前沒有接觸過電化學的內(nèi)容,有些地方可能理解不你能很順暢,比如,為什么金屬不直接和電解質(zhì)溶液發(fā)生,而要繞圈運動等。 3、學生對化學實驗的興趣濃厚。 三、教學目標 1、知識與技能: ①理解并掌握原電池原理。 ②通過實驗提高學生設(shè)計能力、觀察能力、動手能力及思維能力。 2、過程與方法: ①通過教師創(chuàng)設(shè)問題情境、學生進行實驗探究,幫助學生自主建構(gòu)原電池概念,理解和掌握原電池原理。 ②通過化學史實引導學生以問題為中心發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的學習方法。 3、情感態(tài)度與價值觀: ①通過原電池的發(fā)明、發(fā)展史,培養(yǎng)學生實事求是、勇于探究、創(chuàng)新的科學態(tài)度。 ②體驗科學探究的艱辛與愉悅,增強為人類的文明進步學習化學的責任感和使命感。 四、教法學法 教育學理論認為,選擇和采用教學方法時,不僅要根據(jù)學科的特點,而且要根據(jù)教學任務(wù)和學生的認知特點選用?;瘜W是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學?;瘜W教學離開了實驗,也就成了無源之水,無本之木。根據(jù)學生的知識結(jié)構(gòu)、心理特點和教學內(nèi)容的實驗要求,為了凸顯重點,突破難點,采用指導發(fā)現(xiàn)、實驗探究的教學模式,引導學生進行問題探討、分析推理和比較歸納,并結(jié)合多媒體輔助教學,減少板書的時間,提高課堂效率。 1、實驗探究 本節(jié)在學習原電池的概念和原理時,實驗探究過程可以表示為: 反常的實驗現(xiàn)象,提出疑問 借助于物理儀器的實驗 學生觀察實驗現(xiàn)象 師生分析實驗現(xiàn)象 總結(jié)得出結(jié)論 在分析原電池的組成時,實驗探究過程如下: 提出問題,提供材料 組織、指導學生實驗、探究 歸納總結(jié)實驗現(xiàn)象 內(nèi)化、抽象得出規(guī)律 實驗探究法的選擇意在落實新課改“通過以化學實驗為主的多種探究活動,使學生體驗科學研究的過程,激發(fā)學習化學的興趣,強化科學探究的意識,促進學習方式的改變,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力”的基本理念。在實驗→觀察→討論→推測→驗證的過程中,學習和理解原電池的概念、原理和構(gòu)成條件。通過本課的學習,使學生養(yǎng)成善于觀察、善于思考的習慣,并學會運用觀察、比較、歸納等方法去分析、解決問題,達到學以致用的目的。 2、指導發(fā)現(xiàn) 本節(jié)課從科學史的引入到實驗探究,再到歸納整理得出結(jié)論。整個教學過程中學生的活動都是在教師不斷創(chuàng)設(shè)問題情境和指導之下完成的,教師的引導幫助學生盡可能排除失敗和無效學習。 本節(jié)課中原電池中的微觀粒子(電子和離子)的運動狀況作為難點,我借助兩種手段來突破。一是利用靈敏電流計判斷電子的運動方向,二是借助電腦動畫模擬演示電解質(zhì)溶液中離子的運動情況。變抽象為具體,幫助學生突破這一難點。 3、學法指導 化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科,學生通過實驗進行直觀生動的學習是學生最喜歡、效果最好的學習方法。由于學生之前沒有電化學的基礎(chǔ),理解原電池原理有一定的難度,但學生初次接觸電化學知識,對原電池的工作原理有神秘感和探索欲望,充分利用學生的好奇心和求知欲,設(shè)計層層實驗和問題情境,使學生在自主實驗、積極思考和相互討論中自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。這里既包括對學生觀察實驗的指導,又包括對實驗方法的選擇指導(對比實驗)。同時注意適時的利用一些啟發(fā)性的語言,引導學生合小組全體之力進行歸納總結(jié),得出滿意的結(jié)論。 五、教學過程 本節(jié)課力圖以問題為導向,以實驗為基礎(chǔ),以探究為方法,以多媒體輔助,不斷創(chuàng)設(shè)情景,幫助學生自主建構(gòu)知識。讓學生體驗科學探究的過程,在探究中學會科學研究方法,提高實驗能力、學習能力,從而真正改變學習方式。 (一)創(chuàng)設(shè)情景,以疑激思,揭示新知 (1)指導學生閱讀課本關(guān)于電力在當今社會的應(yīng)用和作用,提出問題:物質(zhì)中的化學能在什么條件下能轉(zhuǎn)化為電能呢?又是如何轉(zhuǎn)化的呢?(2)多媒體呈現(xiàn)xx年我國發(fā)電總量構(gòu)成圖和火力發(fā)電的相關(guān)圖片、影響和圖表,引導學生分析燃燒的氧化還原本質(zhì)及其能量的變化。 (3)引導學生討論分析火力發(fā)電的利與弊,提出問題:能否將化學能直接轉(zhuǎn)化為電能?怎樣實現(xiàn)這個轉(zhuǎn)變? (4)通過分析火力發(fā)電的利與弊,實現(xiàn)從“化學能→熱能→機械能→電能”思維模式向“將化學能直接轉(zhuǎn)化為電能”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。 這種通過問題情景的引入方法,不僅能激發(fā)學生的學習興趣和探究熱情,又能使學生明確學習目標,進入學習主題,避免思維的盲目性。 (二)自主探究,合作交流,理解新知 這部分的教學分為原電池的工作原理和原電池的構(gòu)成條件兩部分的學習。為了更好地完成教學目標,達到良好的教學效果,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方法,并結(jié)合多媒體進行教學。 1、原電池原理教學時,我采用問題引導,實驗探究,動畫模擬,討論交流,歸納總結(jié)等方法。 (1)設(shè)置階梯式問題,對學生進行探究思路引導: 問題1:氧化劑和還原劑直接接觸進行反應(yīng)時,化學能轉(zhuǎn)化為熱能,再經(jīng)過一系列能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)才能轉(zhuǎn)化為電能。那么要使氧化還原反應(yīng)釋放的能量不經(jīng)過熱能,而直接轉(zhuǎn)化為電能,所要解決的第一問題是什么?(電子的定向移動形成電流) 問題2:若將氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分開在不同區(qū)域進行,那么,怎樣架設(shè)橋梁使電子從還原劑區(qū)域轉(zhuǎn)移到氧化劑區(qū)域,同時形成電流? 問題3:怎樣知道所架設(shè)的橋梁中有電子流過? 如何從電學角度考慮儀器選擇和組裝問題? 通過這些問題,既可以幫助學生理解實驗設(shè)計的思路和實驗操作的原理,順利完成實驗;又可以培養(yǎng)學生質(zhì)疑問難的精神,掌握質(zhì)疑問難的方法,提高質(zhì)疑釋疑能力。 (2)實驗探究:原電池及其原理 將學生分為兩組,進行實驗探究,觀察實驗現(xiàn)象并記錄,小組成員根據(jù)每組實驗設(shè)置的問題,進行交流討論,列出自己的想法。 [投影實驗內(nèi)容] 實驗序號 實驗1 實驗2 實驗步驟 鋅片插入稀硫酸 銅片插入稀硫酸 實驗現(xiàn)象 思考問題 尋找答案[ 問題1:反應(yīng)中哪種物質(zhì)失去電子?哪種物質(zhì)得到電子? 問題2:Zn是通過什么途徑將電子轉(zhuǎn)移給溶液中的H+的? 問題3:怎樣想辦法讓這種電子的轉(zhuǎn)移變成電流? 組內(nèi)交流 列出想法 實驗序號 實驗3 實驗4 實驗步驟 將鋅片和銅片用導線連接,平行插入盛有稀硫酸的燒杯中,觀察現(xiàn)象。 將鋅片和銅片用導線連接,插入盛有稀硫酸的燒杯中,在導線之間接入靈敏電流計,觀察現(xiàn)象。 實驗現(xiàn)象 思考問題 尋找答案 問題1:反應(yīng)中哪種物質(zhì)失去電子?哪種物質(zhì)得到電子? 問題2:電子從Zn到溶液中H+經(jīng)歷了哪種途徑? 問題3:導線在這個過程中起到什么作用? 問題4:電流計在這個過程中起什么作用? 組內(nèi)交流 列出想法 通過學生的實驗操作及能實驗現(xiàn)象的觀察,發(fā)現(xiàn)實驗③和實驗④中化學能直接轉(zhuǎn)化為電能。并對實驗結(jié)果進行探討交流,要將化學能直接轉(zhuǎn)化為電能,必須將氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)在不同區(qū)域進行,同時架設(shè)橋梁,使電子從還原劑區(qū)域轉(zhuǎn)移到氧化區(qū)域,形成電流。將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,叫做原電池。這樣做不僅培養(yǎng)學生的實驗動手操作及分析觀察能力,而且通過實驗說話,避免了教師教學上單調(diào)性。 [動畫模擬]銅鋅電池的工作原理 通過具體生動的動畫,將學生看不見的微觀世界宏觀化,從而幫助學生明確原電池的化學原理,學生歸納,共同完成: (1)電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式: 鋅片: Zn-2e-=Zn2+ (氧化反應(yīng)) 銅片: 2H++2e-=H2↑(還原反應(yīng)) 總反應(yīng)式: Zn+2H+=Zn2++H2↑ (2)原電池中的電極名稱: 負極:電子流出的一極(如上述原電池中的鋅片) 正極:電子流入的一極(如上述原電池中的銅片) 2、教材中“構(gòu)成原電池的條件”這一討論題,問題過于空泛,考慮到學生的知識遷移能力和概括能力還不是很強,單純的討論可能會無從談起。因此,我在這部分內(nèi)容教學時,主要采用實驗探究法。把學生分三大組,共九個實驗,第一組4個實驗,第2組3個實驗,第三組2個實驗,每組都是對比實驗。通過本組實驗裝置是否產(chǎn)生電流,若不能產(chǎn)生,與銅鋅原電池對比,分析可能的原因;若能產(chǎn)生,也與銅鋅原電池對比,有什么共同點,從而得出原電池的構(gòu)成條件之一。 [投影實驗內(nèi)容] 實驗序號 第一組實驗①②③④ 實驗裝置 ① ② ?、邸 、? 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論 實驗序號 第二組實驗⑤⑥⑦ 實驗裝置 ⑤ ⑥ ⑦ 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論 實驗序號 第三組實驗⑧⑨ 實驗裝置 ⑧ ⑨ 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論 根據(jù)學生的實驗結(jié)果,引導學生分析總結(jié)原電池的構(gòu)成條件。 第一組:實驗①、②不產(chǎn)生電流,③和④產(chǎn)生電流,不同點在于實驗①和②中電極的金屬活動性相同,而實驗③和④中電極的金屬活動性不同,從而得出原電池的構(gòu)成條件之一:有兩種活動性不同的金屬(或非金屬單質(zhì))作電極。 第二組:實驗⑤和⑥能產(chǎn)生電流,而⑦不產(chǎn)生電流,不同點在于實驗⑤和⑥中電極插入到電解質(zhì)溶液中,而⑦中電極插入到非電解質(zhì)溶液中,得出原電池構(gòu)成條件之一:電極材料要插入電解質(zhì)溶液中。 第三組:實驗⑧產(chǎn)生電流,而實驗⑨不產(chǎn)生電流,不同點在于實驗⑧形成閉合電路,而實驗⑨沒有形成閉合電路,得出原電池的構(gòu)成條件之一:兩極相連形成閉合電路。 通過小組間的交流,師生共同歸納總結(jié):構(gòu)成原電池的條件:兩極一液一回路。 “師生互動”式教學模式是以問題的發(fā)現(xiàn)、探究及解決為主要線索,教學中突出教師的主導性和學生的主體性在探究過程中的合作與互動,最終達到培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題及解決問題能力的目的。在操作中,教師要及時捕捉學生在探究過程中碰到的問題或困難,適時予以指導和調(diào)控,防止學生在探究過程中出現(xiàn)盲目性、隨意性與低效性。對學生來說,學習過程的每一個環(huán)節(jié),都需要發(fā)揮主觀能動性,在不斷思考和探索中去自我建構(gòu),完善認知結(jié)構(gòu)。 (三)嘗試新知,反饋鞏固,運用新知 設(shè)置兩類練習題,一類是鞏固知識的習題,另一類是帶有趣味性的生活應(yīng)用題。一方面是學生對本堂課學習情況的反饋,同時使學生對所學知識鞏固加深。 1、判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池?若不是,請說明理由;若是,請指出正負極名稱,并寫出電極反應(yīng)式。[強化重點、突破難點] Ⅳ 2、下列哪些反應(yīng)在理論上可以設(shè)計為原電池?[強化對原電池原理化學反應(yīng)本質(zhì)的理解] ① 2FeCl3 + Zn == 2FeCl2 + ZnCl2 ② NaOH + HCl == NaCl+H2O ③ Fe + 2HCl == FeCl2 + H2↑ ④ 2H2 + O2 == 2H2O (四)再探再練,拓展創(chuàng)新,深化新知[ 學生設(shè)計實驗:制作一個水果電池 用品:鋁片、銅片、橘子、PH試紙、靈敏電流表、導線、燒杯等。請同學們推斷一下能否組成原電池,并親手設(shè)計一個原電池。 (五)引導小結(jié),布置作業(yè),優(yōu)化新知 1.通過向?qū)W生提問來小結(jié)本節(jié)課的內(nèi)容,它不僅僅是本節(jié)教學知識的回放,還可將本節(jié)課知識貫穿聯(lián)系起來,起到畫龍點睛的作用。 2.布置作業(yè): (1)練習題 (2)結(jié)合本節(jié)知識,查閱資料,了解鉛蓄電池、干電池、燃料電池內(nèi)部構(gòu)造,及相關(guān)電極反應(yīng)式,體會原電池原理在各種電池中的應(yīng)用。 (3)運用原電池原理設(shè)計一個實驗證明鐵的金屬性比銅活潑,進而探究一下金屬性強弱方法,看你能總結(jié)出幾種? 3.自我評價和反思 (1)過去所學的哪些知識對你在本節(jié)課的學習有所幫助? (2)你對原電池概念、工作原理、組成條件等知識掌握了嗎? (3)你是如何與本組同學進行合作的? (4)在本節(jié)課的學習中你認為最有用的學習方法是什么?在實驗探究過程中你學到了什么? 六、板書設(shè)計 力求清晰、完整,突出重點,起到提綱挈領(lǐng)的作用。 第二節(jié) 化學能與電能 一、化學能與電能的相互轉(zhuǎn)化 1.火力發(fā)電的過程 2.原電池:將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。 3. 原電池的構(gòu)成條件:兩極一液一回路。 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。- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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