【教案】实验活动 化学能转化成电能+教学设计高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.docx

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1、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

2、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

3、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

4、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

5、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

6、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

7、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：氧化还原反应.教师提示：溶液中要有自由移动的离子，哪种溶液符合要求呢？学生：电解质溶液 教师：还有哪些要素呢？学生：有合适的电极材料、形成闭合回路形成原电池的基本工作模型发散思维 深化模型教师：电极材料需要满足什么条件呢？过渡：在实际的生活中，干电池的正极材料是石墨棒，如果将铜片换成石墨棒还会产生电流吗？现象一样吗？【活动五】：进行锌石墨稀硫酸溶液组成的原电池实验，观察和记录实验现象。教师：既然换成石墨棒以后依然可以形成电流，也有相同的实验现象。如果把石墨替换成塑料棒或者木块，还能构成原电池吗？学生：塑料棒或者木块不可以构成原电池教师：由此，说明在原电池的构成中电极材料有什么要求？学生：导电的金属或非金属均可作电极材料。对原电池构成要素的深入认识回归引入 问题讨论学生：尝试解释柠檬电池的原理教师：能否用铁片作为电极代替铜锌原电池中的锌片？为什么？【活动六】：讨论并做出解释总结提升应用模型学科网（北京）股份有限公司