第四章化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能教學(xué)設(shè)計(jì)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具課程基本信息1.課程名稱：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高二年級(jí)化學(xué)選修班

3.授課時(shí)間：2023年9月20日星期三上午第二節(jié)課

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)科學(xué)探究精神，提高學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)觀察、數(shù)據(jù)分析和化學(xué)原理推導(dǎo)的能力。使學(xué)生理解化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的基本原理，掌握原電池的工作原理和電極反應(yīng)。提升學(xué)生的科學(xué)思維能力，增強(qiáng)對(duì)能源轉(zhuǎn)化和環(huán)境保護(hù)重要性的認(rèn)識(shí)。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

-重點(diǎn)理解原電池的工作原理，包括電極反應(yīng)、電解質(zhì)溶液中的離子移動(dòng)和電子的流動(dòng)。

-理解電極電勢(shì)和電極反應(yīng)速率對(duì)電池性能的影響。

-掌握化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的定量關(guān)系，如電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-難點(diǎn)一：電極反應(yīng)的書寫和理解。學(xué)生可能難以區(qū)分氧化還原反應(yīng)中的氧化劑和還原劑，以及如何正確書寫電極反應(yīng)方程式。

-例如，在銅鋅原電池中，學(xué)生需要理解銅電極上發(fā)生的還原反應(yīng)和鋅電極上發(fā)生的氧化反應(yīng)。

-難點(diǎn)二：電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算和應(yīng)用。學(xué)生可能難以理解電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算公式，以及如何應(yīng)用電動(dòng)勢(shì)來分析電池的性能。

-例如，在計(jì)算銅鋅原電池的電動(dòng)勢(shì)時(shí)，學(xué)生需要應(yīng)用Nernst方程，并考慮溫度和離子濃度的影響。

-難點(diǎn)三：電池效率與能量損失。學(xué)生可能難以理解電池效率的概念，以及能量損失的原因。

-例如，在討論電池效率時(shí)，學(xué)生需要理解內(nèi)阻對(duì)電池效率的影響，以及如何通過提高電極材料和電解質(zhì)的質(zhì)量來減少能量損失。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：系統(tǒng)講解原電池的基本原理和電極反應(yīng)，確保學(xué)生掌握核心概念。

2.討論法：引導(dǎo)學(xué)生討論不同電池的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的批判性思維。

3.實(shí)驗(yàn)法：通過實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生親身體驗(yàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程，加深理解。

教學(xué)手段：

1.多媒體展示：利用PPT展示電池結(jié)構(gòu)、工作原理和實(shí)驗(yàn)步驟，直觀教學(xué)。

2.互動(dòng)軟件：使用教學(xué)軟件模擬電池反應(yīng)，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中觀察反應(yīng)過程。

3.實(shí)物演示：展示實(shí)物電池，讓學(xué)生直觀感受電池的結(jié)構(gòu)和功能。教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺(tái)或班級(jí)微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：圍繞“化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能”課題，設(shè)計(jì)一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，如“原電池中電子是如何流動(dòng)的？”、“電極反應(yīng)如何影響電池的電動(dòng)勢(shì)？”等，引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：利用平臺(tái)功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動(dòng)：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，理解原電池的基本原理和電極反應(yīng)。

思考預(yù)習(xí)問題：針對(duì)預(yù)習(xí)問題，進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解和疑問。

提交預(yù)習(xí)成果：將預(yù)習(xí)成果（如筆記、思維導(dǎo)圖、問題等）提交至平臺(tái)或老師處。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)、微信群等，實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

幫助學(xué)生提前了解原電池的工作原理，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

導(dǎo)入新課：通過展示不同類型的電池圖片或視頻，引出“化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能”課題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解原電池的工作原理，包括電極反應(yīng)、電解質(zhì)溶液中的離子移動(dòng)和電子的流動(dòng)，結(jié)合實(shí)例如銅鋅原電池的電動(dòng)勢(shì)計(jì)算。

組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組討論，讓學(xué)生分析不同電池的設(shè)計(jì)優(yōu)劣，以及如何提高電池效率。

解答疑問：針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問，如“為什么鋅會(huì)氧化？”、“如何提高電池的容量？”等，進(jìn)行及時(shí)解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

聽講并思考：認(rèn)真聽講，積極思考老師提出的問題。

參與課堂活動(dòng)：積極參與小組討論，體驗(yàn)原電池知識(shí)的應(yīng)用。

提問與討論：針對(duì)不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：通過詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解原電池的核心概念。

實(shí)踐活動(dòng)法：設(shè)計(jì)小組討論，讓學(xué)生在實(shí)踐中分析電池設(shè)計(jì)。

合作學(xué)習(xí)法：通過小組討論等活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

作用與目的：

幫助學(xué)生深入理解原電池的工作原理，掌握化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的關(guān)鍵技能。

通過實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問題的能力。

通過合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

布置作業(yè)：布置設(shè)計(jì)電池的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，要求學(xué)生設(shè)計(jì)并解釋一個(gè)簡單的電池實(shí)驗(yàn)。

提供拓展資源：提供與原電池相關(guān)的拓展資源，如電池技術(shù)發(fā)展史、現(xiàn)代電池技術(shù)介紹等，供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

完成作業(yè)：認(rèn)真完成老師布置的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

拓展學(xué)習(xí)：利用老師提供的拓展資源，進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和思考。

反思總結(jié)：對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)，提出改進(jìn)建議。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。

作用與目的：

鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的原電池知識(shí)點(diǎn)和技能。

通過拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野和思維方式。

通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-原電池的歷史與發(fā)展：介紹原電池的發(fā)明背景、發(fā)展歷程以及在不同時(shí)期的重要應(yīng)用。

-電池種類與工作原理：涵蓋干電池、鉛酸電池、鋰電池、燃料電池等多種電池的類型、工作原理和應(yīng)用領(lǐng)域。

-電化學(xué)原理：探討電化學(xué)的基本概念，如電極、電解質(zhì)、電動(dòng)勢(shì)等，以及它們?cè)陔姵刂械膽?yīng)用。

-電池安全與環(huán)保：分析電池的安全使用知識(shí)，包括電池的儲(chǔ)存、運(yùn)輸和處理，以及電池對(duì)環(huán)境的影響和環(huán)保措施。

-電池技術(shù)進(jìn)展：介紹當(dāng)前電池技術(shù)的研究方向和最新進(jìn)展，如新型電池材料、能量存儲(chǔ)技術(shù)等。

2.拓展建議：

-閱讀相關(guān)書籍：《電池原理與應(yīng)用》、《電化學(xué)原理與技術(shù)》等書籍，可以為學(xué)生提供更深入的理論知識(shí)。

-觀看科普視頻：利用網(wǎng)絡(luò)資源，如科普頻道、教育平臺(tái)等，觀看關(guān)于電池原理和應(yīng)用的視頻，以直觀的方式理解復(fù)雜概念。

-參與科學(xué)實(shí)驗(yàn)：鼓勵(lì)學(xué)生參與電池相關(guān)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，如制作簡易電池、測(cè)試不同電池的性能等，以實(shí)踐的方式加深理解。

-研究案例：選取實(shí)際應(yīng)用中的電池案例，如電動(dòng)汽車、太陽能電池板等，分析其工作原理和設(shè)計(jì)特點(diǎn)。

-小組討論：組織學(xué)生圍繞電池技術(shù)的話題進(jìn)行小組討論，激發(fā)學(xué)生的思考和研究興趣。

-設(shè)計(jì)電池項(xiàng)目：讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)簡易的電池項(xiàng)目，如家庭用便攜式充電器，通過實(shí)際操作來應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。

-參加競賽：鼓勵(lì)學(xué)生參加與電池技術(shù)相關(guān)的科技競賽，如青少年科技創(chuàng)新大賽，以提升學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力。

-參觀實(shí)驗(yàn)室：組織學(xué)生參觀電池制造實(shí)驗(yàn)室或相關(guān)企業(yè)，實(shí)地了解電池的生產(chǎn)過程和技術(shù)應(yīng)用。

-撰寫論文：引導(dǎo)學(xué)生撰寫關(guān)于電池技術(shù)的小論文，培養(yǎng)他們的學(xué)術(shù)研究和寫作能力。

-探討未來趨勢(shì)：討論電池技術(shù)未來的發(fā)展方向，如固態(tài)電池、石墨烯電池等，激發(fā)學(xué)生的前瞻性思維。反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.互動(dòng)式教學(xué)：在課堂上，我嘗試引入更多的互動(dòng)環(huán)節(jié)，比如小組討論、角色扮演等，讓學(xué)生在參與中學(xué)習(xí)，這樣不僅提高了學(xué)生的積極性，也增強(qiáng)了課堂的趣味性。

2.實(shí)踐導(dǎo)向：我注重將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，通過實(shí)驗(yàn)和案例分析，讓學(xué)生在實(shí)踐中理解和掌握化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的原理。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問題

1.學(xué)生參與度不足：盡管我嘗試了多種教學(xué)方法，但部分學(xué)生在課堂上的參與度仍然不高，這可能是因?yàn)樗麄儗?duì)電池知識(shí)缺乏興趣或者對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容感到陌生。

2.教學(xué)深度不夠：在講解電池原理時(shí)，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對(duì)于電極反應(yīng)、電動(dòng)勢(shì)等概念的理解不夠深入，需要進(jìn)一步深化教學(xué)內(nèi)容。

3.實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范：在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我發(fā)現(xiàn)一些學(xué)生在操作過程中存在不規(guī)范的問題，這可能會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果和學(xué)生的安全。

反思改進(jìn)措施（三）

1.提高課堂互動(dòng)性：為了提高學(xué)生的參與度，我計(jì)劃在課堂上增加更多的問題討論環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)和疑問，同時(shí)，我會(huì)嘗試引入一些與生活緊密相關(guān)的案例，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.深化教學(xué)內(nèi)容：針對(duì)學(xué)生理解不夠深入的問題，我計(jì)劃在講解過程中加入更多的實(shí)例和圖表，幫助學(xué)生更好地理解抽象的概念。此外，我還會(huì)設(shè)計(jì)一些進(jìn)階問題，引導(dǎo)學(xué)生在課后進(jìn)行深入思考。

3.規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作：在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我會(huì)更加注重規(guī)范操作的重要性，通過示范和指導(dǎo)，確保每個(gè)學(xué)生都能正確、安全地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。同時(shí)，我會(huì)設(shè)置實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵(lì)學(xué)生認(rèn)真對(duì)待實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果。

4.加強(qiáng)課后輔導(dǎo)：對(duì)于學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生，我計(jì)劃提供額外的輔導(dǎo)時(shí)間，幫助他們克服學(xué)習(xí)上的障礙。此外，我還會(huì)利用在線平臺(tái)，為學(xué)生提供更多學(xué)習(xí)資源和交流機(jī)會(huì)。

5.優(yōu)化教學(xué)評(píng)價(jià)：為了更好地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，我計(jì)劃調(diào)整教學(xué)評(píng)價(jià)方式，增加過程性評(píng)價(jià)，如實(shí)驗(yàn)報(bào)告、課堂表現(xiàn)等，以全面評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。板書設(shè)計(jì)①化學(xué)能轉(zhuǎn)化為