山东省聊城临清二中高中化学 第二章 第二节化学能与电能教学设计化学.docx

山东省聊城临清二中高中化学第二章第二节化学能与电能教学设计化学

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教材分析

《山东省聊城临清二中高中化学》第二章第二节“化学能与电能”的内容，紧承上一节化学能的概念，深入探讨化学能如何转化为电能。本节以原电池原理为核心，通过活泼性不同的金属与电解质溶液构成的原电池模型，让学生理解电极反应、离子移动及电子传递等基本概念，与实际应用如干电池、燃料电池等相结合，强化理论知识与实践技能的关联。课程设计将侧重于通过实验和案例，深化学生对能量转换本质的认识，培养其科学探究能力，并符合高中二年级学生的知识水平和认知发展需求。

核心素养目标分析

本节课程围绕化学能与电能的转化，旨在培养学生以下核心素养：科学探究能力，通过实验观察与分析，理解原电池的工作原理；科学思维，能运用化学知识解释原电池中的能量转换过程；创新意识，设计简单的原电池模型并推测其性能；社会责任感，了解化学能在生活中的应用及其对环境保护的意义。通过这些核心素养的培养，学生将能更好地理解化学能与电能之间的关系，提高解决实际问题的能力，并形成可持续发展的观念。

教学难点与重点

1.教学重点

-原电池的工作原理：包括电极反应、电子流动、离子迁移等基本概念。

-化学能与电能转化的条件与过程：理解不同金属的活泼性差异对能量转化的影响。

-原电池的应用实例：分析干电池、燃料电池等实际应用中化学能向电能转化的具体过程。

2.教学难点

-电极反应式的书写：学生往往难以准确书写电极反应式，需要通过实例和练习加以巩固。

-原电池电动势的计算：理解标准电极电势的概念，并掌握利用标准电极电势计算原电池电动势的方法。

-实验现象与理论解释的结合：学生需能够将观察到的实验现象与相应的化学反应原理相结合，从而深入理解原电池的工作机制。

-能量转换效率的理解：引导学生认识到在实际应用中，由于各种因素（如内阻、极化现象等），化学能向电能的转换并不总是高效的。

教学方法与手段

1.教学方法：

-讲授法：通过生动的语言和图示，向学生讲解原电池的基本原理和关键概念。

-讨论法：组织学生就电极反应、能量转换效率等难点问题进行小组讨论，促进知识的内化。

-实验法：设计一系列原电池实验，让学生亲自动手操作，观察现象，增强实践体验。

2.教学手段：

-多媒体教学：利用PPT、视频等展示原电池的原理、反应过程和应用案例，增强直观感受。

-教学软件：运用模拟软件，模拟原电池工作过程，帮助学生理解抽象概念。

-网络资源：提供在线学习资料，鼓励学生自主探索，拓宽知识视野。

教学过程设计

1.导入环节（5分钟）

-利用生活实例（如手机电池的使用）引出化学能与电能的转化问题，提出问题：“手机电池是如何将化学能转化为电能的？”激发学生思考。

-通过展示几种常见的电池图片，引导学生观察并讨论这些电池的异同点，为新课的学习做好铺垫。

2.讲授新课（15分钟）

-结合导入环节的问题，讲解原电池的工作原理，明确电极、电解质、电极反应等概念。

-通过图示和动画，详细阐述电子流动、离子迁移的过程，帮助学生理解化学能与电能的转化过程。

-介绍标准电极电势，讲解如何利用标准电极电势计算原电池电动势。

3.巩固练习（10分钟）

-设计具有代表性的练习题，让学生当堂完成，如书写电极反应式、计算电动势等。

-组织学生进行小组讨论，共同分析解题思路，教师巡回指导，解答学生疑问。

4.课堂提问（5分钟）

-针对本节课的重点内容，设计问题，抽查学生对知识的掌握情况。

-鼓励学生提问，针对学生的问题进行解答，巩固知识点。

5.实验探究（10分钟）

-设计一个简单的原电池实验，让学生分组进行实验操作，观察现象。

-引导学生将实验现象与理论知识相结合，解释原电池的工作原理。

6.创新与拓展（5分钟）

-提出问题：“如何提高原电池的能量转换效率？”引导学生思考，培养创新意识。

-结合实验结果和理论知识，讨论影响原电池能量转换效率的因素，拓展学生思维。

7.课堂小结（5分钟）

-教师引导学生总结本节课的学习内容，强化重点知识。

-强调化学能与电能转化在实际生活中的应用，提高学生的社会责任感。

8.布置作业（5分钟）

-设计具有挑战性的作业，让学生在课后进一步巩固所学知识。

-鼓励学生查阅资料，了解新型电池的发展及其在可持续发展中的作用。

知识点梳理

1.原电池的基本组成

-电极：正极和负极，分别由不同活泼性的金属或金属氧化物构成。

-电解质：提供离子，使电流在电池内部形成闭合回路。

-隔膜：防止电极间直接接触，允许离子通过。

2.原电池的工作原理

-电极反应：氧化反应在负极发生，还原反应在正极发生。

-电子流动：从负