《化學(xué)能與電能（第一課時(shí)）》教學(xué)設(shè)計(jì)

王毅

一、教材分析

高中化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)本節(jié)課的要求是：舉例說(shuō)明化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系及其應(yīng)用。

本節(jié)課是對(duì)前面所學(xué)化學(xué)與能源、氧化還原反應(yīng)、電解質(zhì)等知識(shí)的拓展和應(yīng)用，同時(shí)，也是對(duì)上一節(jié)關(guān)于化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為其他形式能源論述的補(bǔ)充和完善，其將為選修四電化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，起到承上啟下的作用。

二、學(xué)情分析

教學(xué)對(duì)象為省級(jí)示范性高中的學(xué)生，他們基礎(chǔ)好，動(dòng)手能力強(qiáng)，求知欲望高，敢于展現(xiàn)自我。

知識(shí)層面：學(xué)生“掌握了氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)，了解了化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因”、物理課上所學(xué)電學(xué)知識(shí)和生活常識(shí)都為本節(jié)課在知識(shí)層面做好了充分的準(zhǔn)備；

情感層面：日常生活中電池扮演著許多重要的角色，使得學(xué)生對(duì)電池充滿著好奇心和探知欲望；

能力層面：本班學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)較好，初步具備理論分析和探究能力，在教師引導(dǎo)下可以自主分析問(wèn)題。

三、教學(xué)目標(biāo)

（一）三維目標(biāo)

知識(shí)與技能：①認(rèn)識(shí)原電池的工作原理、概念、形成條件；②掌握科學(xué)探究的一般思路和常用方法。

過(guò)程與方法：通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與，與人合作，科學(xué)探究，從而解決問(wèn)題。

情感態(tài)度與價(jià)值觀：培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神；學(xué)會(huì)與他人合作，主動(dòng)交流，體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛和喜悅；構(gòu)建能量轉(zhuǎn)化觀，樹(shù)立節(jié)約能源的意識(shí)。

（二）重點(diǎn)難點(diǎn)：“四個(gè)一”

利用一條思路：發(fā)現(xiàn)問(wèn)題→提出猜想→實(shí)驗(yàn)論證→得出結(jié)論。

使用一種方法：用實(shí)驗(yàn)的方法探究原電池的形成條件，掌握控制變量法在化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。

學(xué)會(huì)一個(gè)知識(shí)：原電池的相關(guān)知識(shí)：定義、原理、形成條件。

體現(xiàn)一種思想：學(xué)以致用的思想。

難點(diǎn)：對(duì)原電池工作原理和形成條件的理解，以及控制變量法在化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。

四、教法與學(xué)法

具體教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要學(xué)法、教法的共同支撐。

學(xué)法指導(dǎo)：教師引導(dǎo)，學(xué)生采用分組實(shí)驗(yàn)探究的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)，小組合作。

教法分析：本節(jié)課采用與學(xué)法相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)法。

五、教學(xué)過(guò)程

（一）設(shè)計(jì)思路

本教學(xué)過(guò)程分為六個(gè)板塊，在重點(diǎn)板塊中，采用在熟悉的知識(shí)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，在教師的支持下提出猜想，實(shí)驗(yàn)探究，得出結(jié)論，在獲取新知識(shí)的過(guò)程中衍生新的問(wèn)題，如此循環(huán)。在成果匯報(bào)和學(xué)生自我評(píng)價(jià)板塊，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

（二）實(shí)施過(guò)程

1.情境引入激發(fā)學(xué)生的興趣：以“天宮一號(hào)”與“神舟九號(hào)”交會(huì)對(duì)接題材為背景，為保障正常運(yùn)行設(shè)計(jì)了三種電源，即太陽(yáng)電池帆板、鎘鎳蓄電池、應(yīng)急電池（高性能比新型銀鋅電池）。從而提出問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生對(duì)電池工作原理探究的濃厚興趣，引入課題。

2.探究原電池的工作原理：

（1）發(fā)現(xiàn)問(wèn)題：分組實(shí)驗(yàn)：①將鋅片、銅片分別插入稀硫酸，觀察有何現(xiàn)象？②將鋅片、銅片接觸同時(shí)插入稀硫酸，觀察有何現(xiàn)象？在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生從氧化還原角度分析Zn+2H■=Zn■+H■↑，銅不與稀硫酸反應(yīng)。鋅片、銅片靠在一起插入稀硫酸中，又觀察到異常的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讓各小組匯報(bào)他們的實(shí)驗(yàn)過(guò)程及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。從而引發(fā)認(rèn)知沖突，追問(wèn)這又是為什么，進(jìn)入大膽猜測(cè)階段，引導(dǎo)學(xué)生大膽猜測(cè)假設(shè)，并對(duì)每種假設(shè)進(jìn)行分析論證。

（2）提出猜想：可能是鋅表面的電子流到了銅片上被溶液中的H■得到后產(chǎn)生H■。怎樣驗(yàn)證？

討論后得出方案：要見(jiàn)到電子的流動(dòng)可將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接起來(lái)，在導(dǎo)線之間接入電流表。平行插入稀硫酸溶液中觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（注意觀察銅片表面和電流計(jì)指針）。

（3）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)探究，體會(huì)成功的喜悅，產(chǎn)生電流。

（4）得出結(jié)論：教師進(jìn)一步用多媒體對(duì)實(shí)驗(yàn)探究情況進(jìn)行演示。引導(dǎo)學(xué)生從裝置的能量轉(zhuǎn)化角度分析，能量是如何轉(zhuǎn)變的？得到原電池的定義。

3.探究原電池的形成條件：采用設(shè)置問(wèn)題、搭建臺(tái)階、思考交流、分組實(shí)驗(yàn)、總結(jié)匯報(bào)的形式進(jìn)行。在教師的支持下提出方案，利用控制變量法探究原電池的形成條件；改變影響實(shí)驗(yàn)的一個(gè)因素，分別從電極、溶液、電路三個(gè)角度進(jìn)行探究。分組實(shí)驗(yàn)探究：實(shí)驗(yàn)一進(jìn)行電極探究；實(shí)驗(yàn)二進(jìn)行溶液探究 實(shí)驗(yàn)三進(jìn)行電路探究。匯報(bào)得出結(jié)論（引導(dǎo)在匯報(bào)知識(shí)收獲時(shí)不忘合作成功的關(guān)鍵），由此得出原電池的形成條件。

4.引導(dǎo)學(xué)生討論交流匯報(bào)：成果匯報(bào)一：格林太太病情診斷；在熱烈的討論氛圍中讓學(xué)生體會(huì)成功的樂(lè)趣，并進(jìn)一步鞏固原電池的形成條件的知識(shí)。成果匯報(bào)二：火力發(fā)電利弊討論；調(diào)整教材知識(shí)順序，更新教材內(nèi)容，鞏固對(duì)原電池概念的再認(rèn)識(shí)。

5.學(xué)生自我評(píng)價(jià)：在本節(jié)課學(xué)到了哪些知識(shí)？在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中你認(rèn)為最有用的學(xué)習(xí)方法是什么？在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中你學(xué)到了什么？

6.課堂延伸：利用蘋果、柑橘、檸檬等水果嘗試制作原電池，讓學(xué)生體會(huì)學(xué)以致用的樂(lè)趣。上網(wǎng)查詢，發(fā)展中的化學(xué)電源種類及應(yīng)用。

六、板書設(shè)計(jì)

（一）原電池概念：將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。

（二）原電池的工作原理。

（三）形成原電池條件：（1）有活潑性不同的兩極（金屬或非金屬單質(zhì)）；（2）電解質(zhì)溶液；（3）形成閉合回路；（4）自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。

七、教學(xué)反思

（一）本節(jié)課開(kāi)放性大，學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)多，交流頻繁，故時(shí)間特難把握，這就更要求我做好充分準(zhǔn)備，包括對(duì)學(xué)生各種大膽猜想的充分預(yù)計(jì)，包括對(duì)探究的難度、深度的把握，當(dāng)然包括各種器材的準(zhǔn)備，甚至導(dǎo)線的連接。

（二）我對(duì)教材進(jìn)行了重加工，構(gòu)建了符合科學(xué)探究歷程的思路，即發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出猜想、實(shí)驗(yàn)探究、得出結(jié)論。這樣不僅讓學(xué)生收獲了知識(shí)，更收獲了方法，讓學(xué)生接受了科學(xué)的熏陶，體驗(yàn)到科學(xué)探究的喜悅。