人教選修原電池教學設計

1、2013年邵陽市高中化學教師教學素養(yǎng)大賽教學設計評比原電池教學設計模 塊：人教版選修4化學反應原理課 題： 第四章第一節(jié) 原電池 授課人： 李峰屹（綏寧縣第二中學） 時 間： 2013年12月16日 高中化學新課程（人教版）選修4第四章第一節(jié)原電池教學設計綏寧縣第二中學 李峰屹一、教材分析與學情分析1、教材分析：在人教版教材必修2中以銅鋅單液電池模型為載體，簡單介紹了原電池的工作原理和形成條件；在選修4化學反應原理的第四章第一節(jié)中以雙液電池模型為載體，深化認識原電池原理和形成條件；隨之，第二節(jié)化學電源則在此基礎上介紹實用化學電池及其工作原理。因此，本節(jié)課在教材內容上起著承上啟下的作用。2、學情

2、分析：【認知基礎】對原電池原理有初步認識；具有一定的實驗探究能力?！揪窒拚J識】氧化劑和還原劑只有接觸才可能發(fā)生氧化還原反應?！景l(fā)展方向】通過實驗活動對原電池原理形成完整認識，提高解決問題的能力。從單液電池模型到雙液電池模型，學生的知識和能力層次需要進行一次較大的跨越。因此，本節(jié)課的關鍵是尋找學生的“最近發(fā)展區(qū)”，幫助學生主動思考，突破認識的局限性，完成對原電池原理及形成條件的認知跨越。二、教學目標與教學策略： 1、教學目標設計【知識與技能】深入理解原電池的工作原理；完整的認識原電池的形成條件；學會書寫電極反應式和電池總反應方程式；能根據反應設計簡單的原電池?！具^程與方法】通過桔子電池實驗活動體

3、驗建構原電池模型的過程；通過Zn-CuSO4電池的設計活動，感悟科學探究的思路和方法；體會控制變量在科學探究中的應用?！厩楦袘B(tài)度與價值觀】通過介紹電池發(fā)展史，激發(fā)學習興趣，感受原電池原理應用于化學電源的關鍵作用；通過雙液電池模型的建構，滲透對立統(tǒng)一的辯證唯物主義思想。【教學重點】原電池工作原理和形成條件【教學難點】氧化還原反應完全分開在兩極發(fā)生(分池、分液)2、 教學策略設計 教師引導下的學生實驗探究與模型建構相結合： 3、教學用品： 多媒體電腦及投影設備、靈敏電流計、導線、原電池容器兩個、銅絲、鋁線、銅片、鋅片、鹽橋、培養(yǎng)皿、硫酸銅溶液、硫酸鋅溶液、氯化鈉溶液、桔子、濾紙、吸管若干（儀器藥品

4、按4名學生一組準備）。三、教學過程設計1、教學流程圖2、教學過程設計教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設計意圖展示圖片復習已知【引入】回憶小學課文冰心的小桔燈，并展示現代版“小桔燈”，激發(fā)學生回憶復習?！緩土暋裤~鋅原電池裝置中正負極分別發(fā)生了什么反應？電流如何產生？【回顧復習】化學能轉化為電能的裝置?！緩土暋吭姵毓ぷ髟恚贺摌O：氧化反應 失電子正極：還原反應 得電子電子從負極流向正極，陰離子從正極流向負極，形成閉合回路。第一次理論分析，激活學生對原電池原理及形成條件的已有認知。為后續(xù)產生認知沖突奠定基礎。桔子實驗提煉模型【過渡】在必修中有一個家庭實驗設計水果電池?！咎岢鰧嶒瀮热荨楷F在給你提供了以下材料

5、，請你設計桔子電池，觀察實驗現象并提煉出原電池模型?？晒┻x擇的材料：靈敏電流計、銅絲、鋁線、導線、培養(yǎng)皿、桔子濾紙、吸管、NaCl溶液【小組實驗】【方案展示，提煉模型】通過桔子實驗的方案討論，使學生從“單瓣”“兩瓣”形象實驗演化成“單池”“雙池”的模型建構；從“膜”上升到“鹽橋”的認識。第二次理論分析提出雙池-鹽橋模型，在模型分析中再次強調電流的形成過程，同時強調鹽橋的作用。序號方案、現象方案1銅絲和鋁線同時插入一瓣桔子中(有電流)方案2銅絲和鋁線分別插入未分開的兩瓣桔子中(有電流)方案3銅絲和鋁線分別插入分開的兩瓣桔子中(無電流)交流方案，匯總教師引導，學生主動建構模型，集體討論修改：方案1

6、： 方案2：【針對方案2提問】為何兩瓣未分開的桔子也能產生電流？【針對方案3提問】為何兩瓣分開的桔子不能產生電流？如何改進，產生電流？【教師演示兩種解決方案】“連隧道”(用吸滿果汁的導管連通)、“搭橋”(用浸有NaCl溶液的濾紙條連接)?！咎釂枴窟@兩種解決方案為何能產生電流？請?zhí)釤捘Ｐ??！局R介紹】在化學實驗中常用的鹽橋是在U型管里裝含有瓊膠的飽和KCl溶液?！究赡芙忉尅恳驗閮砂曛虚g的膜可以讓離子通過，離子定向移動形成閉合回路。【可能解釋】未形成閉合回路。解決方法：將兩瓣桔子貼在一起。還有可能會有將其浸入電解質溶液中?！究赡芙忉尅吭凇八淼馈焙汀皹颉敝须x子能夠定向移動，構成閉合回路?！咎釤捘Ｐ汀?/p>

7、實驗探究完善認識【連接】水果中含有電解質溶液，因此可以設計水果電池實現化學能轉化電能的過程。如何將化學反應設計成原電池裝置呢？【提出問題】現有反應ZnCuSO4ZnSO4Cu，如何設計成原電池裝置？【組織學生交流，確定設計思路】先將氧化還原反應拆分，再根據反應確定電極材料和電解質溶液?！咎岢鰧嶒災康摹堪贷}橋模型，根據ZnCuSO4ZnSO4Cu反應設計成原電池裝置。【指導學生實驗】注意電極材料的選擇。注意電解質溶液的選擇。注意記錄實驗現象。聯(lián)系已學知識，回憶根據化學反應設計成原電池裝置的思路和方法。思路1：先選材料，后定反應。Zn是負極，發(fā)生氧化反應；Cu是正極，發(fā)生還原反應。思路2：先拆反應

8、，后選材料。Zn-2e-=Zn2+ 氧化反應 負極Cu2+2e-=Cu還原反應 正極可供使用的儀器和藥品：靈敏電流計、銅片、鋅片、導線、培養(yǎng)皿、ZnSO4溶液、NaCl溶液、CuSO4溶液、浸NaCl溶液的濾紙條(鹽橋)。注意：及時清洗電極?！拘〗M實驗設計方案，并實施】通過方法討論和交流，后面學生實驗過程會有的放矢，防止漫無目的的實驗。通過實驗活動，感悟科學探究的思路和方法，進一步體會控制變量在科學探究中的應用。在討論交流方案的過程中，學生對實驗現象的解釋，深入認識原電池原理和形成條件，上升到完整認識。通過雙液電池模型的建構，滲透對立統(tǒng)一的辯證唯物主義思想。【交流方案】【方案1】為何Zn表面會

9、變黑？從能量轉化的角度說明什么方案負極負極液正極正極液現象1ZnCuSO4CuCuSO4Zn表面變黑有電流產生2ZnZnSO4CuCuSO4Zn表面不變黑有電流產生3ZnNaClCuCuSO4Zn表面不變黑有電流產生問題？（分析現象）Zn接觸到CuSO4溶液，會直接發(fā)生置換反應。說明Zn失去的電子并沒有完全轉化成電能，電能轉化率較低?！痉桨?】為何會產生電流？（理論分析）因負極和正極已有提供電子和接受電子的物質，兩者存在電勢差，有電子定向移動的趨勢。當通過鹽橋連接兩極時，陰離子從正極溶液通過鹽橋向負極移動，此時形成閉合回路，就形成了電流?！締栴}】負極液的作用？正極液的作用？（學生通過對比分析）

10、負極液只起導電作用；正極液中Cu2+發(fā)生還原反應，且起導電作用?！究偨Y交流】你對原電池原理的認識。(見學案)回顧歷史發(fā)展創(chuàng)新【介紹電池發(fā)展史】通過今天的實踐活動，聯(lián)系電池發(fā)展史，你有哪些感想？交流感受。介紹電池發(fā)展史，激發(fā)學習興趣，感受原電池原理應用于化學電源開發(fā)的關鍵作用。四、教學反思1、教學素材選取得當，有助于激發(fā)學習興趣，突破教學難點本節(jié)課借助妙趣橫生的課堂引入和桔子實驗，使學生在探究過程中自主建立了分池、鹽橋等觀點，從而突破了對原電池原理認知發(fā)展的教學難點。2、教學中問題線索及學生活動設計得當教學中問題線索設計及學生活動設計有利于使學生產生認知沖突，可以為學生提供真實的科學探究背景，模擬解決實際問題的過程，符合學生認