原电池教学设计2.docx
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原电池教学设计2
原电池教学设计
新疆生产建设兵团农十师北屯高级中学化学组禹奇平
简单说课：
本节内容为高中化学新课程（人教版）选修4的第四章电化学的重要内容之一。
该内容学生在必修2已有一定的了解，本节是该内容的加深，主要是增加了一个盐桥内容。
本节课试图以“教师实验引导，学生自主探究，自主分析设计”的学习方式学习。
本节课大致分为：
回顾原电池，设计原电池，改良原电池等几个基本环节，完成了复习基本概念，总结单池原电池的设计思路，总结双池原电池的设计思路，还探讨了盐桥的作用。
在课程实施过程中，学生亲手实验，观察现象，提出疑问，自主解答，自主设计，自主评价。
在自主提问的过程中推动课的前进，旨在培养学生的动手能力、问题意识，学会实验，学会提问、学会探究、学会设计、学会评价。
教学目标：
知识与技能：
1．掌握原电池的概念和原电池的工作原理；
2．掌握构成原电池的基本条件；
3．学会设计原电池；
技能与方法：
1．通过实验探究原电池原理，学会观察、学会提问、学会思考；
2．通过对单池原电池与双池原电池的设计对比，学会比较，评价设计方案；情感与价值观：
1．通过自主探究根据现象设疑，根据疑问求解的模式，进行自主学习，激发学生的学习兴趣，培养科学探究态度和科学创新精神：
2．在小组合作的过程中，培养团结合作的探究学习观念，强化合作意识；
教学重点：
设计原电池
教学难点：
原电池中盐桥的作用分析
教学方案：
教师引导实验探究与学生自主提问推进相结合
教学用品：
多媒体设备：
多媒体电脑及显示屏
实验仪器：
每组电流表，导线两根，原电池容器两个，铜电极，锌电极，碳电极，盐桥。
（共12组，根据人数而定，4人一组）
化学药品：
硫酸铜溶液、硫酸锌溶液。
（共12组）
其它用品：
小手电，MP3，手机、数码相机，笔记本电脑电池
教学设计：
教师活动
学生活动
幻灯片、板书
备注
引入设计：
“魔术”引入，
以旧引新
引入：
大家看，这是什么?
小手电之所以能照亮我们在黑暗中行
进，是因为有电池。
这是什么?
因为
有了电池，让我们说“沟通无极限”。
这是遥控器，因为有了电池，“一切尽
在掌握之中”。
这是MP3，因为有了
电池，让我们有理由说“我的音乐我
作主”。
这是数码相机，来这边的笑
一个，这边的笑开了啊，就这样精彩瞬
间瞬间凝成永恒，也是因为有了这小
小的电池。
我在刹那间变幻出这么多的用电器，
不是因为我的魔术有多高超，而是因
为电池的使用范围实在是太广了。
产生兴趣积极观察并与老师配合。
学生：
小手电。
学生：
手机
新颖的引入易
吸引人
我们知道，能量间的转换是遵守能量守恒定律的，那这小小的物件（电池）是如何提供电能的呢?
这其中又有着怎样的奥秘呢?
现在，我们就一起走进探究的课堂吧。
探究前，我们还得从能量的换
说起，我们知道，化学能与热能之间可以相互转化，化学能转换成热能的反应，我们称之为……。
热能转换成化学能的反应，我们称之为……，能否让化学能直接转换成电能呢?
对，是可以的，但化学能与电能问的转换需要一个特定的装置，而这个装置设计的优劣直接决定能量转换效率的高低。
我们将研究化学能与电能相互转换的装置、过程及效率的科学，称为电化学。
而电化学又根据反应过程和装置特点分为两种，一种为原电池，产生电流的反应，即将化学能转换成电能的装置；另一种为电解池，
借助电流而发生的反应，即将电能转换成化学能的装置。
今天，我们将深入探讨电化学基础之原电池。
学生感受电池的使用广泛。
学生回忆旧知识，准备接受新知识。
学生：
放热反应
学生：
吸热反应
学生：
可以/
了解电化学的研究对象。
了解电化学的概貌。
幻灯片：
幻灯片：
板书：
第四章电化学基础
第一节原电池
介绍我们学习的领域及其概貌。
回顾旧知识的设计：
提问+探究
1．回顾原电池概念
下面我们先回顾一下在必修2中我们已经了解的原电池的概念。
学生回忆原电池的有关内容。
板书：
1．概念
2．电极名称
3．构成条件
4．原电池原理
回忆概念为后期探究作准备。
请问：
什么是原电池?
我也相信你一定能说出：
原电池的电极名称及原电池的构成条件。
学生回忆并回答：
1．将化学能转换成电能的装置。
2．原电池的电极分别叫正极和负极。
3．原电池的构成条件是：
一开始提问便展示对学生的
信任。
有两个活泼性不同
的电极；有电解质
溶液；形成闭合回
路；能自发的发生
氧化还原反应。
2．活动l：
纸上谈兵重温原电池原理
而原电池原理，我们则通过一组实验分析来温习。
话题1：
如图所示实验。
我们观察到Pb片变黑，用滤纸擦除黑色物质后表面有紫红色物质；而Cu片上无明显现象。
请根据此实验设置问题向老师提问。
老师给出回答：
黑色的物质可能是PbS04。
因为在活动性顺序表中Pb在Cu的前面。
所以有反应方程式：
Pb+CuSO4=PbS04+Cu，而Cu电极不与CuSO4反应。
向老师提问，学生
有着强烈的兴趣，提出问题。
如：
黑色的物质是什么?
紫红色物质是什么?
它们是如何生成的?
为什么铜片上无明显现象呢?
板书：
4.原电池原理实验：
通过实验情景再现。
以生问师答，生问生
答的活动方式分析得出原电池原理，同时培养学生的“问题”意识。
教师的回答实际上也是在提示学生思考的方向。
话题2：
如图对比进行实验。
Pb电极上还是变黑色；而Cu电极上用滤纸擦拭时却发生有紫红色粉末状物质生成。
观察到电流表指针向Cu电极偏转。
（已经知该电流表指针偏方向为电子的运动方向）。
仿照刚才的提问法向你的同学们提问吧。
根据描述的不同的现象，由此产生困惑而提出可能的疑问，如：
Pb置换出的Cu哪去了?
Cu上的紫红色物是什么?
电流表的偏转说明了什么?
偏转方向代表什么?
电子是如何产生
的?
实验：
老师不时点评。
复习旧的内容，学生们踊跃（可能的回答）Pb失去电子
成为Pb2+,Pb2+与SO42-合后成PbSO4，而电子通过导线传给Cu电极，Cu电极上的电子传给溶液中的Cu2+成Cu。
这样产生了电流，而形成了原电池。
生：
可以证明。
加入的电流表指针有偏转。
证明的确形成原电池了。
而且电流表的指针偏转方向就是电子的流动方向。
3.成果展示
我们总结上面的探究获得的知识。
我们可以写出总反应式吗？
你能总结出原电池的反应实质吗？
他与一般的氧化还原反应一样吗？
有什么区别？
生：
我们可以写出电极反应。
负极：
Pb一2e－=Pb2+（氧化反应）Pb2++SO42－＝ＰbSO4
正极：
Cu2++2e一=Cu（还原反应）
生：
总反应是Pb+Cu2++S042－=PbS04+Cu是一个氧化还原反应。
有区别，氧化还原反应分别在两极进行，负极的还原剂所失去的电子通过导线转移到正极给氧化剂。
小结。
幻灯片：
成果展示
4．练习过渡：
展示练习题。
请同学们分析下列图示的装置是否可以形成原电池，不能形成的请说明理由。
教师一一点评。
对D追问：
你认为不能自发发生氧化还原反应的理由是什么?
又追问：
你能说一下，为什么不接触就不能反应呢?
听起来好象有道理。
学生一一回答问
题。
生：
A：
不行，因为两个电极活泼性相同。
B：
可以，因为满足形成原电池的所有条件。
C：
不行，因为没有构成闭合回路。
D：
不行，因为没有构成闭合回路，也不能自发的发生氧化还原反应。
生：
因为Zn与ZnSO4不反应，Cu与CuSO4也不反应，而Zn与CuS04又不接触，所以也不反应。
生：
比如：
H2和O2不接触能生成水吗?
通过练习掌握原电池的形成条件，为设计原电池活动作准备。
也为产生一“矛盾”作准备。
幻灯片：
习题
为后继的矛盾激发作准备。
也是在提示在后继的设计中可能想到该方式。
设计原电池：
设计+总结
1．活动3：
实践出真知——
设计原电池
师；我们进人下一轮的探究。
设计原电池。
请看幻灯片：
结合给定材料根据反应：
Zn+Cu2+=Zn2++Cu
设计能产生稳定电流的原电池并检验电流的产生，同时仔细观察现象，给出解释或提出疑问。
先说出你的设计与同伴交流然后再开始动手实验。
学生动手设计实
验，总结并分析存
在的问题。
学生运用形成原电池的条件来设计原电池，进一步加深对原电池的理解。
板书：
5．设计原电池
幻灯片：
活动3：
实践出真知——设计原电油结合给定材料根据反应：
并检验电流的产生，同时仔细观察现象，给出解释或提出疑问。
强调“产生稳定的电流”
请说出你的设计。
总结大家设计的经验。
2．经验总结
总结你设计的经验。
3．开始实验
追问：
你们的电流稳定吗?
什么现象可以说明?
4．评价设计的原电池
如何评价你设计的原电池。
这同学问得好，为什么呢?
电流不稳定也没法用呀!
可见我们得改良这种原电池，
以便于产生稳定的电流，要改良必定得发现电流不稳定的原因。
电流为什么不稳定呢?
大家一起来分析原因。
（提示从电极上产生的现象来分析）
生1：
我的设计是：
用Cu作正极，用Zn
作负极，以CuS04为电解质溶液。
连入电流表检验是否有电流的产生。
生2：
用C作正极，
用zn作负极，以为
CuS04电解质溶液。
连人电流表检验是否有电流的产生。
学生总结：
设计经
验总结：
发生氧化反应的金属为负极，比负极惰性的材料为正极，含发生还原反应的离子的电解质作电解质溶液。
生：
不稳定!
因为我看到了电流表指针老是晃，最后就不偏转了。
学生：
简单，但电流
不稳定。
学生：
我发现Zn电极上也有Cu，我在想，是不是因为Zn上的Cu也形成了原电池，电流就不再经导线流向Cu电极。
或者表面的铜阻止了锌发生的反应。
幻灯片：
展示设计
幻灯片：
总结经验提出改良
改良原电池：
探究盐桥作用
1．分析
有道理。
既然锌在CuS04中会置换同铜而阻止反应的进行，那你有什么好的见意
呢?
分离开来放在哪?
另一CuSO4溶液中吗?
根据大家的说法，是如图所示的装置吗?
它会形成原电池吗?
-
大家一起讨论：
生l：
将Zn从CuSO4
中分离开来。
生2：
不行，得放在
其它电解质中，比如ZnS04不反应了。
生：
不行。
因为不能形成闭合回路。
事实上电流表指针
也没有偏转。
通过不同的想法的商讨，大家得出一个较为合理的方案。
让学生感到交流的愉悦。
2．发放盐桥。
我这有一个拱形的宝贝，大家用这个物件把两个池连接起来。
观察现象，提出疑问，
然后给出解释。
我们一起放入吧。
都有电了吗?
学生在出乎意料的现象中惊奇，惊喜，接着困惑。
学生的兴趣一下又被提起来了。
学生：
哇，有电了。
学生：
有了，指针偏
转了!
而且偏转稳定，偏转还大了呢!
学生：
这是为什么
呀?
学生：
这东西是什
么呀?
矛盾激发起来了，要试图解决了。
3．探讨盐桥作用
我来介绍一下这个物件。
这是盐桥，里面装的是琼脂和饱和KCl溶液，其中琼脂起固定作用，主要注意分析KCl的作用。
大家可以讨论后再回答。
很好，通过大家的讨论，我们基本已经知道了盐桥的几个基本作用，这是我用电脑模似的微观场景。
可见盐桥的作用有三：
1．补充电荷。
2．使装置形成闭合回路。
3．提高了能量转化率。
学生对这个盐桥进行分析推理，理出思路进行语言组织。
学生：
首先，从电流
表的偏转来看，已经形成原电池，至少说明已经构成了闭合回路。
它的作用是构成闭合回路。
学生：
怎样构成闭合回路呢?
学生：
与原来一样通阴阳离子的定向移动来沟通内电路。
也就是说，Zn变成Zn2+后，Cl-移向负极中和正电荷，Cu2+变成Cu后K+移向正极补
充缺失的正电荷。
学生：
我觉得能量转化率还高了，因为偏转角变大了。
学生观看，与自已刚才的分析进行比较或纠正自己的一些不正确的观点。
学生为此问题可能会引起争论或热烈的讨论，这也是自由发言的时间。
板书：
7、盐桥的作用
幻灯片：
动画模拟
此处难度较大，但还是期待学生自己通过热烈的讨论解决盐桥的作用问题。
如果未能得好的结果，可以进行一些提示。
如：
引导对溶液中的离子变化进行分析．与先
前的电流表指针偏转角度进行对比等。
总
之，还是尽量让学生自已去得出相关结
论。
进一步用电脑来模拟微观场景使信息直接，印象深刻。
还有其它疑问吗?
4．思维模式的进步对呀，不是有话说：
实验是最高法庭。
其实。
盐桥的引入不仅仅是
一个技术上的改进，更是一种思维模式的进步，以前我们总认为只有氧化剂和还原
剂直接接触才能发生氧化还原反应，现在看来，只要通过合理的装置，不接触也能发生。
学生：
有，刚才我们
分析了，它们不能自发地进行氧化还原反应，可现在它们的确进行了呀，这怎么解释呢?
学生提出的疑问引发了思考。
让学生感受一种创新是一件实实在在的事
情。
正是因为这种思维模式的进步，才让我们生产出如此多的电池以满足人们的各种需
要。
5．总结双池原电池的设计通过上面对原电池的改良，我们发现该怎样才能设计出有两种电解质及盐桥的原电池呢?
培养学生分析问题探究问题的能力。
并逐渐转化成规律。
学生：
以发生氧化反应的金属为负极，含该金属离子的可溶盐为电解质溶液；以比负极材料惰性的材料为正极，含发生还原反应的离子的可溶盐
为电解质溶液。
并用盐桥联接两池。
幻灯片：
总结
设计经验总结
氧者负极正者正：
析联两池阳相间
结尾的设计：
学生谈谈学习本节的感受。
情感表达及分享。
感想
作业：
设计原电池
学生记下作业
灯片：
作业
总板书
第四章原电池原理
第一节、原电池
1．概念
2．电极名称
3．原电池的构成条件
4．电极反应
5．设计原电池
6．改良原电池
7．盐桥的作用
教学反思：
优点：
本节课的引入比较新颖，吸引了学生，激发了学生的学习兴趣。
在介绍完电化学的基本内容后，引导学生回顾和复习了原电池概念，然后再以实验情景再现为题材，以生师互动的活动方式对原电池的原理进行了探讨，这个过程的设计主要以学生对实验描述的思考、生问师答，生问生答的模式推进探讨原电池原理，充分发挥学生的能动性，体现学生的主体地位。
在设计原电池的过程中，学生自主设计并总结后完成实验，分析评价实验，并在观察过程中，发现解决问题的办法。
老师在整个过程中最多的语言是“你观察到了什么现象?
”，“你有什么疑问?
”“你能给出解释吗?
”“你有什么想法?
”等，这样来引导学生，但主体的内容主要由学生推动。
增加了对Pb，Cu及CuSO4溶液形成的原电池的分析，能引导学生思考、推理原电池原理。
此外，盐桥使双池原电池形成闭合回路，不仅能出乎学生的意料，还又一次激发了学生的兴趣，引发了学生的思考。
盐桥的引入不仅是一种技术进步，更是思维模式的改变，也提供了一个思想教育的机会“解放思想能推动社会进步”。
附：
课堂活动记录
活动内容
产生现象
我来提问
我的解释
活动l：
话题l：
将一Pb片，Cu片一起平行插入CuSO4溶液中
Pb片：
Cu片：
话题2：
若将Pb片，Cu片用导线连接并接入电流表。
再一起同时浸入Cus04溶液中
Pb片：
Cu片：
电流表：
对产生电流的过程的分析：
1．电极反应：
2．原电池形成的实质：
活动3：
设计原电池结合给定材料根据反应：
Zn+Cu2+=Zn2++cu
设计产生稳定电流的原电池。
并检验电流的产生。
我的设计是：
我对设计的总结：
我对设计实验中现象的观察、分析是：
我对实验的评价是：
活动4：
改良原电池：
改良结良是：
对改良的总结是：
对盐桥作用的分析是：
我的感受是：
通过这节课的学习，我的感受是：
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