《化学能与电能》教学设计一等奖
1、《化学能与电能》教学设计一等奖
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
2、《化学能与电能》教学设计一等奖
一、教学内容分析
本节课是以人教版必修教材《化学2》第二章第二节“化学能与电能”中的第一课时“化学能转化为电能”为教学内容进行设计的。新课标对本节课的要求是:“注重从生活经验和已有知识出发,联系日常生活中常见的各种电池,通过对实验现象的观察和分析,帮助学生更好地理解和掌握本节知识。”本节课内容的理论性比较强,涉及的化学原理与学生的生活经验有一定的联系。通过动手探究原电池的反应原理及构造,运用已有的知识认识和理解本节核心知识,使学生的知识结构得到重建,并让学生感受到从理论到实践的应用及化学与生活的紧密联系。
二、学生学习情况分析
学习本节课之前,学生已经对金属活动顺序、氧化还原反应实质、电解质的电离、离子反应及化学反应中能量变化等理论知识有一定的了解,并在物理学习中对于火力发电工作原理有所了解,这对学生学习本节知识有非常重要的指导作用,但学生缺乏微观原理分析能力及感性的实验体验。因此,本节设计为:“互动—实验探究”的学习方法,利用边讲边实验探究和多媒体,有效地帮助学生解决学习过程中可能遇到的问题和困惑。
三、设计思想
1.本节课教学设计的教育心理学原理是建构主义学习观:教师鼓励学生从事积极的实验活动和思维活动,在活动中学会如何思维,培养他们的创新能力,从而实现“知识是学生在活动中自我构建、自我发现的,而不是从外部传递给学生的”的认知目标。
2.以学生亲自设计、亲身体验水果电池为教学情景,并在一系列合作实验探究中,让学生将观察到的现象和实验原理相结合,运用化学知识分析、思考可能产生的物质及发生的变化以完成本节教学设计。
四、教学目标
1.知识与技能:认识化学能转化为电能,初步了解化学电池—原电池的反应原理。
2.过程与方法:通过观察分析、实验探究、合作讨论等活动形式,体验科学探究的乐趣,形成自主探究、合作学习的方式。
3.情感态度价值观:以“水果电池”为主线,首尾呼应,让学生感受科学探究的艰辛历程及分享探究成果的愉悦。
五、教学重点和难点
重点:初步认识原电池概念、反应原理的理解和电极反应式的书写;构成原电池的基本条件的探究。
难点:从电子转移角度理解原电池反应原理及化学能向电能转化的本质。
六、教学模式设计
为了凸显重点,突破难点,围绕“生活即化学、科学就在身边”的思想理念,采用“指导发现、探究教学”模式,以“问题情景—实验探究”为中心的课堂教学模式。教学内容及学习任务,都是通过学习小组对“问题情景”的讨论、探究、实验、评价完成的,突出课堂教学的实效性,充分体现新课程理念下“双主体互动式”教学模式的构建。
七、教学过程设计
创设情境:1.视频:将很多橙子分别插上铜片和锌片,用导线连接起来给手机充电。
思考:橙子手机电池利用了化学中的哪方面知识?(教师引导学生关注生活中的现象及蕴含的知识。)
交流讨论:学生思考、交流后得出结论——原电池。
2.提出问题:化学能否转化为电能?指导学生制作“水果电池”,帮助学生发现问题,提出问题,引入新课题。
(1)铜片、锌片同时插入水果(学生提前准备好的水果:苹果、橘子、橙子、西红柿等),并与发光二极管相连。观察发光二极管是否发亮?(2)铜片、锌片同时插入水果,并与灵敏电流计相连。观察灵敏电流计指针是否偏转?(3)用小刀将水果切割分开,使铜片和锌片分开,观察灵敏电流计指针是否偏转?再将水果合拢,观察灵敏电流计指针是否偏转?
思考:(1)上述实验过程中看到什么现象?你想到什么?(2)特定条件下的水果电池会产生电流,你还联想到什么?(3)再仔细想一想:电子从何而来?电子如何移动?水果味道怎样?离子如何移动?
交流讨论:学生讨论,提出自己的看法,在教师倾听的同时,引导学生讨论:当铜片和锌片用导线相连同时插入水果内部到底发生了什么变化,如何能直观地看到?由水果是酸的味道,引导学生自行设计实验,选择盛稀硫酸的烧杯替代水果,探究铜片和锌片用导线相连同时插入盛有稀硫酸的烧杯中能看到什么?
学生实验:(提醒学生观察并记录实验现象)(1)铜片和锌片的导线之间连接一个灵敏电流计,同时插入盛有稀硫酸的烧杯中。(2)用导线把铜片和锌片连接起来,同时插入盛有稀硫酸的烧杯中。(3)将一块铜片和一块锌片同时插入盛有稀硫酸的烧杯中(铜片和锌片不能互相接触)。
交流讨论:(1)实验1的灵敏电流计显示有电流通过,电流是如何产生的?电子从何而来?电子如何移动?(2)实验2和实验3的实验步骤有何差异?观察到的现象有何不同?为什么要这样设计?(3)为什么当锌片和铜片连接后同时插入稀硫酸中,在铜片上看到有气泡产生?溶液却都是无色的?锌片和铜片上可能各发生了什么反应?(4)1、2、3实验中锌片的质量将有何变化?溶液中C(H)如何变化?离子如何移动?
课件展示:播放微观和动画课件,让学生感受到现象与对应的微观变化的本质,通过交流讨论,让学生认识并理解锌与溶液中的氢离子之间是怎么发生氧化、还原反应的,怎样产生电流?了解化学能是如何通过化学反应转化为电能的。
因为电子的定向移动而产生了微电流,从本质上说,这种微电流是在化学反应(两级分别发生氧化反应、还原反应)的基础上产生的。这种装置是将化学能转化为电能的装置,叫做原电池。
归纳、板书:(1)原电池——化学能转化为电能的装置;(2)原电池的构成——用导线连接两块活泼性不同的金属极,同时插入电解质溶液中;(3)原电池的工作原理——两极分别发生氧化反应和还原反应
思考:原电池是利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置,但是在原电池中,铜片并没有参加反应,那么,铜片的作用是什么呢?
交流讨论:电子在电压的作用下,才能发生定向移动形成电流。当锌片和铜片同时浸入电解质溶液时,由于两种金属的原子失电子能力不同,会在两者之间形成电势差,当用导线将锌片和铜片连接起来时,便会产生电流。
学生实验:(1)将锌片和铁片用导线相连同时插入盛有稀硫酸的烧杯中。(2)将锌片和石墨棒用导线相连同时插入盛有稀硫酸的烧杯中。
归纳小结:构成原电池的基本要素。
实践活动:请同学们利用水果电池让发光二极管亮起来。
(由于开始时学生用一个水果做电池连接发光二极管时不发亮,但连接灵敏电流计时指针偏转,说明一个水果电池产生的电流较小,不能对外做功,因此二极管不亮。为了呼应开头,激发学生的学习热情,使教学推向高潮,设计这一教学环节。)
(1)实验准备:用水果(西红柿、苹果、橙子、橘子等)和金属片制作电池,同时引导学生联系生活常识——两个干电池串联能使灯泡更亮的道理,设计将水果电池串联起来后让发光二极管亮起来。
(2)学生设计实验方案,教师参与活动并适时点拨,鼓励引导。
交流汇报:小组代表汇报设计的方案及实验成果,交流发现的问题及解决的方法。
实验评价:师生共同评价各小组活动情况,展示有创新的小组的实验成果。
提出问题:原电池原理在实际生产、生活中有什么具体应用?
探究:探究钢铁在潮湿空气中易腐蚀的原理:
新旧知识衔接:在《化学1》中已经接触过钢铁制品在潮湿空气里很容易生锈,今天用已学知识深入了解腐蚀的原理。
视频:播放多媒体课件,学生边看边思考边交流讨论,从原电池的角度探究金属发生电化学腐蚀的本质。
交流讨论:引导学生阅读《化学1》和《化学2》资料卡,正确书写电极反应式及总反应方程式。
迁移思考:在水闸、水下钢柱、船舰的尾部、船锚和锅炉内壁,通常将锌块镶嵌在钢铁的表面,为什么?
交流讨论:学生类比钢铁生锈腐蚀原理进行交流讨论,提出自己的看法,教师倾听的同时,指导完善。
讲授:由于锌比铁活泼,容易失去电子被氧化,变成Zn2+发生腐蚀,保护铁不受腐蚀。锌充当腐蚀的卫士,锌块不断地锈蚀而消瘦,以至于最终被新的锌块替换上去,却保护了它相邻的钢铁安居乐业,这是多么可贵的自我牺牲品格啊!
3、《化学能与电能》教学设计一等奖
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、教学反思
.在教学中,让实验成为学生实践体验的一部分,,,小组合作,讨论分析等方法,,并在其过程中培养他们学会合作,
,学生对知识点的掌握是相当不错的,学生都,为后面的新内容的学习打下坚实的基础。,也让学生充分展示自己的机会,使课堂围绕学生为中心的,真正体现学生的主体地位,大大激发学习积极性。
通过本节课的教学还发现有些学生的自学能力不够,没有课前预习,探究实验是往往造成盲目和无序;还有些学生的动手能力较差,实验时畏畏缩缩,实验的速度太慢,也影响了教学进度。今后还要教会学生适当的课前预习和足够的基础知识储备以及掌握基本的操作
技能。另外要进一步解决探究如何开放,即开放哪些点的问题;开放到何种程度,即时间的把握等;以及探究后的讨论、归纳等。
4、《化学能与电能》教学设计一等奖
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
5、《化学能与电能》教学设计一等奖
知识与技能:
1、通过实验探究原电池中发生的反应,认识化学能转化为电能的基本原理。
2、学会分析、推理、归纳和总结的逻辑思维方法,提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。
3、通过实验和小组合作学习,体验科学探究过程。
4、了解各类电池在生产、生活实际中的应用,认识化学的价值。增强环保意识。
过程与放法:
1、经历对化学能与电能转化的化学实验,进一步理解探究的意义,学习科学探究的基本方法。
2、通过实验探究从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质及原电池的构成条件。
情感态度价值观:
1、发展学习化学的兴趣,乐于探究化学能转化成电能的奥秘,体验科学探究的艰辛和喜悦。
2、赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献。
教学重难点:
1、认识化学能转化为电能的基本原理
2、了解各类电池在生产、生活实际中的应用
教学过程
创设问题情景
电能是现代社会最清洁、也是最重要的二次能源,人类生产、生活的各个方面都离不开它。而火力发电又在电能生产中占有相当大的比重,是电能最主要的来源。
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提问
燃烧的本质是什么?火力发电中能量的转化方式是怎样的?火力发电又有哪些优
点和缺点呢?
学生讨论、分析
激疑
针对火力发电的缺点,能否通过某些方式将化学能直接转化为电能呢?
分组实验探究
锌铜原电池原理
实验1:把一块锌片和铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯里。
实验2:用导线将锌片和铜片连起来。
实验3:在导线中接入一个灵敏电流计。
将实验中观察到的现象和自己的结论记录下来。
学生交流、讨论
1、实验1和实验2中的现象有何不同?是什么原因造成的?
2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,铜片表面有气泡产生,你认为这种气体可能是什么?锌片和铜片上可能分别发生什么反应?如何证明?
3、灵敏电流计的指针发生偏转,说明有电流通过,你如何解释这一现象?该装置的正负极分别是什么?请你再设计一个实验证明之。
教师讲解
原电池的定义;锌铜原电池的工作原理;电极反应式及电池总反应式的书写。
设疑
通过刚才的实验我们可以体会到,化学能在原电池装置中可以直接转化为电能,
那么,符合什么条件的装置才能构成原电池呢?
分组实验探究
原电池的构成条件。
学生讨论归纳
原电池的构成条件:
1、两种活泼性不同的金属(或一种金属和另一种非金属导体)构成电极。
2、电解质溶液。
3、构成闭合回路。
4、能发生自发的氧化还原反应。
反思与评价
在刚才的分组实验中,同伴或其他组的同学的哪些做法对你有启发?你又提出了
哪些好的思路?根据提供的仪器、药品,你现在还能设计出其它的原电池装置吗?
课后作业 制作水果电池
小结
通过前面的两组分组实验,我们了解了原电池的工作原理和构成条件,同学们对于通过实验来进行化学研究的思路、方法也一定有了更深的体会。为了满足生产、生活、科学研究等各方面的需要,科学家尤其是化学家根据原电池原理设计出了许许多多形状各异、用途不同的实用电池,极大地方便了我们的生活,也有力地促进了科学的发展。
那么,你所知道的电池有哪些呢?
学生举例
教师引导学生分析
常见电池的组成和工作原理。
巩固练习
相同条件下,纯锌粒和粗锌粒与同浓度的稀硫酸反应的速率一样吗?为什么?假如要求你设计实验来证明你的观点,你的实验方案是怎样的?证据和结论又是什么?
补充练习
1、根据Zn+Cu2+=Zn2++Cu的反应原理设计一个原电池,当Zn为负极时,正极可以选用的金属材料是:
A镁B石墨C铝D铅
2、X、Y、Z都是金属,把X投入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为电池的负极,X、Y、Z三种金属的活泼性顺序为:()
AXYZBXZYCYXZDYZX
3、电工操作规程中规定不能把铜导线与铝导线连接在一起,其中的化学原理是──────
──────。
4、市场上出售的热敷袋中含有铁屑、炭粉、木屑和少量氯化钠、水等,热敷袋启
用前,用塑料袋和空气隔绝,启用时打开塑料袋,轻轻揉搓就会放出热量。试回答下列
问题:
(1)热敷袋产生热量的来源是
(2)炭粉的主要作用是
(3)加入NaCl的作用是
5、生活中,有些金属制品在使用一段时间后会失去表面的光泽,严重的会变得锈迹斑斑影响使用,尤其是钢铁制品在潮湿的空气里很容易生锈,你知道这是什么原因吗?试结合生活实际讨论防止钢铁生锈的方法。
答案:1.BD2.C余略
教学反思:
6、《化学与电能》教学反思
《化学与电能》这节课,整体感觉比较流畅,课堂气氛比较活跃,学生的学习兴趣大,反思整个过程的设计及实施,本人认为有以下几处亮点:
1.学生活动多,充分调动了学生的积极性,使每一个学生都能参与学习与探究。
2.选择了核心内容进行探究,突出了教学重点——原电池的概念及构成条件。
3.设计了四组很好的对比实验,围绕着“原电池的构成条件——两极一液一连线”,让学生自己动手实验,去探究原电池的构成条件。
4.让学生初步掌握了一种重要的研究方法——对比实验,强化了学生的实验操作、观察、分析等多方面的`能力,体现了“实验既是教学手段,又是化学学习的重要内容”的新课程理念。
也有两点不足:
1.准备的对比实验还可以再多几组。
2.时间比较紧,给学生讨论的时间不够。
总之,经过这次对外公开教学活动的洗礼,我学到了很多,收获挺大。在以后的教学中我将进一步尝试这种教学方法,为新课程的教学及探究式学习的研究提供更多、更有力的支持。
7、《化学反应与能量》化学教学反思
本周特聘名师xx老师和师大的巡回指导老师xx老师来到井陉一中进行听课。但是高一化学的教学计划安排本周为复习周,主要对高中化学必修二第二章“化学反应与能量”进行系统的复习和梳理。虽然将新授课作为公开课的效果更好,但是在指导老师的建议下,我决定将顶岗以来的第一节复习课作为一次公开课。虽然这节复习课在教研组长的指导和学生们的配合下顺利完成了,但是通过学生的学习反馈和特聘名师的点评,我发现了自己在复习课中的`很多不足之处。所以,我将对复习课的授课心得和教学反思总结如下:
首先,在上一节复习课之前我们应该明白复习课的意义在于——压缩知识,提取精华,最终让学生达到能力提升。所以,在复习过程中要分清主次及本章内容的重难点,不能眉毛胡子一把抓。想通过一节课的时间将知识复习的面面俱到本身就是不可能的,所以这就要求教师必须要压缩知识,将本章内容的精华部分提取出来再呈现给学生,让学生真正的提取精华、获取重点,最终达到能力的提升。
第二,授课过程要简练。这里的简练包括两个部分:一是教师语言要简练,切忌多次重复;二是例题不在多而在精,切忌使用题海战术。我在带领学生复习可逆反应时,为了加深学生的记忆,将可逆反应的两个特点重复了四五遍。虽然重复了很多次,却没有达到我想要的效果,通过跟学生的沟通我了解到,很多学生掌握了这个知识点时老师还不断重复,学生容易走思出神从而影响到后续的听课。所以,在复习课中教师最好采用放慢语速、加重语气的方法来引起学生注意,切忌不断重复。其次,例题挑选要有针对性。虽然大量的习题会帮助学生巩固知识,但是盲目的大量练习则是弊大于利,学生的学习兴趣和激情会在“题海战术”中消磨。适当的习题是必要的,所以这就要求教师在选择例题时要有代表性,力求精简。
第三,在整个的复习过程中要牢牢以学生为主体。一是在课堂中让学生回忆知识点、让学生进行展示,教师在其中起指导作用,切不可越俎代庖替学生回答问题;二是充分了解学情,对学生的不足之处做到心中有数,从而进行有针对的复习。在讲解化学反应速率的相关计算时,我请一名学生来给出答案。学生本来想展示一下自己的做题思路,但是这时候我为了节约时间直接告诉其他学生这个题使用排除法。虽然节约了时间,但是我的做法一是让回答问题的学生感到失落,二是没有给同学们留下思考的时间。很多学生因为我给出了答案自己也就不在深入思考了,从而阻碍了学生思维深度的发展。所以,在复习过程中,一定要时刻以学生为主体,从学生的角度出发去进行授课。
最后,一定要给学生留下思考、整理的时间,让学生自己回顾整节课的知识,进行查漏补缺。学生在听老师的讲解时往往十分明白,但是一到自己总结、做题时就开始犯迷糊。这说明学生对于知识的理解还是不透彻的,所以教师在课上给学生留下五分钟左右的回顾时间一是让学生弄清疑惑,二是有助于学生自己梳理知识,有效地构建知识框架。
这是我的第一堂复习课,有优点,但是同时存在的是很多的不足之处。在学校,除了学生要不断的学习,作为一名教师的我们更要不断的学习。我会虚心接受来自老教师们的意见,不断提高、改进自己的教学能力和授课理念,在顶岗实习的半年中不断挑战自己、挑战更多的授课类型,争取早日成长为一名合格的人民教师!
8、九年级化学《化学式与化合价》教学反思
教学化合价,是一节内容抽象、难懂的课,对九年级的学生来说,具有一定难度。
首先通过学生已知道的一些物质的简单化学式书写,发现问题:为什么在Al2O3、H2O、CO2中它们的原子个数比分别为2:3、2:1、1:2?为什么不同的原子结合氧原子的数目不相同呢?是什么决定了原子之间相互化合的数量关系。这些数量关系与化合价有关,那么化合价是怎样确定的?通过教师先提出的问题,教师要有意识地引导学生自己掌握运用归纳和演绎的方法去获得知识和技能。这样可激发学生积极地思维,谋求解决问题的途径和方法。在渴望求知的心境下,这种教学可使学生感知、推论到深入理解,同时也逐步培养了学生学会归纳的思维方法。提出相应问题,为使学生加深理解,通过讨论可以巩固学生对化合价的认识。根据我的多年的教学实践,学生对化合价以及用化合价来书写化学式、化学式的命名是最易出问题的,而元素符号和化学式是初中化学中最基础的化学用语。它的掌握程度直接影响了今后学习方程式的质量。所以我想本节的内容在教学进度上尽量的`慢一点,在课时的安排上尽量多一点,然后引导学生读教材中对化合价数值确定。以氯化钠形成为例进行分析,分析其原子结构示意图在形成化合物的过程中电子得失(共用电子对)的情况与化合价的关系。然后引导学生分析:常见元素的主要化合价的形成情况。对原子团的化合价的形成,可以在此基础上计算原子团中各原子化合价的代数和为多少即可知化合价的多少。
9、初中化学教材《化学式与化合价》教学反思
课题4<<化学式与化合价>>该部分内容是学生在初中化学学习时碰到的一个难点,很重要但难掌握,且化合价这部分教学内容要想设计新颖独到很难,曾经想回避化合价仅讲化学式,可觉得作为研究课意义不大,内容较少而浅,而选化合价则有难度,学生难以理解化合价的概念,从结构的角度去分析化合价的意义和来由会占去一节课很多的时间且新课程不要求,这样化合价的应用则没有时间去巩固,课的内容不完整;如果独选化合价的应用部分,同样显得内容少。
从学生的需要出发,在保证教学三维目标完成的情况下及时调整自己的教学设计。我的教学设计分四块:(1)化合价的概念;(2)化合价的特点;(3)化合价的表示方法;(4)化合价的应用。为了降低初中化学难度,新教材特意回避了化合价的概念,同时也回避了化合价与原子结构的关系。直接将化合价强加给学生,学生恐怕难以接受,于是我参考不同版本的新教材对本节内容的处理方法,给化合价下了一个较好理解的定义,即“能体现不同元素原子在形成化合物时数目关系比的数值”,以为学生很好接受,但试讲的结果出乎我的意料之外,很多学生觉得概念应能体现化合价的来由,或者能直接体现元素原子在化合时的数目比,化合价的概念让他们很费解。我想回避有关化合价与原子结构的关系显然不行,因为学生很想知道化合价是怎么来的,如何决定原子在化合时的数目比,我无法强拉着学生前进。于是决定化合价与结构的关系不能丢,正好有的班的学生在讨论化合价的特点时,发现原子结构与化合价的关系,于是我带着学生一块分析了金属元素显正价一般是因为失电子,失几个电显正几价;非金属元素显负价一般是因为得电子,显负几价便是得了几个电子,其它的化合价与结构的关系在高中再学。时间花了,但学生的思维障碍扫清了,后面的教学才会有更好的效果,所以我觉得这样的变化是值得的。
主体性课堂体现的是学生与教师共同成为课堂的.主体,能让学生做的尽量让学生自己做。过去对本节教学的学生的活动只体现在化合价的应用部分,讲完方法后让学生练习,前半部分大多时候是教师的独角戏,因为难设计学生活动不容易。故本部分内容的教学设计要想有新意,只能体现在学生活动上。因而我在化合价概念的引入、化合价的特点、化合价的表示方法及应用方面尽量多让学生进行有效的活动,他们自己能解决的尽量让他们自己解决。如由离子化合物的形成分析元素原子在化合时的数目比不变是由于原子结构决定的,给出一些单质和化合物并标示出化合价,让学生去发现化合价法则“化合物中各元素化合价的代数和为零”;“单质中元素的化合价为零”等,给学生自己的思考的时间和空间,印象会很深刻,为后面的应用打下很好的基础。在化合价的应用中,我也是尽量让学生自己找规律,找方法;最后学生不仅掌握了书本上的最小公倍数法,还掌握了课本上没有的简单的方法—化合价交叉法,再通过练习加以巩固。
上一堂好课不容易,因而由于自己的教学能力有限,留下了不少遗憾,如自己的教学设计与课堂实施有些差距,导致最后还有一些必练题没有练习完,可能是有些问题情景创设与学生的实际认知情况有些差异,浪费了时间,因而没有很好的实现教学目标。自己的基本功还不是很好,如上课时语言不是那么精炼,不是很活跃,副板书有些乱。
10、《电能和能量》教学反思
通过本节课的学习,学生对“电能、用电器、转化”这三个名词的认识更加深刻了,学生们知道了能量的种类有很多;通过引导学生有序地观察图片,通过指导学生正确的完成两个实验,学生在描述能量间相互转化的过程时,逻辑思维能力、语言表述能力有了明显的提升。
总体上看,这节课是成功的!主要原因有以下几点:
1、课前准备充分。
在上这课之前,我花了大量的时间用在查阅资料上,例如:查找电冰箱、电铃、电话的工作原理,查找有哪些形式的能量?正所谓:教师要有一汪活水,才能给学生一杯水。
2、实验操作管理到位。
为了更有效的管理学生,这堂课以小组为单位进行比赛,不但比上课表现,还比实验探究时各小组合作的能力,所以这堂课气氛很活跃。
3、充分发挥表扬、激励的功能,调动了学生的学习热情。
为了调动学生学习的兴趣,培养学生合作学习的`能力和欲望,在本课的最后部分,以“智慧大闯关”的形式让各小组展开比拼,通过小组讨论、汇报交流、口头表彰,促进学生对本课知识的理解与消化。
但本节课也存在着一些不足:
1、实验操作要求再讲细致些就更好了,学生分工会更明确,实验效果会更好!
2、学生汇报交流后,教师点评的语言还不是很精练,还需进一步提升。
3、上课前,对该班的班情分析还不是很到位,有几个学生的学习热情没有被调动起来。
11、《电能和能量》的教学反思
通过本节课的学习,学生对“电能、用电器、转化”这三个名词的认识更加深刻了,学生们知道了能量的种类有很多;通过引导学生有序地观察图片,通过指导学生正确的完成两个实验,学生在描述能量间相互转化的过程时,逻辑思维能力、语言表述能力有了明显的提升。
总体上看,这节课是成功的!主要原因有以下几点:
1、课前准备充分。
在上这课之前,我花了大量的时间用在查阅资料上,例如:查找电冰箱、电铃、电话的工作原理,查找有哪些形式的能量?正所谓:教师要有一汪活水,才能给学生一杯水。
2、实验操作管理到位。
为了更有效的管理学生,这堂课以小组为单位进行比赛,不但比上课表现,还比实验探究时各小组合作的能力,所以这堂课气氛很活跃。
3、充分发挥表扬、激励的功能,调动了学生的学习热情。
为了调动学生学习的兴趣,培养学生合作学习的能力和欲望,在本课的最后部分,以“智慧大闯关”的形式让各小组展开比拼,通过小组讨论、汇报交流、口头表彰,促进学生对本课知识的理解与消化。
但本节课也存在着一些不足:
1、实验操作要求再讲细致些就更好了,学生分工会更明确,实验效果会更好!
2、学生汇报交流后,教师点评的语言还不是很精练,还需进一步提升。
3、上课前,对该班的班情分析还不是很到位,有几个学生的学习热情没有被调动起来。