2 化学能与电能 教学设计 教案

第一篇：2 化学能与电能 教学设计 教案

教学准备

1.教学目标

一、知识与技能

1.学生通过实验探究认识原电池的工作原理和构成条件，初步掌握原电池的正、负极的判断方法，形成原电池的概念。

2.通过对原电池组成条件的研究，学习科学研究的方法。3.通过探究性实验，能根据实验现象得出结论的探究能力。

二、过程与方法

1.通过合作探究原电池的原理，理解化学实验研究的一般方法。2.能够在实验中发现问题，从而解决问题。

三、情感、态度与价值观

1.体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。2.学会与他人合作，主动交流。

2.教学重点/难点

重点：初步认识原电池的概念、原理以及构成原电池的条件。

难点：从电子转移的角度理解化学能向电能转化的本质，原电池构成条件的探究。

3.教学用具 4.标签

教学过程

【引入】上课前开、关灯。

【思考】开灯过程中消耗了何种形式的能量？关灯后是否还有电流流过？ 【新课导入】使用电器都需要电能。电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便，污染最小的一种二次能源，又称电力。物质中的化学能在什么条件下能转化为电能呢？又是如何转化的呢？ 【思考】物质中的化学能在什么条件下能转化为电能呢？又是如何转化的呢？ 【分析】火力发电原理

【问题思考】火力发电过程中能量转化方式及存在弊端。

【讨论】火力发电弊端：经多次能量转换，能量损耗大，燃料的利用率低；环境污染严重。【板书】

一、化学能转化为电能

1.火力发电（1）能量转换（2）存在的问题

【问题思考】能否将化学能直接转化为电能？ 【引导】引导分析

【探究1】

把一块锌片和铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯中,观察实验现象(注意两块金属片不要相接触,下同)请记录现象。

铜片：

无明显变化

锌片： 表面产生气泡

【探究2】

首先将两根导线连接在一起，观察铜片表面有无变化；然后在导线中间连接一个灵敏电流计,观察电流计的指针是否发生偏转? 请记录现象。

电流计：指针偏转

铜片：表面有气泡产生

锌片： 溶解

结论：有电流产生

【讲解】原电池的定义

定义：将化学能转化为电能的装置。【板书】 2．原电池

（1）定义：将化学能转化为电能的装置

【多媒体演示】演示铜锌原电池的工作原理，并分析讲解该电池中正、负极的判断方法，各电极的反应类型。

【观察】动画中电子的流向、电流的方向、H+的移动方向、气泡产生的位置。

【板书】

（2)Zn－Cu原电池的工作原理 【听讲】原电池的反应原理并记录。【启发】电能和氧化还原反应之间的关系

【板书】

（3）原电池反应的本质：氧化还原反应

【设问】上述装置能产生电流，其它类似的装置是否也能产生电流？ 【演示探究】

改变电极材料、溶液、连接方式进行演示探究（控制变量），引导学生观察思考。

【对比分析】对比分析，原电池的构成条件

①有两种活泼性不同的金属（或金属与非金属）作电极 ②要有电解质溶液 ③两极要形成闭合电路 要点：两极、一液、要闭合 【板书】

（4）原电池的构成条件：两级、一液、要闭合 【引导】

【探究3】利用桌面上的苹果和其他材料制作一个水果电池。【思考与交流】如何判断电池的正负极，连连看

课堂小结

课后习题

《化学能与电能》第一课时练习【课堂练习】

1.将锌片和铜片用导线连接置于稀硫酸中,下列说法不正确的是（）A.锌片的质量逐渐增大

B.电流方向是从铜片向锌片 C.H+在铜片表面被还原

D.氢离子浓度逐渐变小 2.X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成原电池时，Y是电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为（）Ａ．Ｘ＞Ｙ＞Ｚ

Ｂ．Ｘ＞Ｚ＞Ｙ

Ｃ．Ｙ＞Ｘ＞Ｚ Ｄ．Ｙ＞Ｚ＞Ｘ

3.下列装置中能产生电流的是（）

【课堂练习参考答案】 1.A

2.C

3.C 【课后作业】

1.下列各组材料中，不能组成原电池的是（）

2．由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH怎样变化（）A．逐渐变大

B．先变小后变大

C． 不变

D．逐渐变小 3.下列叙述中正确的是（）A．原电池的负极得电子,发生还原反应

B．原电池中较活泼的金属作正极

C．原电池的电极一定要由两种不同的金属组成 D．原电池中发生氧化反应的电极是负极 4．把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若a、b相连，a为负极；c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极。则此四种金属的活泼性由强到弱的顺序为（）

A．a>b>c>d

B．a>c>d>b

C．c>a>b>d

D．b>d>c>a 5．将____能转变为____能的装置叫做原电池。原电池中正极发生_______反应，负极发生_______反应。原电池中，在外电路，电子由____极经过导线流向____极。在内电路，阳离子向____极移动，阴离子向_____极移动，这样就形成了闭合回路。原电池的反应本质是__________反应。【课后作业参考答案】

1.C

2.A

3.D 4.A

5.化学，电，还原，氧化，负，正，正，负，氧化还原。

第二篇：化学能与电能教学设计（范文）

化学能与电能 教学设计

化学能与电能 教学设计

中宁中学 荣涛

一、教材分析

这是学生第一次接触到电化学的知识，而在现代社会，学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识，而化学反应与电能之间有什么关系，在本章可以得到解答，从而对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。教材从能量转化角度和实验探究来发现和认识这种实现化学能转化为电能的装置──原电池装置，再通过“科学探究”进一步挖掘原电池原理和组成条件。教材紧密联系生活实际，以激发学生学习化学兴趣，更重要的是启发学生运用已学化学知识解决实际问题，从而培养学生的创新精神。

二、教学目标

1．知识目标：①通过实验探究，认识到化学能可以转化为电能； ②掌握原电池的工作原理和构成条件；

2.能力目标：培养学生的实验操作能力、观察能力、科学的学习方法，培养学生创造性思维与探究能力，以及提出问题、分析问题、解决问题的能力。

3.情感目标：通过小组探究实验活动，培养学生自主探索创新精神和同学间的交流合作学习的协作精神，并通过实验不断体现出由实践→认识→再实践→再认识的认知过程。

三、重点：掌握原电池的工作原理和构成条件

四、难点：原电池工作原理和构成条件的探究活动

五、设计思路

教学方法：实验探究法。通过实验、分析、讨论、总结、应用等过程，诱导学生观察、思考、推理、探究。

首先由教师提出问题、创设实验情景，学生通过设计、动手实验探讨原电池原理；然后进行原电池构成条件探究，通过提供材料，让学生设计实验方案，分组讨论、得出结论；最后让学生在课外开展第三个探究性实验：利用所学知识，自备材料，制作水果电池，完全让学生体验学习化学乐趣。

六、教学准备

讲授、演示实验、学生分组实验、多媒体辅助教学。

实验准备：电流计，铜片、铁片、锌片、碳棒、稀硫酸、硫酸铜溶液、无水乙醇、蒸馏水、导线（带鳄鱼嘴）、烧杯、塑料棒、西红柿等水果。

课件准备：教师制作课件、铜锌原电池工作原理的模拟动画、多媒体教学平台。

七、教学过程

八、作业布置：

1、制作水果电池：材料：蕃茄、铜片、铁片、耳机

2、解决问题：了解一个真正的电池，看看哪些地方运用到今天大家的研究成果

3、预习发展中的化学电源。附表1：

附表2：

附表3：

【课堂练习】

1、现在请大家根据上述的标准来判断下列几个装置能否构成原电池。

2、请你当医生：格林太太是位漂亮、开朗、乐观的妇女,当她在开怀大笑的时候，人们才可以发现她一口整齐而洁白的牙齿中镶有两颗假牙：其中一颗是黄金的—这是格林太太富有的标志；另一颗是不锈钢做的—这是一次车祸后留下的痕迹。令人百思不解的是，打从车祸以后，格林太太经常头痛，夜间失眠，心情烦躁??你能为格林太太开一个药方吗？

九、板书设计

第二节 化学能与电能

一、原电池定义：化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。

二、反应原理：

十、教学反思

本案例是一节以学生为主体的实验探究式新课。在教学中，让实验成为学生实践体验的一部分，通过自主实验，启发引导，小组合作，讨论分析等方法，让实验成为帮助学生开展探究活动的积极手段，并在其过程中培养他们基本技能，激发他们的探究热情，激活学生的学习内驱力。从整节课的教学过程来看，它重在探究、重实践。在实验探究中，不仅激发学生学习兴趣获得知识，更能启迪学生思维、培

养科学精神和创新能力，为学生的进一步发展创造一个新的局面。在实践中学会交流，学会合作，并意识到合作是学习的有效途径，培养集体意识，很好实现化学教学的情感目标。从整体教学效果来看，通过学生的大胆猜想和有目的的实验探索，学生对知识点的掌握是相当不错的，原电池的原理及形成条件，学生都能轻松、愉快地掌握并应用，为后面的新内容的学习打下坚实的基础。同时，通过实践──认识──再实践的亲身体验的学习过程，加深了对知识的理解。更重要的是，也让学生充分展示自己的机会，使课堂围绕学生为中心的教学活动，真正体现学生的主体地位,大大激发学习积极性。

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第三篇：2 化学能与电能 教学设计 教案

教学准备

1.教学目标

1.知识与技能

⑴通过Cu-Zn原电池的原理了解常见的化学能与电能的转化方式 ⑵能举例说明化学能与电能的转化关系

⑶通过不同的组成，理解原电池原理及其形成条件 2.过程与方法

⑴通过预习培养自学能力、独立解决问题、发现问题的能力 ⑵通过实验探究，提高实验操作能力

⑶通过思考与交流学会联系自己已掌握的知识通过比较归纳认识事物的本质特征。3.情感态度与价值观

⑴通过实验探究，培养学生主动参与意识与团队合作意识

⑵经过探究过程，提高创新思维能力，勇于探索问题的思维意识，体验科学探究过程 ⑶通过原电池原理的应用以及了解电池历史，体验学习化学乐趣，拓展知识视野

2.教学重点/难点

【教学重点】 1.原电池的概念与构成的条件

2.原电池的工作原理、正负极判断及简单原电池电极反应的书写 【教学难点】 原电池的工作原理探究以及化学能转化成电能装置设计

3.教学用具

电流计，铜片、铁片、锌片、碳棒、干电池、稀硫酸、无水乙醇、导线（带鳄鱼嘴）、烧杯、西 红柿等水果及教师制作课件、铜锌原电池工作原理的模拟动画、多媒体教学平台。

4.标签

教学过程 【教学环节设计】 环节一

创设教学情境，引入教学探究

环节二

创设问题情境和实验情境，通过合作探究原电池的工作原理 环节三

创设实验情境，探究并总结归纳构成原电池的条件

环节四

知识升华，原电池原理的应用以及电池发明史，拓展知识视野 【教学过程】

环节一

创设教学情境，引入教学探究

【讲述】燃煤发电的一系列能量转换过程：化学能→热能→机械能→电能。分析利用火力发电的利弊

【设问】火力发电的这些缺点催生了新的电能发生装置，能不能找到一种装置能把化学能直接转化成电能？

环节二

创设问题情境和实验情境，通过合作探究原电池的工作原理 【学生实验

教师指导】 实验1

观察记录（你看到了什么？）

结论（小组讨论）

将锌片和铜片平行插入稀硫酸溶液中，观察现象；

再使锌片和铜片接触，观察实验现象。

【提出问题】你的头脑中产生了什么疑问？做一个合理的假设解释你的疑问！【学生假设】假设：电子从锌片跑到铜片上。【追问】如何证明电路中有电子通过？

【学生回答】用电流表检验！将锌片和铜片用导线连接起来，在导线之间接入电流表。平行插入稀硫酸溶液中观察实验现象。

【教师】动手实验 【学生实验教师指导】 实验2：

观察记录（你看到了什么？）

结论（小组讨论）

将锌片和铜片用导线连接起来，在锌片和铜片导线之间接入电流表。

【教师】有电流产生。从能量变化的角度分析这是什么装置? 【学生】化学能直接转化为电能的装置。

【板书】原电池定义：化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。【小组讨论】1．在锌片和铜片表面分别发生了哪些变化？ 2．电子从哪里来，到哪里去？

3.电池的正极和负极分别是什么？判断依据是什么？

4.溶液中有哪些看不见的现象？

【展示图片】

【小组汇报】由于Zn失去的电子经导线转移到Cu片上，故导线上有电流通过，因此电流计指针发生偏转。电子由锌片流向铜片，根据物理学知识，电子移动方向与电流方向相反，电流由铜片流向锌片，铜片为正极，锌片为负极。负极Zn：Zn－2e－＝Zn2+

正极Cu：2H＋＋2e－＝H2↑

Zn失去的电子成Zn2+进入溶液，溶液中的阴离子移向负极Zn，阳离子移向正极Cu。【模拟动画】

【过渡】原电池是化学能直接转化为电能的装置，哪么要构成一个原电池需要哪些条件呢？

环节三

创设实验情境，探究并总结归纳构成原电池的条件

【实验探究】用下列药品：Zn片、Cu片、石墨棒、Fe钉、玻璃棒、稀硫酸、无水乙醇、导线、电流表、烧杯等设计对比实验归纳构成原电池的条件。我设计的原电池

实验现象

电流表是否偏转

能否构成原电池

结

论

【讨论总结】

形成条件一：活泼性不同的两个电极---负极：较活泼的金属；正极：较不活泼的金属或非金属导体石墨等；形成条件二：电极需插在电解质溶液中； 形成条件三：必须形成闭合回路。用一句话可概括为“两极一液成回路” 环节四

知识升华：原电池原理的应用以及电池发明史，拓展知识视野 【课堂练习】请你当医生：格林太太的故事 【阅读材料】伏打电池的发明史

【课后作业】

1、回家搜集下列材料：Fe片（Al片）、Cu片、导线、水果（饮料）、电流计，电流计（去掉电池的音乐卡片、发光二极管或手电筒用小灯泡)，请设计一个装置使电流计指针发生偏转(音乐卡片重新发出响声、发光二极管或小灯泡发光)。并画出设计草图。

2、回家搜集废干电池并拆开，弄清它的构造及原理。

3、习题检测

板书

第二节《化学能与电能》 第二节

化学能与电能

一、化学能与电能的相互转化

1、原电池：原电池是将化学能直接转化为电能的装置。

2、原电池的原理：是氧化还原反应。

二、原电池的构成条件

1、有活泼性不同的两极作为原电池的正负极。

2、要有电解质溶液

3、要形成闭合回路

4、要能自发的进行氧化还原反应

第四篇：2 化学能与电能 教学设计 教案

教学准备

1.教学目标

教学目标

一、知识与技能

1.学生通过实验探究认识原电池的工作原理和构成条件，初步掌握原电池的正、负极的判断方法，形成原电池的概念。

2.通过对原电池组成条件的研究，学习科学研究的方法。3.通过探究性实验，能根据实验现象得出结论的探究能力。

二、过程与方法

1.通过合作探究原电池的原理，理解化学实验研究的一般方法。2.能够在实验中发现问题，从而解决问题。

三、情感、态度与价值观 1.体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。

2.学会与他人合作，主动交流。

2.教学重点/难点

重点：初步认识原电池的概念、原理以及构成原电池的条件。

难点：从电子转移的角度理解化学能向电能转化的本质，原电池构成条件的探究。

3.教学用具 4.标签

教学过程 教学过程

【引入】上课前开、关灯。

【思考】开灯过程中消耗了何种形式的能量？关灯后是否还有电流流过？ 【新课导入】使用电器都需要电能。电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便，污染最小的一种二次能源，又称电力。物质中的化学能在什么条件下能转化为电能呢？又是如何转化的呢？

【思考】物质中的化学能在什么条件下能转化为电能呢？又是如何转化的呢？ 【分析】火力发电原理

【问题思考】火力发电过程中能量转化方式及存在弊端。

【讨论】火力发电弊端：经多次能量转换，能量损耗大，燃料的利用率低；环境污染严重。【板书】

一、化学能转化为电能

1.火力发电（1）能量转换（2）存在的问题

【问题思考】能否将化学能直接转化为电能？ 【引导】引导分析

【探究1】

把一块锌片和铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯中,观察实验现象(注意两块金属片不要相接触,下同)请记录现象。

铜片：

无明显变化

锌片： 表面产生气泡 2．原电池

（1）定义：将化学能转化为电能的装置

【多媒体演示】演示铜锌原电池的工作原理，并分析讲解该电池中正、负极的判断方法，各电极的反应类型。

【观察】动画中电子的流向、电流的方向、H+的移动方向、气泡产生的位置。【板书】

（2)Zn－Cu原电池的工作原理 【听讲】原电池的反应原理并记录。【启发】电能和氧化还原反应之间的关系

【板书】

（3）原电池反应的本质：氧化还原反应

【设问】上述装置能产生电流，其它类似的装置是否也能产生电流？

第五篇：《化学能与电能》教学设计

三维目标：

①通过实验探究初步认识一些常见的化学电源。

知识与技能：

②能从能量转化、装置、电极反应等方面区别充电和放电反应。

③初步了解化学电源在生产和生活中的应用。

过程与方法：

①学会运用观察、实验、查阅资料等多种方法获取信息。

②通过对几种新型实用电池的认识，提高自主学习化学的能力。

情感、态度

①将电池的知识应用于生产实际，使学生体会学以致用。

与价值观

②通过了解电池对社会的贡献，逐步形成可持续发展的思路。

教学重点：

各种电池的区别及优缺点

教学难点：

能量转化、装置、电极反应等方面区别充电和放电反应

教学方法：

分析比较法

教学准备：

多媒体课件、实验用品

教学过程：

第二课时

【复习】

请同学们利用铜和硝酸银的反应设计一个原电池，指出正负极，写出电极反应。

[引言] 干电池是我们常用的电池，干电池大家非常熟悉，其实干电池是化学电源的一种，化学电源就是利用原电池原理制造的具有实际应用价值的各种电池。它的内部构造大家清楚吗？它的放电原理是什么？下面让我们具体来了解化学电源。

化学电源就是利用原电池原理制造的具有实际应用价值的各种电池，简称电池。

二、发展中的化学电源

1、干电池

最早使用的，大家熟悉的干电池——锌锰电池。它是一种一次性电池，放电后不能充电（内部的氧化还原反应是不可逆的）。

[观察]干电池的外型，说出在日常生活中的用途，了解干电池的内部结构。

【图片和实物展示】

①干电池的构造：石墨棒、MnO2糊、NH4Cl糊、锌筒。

②电极反应：

正极：2NH4++ 2e-= 2NH3+H2 负极：Zn － 2e-→ Zn2+

总反应：Zn +2NH4+= Zn2++ 2NH3+H2

2MnO2+H2=2MnO(OH)ZnCl2+4NH3=[Zn(NH3)4]Cl2

③优缺点：

优点：体积小，携带方便。

缺点：一次性电池，放电之后不能充电。锌皮被腐蚀而穿导致电解液外溢。废旧电池污染环境。

④改进：外壳套上金属筒或塑料筒的方法改成了防漏电池；将糊状NH4Cl换成湿的KOH，并在构造上作了改进，制成了碱性锌锰电池，延长了电池的使用寿命。

[思考与交流] 干电池即使不使用，过一段时间也会失效，在购买、保存和使用干电池方面你有何经验和建议？

提示：购买后及时使用；电器暂时不用时，将电池及时取出；新旧电池不要混合使用；旧电池要集中处理等等。

[过渡]干电池虽然有体积小，携带方便等优点，但是一次性电池，放电之后不能充电，易造成污染。所以，可充电电池是一种实用价值更高的电池，现在广泛的应用于各种电器中。

【问题】

请同学们举例说明，哪些电器中使用了可充电电池。汽车用的电瓶是一种什么样的化学电源？

2、充电电池

充电电池又称为二次电池，它在放电时进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行（利用直流电进行充电），使电池恢复到放电前的'状态。这样可以实现：化学能转换为电能（放电）、再由电能转变为化学能（充电）的循环。

（1）铅蓄电池

①结构：

[展示] 铅蓄电池（简称蓄电池）：

②电池反应（放电）：

正极：PbO2 + 4H+ + SO42-+ 2e-→ PbSO4 + 2H2O

负极：Pb + SO42--2e-→ PbSO4

总反应：PbO2 + 4H+ + SO42-+ Pb ==2PbSO4 + 2H2O

③优缺点

优点：可以循环使用，更加经济实用。

缺点：由于电池制造工艺等方面存在不足，实际上冲放电电池的冲放电次数仍有限制，且使用是否得当，对电池的工作状态及寿命影响很大。

应用：最早使用的充电电池是铅蓄电池。目前，汽车上使用的电瓶大多仍是铅蓄电池。

（2）镍镉电池

由于现代社会对耗电量高的便携式电器需求很大，所以化学家研制了新型的封闭式体积小的充电电池——镍镉电池。

①电池反应（放电）：

正极：2NiO(OH)+ 2H2O + 2e-→ 2Ni(OH)2 + 2OH-

负极：Cd + OH--2e-→ Cd(OH)2

总反应：Cd + 2NiOOH + 2H2O = Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2

②优缺点：

优点：体积小携带方便，可镍镉电池以反复充电500次以上。

缺点：镉是致癌物质，废弃的镍镉电池如不回收，会严重污染环境，这制约了镍镉电池的发展。镍氢电池的面世初步解决了这个问题。

应用：广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等。

（3）锂离子电池

目前，手机常见电池类别有：Ni-MH（镍氢电池）、Li-ion（锂电池）、LiB（液体锂离子电池）、LiP（聚合物锂离子电池）。

优点：重量小，绿色环保。

缺点：能量储存少，使用时间短。

应用：笔记本电脑、移动电话、数码照相机、摄像机等等。

【思考与交流】

课本43页

【过渡】

燃料燃烧是一种剧烈的氧化还原反应，通过燃烧释放的热能再转化为电能（如火力发电），其能量转化率不高。我们来学习一种新型电池—燃料电池。

3、燃料电池

【分析】

燃料电池就是利用原电池的工作原理将燃料和氧化剂（如O2）反应所放出的化学能直接转化为电能的一种高效、对环境友好的装置。燃料电池的能量转化率理论上可以高达85%~90%（现在实际利用率已达到40%~60%）。

①燃料电池组成：

燃料：氢气、甲烷（天然气）、甲醇、乙醇、汽油等。

氧化剂：氧气、空气等。

电极：石墨

电解质：硫酸或KOH溶液

【思考与交流】

从组成上看，燃料电池与普通干电池和可充电电池有何不同？

燃料电池与普通干电池和可充电电池比较：普通干电池和可充电电池反应物储存于电池内部，燃料电池反应物不是储存于电池内部，由外部设备提供。电池装置只是反应器。

②电极反应：以氢氧燃料电池为例：

电解质：H2SO4

负极：2H2－4e-＝4H+； 正极：O2＋ 4H+＋4e-＝ 2H2O

总反应：2H2＋O2＝2H2O

电解质：KOH

正极：O2 + 2H2O + 4e-→ 4OH-；负极：2H2 + 4OH-－ 4e-→ 4H2O

总反应：2H2 + O2 == 2H2O

③优点：燃料可以从外部源源不断的输入，能量利用率高，减少废电池的污染，电池反应产物对环境没有污染。

〖过渡〗其实最好最清洁、最经济、最实用的能源是太阳，我们可以探究以下太阳能的利用。

〖板书设计〗

二、发展中的化学电源

1、干电池（锌锰电池）

2、充电电池：（1）铅蓄电池（2）镍镉电池（3）锂离子电池

3、燃料电池

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8.电能转化为化学能教案

9.多元智能与化学教案的结合