《化学能与电能》第一课时教学设计（最终版）

第一篇：《化学能与电能》第一课时教学设计（最终版）

《化学能与电能》第一课时教学设计

一、设计思想

根椐课标的要求，在课堂教学中实施以探究为核心的多样化教学方式，本课根据学生已掌握的有关知识入手，通过小组合作学习，实验探究来组织课堂教学。

1、从对“火力发电”进行完整透彻的剖析入手，提出如何将化学能直接转化为电能，引入新课学习。

2、通过的化学实验，帮助学生探究和理解化学能转化为电能的原理，并认识其本质是氧化还原反应。

3、学生根据提供的材料，设计装置示意图，并根据示意图进行分组实验、小组讨论，判断哪些装置可以形成原电池，最终得出构成原电池的条件的结论。

4、通过课本上的实践活动——水果电池的制作，实现本课教学内容的应用和延伸，让学生体验科学探究的艰辛与喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。

二、教材分析

1、本节在教材中的地位及作用

本节课是新课标人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》的教学内容，是电化学中的重要知识。初中化学已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在选修模块“化学反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量。该节内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。该节分为两课时教学，本课为第一课时。通过本课的学习，能使学生清楚地认识原电池的工作原理和构成条件，初步形成原电池的概念，并能够写出电极反应式和电池反应方程式。

生活在现代社会，学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识。当学生了解了化学反应中能量转化的原因，并感受了探究化学能与热能的相互转化过程之后，会对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。正是基于学生的这种心理特征，教材开始的几个设问，把学生带进了“化学能与电能之间相互转化”研究之中。从能量转换角度看，本节课程内容是对前一节课中“一种能量转化为另一种能量，能量也是守恒的；化学能是能量的一种形式，它同样可以转化为其他形式的能量，如热能和电能等”论述的补充和完善。从反应物之间电子转移角度看，原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用；从思维角度看，“将化学能直接转化为电能”的思想，是对“化学能→热能→机械能→电能”思维方式的反思和突破。

2、教学目标

（1）知识与技能

①初步掌握原电池的概念和形成条件，理解原电池的原理。②训练学生的实验操作技能。

（2）过程与方法

①通过教师创设问题情境、学生进行实验探究，帮助学生自主建构原电池的概念，理解和掌握原电池的原理。②通过化学史实引导学生以问题为中心发现问题、解决问题的学习方法。

（3）情感态度与价值观

①通过对原电池工作原理及条件的探究，培养浓厚的学习兴趣，养成严谨求实的科学态度。②利用微型实验进行探究，树立绿色化学理念，培养科学发展观，增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。

3、教学重、难点

教学重点：原电池的工作原理和构成条件。

教学难点：通过对原电池实验的探究，引导学生从电子转移角度理解化学能转化为电能的本质。

三、学情分析

高一学生好奇心强，思维活跃，能积极主动地学习。学生在必修1中已经学习了钢铁的腐蚀，在日常生活中也见到各种类型的电池，认识到生活中处处有化学。也已经习惯了新教材的学习思路和学习方法，同时已具备一定的化学思维基础和基础实验技能，这些都将提高学生学习本课的积极性，也为提高学生的课堂解决问题能力和实践动手能力创造了条件。

四、教学策略与教学手段

(1)采用以实验探究的方法为主导，综合运用观察法、实验法、发现法、讨论法等方法。

(2)借助问题探究、实验探究等手段，运用计算机多媒体技术等辅助手段。

五、学法指导

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，但学生初次接触电化学知识，对原电池的工作原理有神秘感和探索欲望，要充分利用学生的好奇心和求知欲，设计层层实验和问题情境，使学生在自主实验、积极思考和相互讨论中自己发现问题、分析问题和解决问题。

根据学生的知识结构、心理特点和教学内容的实验需要，采用分组实验探究、问题探讨、分析推理和比较归纳等方法，并结合多媒体进行辅助教学。在实验→观察→讨论→推测→验证的过程中，学习和理解原电池的概念、原理和构成条件。通过本课的学习，使学生养成善于观察、善于思考的习惯，并学会运用观察、比较、归纳等方法去分析、解决问题，达到学以致用的目的。

六、教材处理

1、把教材中“实验2-4”改为5个对比分析的探究实验,并增加原电池产生电流原因的实验探究和原电池形成条件的实验探究，以培养学生的观察能力、思维能力、实验能力。主要采用了实验探究法、问题探讨法、分析推理和比较归纳法等教学方法，更好地突出本课重点，突破难点，完成教学目标。

2、通过播放原电池工作原理的flash动画，将学生看不见的微观世界宏观化，从而降低教学难度，增强教学的直观性，有利于帮助学生理解化学能转化为电能的原理，并认识其本质，提高了课堂效率。

七、教学程序

教与学是有机结合而又对立统一的，良好的的设想，必须通过教学实践来实现。

（一）创设问题情景，引导学生建立新思维

1、创设问题情景，引入课题

（1）指导学生阅读课本关于电力在当今社会的应用和作用，提出问题：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？

（2）多媒体呈现2018年我国发电总量构成图和火力发电的相关图片、影响和图表，引导学生分析燃烧的氧化还原本质及其能量的变化。

2、建立新思维，提出新的研究任务

（1）引导学生讨论分析火力发电的利与弊，提出问题：能否将化学能直接转化为电能？怎样实现这个转变？

（2）通过分析火力发电的利与弊，实现从“化学能→热能→机械能→电能”思维模式向“将化学能直接转化为电能”新思维模式的转换，同时形成高效利用燃料，不浪费能源，积极开发高效清洁燃料的意识。这种通过问题情景的引入方法，不仅能激发学生的学习兴趣和探究热情，又能使学生明确学习目标，进入学习主题，避免思维的盲目性。

（二）师生互动，传授新知

这部分的教学分为原电池的工作原理和原电池的构成条件两部分的学习。为了更好地完成教学目标，达到良好的教学效果，采用分组探究，再结合设疑法，分析推理和比较归纳法等教学方法，并结合多媒体进行教学。

1、原电池原理教学时，我采用问题引导，实验探究，动画模拟，讨论交流，归纳总结等方法。

(1)设置阶梯式问题，对学生进行探究思路引导：

问题1：氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能转化为热能，再经过一系列能量转换环节才能转化为电能。那么要使氧化还原反应释放的能量不经过热能，而直接转化为电能，所要解决的第一问题是什么？（电子的定向移动形成电流）问题2：若将氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，那么，怎样架设桥梁使电子从还原剂区域转移到氧化剂区域，同时形成电流？

问题3：怎样知道所架设的桥梁中有电子流过？ 如何从电学角度考虑仪器选择和组装问题？

通过这些问题，既可以帮助学生理解实验设计的思路和实验操作的原理，顺利完成实验；又可以培养学生质疑问难的精神，掌握质疑问难的方法，提高质疑释疑能力。

(2)实验探究：原电池及其原理

将学生分为两组，进行实验探究，观察实验现象并记录，小组成员根据每组实验设置的问题，进行交流讨论，列出自己的想法。

[投影实验内容] 实验序号 实验1 实验2 实验步骤 锌片插入稀硫酸 铜片插入稀硫酸 实验现象 思考问题 寻找答案 问题1：反应中哪种物质失去电子？哪种物质得到电子？ 问题2：Zn是通过什么途径将电子转移给溶液中的H＋的？问题3：怎样想办法让这种电子的转移变成电流？ 组内交流 列出想法 实验序号 实验3 实验4 实验步骤 将锌片和铜片用导线连接，平行插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象。将锌片和铜片用导线连接，插入盛有稀硫酸的烧杯中，在导线之间接入灵敏电流计，观察现象。实验现象 思考问题 寻找答案 问题1：反应中哪种物质失去电子？哪种物质得到电子？ 问题2：电子从Zn到溶液中H＋经历了哪种途径？问题3：导线在这个过程中起到什么作用？问题4：电流计在这个过程中起什么作用？ 组内交流 列出想法

通过学生的实验操作及能实验现象的观察，发现实验③和实验④中化学能直接转化为电能。并对实验结果进行探讨交流，要将化学能直接转化为电能，必须将氧化反应和还原反应在不同区域进行，同时架设桥梁，使电子从还原剂区域转移到氧化区域，形成电流。将化学能转化为电能的装置，叫做原电池。这样做不仅培养学生的实验动手操作及分析观察能力，而且通过实验说话，避免了教师教学上单调性。

[动画模拟]铜锌电池的工作原理

通过具体生动的动画，将学生看不见的微观世界宏观化，从而帮助学生明确原电池的化学原理，学生归纳，共同完成：（1）电极反应式和总反应方程式：

负极(锌)： Zn－2e－＝Zn2＋（氧化反应）正极(铜)： 2H+＋2e－＝H2↑（还原反应）

总反应式： Zn＋2H+＝Zn2＋＋H2↑

（2）原电池中的电极名称：

负极：电子流出的一极（如上述原电池中的锌片）；正极：电子流入的一极（如上述原电池中的铜片）

2、教材中“构成原电池的条件”这一讨论题，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，我在这部分内容教学时，主要采用实验探究法。把学生分3个小组，共9个实验，每组都是对比实验。通过本组实验装置是否产生电流，若不能产生，与铜锌原电池对比，分析可能的原因；若能产生，也与铜锌原电池对比，有什么共同点，从而得出原电池的构成条件之一。

[投影实验内容]

根据学生的实验结果，引导学生分析总结原电池的构成条件。

“师生互动”式教学模式是以问题的发现、探究及解决为主要线索，教学中突出教师的主导性和学生的主体性在探究过程中的合作与互动，最终达到培养学生发现问题及解决问题能力的目的。在操作中，教师要及时捕捉学生在探究过程中碰到的问题或困难，适时予以指导和调控，防止学生在探究过程中出现盲目性、随意性与低效性。对学生来说，学习过程的每一个环节，都需要发挥主观能动性，在不断思考和探索中去自我建构，完善认知结构。

（三）反馈练习

适当的课堂练习一方面是学生对本堂课学习情况的反馈，同时使学生对所学知识巩固加深。为此，使用多媒体展示，根据条件组合原电池。

（四）实践活动

在完成上述内容后，指导学生制作水果电池，培养学生实践创新能力。从正逆两个方面锻炼学生对原电池构成条件的应用，而且达到学以致用，使学生觉得化学就在我们身边，从而激发学生学习兴趣，启迪学生思维。

（五）课堂小结

一堂课接近尾声时，适当的课堂小结是必要的，它不仅仅是本节教学知识的回放，还可将本节课知识贯穿联系起来，起到画龙点睛的作用。

（六）作业布置（课本P.41 “科学探究”，课本P.44.1）

适当的课后作业既有助于教师对学生情况的掌握，也有利于学生加深对所学知识的应用。

八、效果预测

通过这样教学过程的实施，将难点建立在实验基础上进行分散，将使学生易于理解和掌握，培养了学生实验探究的能力，突显了重点，突破了难点，能够达到预期的教学目标。

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：《化学能与电能》第一课时教学设计(教案)

《化学能与电能》教学设计 【教材分析】

本节内容是重要化学反应原理知识，也是深入认识和理解化学反应特点和进程的入门性知识，同时本节内容又是在社会生产、生活和科学研究中有广泛应用的知识，是对人类文明进步和现代化发展有重大价值的知识，与我们每个人息息相关，知识的重要性决定了本节学习的重要性。本节内容主要分为三部分，内容清晰：火力发电、原电池实验探究（包括概念、工作原理、组成集创造性应用）和技术产品（各种化学电源的设计、工作原理和应用），其中第二部分是重点也是难点，是本节内容的核心部分，应当重点介绍，第三部分中的燃料电池是生活中的新产品，可用于学生扩充视野，提高分析问题解决问题能力典型材料。

初中化学已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在选修模块“化学反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量。本节《化学能与电能》部分既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。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，如新课引入的演示实验2-4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；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，又通过“科学探究”和“思考与交流”，自己探究讨论归纳出“组成原电池的条件”。同时，电池发明史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2-4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。(自主探究探究1)（2）教材中“组成原电池的条件”时设致了“科学探究”，为学生提供充足的时间探究，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必要条件。(自主探究探究2)（3）在完成上述内容后，可以让学生通过化学历史故事延伸课堂，拓展视野。最后通过原电池原理的应用以及了解电池历史，不仅让学生体验学习化学乐趣，同时拓展学生是知识视野。(自主探究探究3)

这样处理教材内容后，教学就可按“自主、合作、探究、发展”的学习方式进行。设计思路如下：教师设置问题情境和实验情境，学生通过实验设计、动手实验探讨原电池原理。然后开展探究性实验：通过提供材料，让学生设计实验方案，分组讨论、实验探究，归纳构成原电池的条件。最后最后通过原电池原理的应用以及了解电池历史，不仅让学生体验学习化学乐趣，同时拓展学生是知识视野 【学生情况分析】 1.知识基础

学生通过必修I的学习，已经了解了氧化还原反应的实质是电子的得失或偏移，通过初中物理的学习已经知道带电粒子的定向移动形成电流，知道电流的形成的基本条件：有电源，形成闭合回路。但是学生对于将一个氧化还原反应分为两个半反应在两个不同场所发生这种情况是第一次接触，因此在本节课教学中设置了“将锌粉和稀硫酸直接接触进行反应”这一演示实验和“如何检验是否有电流产生？”这一问题，淡化了其中相对于他们知识水平而言较为难以理解的电极电势的知识，而从实际需要出发，实现氧化剂和还原剂分开的设计思想，然后通过实验事实的直观材料去分析原电池的工作原理，降低难度，符合学生的认知规律。2.实验技能基础

高一学生已经具备一定动手能力和实验设计能力，同时学生也已经具备一定的电路组装能力。因此本节课主要采用学生实验获得大量的感观材料之后加以分析的方法来进行学习。【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 【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 【设计思路】

设计出一套可以将化学能转变成电能的装置的必要性→设计出一套可以将化学能转变成电能的装置的可行性（氧化还原反应的实质的分析）→设计出一套原电池→分析原电池的形成条件→研究原电池的工作原理（氧化还原反应的实际应用）。本节课的内容主要由“能否实现直接将化学能直接转变成电能？”、“如何实现直接将化学能直接转变成电能？”、“如何确保实现直接将化学能直接转变成电能？”和“化学能是如何直接转变成电能的？”这四个问题贯穿起来，学生在思考这些问题的过程中，思维的发散性和缜密性都得到了一定程度的锻炼，同时也加深了对氧化还原反应的理解，了解氧化还原反应和原电池装置之间的联系。而在实施过程中，在实验用品的选择上，提供了多样化的实验用品，让学生可以积累到尽可能多的实验素材，获取更多的感观材料，然后从众多的材料中找出共性、规律，从而使学生的思维的有序性得到一定程度的锻炼，与此同时，对原电池的形成条件这一知识的理解也就顺理成章了。

教师创设情景，学生通过思考得到启发，通过分组实验探讨原电池原理。然后开展第二个探究性实验：通过提供材料，让学生设计实验方案，分组讨论、得出最佳方案，实验探讨构成原电池的条件。最后通过原电池原理的应用以及了解电池历史，让学生体验学习化学乐趣，同时拓展学生是知识视野。【教学方法】

1、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

2、教学中以教师为主导，学生为主体，教材为主线，思维为中心

3、利用计算机软件（CAI）,化微观、抽象为具体、直观、形象 【学习方法】预习——实验——观察——思考——讨论——总结

【教学准备】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。【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 【板书设计】

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 【教学评价】

1.学生学习效果评价

根据课堂实时反馈和学案完成情况我统计和分析了学生的学习效果：(1)从知识层面上，都了解了原电池与氧化还原反应之间的关系，认可原电池的形成条件，会判断简单原电池的正负极，书写相应的电极反应式，一小部分同学了解了有关盐桥的简单知识。(2)从过程与方法层面，所有同学都能根据装置图进行验证性实验，得出相关实验信息，并详细记录，一部分同学能有条理的设计出相应的实验方案，进行验证，分析试验信息，得出规律。2.教师教学效果评价 在本节课中，我通过设计原电池这一装置的可行性研究这一环节，为基础较好的同学搭建一个较好的平台，实现学科内以及学科间知识的综合以及对氧化还原反应相关知识的提升，而同时也复习了各种基本反应类型特别是氧化还原反应的特征；通过设置原电池装置的设计这一环节，实现不同层次学生之间的相互交流和合作，让基础较好的同学在设计过程中充分体会到思维的快乐和成功的体验，而基础较差同学也可在其他同学的知道和启发下进行思维与理解。而通过设计原电池形成条件探究这一环节，基础好的同学可通过有序思维，用控制变量的思想指导自己的实验，从而快速得出实验结论，而让基础较差同学积累较多的实验现象这样的直观素材，并在此基础上尝试找出共性，与此同时同时也通过“你是如何决定选取这些材料进行实验的？”这一问题的启发，实现对思维的有序性的培养。【教学反思】

本节课力图以问题为导向，以实验为基础，以探究为方法，以多媒体为手段，不断创设问题情境和实验情景，帮助学生自主建构知识。通过实验模拟，让学生体验科学探究的过程，在探究中学会科学研究方法，提高实验能力、学习能力。通过化学史的引入，拓展了学生的知识视野，从而真正改变学习方式。

本节课的内容始终围绕着化学转变成电能这一核心问题展开，教学设计注重氧化还原反应与原电池原理之间的联系，让学生更深刻认识到原电池是氧化还原反应知识的应用，真正体现了对氧化还原反应这一主干知识的理解的螺旋式上升，符合新课程理念。对原电池构成条件的实验探究设环节，不同的学生设计出不同的实验装置，实现了教学过程学生学习的自主性，同时满足不同层次的学生的不同程度的发展，让不同层次的学生得到不同程度的发展，也是这节课的特点之一。

但是可能在某些环节上过多的给学生探究的机会的话往往就会造成学时的不够，设计内容在45分钟之内完成的时间比较紧张，因此如果时间更充裕一些，效果可能会更好一些。

第四篇：《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

【《化学能与电能》教学设计】相关文章：

1.化学能与电能教案

2.《化学能与电能》说课稿

3.化学能与电能说课课件

4.《化学与电能》教学反思

5.化学能与电能说课稿范文

6.《电能》的教学设计

7.教案化学能与热能

8.电能转化为化学能教案

9.多元智能与化学教案的结合

第五篇：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。