高中化學(xué)_原電池原理及其應(yīng)用_教學(xué)案例評(píng)析

1、原電池原理及其應(yīng)用第一課時(shí)教學(xué)案例評(píng)析一、教材分析 本節(jié)內(nèi)容是電化學(xué)中的重要知識(shí)。由于學(xué)生之前沒有電化學(xué)的基礎(chǔ)，理解原電池原理有一定的難度。第一課時(shí)的主要內(nèi)容有：原電池的概念、原理、組成原電池的條件。原電池原理和組成條件是本節(jié)課的重點(diǎn)，原電池原理是本節(jié)課的難點(diǎn)。 本節(jié)教材設(shè)置了大量的探究教學(xué)素材，富有深刻的探究教學(xué)思想內(nèi)涵。首先，新課引入的兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)為探究教學(xué)創(chuàng)設(shè)了問題情景，當(dāng)學(xué)生觀察到“銅片上產(chǎn)生氣泡”這一反常的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，就會(huì)情不自禁地提出一系列問題，產(chǎn)生強(qiáng)烈的探索欲望，并提出各種各樣的假設(shè)；緊接著，通過（ 4-15 ）演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供“實(shí)證性”材料，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，經(jīng)過嚴(yán)密的邏輯推理

2、，得出相關(guān)結(jié)論；當(dāng)學(xué)生理解原電池的原理后，教材又設(shè)置了一個(gè)討論題，讓學(xué)生自己歸納“組成原電池的條件”。同時(shí)，課本后面的“家庭小實(shí)驗(yàn) - 水果電池”，習(xí)題中的“用銅、銀和硝酸溶液設(shè)計(jì)一個(gè)原電池”都是本課時(shí)探究教學(xué)內(nèi)容的應(yīng)用和延伸。 當(dāng)然，為了更好地實(shí)施探究教學(xué)，還需對(duì)本節(jié)教材內(nèi)容作必要的處理和補(bǔ)充。 變教材中的教師演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。這樣不僅使學(xué)生觀察到明顯的現(xiàn)象，還能使學(xué)生直接參與知識(shí)的獲得過程，獲得直接的體驗(yàn)。 對(duì)于原電池正負(fù)極的判斷，教材是以敘述的形式提出的，這不利于學(xué)生對(duì)概念的理解和記憶。可以利用一節(jié)干電池讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論。這比直接提出正負(fù)極的判斷方法更有利于啟發(fā)學(xué)生的思維

3、，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。 教材中“組成原電池的條件”這一個(gè)討論題，問題過于空泛，考慮到學(xué)生的知識(shí)遷移能力和概括能力還不是很強(qiáng)，單純的討論可能會(huì)無從談起，因此教學(xué)中設(shè)計(jì)了一組學(xué)生實(shí)驗(yàn)習(xí)題（以教材后面的一個(gè)習(xí)題為藍(lán)本），讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)獲得直接經(jīng)驗(yàn)，再通過對(duì)比分析，歸納出規(guī)律，最終得出組成原電池的三個(gè)必要條件。 將課本后面的家庭小實(shí)驗(yàn) - 水果電池，移到探討“組成原電池的條件”的課堂教學(xué)中，不僅能幫助同學(xué)理解組成原電池的其中一個(gè)必要條件 - 電解質(zhì)溶液，而且能達(dá)到學(xué)以致用，使學(xué)生覺得化學(xué)就在我們的身邊，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，啟迪學(xué)生思維。 在完成上述內(nèi)容后，可以讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)一個(gè)原電池，將剛學(xué)的內(nèi)

4、容進(jìn)行應(yīng)用和鞏固，有利于培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力和發(fā)散思維能力。 這樣處理教材內(nèi)容后，教學(xué)就可能按照“設(shè)置問題情景 - 學(xué)生提出問題 - 進(jìn)行假設(shè)和推理 - 通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 - 得出相關(guān)結(jié)論 - 引發(fā)新的問題情景 - 提出新問題 - 實(shí)驗(yàn)提供直接經(jīng)驗(yàn) - 對(duì)比分析，總結(jié)規(guī)律 - 應(yīng)用原理、規(guī)律”的程序進(jìn)行。   教學(xué)目標(biāo) 1. 知識(shí)目標(biāo)：理解原電池原理，掌握構(gòu)成原電池的條件，會(huì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的原電池設(shè)計(jì)。 2. 情感目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和依據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)得出結(jié)論的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。 3. 能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、語言表達(dá)能力。培養(yǎng)學(xué)生正向思維、逆向思

5、維、發(fā)散思維能力。   設(shè)計(jì)思路 指導(dǎo)思想：以學(xué)生為主體，讓學(xué)生自主地參與知識(shí)的獲得過程，并給學(xué)生充分的表達(dá)自己想法的機(jī)會(huì)。 學(xué)生初次接觸電化學(xué)知識(shí)，對(duì)原電池的工作原理有神秘感和探索欲望。要充分利用學(xué)生的好奇心和求知欲，設(shè)計(jì)層層實(shí)驗(yàn)和問題情境，使學(xué)生在自主實(shí)驗(yàn)、積極思考和相互討論中自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。 在教學(xué)內(nèi)容的安排上，按照從易到難，從實(shí)踐到理論再到實(shí)踐的順序，首先通過一組實(shí)驗(yàn)，引入課題。在實(shí)驗(yàn) - 觀察 - 討論 - 推測(cè) - 驗(yàn)證的過程中，學(xué)習(xí)和理解原電池的概念和原理。在此基礎(chǔ)上，通過實(shí)驗(yàn)探索和討論組成原電池的條件。最后，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)一個(gè)原電池以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知

6、識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力。 根據(jù)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、心理特點(diǎn)和教學(xué)內(nèi)容的實(shí)際需要，采取了啟發(fā)、討論、實(shí)驗(yàn)探究等教學(xué)方法，并結(jié)合多媒體進(jìn)行教學(xué)。   教學(xué)準(zhǔn)備 1. 對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組：四人為一個(gè)小組 2. 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：每組一個(gè)靈敏電流計(jì)，兩片銅片、兩片鋅片、一根石墨電極、一節(jié)干電池、兩杯相同濃度的硫酸、一杯硫酸銅溶液、一杯無水乙醇、一杯水、一顆葡萄（或小西紅柿等水果）。 3. 制作銅鋅原電池工作原理的模擬動(dòng)畫 4. 場(chǎng)地：有多媒體放映設(shè)備的實(shí)驗(yàn)室   教學(xué)過程（課堂實(shí)錄） 【引入】我們的生活中離不開各種電池。大到宇宙火箭、人造衛(wèi)星，小到照相機(jī)、手機(jī)，都要用到各種各樣的電池。如：干電池、蓄電池

7、、充電電池、高能電池等。其實(shí)，這些電池都是應(yīng)用原電池的原理制成的。那么到底什么是原電池？它的工作原理怎樣？今天我們就想通過一些實(shí)驗(yàn)一起來研究一下原電池的原理。 【板書】第四節(jié)原電池原理及其應(yīng)用 【實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)】介紹實(shí)驗(yàn)桌上的物品，指導(dǎo)學(xué)生做以下三個(gè)實(shí)驗(yàn)： 1. 將鋅片插入稀硫酸中 2. 將銅片插入稀硫酸中 3. 將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中 說明實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，要求同學(xué)認(rèn)真觀察現(xiàn)象，并思考原因 【學(xué)生活動(dòng)】實(shí)驗(yàn)并觀察現(xiàn)象 【學(xué)生回答】 1. 鋅片上有氣泡，因?yàn)殇\能和稀硫酸反應(yīng)放出氫氣 2. 銅片上沒有氣泡，因?yàn)殂~不能和稀硫酸反應(yīng) 3. 銅片上有氣泡 【設(shè)疑】銅片上的氣體是哪里來的？ 【學(xué)生討

8、論】學(xué)生激烈討論，討論的焦點(diǎn)問題有： 1 、銅片上的氣體是什么？ （學(xué)生認(rèn)為可能是氫氣或 SO 2 或是氧氣。最后同學(xué)認(rèn)為最有可能的是氫氣。本處不展開） 2 、氫離子轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃馑璧碾娮訌暮味鴣?？（學(xué)生提出許多假設(shè)） 學(xué)生甲：電子應(yīng)是銅失去的，因?yàn)闅馀菔窃阢~片上產(chǎn)生的。 學(xué)生乙：電子應(yīng)是鋅失去的，因?yàn)殇\比銅活潑，易失去電子。 學(xué)生甲：電子應(yīng)是銅失去的，若是鋅失去電子，氣泡應(yīng)該出現(xiàn)在鋅片上，怎么會(huì)在銅片上出現(xiàn)氣泡呢？ 學(xué)生乙：鋅片失去的電子可以通過導(dǎo)線傳遞到銅片上，溶液中的氫離子在銅片上得到電子，因此，銅片上有氣泡。 學(xué)生丙：既然電子是鋅片失去的，氫離子為什么不直接在鋅片上得電子，而要到銅片上得

9、電子呢？ （對(duì)這個(gè)問題學(xué)生感到難以回答，期待老師的評(píng)判和解釋。但老師不必急于回答） 【引導(dǎo)】電子究竟是鋅片還是銅片失去的，我們可以用實(shí)驗(yàn)來證明。那么，如何通過實(shí)驗(yàn)來證明鋅片上的電子是否通過導(dǎo)線轉(zhuǎn)移到了銅片上？ 【學(xué)生回答】在銅片和鋅片中間連接一個(gè)靈敏電流計(jì)，檢測(cè)有無電流 【實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)】使用靈敏電流計(jì)的注意事項(xiàng) 【學(xué)生活動(dòng)】實(shí)驗(yàn)并觀察現(xiàn)象 【學(xué)生回答】現(xiàn)象：電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn) 結(jié)論：有電流流過，說明導(dǎo)線中有電子流過，說明氫離子得到的電子確實(shí)是鋅片失去，通過導(dǎo)線傳遞到銅片上的。 （但是，對(duì)于剛才同學(xué)提出的問題，即“既然電子是鋅片失去的，氫離子為什么不直接在鋅片上得電子，而要到銅片上得電子呢？”還是覺得難

10、以解釋。） 【動(dòng)畫演示】由于鋅片失去電子后產(chǎn)生鋅離子，鋅片的周圍有許多來不及擴(kuò)散到溶液中去的鋅離子，對(duì)氫離子有排斥作用，使氫離子很難在鋅片上直接得到電子 【學(xué)生小結(jié)】鋅片：較活潑，電子流出，發(fā)生氧化反應(yīng) Zn 2e - =Zn 2+ 銅片：較不活潑，電子流入，發(fā)生還原反應(yīng) 2H + +2e - =H 2 能量變化：化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?【板書】 1. 原電池的概念： 【實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)】給你一節(jié)干電池，用實(shí)驗(yàn)證明銅鋅原電池的正負(fù)極 【學(xué)生活動(dòng)】實(shí)驗(yàn)并觀察現(xiàn)象 【學(xué)生回答】現(xiàn)象：測(cè)干電池時(shí)，電流計(jì)指針偏向正極方向，測(cè)銅鋅原電池時(shí)，電流計(jì)指針偏向銅片方向 結(jié)論：鋅片為負(fù)極，銅片為正極 【板書】 2. 原電池的

11、原理： 負(fù)極：電子流出，較活潑，（鋅片）： Zn 2e - =Zn 2+ （氧化反應(yīng)） 正極：電子流入，較不活潑，（銅片）： 2H + +2e - =H 2 （還原反應(yīng)） 【引導(dǎo)】 寫出銅鋅原電池的總反應(yīng)方程式，并比較其與鋅片直接跟稀硫酸反應(yīng)有何異同。 總反應(yīng)方程式為： Zn+2H + =Zn 2+ +H 2 相同點(diǎn)：總反應(yīng)方程式相同 不同點(diǎn)：電子轉(zhuǎn)移途徑不同 【過渡】 原電池的實(shí)質(zhì)是氧化還原反應(yīng)，氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池，那么構(gòu)成原電池要有哪些條件呢？ 【板書】 3. 組成原電池的條件 【實(shí)驗(yàn)習(xí)題】請(qǐng)用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證下列哪些裝置構(gòu)成原電池？并據(jù)此對(duì)比分析，討論構(gòu)成原電池的條件?！緦W(xué)生活動(dòng)】實(shí)

12、驗(yàn)并觀察現(xiàn)象。 【學(xué)生回答】 C 、 D 、 H 構(gòu)成原電池 【學(xué)生討論】（通過對(duì)比分析、討論和補(bǔ)充、修改，最后得出組成原電池的條件） 學(xué)生甲：從 A 、 B 不構(gòu)成原電池可知，構(gòu)成原電池必須有兩種活動(dòng)性不同的金屬 作電極。從 F 、 G 不構(gòu)成原電池可知，要組成原電池還必須構(gòu)成閉合回路 學(xué)生乙： H 也構(gòu)成原電池，是因?yàn)樗仕嵝?，說明構(gòu)成原電池需酸溶液。 學(xué)生丙： D 也能構(gòu)成原電池，說明構(gòu)成原電池不一定要酸溶液，也可以是鹽溶液，結(jié)合 E 可知，構(gòu)成原電池電極材料必須與電解質(zhì)溶液接觸。 學(xué)生?。簭?C 可知，電極材料也可以是象石墨這樣能導(dǎo)電的非金屬。 【學(xué)生小結(jié)】組成原電池的條件： 有兩種

13、活動(dòng)性不同的金屬（或一種是非金屬導(dǎo)體）作電極 電極材料均插入電解質(zhì)溶液中 兩極相連形成閉合回路 【練習(xí)】對(duì)于上述能組成原電池的裝置，分析正負(fù)極和發(fā)生的電極反應(yīng) （在學(xué)生回答過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生注意正極材料本身并未發(fā)生變化，負(fù)極和電解質(zhì)溶液之間發(fā)生了氧化還原反應(yīng)） 【追問】假如把上述 C 裝置的電極改為 Cu 和 Ag ，能組成原電池嗎？【學(xué)生回答】不能，要構(gòu)成原電池，負(fù)極和電解質(zhì)溶液之間必須有自發(fā)的氧化還原反應(yīng) 【練習(xí)】請(qǐng)同學(xué)結(jié)合組成原電池的條件， 將氧化還原反應(yīng)： Fe+Cu 2+ =Cu+Fe 2+ 設(shè)計(jì)成 一個(gè)原電池。 【學(xué)生回答】負(fù)極：鐵正極：銅電解質(zhì)溶液：硫酸銅 【學(xué)生補(bǔ)充】正極材料

14、還可以是石墨或比鐵不活潑的其他金屬，電解質(zhì)溶液中必須含 Cu 2+ ，除硫酸銅外，還可以是氯化銅、硝酸銅等。 【小結(jié)】按板書的內(nèi)容，歸納本書的內(nèi)容和要點(diǎn) 【布置作業(yè)】 1 、課本習(xí)題一、 l 、 3 、 4 ，二、 l 、 2 、 3 2 、回家搜集廢干電池并拆開，弄清它的構(gòu)造及原理。   評(píng)價(jià)方案 本課時(shí)為實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式，本課時(shí)教學(xué)是否成功，筆者認(rèn)為，應(yīng)從以下幾個(gè)方面綜合考慮：   教材處理是否合理。探究性教學(xué)要對(duì)教材內(nèi)容有所揚(yáng)棄。探究性教學(xué)要以大綱為依據(jù)，教材僅僅是本參考書。因?yàn)楝F(xiàn)有教材的知識(shí)大都是以陳述性方式直接呈現(xiàn)，而探究性教學(xué)要求教材提供問題情景和解決問題所必需

15、的事實(shí)材料，而不只是結(jié)論的堆砌，因此，探究性教學(xué)首先要求對(duì)現(xiàn)有教材作適當(dāng)處理。   教學(xué)過程是否優(yōu)化。優(yōu)化的教學(xué)過程就是靈活機(jī)智地運(yùn)用各種教學(xué)策略。如激勵(lì)性策略，即使用鼓勵(lì)性語言，肯定學(xué)生任何一個(gè)微小的閃光點(diǎn)；自主性策略，即要求設(shè)計(jì)的問題有一定思維含量，討論要注重實(shí)效性，討論過程要注意學(xué)法指導(dǎo)，并培養(yǎng)學(xué)生善于思考、勇于提出問題的習(xí)慣；診斷性策略，即教學(xué)過程中經(jīng)常注意學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，根據(jù)反饋的信息調(diào)整教學(xué)程序；創(chuàng)造性策略，即鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑，發(fā)表不同意見尤其是創(chuàng)造性的意見。   教學(xué)效果是否顯著。教學(xué)效果就是教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度。首先，學(xué)生要有良好的學(xué)習(xí)狀態(tài)，如學(xué)生學(xué)習(xí)興趣濃厚，

16、思維得到很好的啟發(fā)，教學(xué)過程中學(xué)生參與面廣、參與時(shí)間長(zhǎng)、參與空間大等；其次，好、中、差不同水平層次的學(xué)生的知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)、情感目標(biāo)要基本達(dá)成或得到一定程度的發(fā)展。 原電池原理及其應(yīng)用第一課時(shí)教學(xué)案例說明 本節(jié)課采用實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)，既符合化學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)，也符合學(xué)生的心理和思維的發(fā)展特點(diǎn)。 化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)事實(shí)是最具有說服力的。本節(jié)課以實(shí)驗(yàn)事實(shí)設(shè)疑，又以實(shí)驗(yàn)事實(shí)釋疑，讓學(xué)生從直觀、生動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行推理和分析，再通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析的結(jié)果。這樣得出的結(jié)論學(xué)生才能真正理解和牢固掌握。 從學(xué)生的心理特點(diǎn)來看，高二的學(xué)生對(duì)新鮮事物有強(qiáng)烈的好奇心和探索欲望，對(duì)老師的

17、講授敢于質(zhì)疑，有自己的想法和主見。往往不滿足于老師告訴他是什么，而更愿意自己去探索是什么和為什么。并且具備了初步的探索能力。在思維發(fā)展的層次上，學(xué)生的形象思維已充分發(fā)展，抽象思維也正在迅速發(fā)展之中。實(shí)驗(yàn)探究是讓學(xué)生在具體實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上分析問題得出結(jié)論，符合學(xué)生的思維特點(diǎn)，有利于在形象思維的基礎(chǔ)上發(fā)展學(xué)生的抽象思維。但學(xué)生的抽象思維和探索能力畢竟還處于初級(jí)階段，尚不成熟，這就決定了他們還不能成為完全獨(dú)立的探索主體，探索活動(dòng)需要在教師的組織引導(dǎo)下，有目的有計(jì)劃地進(jìn)行。教師的作用是“引導(dǎo)和啟發(fā)”，即引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，主動(dòng)探索，當(dāng)學(xué)生的思考和探索遇到困難時(shí)，及時(shí)給予啟發(fā)、提示、點(diǎn)撥，以幫助學(xué)生順利地

18、開展實(shí)驗(yàn)探索活動(dòng)，既不是灌輸也不能放任自流。因此，本節(jié)課的部分實(shí)驗(yàn)是由教師預(yù)先設(shè)計(jì)的，但同樣起到了實(shí)驗(yàn)探究應(yīng)有的作用。 本節(jié)課應(yīng)給學(xué)生充分的討論時(shí)間和自由發(fā)表意見的機(jī)會(huì)。因?yàn)樾〗M的每個(gè)成員的知識(shí)水平存在差異，對(duì)問題的分析能力不同，充分的討論有利于組內(nèi)的交流和互助，使實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)成為全體同學(xué)而不是部分尖子生的活動(dòng)。在實(shí)驗(yàn)探究的過程中，學(xué)生肯定發(fā)現(xiàn)了不少新問題，心里有很多想法，其中不乏正確的和錯(cuò)誤的、常規(guī)的和富于創(chuàng)新的想法。因此要讓學(xué)生把他的想法表達(dá)出來，這既能豐富學(xué)生對(duì)原理和正確結(jié)論的多角度的認(rèn)識(shí)，也是對(duì)學(xué)生探究精神的一種肯定和保護(hù)。 由于本節(jié)課采取討論式和學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的教學(xué)模式，課堂組織尤為重要。應(yīng)在課前對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，四人為一小組較合適，以便于學(xué)生展開實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)和討論。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)和討論過程中，教師應(yīng)深入學(xué)生中，接受反饋信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中可能出現(xiàn)的問題并加以個(gè)別指導(dǎo)。 本節(jié)課實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注意： 1 、鋅片及時(shí)從溶液中取出 2 、注意靈敏電流計(jì)的量程 原電池原理及其應(yīng)用課堂教學(xué)點(diǎn)評(píng) : 樂清市教研室 / 馬金余 今年 11 月 26 日，在虹橋中學(xué)召開了樂清市高中化學(xué)探究式課堂教學(xué)研討會(huì)，邵益君老師為大家上了一節(jié)題為原電池原理及其應(yīng)用的公開課，本案例系該課的教學(xué)實(shí)錄。公開課后，聽課教師對(duì)公開課作了高度的評(píng)價(jià)，歸納如下： 1