6.1 化学反应与能量变化（第二课时）教学设计 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

教学设计 课程基本信息 学科 化学 年级 高中一年级 学期 春季 课题 化学反应与能量变化（第二课时）化学反应与电能 教学目标 1、理解原电池的工作原理，进一步体会氧化还原反应的本质，并能从多角度分析和解释化学反应中的能量变化。 2、认识简单原电池的结构，初步构建原电池模型。 3、通过对原电池原理和形成条件的探究，体会“提出假设-实验探究-得出结论”的认知模式，发展探究能力。 4、了解干电池、充电电池、燃料电池等发展中的化学电源的特点。 教学内容 重点：化学反应中能量变化的本质；化学能转化为电能的装置特点及原理。 难点：化学能转化为电能的装置特点及原理。 教学过程 【学生活动】学生展示预习检测和预习时的疑惑，为课堂问题解决准确定位。 【引入】我们日常使用的电能主要来自火力发电。火力发电是通过化石燃料燃烧时发生的氧化还原反应，使化学能转化为热能，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，带动发电机发电。火力发电过程中，化学能经过一系列能量转化过程，间接转化为电能。其中，燃烧（氧化还原反应）是关键。 展示我国发电结构图的两张图片 火力发电是我国当前主要的发电类型，但清洁能源的所占比例逐年上升。 【思考与交流】能否把化学能直接转化为电能？ 1、 煤炭是非可再生资源，会造成能源危机 2、煤炭燃烧会产生污染性气体 3、经多次转换，能量损耗大，燃料的利用率低 【提问】有没有一种装置直接把化学能转化为电能？ 【回答】电池 【学生实验探究一】电流的形成 【实验6-3】 (1) 将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象。 (2) 用导线连接锌片和铜片，观察、比较导线连接前后的现象。 (3) 如图6-6所示，用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表，观察电流表的指针是否偏转。 【学生展示】用平板展示实验现象，为教师讲解原电池工作原理做出铺垫。 现象：当锌片与铜片插入稀硫酸时，锌片上有气泡产生，铜片上无气泡产生；用导线将锌片和铜片相连后，铜片上有气泡产生；串联电流表后，电流表指针发生偏转，说明导线中有电流通过。 【提问】怎么解释这种现象？ 【回答】Zn 比Cu活泼，用导线连在一起时，Zn片失去的电子变成Zn2+进入溶液。 锌片：Zn－2e－ = Zn2+（氧化反应）电子经导线流向Cu片， 溶液中的H＋由于电场作用下移向Cu片得电子被还原成H2。铜片：2H+＋2e－ = H2 ↑（还原反应） 【教师讲解】：原电池工作原理 原电池原理是将氧化反应和还原反应分别在不同的区域进行，可以使氧化还原反应中转移的电子通过导体发生定向移动，从而形成电流。 【学生实验探究二】 原电池的构成条件 实验序号 第一组：实验①②③④ 实验装置 ①　　 ② ③　 ④ 能否构成原电池 构成原电池条件一 实验序号 第二组：实验⑤⑥⑦ 实验装置 ⑤　　　⑥　　　　 ⑦ 能否构成原电池 构成原电池条件二 实验序号 第三组：实验⑧⑨ 实验装置 ⑧　 ⑨ 能否构成原电池 构成原电池条件三 实验序号（四） 第六组：实验⑩ 实验装置 ⑩ NaOH溶液 能否构成原电池 构成原电池条件四 【自主小结】原电池构成条件 理论上，自发的氧化还原反应均可构成原电池。 具体条件是： ①具有活泼性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)； ②溶液：两电极均插入电解质溶液中； ③导线：两极用导线相连，形成闭合回路。 【学生实验探究三】 【素养提升】水果电池的设计与制作 体会原电池的工作原理和构成条件。 思考 ：水果电池中，水果的作用是什么？ 课堂构建：自主总结本节课的主要内容，画出思维导图。 【作业布置】 每个小组查找一种新型电池的信息（包括基本概念，基本原理，应用）， 合作撰写调查报告，下节课进行汇报展示。 【教学反思】 “简易电池的设计与制作”探究活动，通过制作水果电池、简易电池和趣味电池演示实验的设计，引导学生在应用原电池原理基础上，进一步探讨原电池的构成要素及其性质、作用。不仅使学生学习、体验了科学探究的过程和方法，还能巩固其对原电池装置的认识，将教材隐含的原电池的构成要素、原电池电极的选择等重要知识点显性化地落实。 2010 火电 水电 核电 风能 太阳能 79.2 17.2 1.8 1.1 0 2015 火电 水电 核电 风能 太阳能 73.7 19.4 2.9 3.2 0.7 2019 火电 水电 核电 风能 太阳能 69.6 17.4 4.6 5.4 3 学科网（北京）股份有限公司 $$