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2019-2020年高中化學《化學能與電能》說課稿 一、教材分析 1、教材的地位及其作用 本節(jié)教材是人教版化學必修2第二章第二節(jié)的教學內(nèi)容，是電化學中的重要知識。初中化學已經(jīng)從燃料的角度初步學習了“化學與能源”的一些知識，在選修模塊“化學反應原理”中，將從科學概念的層面和定量的角度比較系統(tǒng)深入地學習化學反應與能量。該節(jié)內(nèi)容既是對初中化學相關內(nèi)容的提升與拓展，又為選修“化學反應原理”奠定必要的基礎。該節(jié)分為兩課時教學，本課為第一課時。通過本課的學習，能使學生清楚地認識原電池的工作原理和構成條件，初步形成原電池的概念，并能夠?qū)懗鲭姌O反應式和電池反應方程式。 生活在現(xiàn)代社會，學生對“電”有著豐富而又強烈的感性認識。當學生了解了化學反應中能量轉(zhuǎn)化的原因，并感受了探究化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化過程之后，會對化學能與電能之間的轉(zhuǎn)化問題產(chǎn)生濃厚的興趣。正是基于學生的這種心理特征，教材開始的幾個設問，把學生帶進了“化學能與電能之間相互轉(zhuǎn)化”研究之中。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”論述的補充和完善。從反應物之間電子轉(zhuǎn)移角度看，原電池概念的形成是氧化還原反應本質(zhì)的拓展和應用；從思維角度看，“將化學能直接轉(zhuǎn)化為電能”的思想，是對“化學能→熱能→機械能→電能”思維方式的反思和突破。 本節(jié)教材設置了大量的探究教學素材，富有深刻的自主探究教學思想內(nèi)涵。首先，原電池概念引入的演示實驗2-4為探究教學創(chuàng)設了問題情景，當學生觀察到“銅片上產(chǎn)生氣泡”這一反常的實驗現(xiàn)象時，產(chǎn)生認知的沖突，就會情不自禁地提出一系列問題，產(chǎn)生強烈的探索欲望，并提出各種各樣的假設，試圖用原有的認知結構去“同化”；學生根據(jù)實驗現(xiàn)象，經(jīng)過嚴密的邏輯推理，得出相關結論，實現(xiàn)認知的“順應”；當學生理解原電池的原理后，教材又設置了一個“科學探究”和“思考與交流”欄目，讓學生自己探究討論歸納出“組成原電池的條件”，實現(xiàn)認知結構的“發(fā)展”；同時，課本插圖“水果電池”，是本課時探究教學內(nèi)容的“遷移”，實現(xiàn)知識的應用和延伸。 2、教學目標分析 （1）知識與技能 ①學生通過實驗探究認識原電池的工作原理和構成條件，初步形成原電池概念。 ②能夠?qū)懗鲭姌O反應式和電池反應方程式。 （2）過程與方法 ①學生通過對化學能轉(zhuǎn)化為電能的學習，體驗科學探究的過程，理解科學探究的意義，理解科學探究的基本過程和方法，初步養(yǎng)成科學探究的能力。 ②能對自己探究原電池概念及形成條件的學習過程進行計劃、反思、評價和調(diào)控，提高自主學習化學的能力。 （3）情感態(tài)度與價值觀 ①學生通過探究化學能轉(zhuǎn)化為電能的奧秘，提高學習化學的興趣和熱情，體驗科學探究的艱辛與喜悅，感受化學世界的奇妙與和諧。 ②贊賞化學科學對個人生活和社會發(fā)展的貢獻，關注能源問題，逐步形成正確的能源觀。 3、教學重難點 原電池的工作原理和構成條件是本節(jié)課的教學重點，其中原電池的工作原理是難點。 二、教法分析 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)教學任務和學生的認知特點選用?；瘜W是一門以實驗為基礎的自然科學?；瘜W教學離開了實驗，也就成了無源之水，無本之木。本課主要采用了實驗探究法、再結合問題探討法、分析推理和比較歸納法等教學方法，更好地突出本課重點，突破難點，完成教學任務。同時在教學中還合理地運用多媒體等輔助手段，便于達到更好的教學效果。教學時，可以從以下幾個方面進行突破： 首先，利用教材、課外資料、生動的錄像和圖片、事實數(shù)據(jù)等教育資源，對“火力發(fā)電”進行完整透徹的剖析，為學生創(chuàng)設學習情景，使他們有機會去研究和總結“火力發(fā)電”的利和弊。然后設置階梯式問題，對學生進行探究思路引導，實現(xiàn)以“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)變。再通過設計方案，分組實驗，進行實驗探究，觀察實驗現(xiàn)象并記錄 ，小組交流討論，形成的原電池的概念。 其次，在了解原電池原理的基礎上，繼續(xù)進行實驗探究。通過分組對比實驗，根據(jù)實驗現(xiàn)象的不同，分析可能的原因，交流討論，得出原電池的構成條件。 最后，通過課本上的實踐活動——水果電池的制作，實現(xiàn)本課教學內(nèi)容的應用和延伸，讓學生體驗學習化學的樂趣。 三、學法指導 由于學生之前沒有電化學的基礎，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，要充分利用學生的好奇心和求知欲，設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。 根據(jù)學生的知識結構、心理特點和教學內(nèi)容的實驗需要，采用分組實驗探究、問題探討、分析推理和比較歸納等方法，并結合多媒體進行輔助教學。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。 四、教學程序 教與學是有機結合而又對立統(tǒng)一的，良好的的設想，必須通過教學實踐來實現(xiàn)。我是這樣安排教學程序的。 （一）創(chuàng)設問題情景，引導學生建立新思維 1、創(chuàng)設問題情景，引入課題 （1）指導學生閱讀課本關于電力在當今社會的應用和作用，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)電總量構成圖和火力發(fā)電的相關圖片、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。 2、建立新思維，提出新的研究任務 （1）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？ （2）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）師生互動，傳授新知 這部分的教學分為原電池的工作原理和原電池的構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，再結合設疑法，分析推理和比較歸納法等教學方法，并結合多媒體進行教學。 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，歸納總結等方法。 （1） 設置階梯式問題，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：若將氧化反應和還原反應分開在不同區(qū)域進行，那么，怎樣架設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，必須將氧化反應和還原反應在不同區(qū)域進行，同時架設橋梁，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）電極反應式和總反應方程式： 鋅片： Zn－2e－＝Zn2＋ （氧化反應） 銅片： 2H+＋2e－＝H2↑（還原反應） 總反應式： 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　　　　　　　?、凇　　　　　　　、邸　　　　　　、? 實驗現(xiàn)象 實驗結論 實驗序號 第二組實驗⑤⑥⑦ 實驗裝置 ⑤　　　　　　　 ⑥　　　　　　　 ⑦　　　　　　　 實驗現(xiàn)象 實驗結論 實驗序號 第三組實驗⑧⑨ 實驗裝置 　 ⑧　　　　　　　　　　　　　?、? 實驗現(xiàn)象 實驗結論 根據(jù)學生的實驗結果，引導學生分析總結原電池的構成條件。 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：原電池的構成條件。 “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，完善認知結構。 （三）鞏固練習 適當?shù)恼n堂練習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。為此，使用多媒體展示，根據(jù)條件組合原電池。 （四）實踐活動 在完成上述內(nèi)容后，將課本后面的家庭小實驗——水果電池的制作，移到課本中，培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力。從正逆兩個方面鍛煉學生對原電池構成條件的應用，而且達到學以致用，使學生覺得化學就在我們身邊，從而激發(fā)學生學習興趣，啟迪學生思維。 （五）課堂小結 一堂課接近尾聲時，適當?shù)恼n堂小結是必要的，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。 （六）作業(yè)布置 （課本P.38 “科學探究” 課本P.42 .1） 適當?shù)恼n后作業(yè)既有助于教師對學生情況的掌握，也有利于學生加深對所學知識的應用。 （七）板書設計 教學上適當?shù)陌鍟怯斜匾模粌H是本節(jié)課所學知識的概括，更重要是能突出重點，解決難點，使所學知識條理化、系統(tǒng)化。 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。 鋅片： Zn－2e－＝Zn2＋ （氧化反應） 銅片： 2H+＋2e－＝H2↑（還原反應） 總反應式： Zn＋2H+＝Zn2＋＋H2↑ 3. 原電池的構成條件 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。