《化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化》教學(xué)設(shè)計(jì)

陳麗雪

【教材】蘇教版化學(xué)必修二專題2《化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化》的第三單元

【學(xué)習(xí)時(shí)間】第一課時(shí)《化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化》

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

知識與技能：

分析銅鋅原電池，對原電池的實(shí)際工作原理進(jìn)行探究，以電流的實(shí)際方向?yàn)榧椿鶞?zhǔn)，判斷原電池正負(fù)極，讓學(xué)生們掌握電極反應(yīng)的相應(yīng)知識理念，分析原電池組建的條件，并簡單化的去設(shè)計(jì)原電池。

過程和方法：

需要強(qiáng)化學(xué)生們的自主學(xué)習(xí)能力，讓學(xué)生們可以借助網(wǎng)絡(luò)，豐富知識的拓展渠道以及能力。采取組建學(xué)習(xí)小組的形式，強(qiáng)化學(xué)生們的合作交流能力，讓學(xué)生們都可以更為積極自主的去進(jìn)行科學(xué)知識的探究。

情感、態(tài)度和價(jià)值觀：

通過開展該課程教學(xué)活動(dòng)，使得學(xué)生們都可以更好的感受到科學(xué)探究的價(jià)值，享受學(xué)習(xí)的樂趣。給學(xué)生們創(chuàng)建出一種更為輕松愉悅的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，讓學(xué)生們可以在其環(huán)境下自主化的學(xué)習(xí)各類知識，并感受到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)并不只是一種娛樂性的工具，其更是用來輔助性教學(xué)的工具。

【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】分析原電池的工作原理以及實(shí)際形成條件

【學(xué)習(xí)用具】各種實(shí)驗(yàn)性的用品以及銅鋅原電池

【設(shè)計(jì)理念】在新課標(biāo)的帶領(lǐng)下，學(xué)生們的學(xué)習(xí)形式以及學(xué)習(xí)內(nèi)容都需要進(jìn)行轉(zhuǎn)變，要從原本固化的強(qiáng)制性接受學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變成為多元化的自主學(xué)習(xí)模式，結(jié)合其課題內(nèi)容設(shè)置好相對應(yīng)的問題，使得老師們可以在實(shí)際的教學(xué)時(shí)期中潛意識的去創(chuàng)建適宜的問題情境，處理好學(xué)生們的認(rèn)知沖突等的問題，幫助學(xué)生們更好的處理各類疑惑性的問題。所以，問題驅(qū)動(dòng)是用來達(dá)成該學(xué)習(xí)目標(biāo)的主要形式。采取實(shí)驗(yàn)探究、問題分析等的模式，同時(shí)借助多媒體設(shè)備，讓學(xué)生們都可以養(yǎng)成一個(gè)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，讓學(xué)生們可以持續(xù)化的學(xué)習(xí)，找出問題并合理的解決問題。其課程的開展需要以學(xué)生們自身所掌握的知識內(nèi)容為基準(zhǔn)，將問題的中心設(shè)置為電解飽和食鹽水以及電解氯化銅溶液，逐漸的進(jìn)行問題難度的過渡以及提升，正確的引導(dǎo)學(xué)生，使得學(xué)生們都可以在本質(zhì)層面上更為清晰的認(rèn)知電解的原理。該課程知識內(nèi)容會(huì)過于的理論化，所以學(xué)習(xí)起來也比較抽象，需要適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合多媒體動(dòng)畫進(jìn)行輔助，提升學(xué)的理性認(rèn)知程度。

【學(xué)習(xí)過程】

【引入】

環(huán)節(jié)一：導(dǎo)入新課

首先，要制作該教學(xué)課題的PPT，通過PPT展示出火電站工作的實(shí)際原理內(nèi)容。

提出問題：以該圖示為基準(zhǔn)，分析燃煤發(fā)電的過程，在進(jìn)行燃煤發(fā)電時(shí)期，其自身的能量是以何種形式進(jìn)行轉(zhuǎn)變的呢？

學(xué)生回答：燃燒化學(xué)能可以轉(zhuǎn)變生成熱能，熱能可以轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>

老師引導(dǎo)：在該圖示中，燃燒是化學(xué)能轉(zhuǎn)變成為電能的重心，想要讓化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生出的能量直接演變成為電能，我們該怎么處理呢？那么該節(jié)課，我們就一起來分析這一問題。

環(huán)節(jié)二：講授新課

首先，是原電池概念的講解

提出問題：燃燒的本質(zhì)反應(yīng)是什么呢？

學(xué)生回答：燃燒的本質(zhì)反應(yīng)就是氧化還原反應(yīng)。

提出問題：那么氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)又是什么呢？

學(xué)生回答：氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是電子的轉(zhuǎn)移。

老師引導(dǎo)：想要讓化學(xué)能直接演變成為電能，那么電子就必須要維持一種恒向不動(dòng)的方向，持續(xù)不斷的移動(dòng)，進(jìn)而形成電流，為了能讓其電子更為定向且持續(xù)化的移動(dòng)，需要設(shè)計(jì)并安裝相應(yīng)的裝置設(shè)施，讓氧化、還原兩類反應(yīng)可以在不同的區(qū)域當(dāng)中反應(yīng)，使得電子定向移動(dòng)的狀態(tài)更為穩(wěn)定。

學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生們自行組建學(xué)習(xí)小組，開展原電池的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，對該實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象進(jìn)行細(xì)致化的觀察，同時(shí)做好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的各類記錄。

提出問題：詢問學(xué)生，通過該實(shí)驗(yàn)，可以觀察到的銅片、鋅片以及電流表的現(xiàn)象都是什么？

學(xué)生回答：銅片表面會(huì)產(chǎn)生氣體，鋅片表面沒有氣體，但是鋅片會(huì)出現(xiàn)溶解的現(xiàn)象，電流表的指針呈現(xiàn)出偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。

提出問題：銅片表面上的氣體是什么呢？

學(xué)生回答：氯氣

提出問題：結(jié)合你自身所掌握的和電力相關(guān)的理論知識，電子的流動(dòng)形式是怎樣的？其安裝設(shè)計(jì)出的裝置正負(fù)極都是什么呢？

學(xué)生回答：在電學(xué)知識當(dāng)中，電流和電子實(shí)際的流動(dòng)方向是相反的。在外電路當(dāng)中，電流方向是由正至負(fù)，電子的流動(dòng)方向是由負(fù)到正。電子在原電池的負(fù)極當(dāng)中流出，在導(dǎo)線的作用下，逐步的流入到原電池的正極，其裝置中正極為Cu，負(fù)極為鋅。

老師引導(dǎo)：在該實(shí)驗(yàn)當(dāng)中電流表的指針產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象就可以表明電流通過，化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置就被稱之為原電池。

環(huán)節(jié)三：拓展提升

提出問題：怎樣去判斷裝置的正負(fù)極？

學(xué)生回答：活潑類的金屬是從外電路逐步提供給電子到原電池的負(fù)極，對于不活潑的金屬以及石墨接受外電路提供的電子至原電池的正極。

環(huán)節(jié)四：小結(jié)作業(yè)

讓學(xué)生們總結(jié)并講解一下本堂課的收獲，并布置好相應(yīng)的作業(yè)，讓學(xué)生提前學(xué)習(xí)化學(xué)電源的內(nèi)容。

【教學(xué)反思】

該節(jié)課程教學(xué)活動(dòng)的開展凸顯出了學(xué)生們使用新技術(shù)、收獲新知識的課程理念，讓實(shí)驗(yàn)探究以及思維探究保持同等的地位，培養(yǎng)并強(qiáng)化學(xué)生們的自主探究能力，使得學(xué)生們的個(gè)性體驗(yàn)變得更加充裕，調(diào)動(dòng)起學(xué)生們學(xué)習(xí)各類知識的積極性，培養(yǎng)學(xué)生們的主動(dòng)能動(dòng)性。教師通過實(shí)際生活中的真實(shí)事例入手，讓學(xué)生學(xué)會(huì)在生活中思考。同時(shí)，通過實(shí)驗(yàn)探究和動(dòng)畫模擬探索原電池的工作原理及形成條件，注重知識的產(chǎn)生和發(fā)展過程。