6.实验活动6 化学能转化成电能 教学设计 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

实验活动6 化学能转化成电能 教学设计 课程基本信息 学科 化学 年级 高一 学期 春季 课题 实验活动6 化学能转化成电能 教科书 书 名：普通高中教科书化学必修第二册(2019新版) 出版社：人民教育出版社 出版日期：2019年6月 教学目标 1.以柠檬电池及铜锌原电池为例，发现化学能可以转化为电能，并认同其意义，发展能量观及社会责任感； 2.通过方案设计、实验探究、分析推理，认识并能总结原电池的构成要素，初步认识简单原电池的工作原理，发展宏微结合、证据推理、科学探究等化学学科核心素养； 3.基于铜锌原电池初步认识并理解简化的原电池认知模型，能应用模型判断原电池的正误，发展模型认知素养。 教学内容 教学重点： 1.原电池的概念、构成要素、原理及其中的能量转化关系； 2.发展“证据推理与模型认知”的化学学科核心素养。 教学难点： 1.原电池构成要素的探究和工作原理的分析； 2.原电池概念和模型的建构。 教学过程 课前准备：柠檬若干、小刀、锌片、铜片、石墨棒、导线、发光二极管、稀硫酸溶液、电流表 流程 详细过程 设计意图 【新课引入】 导入—DIY柠檬电池 感受水果电池 教师：听说水果居然是可以发电的？真的吗？一起来看看呢 视频：柠檬水果电池点亮大台灯 教师：看来水果确实可以发电，大家想不想动手试一试呢？接下来请大家看到你们桌上的实验器材，分别有柠檬、锌片、铜片、导线、小刀、发光二极管等（强调发光二极管两端长度不一样，如果连接之后发现二极管不亮可以选择调换其连接方向） 【活动一】：分小组用柠檬、锌片、铜片、导线、发光二极管等制作水果电池，观察发光二极管的发光情况。 学生：观察并记录实验的现象 以水果发电激发学生探究欲望 小组设计构成 电池的方案 教师：发光二极管亮了，说明了什么？ 学生：有电流，水果发电了...... 教师：电流是如何形成的呢？ 资料卡片：金属里面有大量自由电子，它们可以自由移动。平时金属内自由电子的运动方向杂乱无章，但是接上电池之后，它们就受到了推动力，就会做定向移动，电荷的定向移动形成电流。 教师：什么类型的反应会有电子转移呢？ 学生：氧化还原反应 教师:该水果电池中主要是哪些物质间发生了反应呢？ 学生：柠檬酸与锌片 教师：若用稀硫酸代替柠檬酸，也就是锌和稀硫酸该氧化还原反应为例，你能设计出电池的装置吗？装置中应该包含哪些构成要素呢？请小组内设计简易的电池装置，并画图说明。你们的设计能产生电流吗？电子在图中是如何转移的？ 【活动二】：小组讨论设计方案并画图说明 思考原电池的工作原理 初步建构原电池装置模型 实验探究验 证实验方案 分析实验 总结原理 教师：共同总结合理方案。 【活动三】：各组对提出的方案进行实验，并记录好实验现象。 学生：小组汇报各组实验结果。对比分析实验装置及实验现象。 师生：对比分析以上的几种方案，选出正确的模型做详细分析。 教师引导回答：该实验中锌片逐渐溶解并产生少量气泡，电流表指针偏转，铜片表面有大量气泡。 教师：电流表指针偏转，说明有电子在定向移动，电子哪里来的呢？ 学生：锌失去电子 教师：失去的电子怎么移动呢？ 学生：经过导线到铜片上 教师：铜片表面的气体是什么呢？学生：是氢气 教师：铜片会和稀硫酸反应吗？ 学生：不会反应 教师：那氢气怎么来的呢？ 学生：思考后回答溶液中的氢离子得到电子产生氢气。 教师提示：外电路中电子由锌片定向移动到铜片上，内电路也就是稀硫酸溶液中离子如何移动呢？ 教师：当带负电荷的电子定向移动到铜片上时，正负电荷相互吸引，那...... 学生：带正电荷的氢离子、锌离子定向移向铜片 教师：带负电荷的阴离子如何移动，比如硫酸根离子？ 学生：定向移向锌片 教师：像这样的将化学能转化为电能的装置就是原电池 教师：接下来再通过动画加深对原电池原理的理解 教师总结：在该模型中外电路带负电荷的电子从锌片移向铜片，内电路中带负电的离子从铜片周围移向锌片周围，形成闭合回路，于是就有定向移动的电荷，就形成电流，这就是电流表指针偏转的原因。 教师：规定电子流出的一极为负极，流入的一极为正极，你能判断出该原电池的正负极吗？ 学生：锌为负极 铜为正极 教师：锌失去电子发生什么反应？学生：氧化反应 教师：铜片上氢离子得到电子发生什么反应？ 学生：还原反应 学生：在正确的装置图中标出原电池的正负极、电极反应方程式、电子、离子的运动方向。 在实验中分析原电池装置的工作原理并建立模型 在实验中分析原电池装置的工作原理并建立模型 归纳总结 构成要素 教师：对比以上的几组实验及对原电池模型的分析，你认为形成原电池应该有哪些构成要素？ 【活动四】：组内讨论原电池构成要素 学生：氧化还原反