《化学能与电能》教学导学案

2024-10-15

《化学能与电能》教学导学案

　　教案背景

　　本节内容是在学生已经建立起电极反应的概念并能够正确地判断阴极和阳极的基础上，精心设计、构建了一个内容体系，以一个学生熟悉的自发的氧化还原反应为研究对象，通过将其拆开在两极上分别进行氧化还原反应并采用逐步深入的手段，来介绍原电池的工作原理，以及阴极和阳极、正极和负极、电池反映的概念。

　　教学课题

　　第一章第三节《化学能转化为电能——电池》（第1课时）教材分析

　　本节内容是电化学中的重要知识。由于学生之前没有电化学的基础，理解原电池原理有一定的难度。

　　第一课时的主要内容有：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，通过（ 4-15 ）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。

　　（1）变教材中的教师演示实验为学生动手实验。这样不仅使学生观察到明显的现象，还能使学生直接参与知识的获得过程，获得直接的体验。

　　（2）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。

　　（3）教材中“组成原电池的条件”这一个讨论题，问题过于空泛，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（以教材后面的一个习题为蓝本），让学生通过实验获得直接经验，再通过对比分析，归纳出规律，最终得出组成原电池的三个必要条件。

　　（4）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。

　　（5）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。

　　教学目标

　　1.知识目标：理解原电池原理，掌握构成原电池的条件，会进行简单的原电池设计。

　　2.情感目标：培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学态度，培养学生的团队协作精神。

　　3.能力目标：培养学生观察能力、实验能力、实验设计能力、语言表达能力。培养学生正向思维、逆向思维、发散思维能力。

　　重点难点

　　原电池的构成及工作原理，写出简单的电极反应及电池反应教学方法

　　教法——引导探究法；学法——合作学习法

　　教学过程

　　【课前延伸】

　　化学能与电能：

　　1.化学能与热能的转化放热反应：_____________________________

　　吸热反应：_____________________________。

　　常见的吸热反应有：_________________________________________。

　　2.化学能转化为电能

　　（1）原电池：把转化为能的装置叫原电池。电极：负极（Zn）：电子流（电流流入）的一极

　　正极（Cu）：电子流（电流流出）的一极

　　（2）电极反应与总反应

　　：_____________（

　　：_____________（总反应：

　　负极电子发生氧化反应，正极电子发生还原反应。

　　能量转化：化学能→

　　（3）原电池组成条件

　　①

　　③

　　【预习检测】

　　1.下列关于原电池的说法正确的是：

　　在正极上发生氧化反应 B.化学性质较活泼的金属为负极

　　C.在外电路，电子流出正极 D.是由电能转化为化学能的装置

　　2.下列可构成原电池的是：

　　【课内探究】

　　化学能与电能

　　1.化学能与电能的间接转化：

　　2.化学能与电能的直接转化：

　　探究一：铜锌原电池工作原理是什么?

　　探究二：如何判断原电池的正负极？

　　（1）依据原电池两极材料：

　　______作负极（K、Ca、Na太活泼，不能作电极）；______作正极。

　　（2）根据电流方向或电子流向：

　　电流（外电路）由_____流向_____；电子则由_____经外电路流向原电池的______。

　　（3）根据内电路离子迁移方向：______流向正极，_______流向负极。

　　（4）根据原电池中反应类型：

　　正极：____电子，发生______，现象是伴随金属的析出或H2的放出。负极：____电子，发生______，现象是电极本身的消耗，质量减小。

　　探究三：构成原电池的条件有哪些？

　　①__________________________________________________

　　②__________________________________________________ ③__________________________________________________

　　【归纳小结】

　　【当堂检测】

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