原電池課堂實錄

1、實驗與科學(xué)的碰撞原電池的研究與設(shè)計教學(xué)實錄與評析李龍飛執(zhí)教趙玉辰評析【教材分析】教材的地位和作用：原電池為人教版高中化學(xué)選修四第四章第一節(jié)的內(nèi)容，進一步介紹原 電池的組成和工作原理，同時對原有的原電池進行優(yōu)化設(shè)計，在原有知識基礎(chǔ) 上起到一個承前啟后，基于起點但又高于起點的螺旋上升的作用，它是電化學(xué) 學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)內(nèi)容也是核心內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容對發(fā)展學(xué)生邏輯推理能力，提高學(xué)生 科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)科學(xué)探究能力，將理論應(yīng)用于實踐，實踐再回歸理論以及知識系 統(tǒng)化及結(jié)構(gòu)化的形成都起著重要作用?！窘虒W(xué)目標】知識與技能：1. 掌握原電池的原理及構(gòu)成原電池的條件；2. 了解鹽橋知道鹽橋的作用；3. 設(shè)計原電池，并掌握設(shè)計

2、帶有鹽橋的原電池。過程與方法：1. 通過實驗培養(yǎng)學(xué)生對實驗現(xiàn)象的觀察能力；2. 通過對實驗現(xiàn)象的觀察培養(yǎng)學(xué)生對問題的分析能力和歸納總結(jié)能力。3. 通過討論培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和分組合作能力。情感、態(tài)度和價值觀：1. 發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，樂于探究物質(zhì)能量轉(zhuǎn)化的奧秘。2. 體驗科學(xué)探究的艱辛和喜悅，感受化學(xué)世界的奇妙與和諧。教學(xué)重點：原電池的原理教學(xué)難點：帶有鹽橋原電池的設(shè)計教學(xué)方法：演示實驗、分組討論、講解。教學(xué)用具：多媒體電腦?！窘虒W(xué)過程】一、實驗探究，創(chuàng)設(shè)情境，引入新課師：同學(xué)們，看一下多媒體演示儀上的電池你在生活中看見過嗎？哪些是 你常用的 ?學(xué)：看見過，圓柱形的比較常用，紐扣電池也比較常用

3、。師: 我們曾經(jīng)學(xué)過這些電池是利用什么原理供電的？生: 原電池原理！師：今天讓我們在高一原電池學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上進一步進行研究 （板書：原電池）教師給出實驗材料請學(xué)生按照高一所學(xué)的知識設(shè)計原電池。 師：同學(xué)們，高一時我們曾學(xué)過原電池，請大家利用學(xué)過的知識和老師所 提供的材料，能否組成一個原電池？每個小組把你的實驗結(jié)果填寫在黑板的表 格中。（學(xué)生進行原電池組裝活動，并把組成原電池的材料填在黑板表格中。） （評析：利用圖片和化學(xué)實驗引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實驗使學(xué)生回憶起高 一的知識并加以應(yīng)用。用實際生活與動手實驗讓相結(jié)合使課堂活躍起來，將知 識與生活聯(lián)系在一起并點明學(xué)習(xí)目的。）二、探究討論，完善知識師：通

4、過剛才的實驗，請大家討論并總結(jié)一下構(gòu)成原電池的基本條件 （討論結(jié)束，提示形成原電池的關(guān)鍵）生 1：需要閉合回路。生 2：兩個活潑性不同的電極材料。生 3：電解質(zhì)溶液。師：還有一個最為關(guān)鍵的條件？需要有電子轉(zhuǎn)移的過程。生 4：可自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)。（評析：利用提問與歸納加強學(xué)生對知識點的敏感程度，使學(xué)生迅速進入 電化學(xué)的思維中，也可以為原電池的設(shè)計做鋪墊。）三、總結(jié)原理、掌握規(guī)律 師：同學(xué)們，總結(jié)的非常好，實際上組成原電池的條件與大家所說一樣， 還有一點需要注意：當(dāng)原電池為燃料電池時，可采用兩個惰性材料做電極。（板書： 1. 構(gòu)成原電池的基本條件：）師：同學(xué)們一起來看一下，原電池的工作原理并

5、回憶相關(guān)知識完成以下表 格。（教師播放原電池工作原理的課件，請學(xué)生根據(jù)課件完成表格。）（板書：2.原電池的原理）反應(yīng) Zn+2H=ZrT+H T電極電極材料電極反應(yīng)反應(yīng)類型總反應(yīng)負極正極電子流向：（學(xué)生進行填寫表格，教師巡視指導(dǎo)）師：同學(xué)們完成的非常好，說明大家對此知識點掌握的很好，接下來我們 利用以上的知識來進行原電池的設(shè)計。四、能力提升、綜合運用、設(shè)計簡單的原電池師：我們設(shè)計原電池要遵循構(gòu)成原電池的基本條件，按照其原理進行正負 極材料及電解質(zhì)溶液的選擇。（進行多媒體小游戲設(shè)計原電池）（評析：多媒體小游戲新穎，利用新媒體教學(xué)，充分發(fā)揮新媒體在課堂上 的優(yōu)勢，大大增加了學(xué)生的積極性與參與性，同

6、時在觀察他人游戲過程中學(xué)生 自己也參與其中，將原電池的設(shè)計反復(fù)應(yīng)用，鞏固、加強。）五、提出質(zhì)疑、引入新知識師：同學(xué)們，一起來思考下，我們設(shè)計的原電池是否可以提供持續(xù)穩(wěn)定的 電流？還有什么弊端？提示：從CiT得電子的路徑分析？從能量轉(zhuǎn)化的角度分析？從開關(guān)閉合前 后的能耗分析？（學(xué)生討論，教師巡視、指點）師：經(jīng)過大家的討論，我想同學(xué)們都有自己的想法，誰能共享一下你的想 法？生1：我認為不能提供穩(wěn)定的電流，可能是因為溶液中的離子濃度會降低, 所以電流不穩(wěn)定生 2：我認為可以提供穩(wěn)定的電流，氧化還原反應(yīng)持續(xù)發(fā)生，所以電子轉(zhuǎn) 移持續(xù)，電流不變。（教師總結(jié)學(xué)生的回答）師：兩位同學(xué)的回答都非常好，他們很有自

7、己的想法。首先，我們學(xué)過的 原電池是不能提供持續(xù)穩(wěn)定的電流，這是因為鋅片與硫酸銅溶液直接接觸，銅 在鋅片表面不斷析出構(gòu)成了新的原電池，致使向外輸出的電流強度減弱。當(dāng)鋅 片表面完全被銅覆蓋后，此時不在構(gòu)成原電池，也就沒有電流產(chǎn)生，并且不受 開關(guān)控制，即使開關(guān)不閉合，由于鋅和硫酸銅直接接觸還會持續(xù)反應(yīng)，造成能 量損失。師：那么我們應(yīng)該如何改進這種原電池，請同學(xué)們結(jié)合產(chǎn)生問題的原因， 閱讀本節(jié)教材并思考如何設(shè)計新的原電池？（板書： 3. 原電池的設(shè)計）（學(xué)生閱讀教材思考討論，教師巡視、指點）師：同學(xué)們討論的很積極，相信每個人都有自己的想法了，那么誰能告訴 老師，如何解決我們學(xué)過原電池的弊端？生 1:

8、 如果將鋅片反復(fù)浸入溶液，是不是能避免這種現(xiàn)象。師：勇氣可嘉，但是電流還是不穩(wěn)定。生 2：鋅片與銅離子直接接觸是造成原電池?zé)o法持續(xù)供電的原因，要解決 這個問題必須將其分開。師：他回答的非常好，讓我們給他掌聲！師：我們改進設(shè)計原電池的思路就是將鋅片與銅離子溶液分開，用兩個燒 杯將負極的鋅與硫酸銅溶液分裝，同時也要滿足構(gòu)成原電池的條件。（展示雙池原電池及解析其原理）師：在改進原電池中有一個非常重要的裝置鹽橋，鹽橋使用裝有飽和 KCl 瓊脂溶膠的 U 形管，離子可以在其中自由移動，這樣溶液是不致流出來的 請同學(xué)們閱讀教材并找到鹽橋的作用？如果將鹽橋換成銅線，這樣的原電池是 否可以放電？（學(xué)生閱讀教材

9、，教師巡視）師：同學(xué)們我們先回答第二個問題，如果將鹽橋換成導(dǎo)線可以么？生：不可以放電，兩極溶液會存在大量同種電荷的離子，無法平衡電荷， 組織原電池放電。師：看來大家看的很認真，這說明鹽橋不僅僅是為了形成閉合回路，還有 一個作用就是平衡正負極溶液的電荷，同學(xué)們還要注意一點，離子在鹽橋和溶 液中移動，電子在電極材料及導(dǎo)線中移動。（播放電池放電動態(tài)圖，展示電子移動，離子移動過程） 師：結(jié)合電池放電圖我們可以看出，在原電池放電時，鹽橋中的陽離子向 正極移動，陰離子向負極移動，平衡正負極溶液中的電荷。電子由負極流向正 極。這樣的原電池就可以為我們提供持續(xù)穩(wěn)定的電流了。從能量轉(zhuǎn)化的角度， 這樣的原電池相對

10、于我們之前的原電池還有什么優(yōu)點？請同學(xué)們思考并把得出 的結(jié)果告訴老師。（評析：利用動態(tài)圖直觀的將原電池中的電子，離子移動展示出來，清晰 明確，既節(jié)約了課堂時間，又提高了課堂效率。）生 1：帶有鹽橋的原電池可以將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，避免負極與氧化 性溶液的直接接觸，防止部分化學(xué)能向熱能的轉(zhuǎn)化。生 2：不帶鹽橋的原電池由于負極與溶液直接接觸會造成斷開開關(guān)反應(yīng)仍 可以繼續(xù)發(fā)生，而帶有鹽橋的原電池可以避免這種情況。師：兩位同學(xué)回答的都很好，而且評價的十分到位全面，非常好！我們既 要掌握帶有鹽橋原電池的設(shè)計，更要學(xué)會對電池改進的思路，如果不用鹽橋我 們的原電池還可以怎樣設(shè)計？這樣原電池是否能達到同樣的

11、效果？（展示離子交換膜原電池圖片） 生：可以！離子交換膜與鹽橋有同樣的作用。六、學(xué)以致用，解決問題，總結(jié)知識 師：結(jié)合以上我們的學(xué)習(xí)的內(nèi)容請根據(jù)氧化還原反應(yīng) : Cu +2 Fe 3+ = Cu + 2Fe 2+ 設(shè)計成一個可以提供持續(xù)穩(wěn)定的原電池。并請兩位同學(xué)到前邊來設(shè)計。（學(xué)生設(shè)計帶有鹽橋的原電池，教師指導(dǎo)，檢查學(xué)生設(shè)計情況） 師：同學(xué)們設(shè)計的都非常好，兩位同學(xué)的設(shè)計也完全正確，希望大家課下對原電池的設(shè)計、應(yīng)用多多思考。教師總結(jié)：這節(jié)課我們復(fù)習(xí)了原電池的原理，并且 對原電池進行改進，掌 握了帶有鹽橋原電池的設(shè)計，同學(xué)要牢記鹽橋的作用，及離子，電子的轉(zhuǎn)移方 向，學(xué)會改進評價原電池的思路及方法。學(xué)以致用，解決遇到的問題。 【板書設(shè)計】4.1.1 原電池1. 構(gòu)成原電池的條件2. 原電池的原理3. 原電池的設(shè)計【教師反思】在教學(xué)本課前，我利用互聯(lián)網(wǎng)從網(wǎng)上搜集到大量有關(guān)原電池多媒體教學(xué)資源，從中進行篩選與應(yīng)用，在編排教學(xué)環(huán)節(jié)努力使網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源緊扣本 節(jié)內(nèi)容，力求其達到最優(yōu)效果。在授課活動中，通過多媒體的展示及我的指引下，學(xué)生課堂表現(xiàn)活躍，積極參與各個教學(xué)環(huán)節(jié)。授課后我覺得在很多方面還能繼續(xù)改進，可以加入兩種原電池的直接比較。還可以對兩極的氧化還原反應(yīng)進行討論。我以對教 案進行優(yōu)化及修改。（評析：本課時中問題背景的設(shè)置、討論后假設(shè)的驗證、到最后原電池的設(shè)計