人教版選修4(化學(xué)反應(yīng)原理)：原電池教學(xué)設(shè)計

1、第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié)原電池化學(xué)學(xué)院2009級4班丁弘正2009210322一、教材分析本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容“原電池”，是人教版普通高中課程標準實驗教科書化學(xué)選修4化學(xué)反應(yīng)原理中第四章電化學(xué)基礎(chǔ)的第一節(jié)內(nèi)容。高中選修階段的化學(xué)學(xué)習(xí)，是在必修的相關(guān)知識的基礎(chǔ)上加以進一步的提高深化。電化學(xué)這一章屬化學(xué)能的轉(zhuǎn)化知識范疇，之所以將化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化和化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化分列選修課本的第一章和最后一章，一方面是由于從學(xué)習(xí)內(nèi)容的難易程度上來看，化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化相對簡單，學(xué)生在初中和高中必修階段都有了較多的涉與且有比較豐富的生活經(jīng)驗，而電化學(xué)部分相對顯得抽象，學(xué)生理解起來存在困難，比較難以掌握。另一方面，電化學(xué)

2、一章的知識有涉與到弱電解質(zhì)的相關(guān)內(nèi)容，因此將其安排在了全書的最后一章。選修階段的電化學(xué)部分的內(nèi)容為學(xué)生提供了一個較為完整和系統(tǒng)的電化學(xué)原理相關(guān)知識，也為學(xué)生理解和運用電化學(xué)的知識奠定了基礎(chǔ)。另一方面課本將實驗探究充分融入到理論知的學(xué)習(xí)過程當(dāng)中，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，為學(xué)生進一步提高科學(xué)探究能力創(chuàng)設(shè)了平臺。同時，也充分聯(lián)系原理在實際生產(chǎn)生活中的運用，讓學(xué)生體會到化學(xué)的有用性，體驗科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境的密切關(guān)系，達到提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目標。學(xué)生在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中，課本從學(xué)生已有的知識基礎(chǔ)入手，進一步深化鞏固原電池的工作原理與其構(gòu)成條件，并隨之引入鹽橋的概念，結(jié)合實驗探究和理論探究，學(xué)習(xí)鹽橋的作

3、用，并從圍觀本質(zhì)上學(xué)習(xí)掌握鹽橋的工作原理。之后，在教師引導(dǎo)下讓學(xué)生學(xué)會判斷原電池的正負極和正確書寫電極反應(yīng)方程式。同時，也進一步讓學(xué)生了解原電池的本質(zhì)與其實質(zhì)應(yīng)用，為后續(xù)較為深入地學(xué)習(xí)化學(xué)電源、燃料電池等打下基礎(chǔ)。二、學(xué)情分析學(xué)生此前通過必修階段的電化學(xué)部分知識的學(xué)習(xí)，已經(jīng)初步掌握了原電池的定義、工作原理和構(gòu)成條件。同時，對于原電池的實驗操作的相關(guān)技能和規(guī)范也有了了解，可以說對原電池的學(xué)習(xí)已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ)。同時，作為高二理科班的同學(xué)也有相對較強的實驗觀察能力、科學(xué)研究能力和問題分析能力，對化學(xué)的學(xué)習(xí)也有較為濃厚的興趣，尤其是對于與“電”，這一日常生活中最常見元素之一的知識的學(xué)習(xí)，更容易激發(fā)學(xué)

4、生探究思考，并進一步學(xué)習(xí)理論知識的熱情。但目前的高中學(xué)生往往容易固守原有的知識，在打破對原有原電池的認識，發(fā)現(xiàn)簡單原電池存在的缺點，從而引入鹽橋的概念，構(gòu)建新的原電池裝置上可能存在一些學(xué)習(xí)的困難。三、教學(xué)目標根據(jù)教育部普通高中化學(xué)課程標準（實驗）的要求和編寫教材的意圖與本專題教材特點，對本單元的教學(xué)確定了一下目標：知識與技能：1、進一步認識原電池，牢固掌握原電池的工作原理與其構(gòu)成條件；2、了解簡單原電池的缺點和改進方法；3、掌握鹽橋的作用與工作原理。過程與方法：1、通過實驗探究活動，進一步鞏固化學(xué)實驗的基本操作與規(guī)范；2、通過對簡單原電池裝置的優(yōu)化過程，進一步理解科學(xué)探究的意義；3、培養(yǎng)科學(xué)探

5、究過程中的問題意識，敢于、善于發(fā)現(xiàn)問題并提出質(zhì)疑，勤于思考；4、學(xué)會運用觀察、實驗等多種手段獲取信息，并運用比較等方法對信息進行加工處理。情感態(tài)度與價值觀：1、通過實驗探究，體驗探究的基本過程，認識化學(xué)實驗在化學(xué)研究中的作用；2、培養(yǎng)將化學(xué)知識應(yīng)用于生產(chǎn)、生活的意識，關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的社會熱點問題，培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展的思想。四、教學(xué)重難點重點：鹽橋的作用與原理，判斷電極與電極反應(yīng)方程式的書寫。難點：鹽橋的作用與原理。鹽橋是在選秀階段引入的新概念，也是本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容的核心，是最重要的內(nèi)容。同時，原電池也是高中階段電化學(xué)部分知識的重點之一，因此在進一步學(xué)好原電池工作原理、構(gòu)成條件的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)掌握利用鹽

6、橋的方式改進簡單原電池的不足，以與鹽橋的工作原理是本節(jié)課的重點。同時，電極反應(yīng)方程式是對于原電池工作原理的符號表征，因此能夠正確判斷原電池正負極并寫出相應(yīng)電極反應(yīng)方程式也是本節(jié)課的重點之一。而對于鹽橋這樣一種新鮮的事物，教師要通過引導(dǎo)讓學(xué)生充分理解引入鹽橋的原因，鹽橋所能起到的作用，并分析其工作的原理。雖然學(xué)生有了一定的理論基礎(chǔ)，但是要打破原有的知識內(nèi)容，建構(gòu)這樣一種新的裝置對與學(xué)生來說還是有一定的困難，因此將其列為本節(jié)課的教學(xué)難點。五、教法選擇本節(jié)課的教學(xué)主要體現(xiàn)新課程“教與學(xué)并重”的理念，將學(xué)生的主體作用與教師的主導(dǎo)作用相結(jié)合，同時根據(jù)本節(jié)課的教學(xué)目標、教材特點以與學(xué)生的認知心理和認知規(guī)律

7、，采用目標教學(xué)模式，運用講授、引導(dǎo)探究、實物展示、實驗、多媒體等多重形式輔助教學(xué)的方法。講授：結(jié)合實驗、討論等學(xué)生活動與課本知識進行分析、講解，為學(xué)生的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。引導(dǎo)探究：教師通過給出問題，引導(dǎo)學(xué)生進行思考與分組討論，讓學(xué)生通過合作交流得出結(jié)論，歸納要點。實物展示：通過實物展示，讓學(xué)生更直觀地了解鹽橋與加入鹽橋后的原電池的基本構(gòu)造。實驗：通過實驗讓學(xué)生在做中學(xué)，提高實驗操作能力也讓學(xué)生更加注重理論與實踐的結(jié)合，也激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。多媒體：運用多媒體動畫演示，將抽象、難以理解的知識，如使得加入鹽橋后的原電池的工作原理等變得較為直觀，有利于學(xué)生理解本節(jié)課的內(nèi)容。六、學(xué)法指導(dǎo)一定的學(xué)習(xí)方法實際上

8、是能力與素質(zhì)的表現(xiàn)形態(tài)，掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法就是具有對知識的學(xué)習(xí)能力、選擇能力和創(chuàng)造能力。結(jié)合本單元教學(xué)內(nèi)容特點，對學(xué)生總體進行以下學(xué)法指導(dǎo)：引導(dǎo)學(xué)生掌握觀察現(xiàn)象的方法；讓學(xué)生自己做實驗，并學(xué)會對實驗進行歸納總結(jié)；幫助學(xué)生抓住關(guān)鍵，掌握重點。當(dāng)然，對于基礎(chǔ)較為扎實，學(xué)習(xí)能力較強的學(xué)生，教師只需進行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，就能使其通過觀察、分析實驗現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)并進一步思考解決問題，學(xué)習(xí)掌握鹽橋的相關(guān)知識，并提高其利用所學(xué)知識分析問題、解決實際問題的能力。同時也能很快掌握如何判斷原電池正負極的規(guī)律。而對于學(xué)習(xí)能力稍差的學(xué)生，教師則應(yīng)該充分發(fā)揮主導(dǎo)作用，對本節(jié)課的重點知識進行較為深入的剖析和解釋，各個擊破，從鹽橋的作

9、用、工作原理入手，并進一步從方法上詳細指導(dǎo)學(xué)生分析實驗現(xiàn)象，加強學(xué)生對信息的處理、加工能力，歸納總結(jié)的能力，從而也能達到預(yù)期的學(xué)習(xí)目標。七、教學(xué)過程環(huán)節(jié)2引入鹽橋【提問】用導(dǎo)線連接后鋅片上還用氣泡產(chǎn)生的原因是什么？【回答】根據(jù)必修階段的學(xué)習(xí)給出回答：鋅片上含有雜質(zhì)，自身構(gòu)成了原電池對必修階段的相關(guān)內(nèi)容進行回顧【追問】還有沒有別的原因使得鋅片上也產(chǎn)生氣泡？【圖片展示】銅鋅原電池裝置圖【思考、討論】觀察原電池裝置圖，對鋅片上產(chǎn)生氣泡的其他原因進行思考和討論，并給出猜想：鋅和稀硫酸直接接觸反應(yīng)通過對實驗現(xiàn)象的觀察分析，結(jié)合所學(xué)知識充分思考【講授】對學(xué)生的猜想從理論上進行肯定：整套實驗裝置中提供了鋅與

10、硫酸直接接觸的環(huán)境。【聽講】聽老師講解【提問】這樣一種產(chǎn)生氣泡的方式對原電池是否有利？【思考、回答】思考老師問題，結(jié)合化學(xué)能與熱能轉(zhuǎn)化的知識得出這種方式會放熱，不利于化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)化通過引導(dǎo)思考，讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)簡單原電池所存在的不足【引導(dǎo)實驗】引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗對是否是有化學(xué)能轉(zhuǎn)化為了熱能進行探究【實驗】在教師引導(dǎo)卜組裝原電池，并思考選擇使用溫度計對猜想進行驗證通過由學(xué)生自己設(shè)計實驗對猜想進行驗證，不僅使學(xué)生學(xué)到了知識，更掌握了獲取知識的方法【提問】原電池裝置中產(chǎn)生氣泡的原因有哪些？引導(dǎo)學(xué)生分【思考、總結(jié)】在教師引導(dǎo)下，對產(chǎn)生氣泡原引導(dǎo)學(xué)生進行簡單小別總結(jié)銅片上和鋅片上產(chǎn)生氣泡的原因【引導(dǎo)探究

11、】引導(dǎo)學(xué)生對如何改進原電池裝置，提高化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)化效率。并在學(xué)生得出相關(guān)結(jié)論后，引出鹽橋的概念。JT-O1ZnS04總玲S6因進行小結(jié)，并得出哪些使得化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，哪些轉(zhuǎn)化為了熱能【探究】就教師提出的問題進行討論探究，得出相關(guān)想法：有雜質(zhì)：使用較純的鋅片直接接觸：/、直接接觸，分開裝溶液結(jié)，為后續(xù)學(xué)習(xí)做鋪墊通過探究，讓學(xué)生體會獲取知識的快樂，同時引出本節(jié)課重點內(nèi)容【講授】在學(xué)生討論探究的基礎(chǔ)上，對使用鹽橋的目的進行講述：1、避免電極材料與電解質(zhì)直接接觸反應(yīng)2、溝通內(nèi)電路【實驗】由同學(xué)上講臺擔(dān)任老師助手，對鹽橋是否能實現(xiàn)所提出的目的進行驗證【聽講】認真聽老師講解【觀察、思考】仔細觀察實驗

12、現(xiàn)象，驗證之前的猜想由實驗來驗證講授內(nèi)容，讓學(xué)生更容易理解，也更能留下印象環(huán)節(jié)3分析鹽橋【講授】介紹鹽橋的構(gòu)成：在U型管中裝滿用飽和KCl溶液和瓊膠作成的凍膠鹽橋的工作原理：1、使Cl-向鋅鹽方向移動，K+向銅鹽方向移動，使Zn鹽和Cu鹽溶液一直保持電中性，從而使電子順利地不斷從Zn極流向Cu極。2、可避免負極與電解質(zhì)溶液直接發(fā)生反應(yīng)，使導(dǎo)線上的電子轉(zhuǎn)移數(shù)目與實際反應(yīng)失電子的【聽講、思考】通過聽老師講解，分析得出含鹽橋原電池的構(gòu)成：1、兩個半電池（一般為/、同的兩個電極和電解質(zhì)溶液）2、鹽橋（通常為含有KCl飽和溶液的瓊脂）3、用導(dǎo)線相連組成閉合回路同時形成原理的概念圖：通過講解的方式教授給學(xué)

13、生本節(jié)課的重點和難點知識，而學(xué)生在學(xué)習(xí)時也不是一味地死記，通過與老師的言語互動自己得出部分結(jié)論，加數(shù)目T。深學(xué)習(xí)的印象和效果MM埠3UM91I環(huán)節(jié)4電極判斷與電極反應(yīng)方程式的書寫【練習(xí)】教師給出一些簡單的原電池裝置，由學(xué)生判斷正負極并寫出電極反應(yīng)方程式【實驗】用金屬鎂和金屬鋁作為電極，分別用稀硫酸和氫氧化鈉溶液作為電解質(zhì)溶液，觀察實驗現(xiàn)象，提醒學(xué)生注意電流表偏轉(zhuǎn)方向【講授】在實驗的基礎(chǔ)上，介紹判斷原電池正負極的正確標準：失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)的一極是負極，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)的一極是正極。【完成練習(xí)】根據(jù)必修2時所學(xué)完成練習(xí)，回憶判斷依據(jù)：較活潑的金屬作為負極，較/、活潑的非金屬或石墨作為正極【

14、觀察、思考、分析】觀察實驗，發(fā)現(xiàn)電流表偏轉(zhuǎn)方向不同，并分析得到電子轉(zhuǎn)移方向不同，兩個原電池裝置中正負極發(fā)生了變化【聽講、練習(xí)】認真聽講，并練習(xí)掌握電極反應(yīng)方程式的書寫：先根據(jù)電極材料、電解質(zhì)溶液與反應(yīng)現(xiàn)象，再確定正負極，然后寫電極反應(yīng)式。在確保正負復(fù)習(xí)已有知識，為學(xué)習(xí)新的知識作鋪墊通過實驗引出與學(xué)生原有知識積累的矛盾，引發(fā)學(xué)生思考對已有知識進行改善完備，并加以練習(xí)鞏固極轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相同的前提下，將正負電極反應(yīng)式相加既得總反應(yīng)式。環(huán)節(jié)5歸納總結(jié)【練習(xí)】教師給出適量的隨堂練習(xí)題【引導(dǎo)】給出本節(jié)課重點內(nèi)容提綱，并引導(dǎo)學(xué)生對本節(jié)課所學(xué)知識進行小結(jié)【完成練習(xí)】完成練習(xí)題，對所學(xué)知識的掌握情況進行檢測【討

15、論、總結(jié)】在教師引導(dǎo)下，通過相互交流討論，對本節(jié)課知識進行整理歸納對知識進行回顧，加深對相關(guān)知識點的理解、認識八、隨堂練習(xí)與課后作業(yè)隨堂練習(xí)：1、美國阿波羅宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池是一種新型的化學(xué)電源，具結(jié)構(gòu)如右圖所示。兩個電極均由多孔碳制成，通入的氣體在空隙中逸出，并在電極表面放電。(1)a是極，b是一極，電極反應(yīng)式分別為?口o(2)若將KOH溶液改為H2SO4電極反應(yīng)式分別為和2、A、B、C、D四種金屬，將A和B用導(dǎo)線連接起來，浸入電解質(zhì)溶液中，B不易腐蝕。將A、D分別放入等濃度鹽酸中，D比A反應(yīng)劇烈。將Cu浸入B的鹽溶液中無明顯變化，如果把Cu浸入C的鹽溶液中，有金屬C析出。其活動順

16、序為：()A、DCABB、DABCC、DBACD、BADC3、如下圖所示的裝置，在盛有水的燒杯中，鐵圈和銀圈的連接處吊著一根絕緣的細絲，使之平衡。小心地從燒杯中心滴入CuSO4溶液，片刻后可觀察到的現(xiàn)象是()A、鐵圈和銀圈左右搖擺不定B、保持平衡狀態(tài)不變C、鐵圈向下傾斜D、銀圈向下傾斜課后作業(yè)：1、完成書本本節(jié)的相關(guān)習(xí)題；2、查找資料，尋找生活中運用到原電池或其原理的實際例子3、預(yù)習(xí)第二節(jié)的內(nèi)容：化學(xué)電源九、板書設(shè)計4.1原電池一、盆橋作用，避免電極材料與電解質(zhì)直接接觸反應(yīng)溝通內(nèi)電路工作原理，陰離子向負極方向移動F陽離子向正極方向移動,使與兩極接觸的電解質(zhì)溶液一直保持電中性，從而使電子順利地不斷從負極流向正極.二,電極判斷負極士失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)正極:得到電子發(fā)生還原反應(yīng)電極反應(yīng)方程式書寫t宏觀現(xiàn)象一方程式表示十、教學(xué)設(shè)計反思本節(jié)課的教學(xué)充分體現(xiàn)了新課程理念，實驗探究與思維探究并重，注重培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力，注重學(xué)生的個性體驗，充分調(diào)動了學(xué)生的積極性和主觀能動性。教師通過學(xué)生能實