原電池的教學(xué)設(shè)計(jì)-使用

原電池的教學(xué)設(shè)計(jì)10120540119-潘西教材分析本節(jié)是電化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，也是本章的重點(diǎn)內(nèi)容。融合了氧化還原反應(yīng)、能量的轉(zhuǎn)換、原電池原理的應(yīng)用、電解質(zhì)溶液、金屬的活潑性以及物理中的電學(xué)等知識(shí)等，綜合性較強(qiáng)。學(xué)好本節(jié)內(nèi)容有助于學(xué)生形成一個(gè)將氧化還原反應(yīng)、能量轉(zhuǎn)換、元素化合物知識(shí)、電解質(zhì)溶液，金屬腐蝕和防護(hù)、電解原理和有關(guān)計(jì)算等知識(shí)聯(lián)系起來(lái)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)；對(duì)培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)踐到理論，又從理論到實(shí)踐的認(rèn)知規(guī)律的提高有很大的作用;原電池在實(shí)際生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究中應(yīng)用十分廣泛，因此學(xué)好本節(jié)知識(shí)，具有比較重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。二．學(xué)情分析學(xué)生在必修一中學(xué)習(xí)了氧化還原反應(yīng)、電解質(zhì)的基礎(chǔ)等知識(shí)，在初中物理中也學(xué)習(xí)了電學(xué)最基礎(chǔ)的知識(shí)，在知識(shí)層次上達(dá)到了可以學(xué)習(xí)電化學(xué)的基礎(chǔ)，在知識(shí)的理解掌握上應(yīng)該較容易掌握。三、教學(xué)思路原電池是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的一種裝置，也是化學(xué)與能源相聯(lián)系的很關(guān)鍵的內(nèi)容，這些知識(shí)不但能讓學(xué)生大開(kāi)眼界，而且還能為環(huán)境、能源與可持續(xù)發(fā)展提供良好的教學(xué)內(nèi)涵，所以我認(rèn)為這部分知識(shí)是應(yīng)該以全新的教學(xué)理念進(jìn)行這部分知識(shí)的講授和學(xué)習(xí)。我設(shè)計(jì)本節(jié)課的教學(xué)思路是這樣的，從生活中的電能來(lái)源分析出發(fā)，挖掘出火力發(fā)電為電源的主要來(lái)源，從而分析火力發(fā)電的原理，從中建立起化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)能和電能的聯(lián)系，使學(xué)生產(chǎn)生聯(lián)想，電到底是怎么產(chǎn)生的？從而對(duì)探索化學(xué)能和電能轉(zhuǎn)化原理的欲望增強(qiáng)。在上課過(guò)程中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和課堂討論的方式，時(shí)刻注重與學(xué)生的溝通和交流，讓課堂成為學(xué)生自主設(shè)計(jì)和自主學(xué)習(xí)、自主探究的環(huán)境。四、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與能力：1.了解能源與化學(xué)能之間的關(guān)系。2.能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的原電池以此掌握原電池的構(gòu)成條件。3能分析電池反應(yīng)中的正負(fù)極，電子和電流的流向以及溶液中的離子流向。.過(guò)程與方法：通過(guò)動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探討原電池的構(gòu)成條件，學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單而系統(tǒng)的科學(xué)研究方法和手段情感態(tài)度與價(jià)值觀：1.讓學(xué)生能夠感覺(jué)到能源危機(jī)，能認(rèn)識(shí)到自己的行為對(duì)環(huán)境的作用。2.通過(guò)自主和合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，明白科學(xué)探究過(guò)程的艱辛與不易，形成良好的科學(xué)態(tài)度同時(shí)形成合作學(xué)習(xí)的理念五：教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：原電池的原理和原電池的組成。難點(diǎn)：原電池的原理和原電池的組成。六：教學(xué)方法主要采用實(shí)驗(yàn)討論法并輔助以多媒體教學(xué)手段。從實(shí)驗(yàn)出發(fā)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生討論、類比分析，從而歸納出原電池的概念和組成條件，并通過(guò)多媒體課件幫助學(xué)生理解兩極的氧化還原反應(yīng)原理。五、教材分析教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖引入隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，各種各樣的電器不斷地進(jìn)入到我們的學(xué)習(xí)和生活中，譬如電燈、電話、電腦、包括我們使用的電子計(jì)算器等等，甚至達(dá)到地鐵，公交等等，由此可見(jiàn)，電已經(jīng)幾乎完全融入到我們生活中了，沒(méi)有電的世界一切都將處于癱瘓中，那同學(xué)們是曾想過(guò)電到底來(lái)自于哪里？如何產(chǎn)生電呢？聆聽(tīng)，感觸頗深?；卮穑核Πl(fā)電火力發(fā)電風(fēng)力發(fā)電太陽(yáng)能發(fā)電地?zé)岚l(fā)電等深刻地讓學(xué)生了解到電在生活中不可或缺的地位和用途，為本節(jié)課的順利進(jìn)行打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。讓學(xué)生分析形成原電池的條件。學(xué)生自己總結(jié)：1、兩個(gè)能導(dǎo)電活潑性不同的金屬或金屬和非金屬作為電極材料；2、電解質(zhì)溶液提供自由移動(dòng)的離子；3、形成閉合回路；4、能自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。學(xué)生自己得出的結(jié)論是他們受用的，能內(nèi)化為他們自己的東西?？偨Y(jié)：學(xué)習(xí)了原電池，同學(xué)們能從自己的學(xué)習(xí)中得出自己想要的東西，今天的作業(yè)就是根據(jù)自己的實(shí)際設(shè)計(jì)一個(gè)切實(shí)可行的原電池，同時(shí)請(qǐng)同學(xué)們查找相關(guān)資源，了解我國(guó)的能源分布和利用情況，下節(jié)課我們進(jìn)行交流。記錄作業(yè)，整理筆記。學(xué)生自己設(shè)計(jì)，能達(dá)到自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的能力，并能自己自主探究和學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的能動(dòng)性。給學(xué)生留下了課后探究的任務(wù)，能把課堂的知識(shí)進(jìn)一步升華。通過(guò)自己查找資料，能加深對(duì)能源以及可持續(xù)發(fā)展的認(rèn)識(shí)，達(dá)到本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)。八、板書(shū)設(shè)計(jì)（便于學(xué)生直觀記憶、理解掌握）：1．原電池的概念2．電極名稱3．構(gòu)成條件4．原電池工作原理（課件展示微觀過(guò)程）

5、設(shè)計(jì)原電池：6、改良原電池：?jiǎn)l(fā)分析電流不穩(wěn)定的原因，引導(dǎo)雙池原電池的設(shè)計(jì)思路，學(xué)習(xí)課本知識(shí)，按實(shí)驗(yàn)小組發(fā)放鹽橋，重新實(shí)驗(yàn)。探討鹽橋的作用。能力提升到一個(gè)新的層次。7、鹽橋的作用：教師啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生理解掌握。⑴補(bǔ)充電荷。

⑵使裝置形成閉合回路?？傮w設(shè)計(jì)思想：在課程實(shí)施過(guò)程中，學(xué)生親手實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象，提出疑問(wèn)，自主解答，自主設(shè)計(jì)，合作評(píng)價(jià)。在自主提問(wèn)的過(guò)程中推動(dòng)課的進(jìn)程，旨在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、問(wèn)題意識(shí)，學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)提問(wèn)、學(xué)會(huì)探究、學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)、學(xué)會(huì)合作、學(xué)會(huì)評(píng)價(jià)。四、課后反思作為一堂探究性的課，筆者認(rèn)為本節(jié)課完成了學(xué)生自主探究和自主學(xué)習(xí)的過(guò)程，并能達(dá)到一個(gè)新的水平，這是筆者在備課時(shí)沒(méi)有想到的，從這一點(diǎn)上看，學(xué)生的潛力是巨大的，教師的作用是有效的引導(dǎo)學(xué)生把自己的潛力最大限度發(fā)揮出來(lái)。原電池原理及其應(yīng)用教學(xué)設(shè)計(jì)教材分析

學(xué)生學(xué)完了金屬的相關(guān)知識(shí)，從本節(jié)進(jìn)入原電池的學(xué)習(xí)?！对姵卦怼肥请娀瘜W(xué)的基礎(chǔ)，此節(jié)內(nèi)容也是本章的重點(diǎn)，在教學(xué)要求上屬于“理解”層次。通過(guò)對(duì)原電池化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔軐?shí)質(zhì)的理解，既加深了對(duì)氧化還原反應(yīng)的認(rèn)識(shí)；又能幫助學(xué)生利用原電池原理了解日常生活中的電池及金屬電化腐蝕原因；同時(shí)還為以后的“電解、電鍍”知識(shí)的學(xué)習(xí)奠定了一定的理論基礎(chǔ)。

1、此節(jié)內(nèi)容分兩課時(shí)完成，第一課時(shí)：原電池原理。第二課時(shí)：常見(jiàn)化學(xué)電源和新型化學(xué)電源，金屬的腐蝕。

2、地位：首先，在學(xué)完金屬知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)入《原電池》的學(xué)習(xí)，順利過(guò)渡到電化學(xué)知識(shí)的教學(xué)，對(duì)《原電池原理》的學(xué)習(xí)又為以后《電解原理》的學(xué)習(xí)做好了理論上的鋪墊。其次，《常用和新型電源及金屬腐蝕》知識(shí)的學(xué)習(xí)對(duì)激發(fā)學(xué)生興趣，密切化學(xué)與生產(chǎn)、生活的聯(lián)系有著重要意義。

原電池理論是電化學(xué)的基礎(chǔ)，是本章的重點(diǎn)內(nèi)容，在教學(xué)要求上屬于理解層次。由于原電池中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能這一事實(shí)是在電解質(zhì)溶液中兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)的結(jié)果，因此學(xué)習(xí)本節(jié)知識(shí)，既可以加深對(duì)氧化還原反應(yīng)理論的認(rèn)識(shí)，又能運(yùn)用此原理去解釋很多具體的化學(xué)問(wèn)題，對(duì)后續(xù)的“電解、電鍍”的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。原電池在實(shí)際生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究中應(yīng)用廣泛，學(xué)好本節(jié)知識(shí)，具有比較重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

1、掌握原電池實(shí)質(zhì)，原電池裝置的特點(diǎn)，形成條件，工作原理

2、了解干電池、鉛蓄電池、鋰電池、燃料電池

3.理解原電池原理，電極反應(yīng)，構(gòu)成條件。5．啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)探索的基本過(guò)程。6．培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)，積極探究、合作創(chuàng)造的精神和能力。7．滲透其他學(xué)科知識(shí)，加強(qiáng)學(xué)科聯(lián)系。8．學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)態(tài)度和優(yōu)秀品質(zhì)9.知識(shí)與技能：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)。10.過(guò)程與方法：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(yǔ)言表達(dá)能力。培養(yǎng)學(xué)生正向思維、逆向思維、發(fā)散思維能力。11.情感態(tài)度與價(jià)值觀：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。

二、知識(shí)重點(diǎn)、難點(diǎn)

原電池原理、裝置特點(diǎn)、形成條件、金屬腐蝕

三、設(shè)計(jì)思路：教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)探究法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)、分析、討論、總結(jié)、應(yīng)用等過(guò)程，誘導(dǎo)學(xué)生觀察、思考、推理、探究四、教學(xué)過(guò)程

引入：你知道哪些可利用的能源？電池做為能源的一種，你知道

是怎么回事嗎？它利用了哪些原理？你知道金屬是如何生

銹的嗎？

新授：

原電池原理及其應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)：4-15：①將鋅片插入稀硫酸中報(bào)告實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

②將銅片插入稀硫酸中報(bào)告實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

③將與鐵鋅銅片相互接觸或用導(dǎo)線連接起來(lái)插入稀硫酸中報(bào)

告實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

④在③中把鋅片和銅片之間連上電流計(jì)，觀察其指針的變化。

結(jié)論：①鋅片能和稀硫酸迅速反應(yīng)放出H2

②銅片不能和稀硫酸反應(yīng)

③銅片上有氣體生成

④電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明在兩金屬片間有電流產(chǎn)生

結(jié)論：什么是原電池？（結(jié)論方式給出）它的形成條件是什么？

原電池定義:把能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池.

形成條件:

①兩個(gè)電極

②電解質(zhì)溶液

③形成閉合電路

討論：1、Zn|H2SO4|Cu形成裝置后有電流產(chǎn)生，鋅片上發(fā)生了什么

反應(yīng)？銅片上發(fā)生了什么反應(yīng)？（可以取鋅片周圍的溶液

用NaOH溶液鑒別；取銅片上生成的氣體檢驗(yàn)。）

結(jié)論：在鋅片周圍有鋅離子生成；銅片上生成的是H2

討論：可能造成此現(xiàn)象的原因？倆金屬片上的反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)。

結(jié)論：在Zn上:Zn–2e-=Zn2+

在Cu上:2H++2e-=H2

Cu--電解質(zhì)中的離子獲得電子通過(guò)導(dǎo)線--流出電子失去電子

我們把：

流出電子的一電極叫負(fù)極；

電子流入的一極叫做正極

兩極反應(yīng)的本質(zhì)：還是氧化還原反應(yīng)，只是分別在兩極進(jìn)行了。

負(fù)極失電子

被氧化,發(fā)生氧化反應(yīng)

正極得電子

被還原

發(fā)生還原反應(yīng)

實(shí)驗(yàn)：分別用兩個(gè)銅片和兩個(gè)鋅片做上述實(shí)驗(yàn)④。

結(jié)論：兩種情況下電流計(jì)不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明線路中無(wú)電流生成，銅

片上無(wú)氣體生成。即兩電極必須是活潑性不同的金屬與金屬

或金屬與非金屬（能導(dǎo)電）（二）、化學(xué)電源1、干電池家庭常用電池。

負(fù)

極：Zn-2e-==Zn2+正

極：2NH4++2e-==2NH3+H2總反應(yīng)：Zn+2NH4Cl==ZnCl2+2NH3+H2常見(jiàn)的是鋅-錳干電池。2、鉛蓄電池目前汽車上使用的電池。鉛蓄電池的構(gòu)造是用含銻5%—8%的鉛銻合金鑄成格板。PbO2作為陽(yáng)極，Pb作為陰極，二者交替排列而成。電極之間充有密度為1.25%—1.28%g?cm-3的硫酸溶液。負(fù)

極：Pb+SO42--2e-==PbSO4正

極：PbO2+4H++SO42-+2e-==PbSO4+2H2O總反應(yīng)：Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O3、鋰電池鋰電池是一種高能電池，鋰作為負(fù)極，技術(shù)含量高，有質(zhì)量輕、體積小、電壓高、工作效率高和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。常用于電腦筆記本、手機(jī)、照相機(jī)、心臟起博器、火箭、導(dǎo)彈等的動(dòng)力電源。負(fù)

極：Li-e-==Li+正

極：MnO2+e-==MnO2-總反應(yīng)：Li+MnO2==LiMnO24、新型燃料電池還原劑（燃料）在負(fù)極失去電子，氧化劑在正極得到電子。目前常見(jiàn)的有，氫氣、甲烷、煤氣、鋁等燃料與空氣、氯氣、氧氣等氧化劑組成的燃料電池。特點(diǎn)是能量大、使用方便、不污染環(huán)境和能耗少等。（1）．氫氧燃料電池（中性介質(zhì)）正極：O2+2H2O+4e-==4OH-負(fù)極：2H2-4e-==4H+總反應(yīng)式：2H2+O2==2H2O（2）．氫氧燃料電池（酸性介質(zhì)）正極：O2+4H++4e-==2H2O負(fù)極：2H2-4e-==4H+總反應(yīng)式：2H2+O2==2H2O（3）．氫氧燃料電池（堿性介質(zhì)）正極：O2+2H2O+4e-==4OH-負(fù)極：2H2-4e-+4OH-==4H2O總反應(yīng)式：2H2+O2==2H2O（4）甲烷電池：（堿性介質(zhì)）

負(fù)

極：CH4+10OH--8e-==CO32-+7H2O正

極：4H2O+2O2+8e-==8OH-總反應(yīng)：CH4+2KOH+2O2==K2CO3+3H2O（5）海水電池：

負(fù)

極：4Al-12e-==4Al3+正

極：3O2+6H2O+12e-==12OH-總反