6.1.2化學(xué)能轉(zhuǎn)電能片段課教學(xué)設(shè)計(jì)2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第二冊(cè)授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間設(shè)計(jì)思路本節(jié)課以“化學(xué)能轉(zhuǎn)電能”為主題，緊密結(jié)合高一下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第二冊(cè)教材，通過實(shí)驗(yàn)演示和理論講解，引導(dǎo)學(xué)生了解化學(xué)能轉(zhuǎn)電能的基本原理和實(shí)際應(yīng)用。設(shè)計(jì)思路如下：首先，通過實(shí)驗(yàn)展示化學(xué)能轉(zhuǎn)電能的過程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；其次，結(jié)合課本知識(shí)，講解化學(xué)能轉(zhuǎn)電能的原理；最后，通過案例分析，讓學(xué)生體會(huì)化學(xué)能轉(zhuǎn)電能的實(shí)際應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力，通過實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)分析，讓學(xué)生體驗(yàn)化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化過程，提升實(shí)驗(yàn)操作技能和科學(xué)思維。增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，認(rèn)識(shí)到化學(xué)能源轉(zhuǎn)化的環(huán)保和能源利用的重要性，激發(fā)學(xué)生關(guān)注能源問題的意識(shí)。提高學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀，理解化學(xué)科學(xué)在能源領(lǐng)域的應(yīng)用，培養(yǎng)綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展的觀念。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：化學(xué)能轉(zhuǎn)電能的原理及實(shí)驗(yàn)操作步驟。

難點(diǎn)：理解化學(xué)能轉(zhuǎn)電能的能量轉(zhuǎn)換過程，以及電極反應(yīng)的書寫。

解決辦法：

1.通過演示實(shí)驗(yàn)，直觀展示化學(xué)能轉(zhuǎn)電能的過程，幫助學(xué)生理解原理。

2.結(jié)合課本內(nèi)容，逐步講解電極反應(yīng)，并通過練習(xí)題強(qiáng)化記憶。

3.采用小組合作學(xué)習(xí)，讓學(xué)生共同探討實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，培養(yǎng)合作解決問題的能力。

4.設(shè)計(jì)不同難度的練習(xí)，逐步提高學(xué)生的理解和應(yīng)用能力，突破難點(diǎn)。教學(xué)資源-硬件資源：化學(xué)實(shí)驗(yàn)器材（電池、電極、電解質(zhì)溶液、導(dǎo)線、電流表等）

-課程平臺(tái)：多媒體教學(xué)設(shè)備（投影儀、電腦）

-信息化資源：化學(xué)能轉(zhuǎn)電能相關(guān)的教學(xué)視頻、實(shí)驗(yàn)操作步驟圖解

-教學(xué)手段：實(shí)物演示、多媒體展示、實(shí)驗(yàn)操作指導(dǎo)教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課（用時(shí)5分鐘）

-教師通過展示生活中常見的電池圖片，引導(dǎo)學(xué)生思考電池的能量來源及其工作原理。

-提問：電池是如何將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的？這種能量轉(zhuǎn)化在日常生活中有哪些應(yīng)用？

-學(xué)生自由發(fā)言，教師總結(jié)并引出本節(jié)課的主題：化學(xué)能轉(zhuǎn)電能。

2.新課講授（用時(shí)15分鐘）

-第1條：講解化學(xué)能轉(zhuǎn)電能的基本原理。

-教師介紹原電池的概念，解釋化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程。

-舉例說明常見的原電池，如鋅-銅電池，并講解其工作原理。

-第2條：演示實(shí)驗(yàn)，展示化學(xué)能轉(zhuǎn)電能的過程。

-教師操作鋅-銅電池實(shí)驗(yàn)，展示電極反應(yīng)和電流產(chǎn)生的過程。

-學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，教師引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

-第3條：講解電極反應(yīng)的書寫方法。

-教師詳細(xì)講解電極反應(yīng)的書寫步驟，并舉例說明。

-學(xué)生跟隨教師書寫電極反應(yīng)方程式，鞏固所學(xué)知識(shí)。

3.實(shí)踐活動(dòng)（用時(shí)10分鐘）

-第1條：分組實(shí)驗(yàn)，學(xué)生親自動(dòng)手操作原電池實(shí)驗(yàn)。

-學(xué)生根據(jù)教師提供的實(shí)驗(yàn)步驟，自行組裝原電池，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

-第2條：分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，討論影響化學(xué)能轉(zhuǎn)電能的因素。

-學(xué)生分組討論，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，探討影響化學(xué)能轉(zhuǎn)電能的因素，如電極材料、電解質(zhì)溶液等。

-第3條：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

-學(xué)生根據(jù)討論結(jié)果，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，鞏固所學(xué)知識(shí)。

4.學(xué)生小組討論（用時(shí)10分鐘）

-第1方面內(nèi)容：電極反應(yīng)的書寫。

-學(xué)生討論電極反應(yīng)的書寫原則，如電荷守恒、原子守恒等。

-舉例：討論鋅-銅電池中鋅電極和銅電極的電極反應(yīng)式。

-第2方面內(nèi)容：影響化學(xué)能轉(zhuǎn)電能的因素。

-學(xué)生討論影響化學(xué)能轉(zhuǎn)電能的因素，如電極材料、電解質(zhì)溶液等。

-舉例：討論不同電解質(zhì)溶液對(duì)鋅-銅電池化學(xué)能轉(zhuǎn)電能的影響。

-第3方面內(nèi)容：化學(xué)能轉(zhuǎn)電能的應(yīng)用。

-學(xué)生討論化學(xué)能轉(zhuǎn)電能的應(yīng)用領(lǐng)域，如電池、燃料電池等。

-舉例：討論燃料電池在汽車、潛艇等領(lǐng)域的應(yīng)用。

5.總結(jié)回顧（用時(shí)5分鐘）

-教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)化學(xué)能轉(zhuǎn)電能的原理、實(shí)驗(yàn)操作步驟和電極反應(yīng)的書寫。

-提問：化學(xué)能轉(zhuǎn)電能有哪些實(shí)際應(yīng)用？如何提高化學(xué)能轉(zhuǎn)電能的效率？

-學(xué)生回答問題，教師總結(jié)并指出本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

-教師布置課后作業(yè)，要求學(xué)生完成與化學(xué)能轉(zhuǎn)電能相關(guān)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告和思考題。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-化學(xué)能轉(zhuǎn)電能的歷史發(fā)展：介紹化學(xué)能轉(zhuǎn)電能的歷史背景，如伏打電池的發(fā)明，以及后續(xù)電池技術(shù)的發(fā)展歷程。

-電池的分類與工作原理：詳細(xì)講解不同類型電池（如鋰電池、燃料電池、太陽能電池等）的工作原理和特點(diǎn)。

-電化學(xué)系列實(shí)驗(yàn)：提供一系列電化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案，如電解水的實(shí)驗(yàn)、金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)等，以加深學(xué)生對(duì)電化學(xué)概念的理解。

-環(huán)境中的電化學(xué)現(xiàn)象：介紹自然界中電化學(xué)現(xiàn)象的實(shí)例，如地?zé)岚l(fā)電、海洋電池等，拓寬學(xué)生的視野。

2.拓展建議：

-閱讀相關(guān)科普書籍或文章，了解化學(xué)能轉(zhuǎn)電能的最新研究進(jìn)展和應(yīng)用領(lǐng)域。

-參觀電池制造工廠或能源科技公司，實(shí)地了解電池的生產(chǎn)過程和能源轉(zhuǎn)換技術(shù)。

-開展小組項(xiàng)目研究，選擇一個(gè)特定的電池類型，深入研究其工作原理和實(shí)際應(yīng)用。

-通過在線教育平臺(tái)，觀看相關(guān)視頻教程，學(xué)習(xí)電池設(shè)計(jì)和制造的基礎(chǔ)知識(shí)。

-參與學(xué)?；蛏鐓^(qū)的科學(xué)講座，聽取專業(yè)人士對(duì)化學(xué)能轉(zhuǎn)電能的見解和未來發(fā)展趨勢(shì)。

-設(shè)計(jì)并實(shí)施一個(gè)小型實(shí)驗(yàn)，如利用廢舊電池制作簡(jiǎn)易發(fā)電裝置，以實(shí)踐所學(xué)知識(shí)。

-分析現(xiàn)有電池的優(yōu)缺點(diǎn)，探討未來電池技術(shù)的發(fā)展方向，如提高能量密度、延長(zhǎng)使用壽命等。

-結(jié)合課本內(nèi)容，研究化學(xué)能轉(zhuǎn)電能與其他能源轉(zhuǎn)換技術(shù)的比較，如熱能、光能等。

-參與科學(xué)競(jìng)賽或創(chuàng)新項(xiàng)目，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題的解決中。教學(xué)反思與改進(jìn)教學(xué)反思是每一位教師成長(zhǎng)的重要環(huán)節(jié)，它幫助我們不斷審視自己的教學(xué)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)不足，改進(jìn)教學(xué)方法。以下是我在“6.1.2化學(xué)能轉(zhuǎn)電能片段課”教學(xué)后的反思與改進(jìn)措施。

1.學(xué)生參與度：

-反思：在實(shí)驗(yàn)演示環(huán)節(jié)，雖然學(xué)生都積極參與，但部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)顯得較為被動(dòng)，缺乏獨(dú)立思考。

-改進(jìn)措施：在未來的教學(xué)中，我將設(shè)計(jì)更多互動(dòng)環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生提出問題，引導(dǎo)他們自主探索實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象背后的原理。

2.理論與實(shí)踐結(jié)合：

-反思：在講解電極反應(yīng)時(shí)，我發(fā)現(xiàn)一些學(xué)生難以理解復(fù)雜的電子轉(zhuǎn)移過程，理論與實(shí)踐的結(jié)合不夠緊密。

-改進(jìn)措施：我計(jì)劃在講解過程中增加實(shí)例分析，通過實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景幫助學(xué)生理解抽象的概念，并設(shè)計(jì)實(shí)踐作業(yè)，讓學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題。

3.教學(xué)資源的利用：

-反思：雖然我使用了多種教學(xué)資源，但有些資源未能充分發(fā)揮其作用，如視頻資料未能引起學(xué)生的興趣。

-改進(jìn)措施：我將更加細(xì)致地挑選和整合教學(xué)資源，確保每項(xiàng)資源都能有效支持教學(xué)目標(biāo)，同時(shí)注重資源的創(chuàng)新性和趣味性。

4.學(xué)生個(gè)體差異：

-反思：在實(shí)踐活動(dòng)和小組討論中，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生的參與度存在差異，一些學(xué)生表現(xiàn)出色，而另一些學(xué)生則較為沉默。

-改進(jìn)措施：我將根據(jù)學(xué)生的個(gè)體差異，提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)支持，如為較慢的學(xué)生提供額外輔導(dǎo)，為表現(xiàn)優(yōu)異的學(xué)生提供更具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。

5.教學(xué)反饋：

-反思：在教學(xué)過程中，我未能及時(shí)收集學(xué)生的反饋，導(dǎo)致對(duì)教學(xué)效果的評(píng)估不夠全面。

-改進(jìn)措施：我將定期進(jìn)行課堂小測(cè)驗(yàn)，收集學(xué)生的反饋意見，并根據(jù)反饋調(diào)整教學(xué)策略。

6.教學(xué)評(píng)價(jià)：

-反思：我對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)主要集中在實(shí)驗(yàn)操作和理論知識(shí)的掌握上，缺乏對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維和問題解決能力的評(píng)價(jià)。

-改進(jìn)措施：我將引入多元化的評(píng)價(jià)方式，如項(xiàng)目評(píng)估、課堂表現(xiàn)評(píng)價(jià)等，以更全面地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。作業(yè)布置與反饋?zhàn)鳂I(yè)布置：

1.完成課后練習(xí)題：針對(duì)本節(jié)課所學(xué)的化學(xué)能轉(zhuǎn)電能原理，完成教材中的課后練習(xí)題，包括選擇題、填空題和簡(jiǎn)答題，以鞏固對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。

2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告：根據(jù)本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，設(shè)計(jì)一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、步驟、結(jié)果分析、討論和結(jié)論等部分，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫能力。

3.撰寫小論文：選擇一個(gè)與化學(xué)能轉(zhuǎn)電能相關(guān)的主題，如“鋰電池的應(yīng)用與挑戰(zhàn)”，撰寫一篇小論文，要求不少于500字，以培養(yǎng)學(xué)生的研究能力和寫作能力。

作業(yè)反饋：

1.及時(shí)批改：在學(xué)生提交作業(yè)后，我會(huì)盡快進(jìn)行批改，確保每位學(xué)生的作業(yè)都能得到及時(shí)的反饋。

2.個(gè)性化反饋：在批改作業(yè)時(shí)，我會(huì)針對(duì)每位學(xué)生的具體情況給出個(gè)性化的反饋，指出他們?cè)谥R(shí)掌握、實(shí)驗(yàn)操作、報(bào)告撰寫等方面的優(yōu)點(diǎn)和不足。

3.集體反饋：在課堂上，我會(huì)對(duì)作業(yè)中的共性問題進(jìn)行集體反饋，幫助學(xué)生共同提高。同時(shí)，我也會(huì)鼓勵(lì)學(xué)生之間相互學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步。

4.改進(jìn)建議：對(duì)于作業(yè)中存在的問題，我會(huì)給出具體的改進(jìn)建議，如如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)步驟、如何優(yōu)化報(bào)告結(jié)構(gòu)、如何提高論文的深度等。

5.定期回顧：在下一節(jié)課的開始，我會(huì)回顧上次的作業(yè)情況，針對(duì)學(xué)生的進(jìn)步和存在的問題進(jìn)行總結(jié)，并鼓勵(lì)學(xué)生在新的學(xué)習(xí)中繼續(xù)努力。

6.鼓勵(lì)學(xué)生提問：在作業(yè)反饋過程中，我會(huì)鼓勵(lì)學(xué)生提出疑問，對(duì)于他們提出的問題，我會(huì)耐心解答，并引導(dǎo)他們深入思考。

7.跟蹤學(xué)生進(jìn)步：通過作業(yè)的持續(xù)反饋，我會(huì)跟蹤學(xué)生的進(jìn)步情況，對(duì)于進(jìn)步明顯的學(xué)生給予表?yè)P(yáng)，對(duì)于進(jìn)步緩慢的學(xué)生給予更多的關(guān)注和幫助。典型例題講解1.例題：一個(gè)鋅-銅原電池中，鋅電極發(fā)生氧化反應(yīng)，銅電極發(fā)生還原反應(yīng)。已知鋅電極的電極反應(yīng)為Zn→Zn2?+2e?，銅電極的電極反應(yīng)為Cu2?+2e?→Cu。計(jì)算電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)（E°）。

解答：根據(jù)電極反應(yīng)，鋅電極是氧化反應(yīng)，銅電極是還原反應(yīng)。標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)（E°）可以通過以下公式計(jì)算：

\[E°=E°_{\text{cathode}}-E°_{\text{anode}}\]

其中，E°_{\text{cathode}}是銅電極的還原電勢(shì)，E°_{\text{anode}}是鋅電極的氧化電勢(shì)。查表得：

\[E°_{\text{cathode}}=0.34V\]

\[E°_{\text{anode}}=-0.76V\]

因此，電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)為：

\[E°=0.34V-(-0.76V)=1.10V\]

2.例題：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，一個(gè)銅-銀原電池中，銅電極的電極反應(yīng)為Cu→Cu2?+2e?，銀電極的電極反應(yīng)為Ag?+e?→Ag。計(jì)算電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)（E°）。

解答：同樣使用上述公式計(jì)算：

\[E°=E°_{\text{cathode}}-E°_{\text{anode}}\]

查表得：

\[E°_{\text{cathode}}=0.80V\]

\[E°_{\text{anode}}=0.34V\]

因此，電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)為：

\[E°=0.80V-0.34V=0.46V\]

3.例題：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，一個(gè)鉛酸電池的電極反應(yīng)為PbO?+4H?+SO?2?+2e?→PbSO?+2H?O和Pb+SO?2?→PbSO?+2e?。計(jì)算電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)（E°）。

解答：電池的總反應(yīng)為：

\[PbO?+Pb+2H?SO?→2PbSO?+2H?O\]

查表得：

\[E°_{\text{cathode}}=1.69V\]

\[E°_{\text{anode}}=-0.13V\]

因此，電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)為：

\[E°=1.69V-(-0.13V)=1.82V\]

4.例題：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，一個(gè)氫氧燃料電池的電極反應(yīng)為2H?→4H?+4e?和O?+4H?+4e?→2H?O。計(jì)算電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)（E°）。

解答：電池的總反應(yīng)為：

\[2H?+O?→2H?O\]

查表得：

\[E°_{\text{cathode}}=1.23V\]

\[E°_{\text{anode}}=0.00V\]

因此，電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)為：

\[E°=1.23V-0.00V=1.23V\]

5.例題：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，一個(gè)鋅-銅原電池中，已知鋅電極的電極反應(yīng)為Zn→Zn2?+2e?，銅電極的電極