人教選修4《原電池》教學(xué)設(shè)計(jì).doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，僅供學(xué)習(xí)與交流，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除2013年邵陽(yáng)市高中化學(xué)教師教學(xué)素養(yǎng)大賽教學(xué)設(shè)計(jì)評(píng)比原電池教學(xué)設(shè)計(jì)模 塊：人教版選修4化學(xué)反應(yīng)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(xué)） 時(shí) 間： 2013年12月16日 高中化學(xué)新課程（人教版）選修4第四章第一節(jié)原電池教學(xué)設(shè)計(jì)綏寧縣第二中學(xué) 李峰屹一、教材分析與學(xué)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(jiǎn)單介紹了原電池的工作原理和形成條件；在選修4化學(xué)反應(yīng)原理的第四章第一節(jié)中以雙液電池模型為載體，深化認(rèn)識(shí)原電池原理和形成條件；隨之，第二節(jié)化學(xué)電源則在此基礎(chǔ)上介紹實(shí)用化學(xué)電池及其工作原理。因此，本節(jié)課在教材內(nèi)容上起著承上啟下的作用。2、學(xué)情分析：【認(rèn)知基礎(chǔ)】對(duì)原電池原理有初步認(rèn)識(shí)；具有一定的實(shí)驗(yàn)探究能力?！揪窒拚J(rèn)識(shí)】氧化劑和還原劑只有接觸才可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)?！景l(fā)展方向】通過實(shí)驗(yàn)活動(dòng)對(duì)原電池原理形成完整認(rèn)識(shí)，提高解決問題的能力。從單液電池模型到雙液電池模型，學(xué)生的知識(shí)和能力層次需要進(jìn)行一次較大的跨越。因此，本節(jié)課的關(guān)鍵是尋找學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，幫助學(xué)生主動(dòng)思考，突破認(rèn)識(shí)的局限性，完成對(duì)原電池原理及形成條件的認(rèn)知跨越。二、教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)策略： 1、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)【知識(shí)與技能】深入理解原電池的工作原理；完整的認(rèn)識(shí)原電池的形成條件；學(xué)會(huì)書寫電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)方程式；能根據(jù)反應(yīng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的原電池。【過程與方法】通過桔子電池實(shí)驗(yàn)活動(dòng)體驗(yàn)建構(gòu)原電池模型的過程；通過Zn-CuSO4電池的設(shè)計(jì)活動(dòng)，感悟科學(xué)探究的思路和方法；體會(huì)控制變量在科學(xué)探究中的應(yīng)用。【情感態(tài)度與價(jià)值觀】通過介紹電池發(fā)展史，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，感受原電池原理應(yīng)用于化學(xué)電源的關(guān)鍵作用；通過雙液電池模型的建構(gòu)，滲透對(duì)立統(tǒng)一的辯證唯物主義思想。【教學(xué)重點(diǎn)】原電池工作原理和形成條件【教學(xué)難點(diǎn)】氧化還原反應(yīng)完全分開在兩極發(fā)生(分池、分液)2、 教學(xué)策略設(shè)計(jì) 教師引導(dǎo)下的學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究與模型建構(gòu)相結(jié)合： 3、教學(xué)用品： 多媒體電腦及投影設(shè)備、靈敏電流計(jì)、導(dǎo)線、原電池容器兩個(gè)、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（儀器藥品按4名學(xué)生一組準(zhǔn)備）。三、教學(xué)過程設(shè)計(jì)1、教學(xué)流程圖2、教學(xué)過程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖展示圖片復(fù)習(xí)已知【引入】回憶小學(xué)課文冰心的小桔燈，并展示現(xiàn)代版“小桔燈”，激發(fā)學(xué)生回憶復(fù)習(xí)?！緩?fù)習(xí)】銅鋅原電池裝置中正負(fù)極分別發(fā)生了什么反應(yīng)？電流如何產(chǎn)生？【回顧復(fù)習(xí)】化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。【復(fù)習(xí)】原電池工作原理：負(fù)極：氧化反應(yīng) 失電子正極：還原反應(yīng) 得電子電子從負(fù)極流向正極，陰離子從正極流向負(fù)極，形成閉合回路。第一次理論分析，激活學(xué)生對(duì)原電池原理及形成條件的已有認(rèn)知。為后續(xù)產(chǎn)生認(rèn)知沖突奠定基礎(chǔ)。桔子實(shí)驗(yàn)提煉模型【過渡】在必修中有一個(gè)家庭實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)水果電池?！咎岢鰧?shí)驗(yàn)內(nèi)容】現(xiàn)在給你提供了以下材料，請(qǐng)你設(shè)計(jì)桔子電池，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并提煉出原電池模型?？晒┻x擇的材料：靈敏電流計(jì)、銅絲、鋁線、導(dǎo)線、培養(yǎng)皿、桔子濾紙、吸管、NaCl溶液【小組實(shí)驗(yàn)】【方案展示，提煉模型】通過桔子實(shí)驗(yàn)的方案討論，使學(xué)生從“單瓣”“兩瓣”形象實(shí)驗(yàn)演化成“單池”“雙池”的模型建構(gòu)；從“膜”上升到“鹽橋”的認(rèn)識(shí)。第二次理論分析提出雙池-鹽橋模型，在模型分析中再次強(qiáng)調(diào)電流的形成過程，同時(shí)強(qiáng)調(diào)鹽橋的作用。序號(hào)方案、現(xiàn)象方案1銅絲和鋁線同時(shí)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(dǎo)，學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)模型，集體討論修改：方案1： 方案2：【針對(duì)方案2提問】為何兩瓣未分開的桔子也能產(chǎn)生電流？【針對(duì)方案3提問】為何兩瓣分開的桔子不能產(chǎn)生電流？如何改進(jìn)，產(chǎn)生電流？【教師演示兩種解決方案】“連隧道”(用吸滿果汁的導(dǎo)管連通)、“搭橋”(用浸有NaCl溶液的濾紙條連接)。【提問】這兩種解決方案為何能產(chǎn)生電流？請(qǐng)?zhí)釤捘Ｐ??！局R(shí)介紹】在化學(xué)實(shí)驗(yàn)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?yàn)閮砂曛虚g的膜可以讓離子通過，離子定向移動(dòng)形成閉合回路?！究赡芙忉尅课葱纬砷]合回路。解決方法：將兩瓣桔子貼在一起。還有可能會(huì)有將其浸入電解質(zhì)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(dòng)，構(gòu)成閉合回路?！咎釤捘Ｐ汀繉?shí)驗(yàn)探究完善認(rèn)識(shí)【連接】水果中含有電解質(zhì)溶液，因此可以設(shè)計(jì)水果電池實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化電能的過程。如何將化學(xué)反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池裝置呢？【提出問題】現(xiàn)有反應(yīng)ZnCuSO4ZnSO4Cu，如何設(shè)計(jì)成原電池裝置？【組織學(xué)生交流，確定設(shè)計(jì)思路】先將氧化還原反應(yīng)拆分，再根據(jù)反應(yīng)確定電極材料和電解質(zhì)溶液?！咎岢鰧?shí)驗(yàn)?zāi)康摹堪贷}橋模型，根據(jù)ZnCuSO4ZnSO4Cu反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池裝置?！局笇?dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)】注意電極材料的選擇。注意電解質(zhì)溶液的選擇。注意記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。聯(lián)系已學(xué)知識(shí)，回憶根據(jù)化學(xué)反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池裝置的思路和方法。思路1：先選材料，后定反應(yīng)。Zn是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)；Cu是正極，發(fā)生還原反應(yīng)。思路2：先拆反應(yīng)，后選材料。Zn-2e-=Zn2+ 氧化反應(yīng) 負(fù)極Cu2+2e-=Cu還原反應(yīng) 正極可供使用的儀器和藥品：靈敏電流計(jì)、銅片、鋅片、導(dǎo)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(shí)清洗電極?！拘〗M實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，并實(shí)施】通過方法討論和交流，后面學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程會(huì)有的放矢，防止漫無目的的實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，感悟科學(xué)探究的思路和方法，進(jìn)一步體會(huì)控制變量在科學(xué)探究中的應(yīng)用。在討論交流方案的過程中，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋，深入認(rèn)識(shí)原電池原理和形成條件，上升到完整認(rèn)識(shí)。通過雙液電池模型的建構(gòu)，滲透對(duì)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(huì)變黑？從能量轉(zhuǎn)化的角度說明什么方案負(fù)極負(fù)極液正極正極液現(xiàn)象1ZnCuSO4CuCuSO4Zn表面變黑有電流產(chǎn)生2ZnZnSO4CuCuSO4Zn表面不變黑有電流產(chǎn)生3ZnNaClCuCuSO4Zn表面不變黑有電流產(chǎn)生問題？（分析現(xiàn)象）Zn接觸到CuSO4溶液，會(huì)直接發(fā)生置換反應(yīng)。說明Zn失去的電子并沒有完全轉(zhuǎn)化成電能，電能轉(zhuǎn)化率較低?！痉桨?】為何會(huì)產(chǎn)生電流？（理論分析）因負(fù)極和正極已有提供電子和接受電子的物質(zhì)，兩者存在電勢(shì)差，有電子定向移動(dòng)的趨勢(shì)。當(dāng)通過鹽橋連接兩極時(shí)，陰離子從正極溶液通過鹽橋向負(fù)極移動(dòng)，此時(shí)形成閉合回路，就形成了電流?！締栴}】負(fù)極液的作用？正極液的作用？（學(xué)生通過對(duì)比分析）負(fù)極液只起導(dǎo)電作用；正極液中Cu2+發(fā)生還原反應(yīng)，且起導(dǎo)電作用?！究偨Y(jié)交流】你對(duì)原電池原理的認(rèn)識(shí)。(見學(xué)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(shí)踐活動(dòng)，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(xué)習(xí)興趣，感受原電池原理應(yīng)用于化學(xué)電源開發(fā)的關(guān)鍵作用。四、教學(xué)反思1、教學(xué)素材選取得當(dāng)，有助于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，突破教學(xué)難點(diǎn)本節(jié)課借助妙趣橫生的課堂引入和桔子實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在探究過程中自主建立了分池、鹽橋等觀點(diǎn)，從而突破了對(duì)原電池原理認(rèn)知發(fā)展的教學(xué)難點(diǎn)。2、教學(xué)中問題線索及學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)得當(dāng)教學(xué)中問題線索設(shè)計(jì)及學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)有利于使學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突，可以為學(xué)生提供真實(shí)的科學(xué)探究背景，模擬解決實(shí)際問題的過程，符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)