高中化學電化學教學案例分析

化學能轉(zhuǎn)化為電能課例分析

一背景分析

本節(jié)內(nèi)容是電化學中的重要知識。由于學生之前沒有電化學的基礎(chǔ)，理解原電池原理有

一定的難度。第一課時的主要內(nèi)容有：原電池的概念、原理、組成原電池的條件。原電池原

理和組成條件是本節(jié)課的重點，原電池原理是本節(jié)課的難點。

教材設(shè)置了大量的探究教學素材，富有深刻的探究教學思想內(nèi)涵。首先，新課引入的兩

個演示實驗為探究教學創(chuàng)設(shè)了問題情景，當學生觀察到“銅片上產(chǎn)生氣泡''這一反常的實驗現(xiàn)

象，就會情不自禁地提出一系列問題，產(chǎn)生強烈的探索欲望，并提出各種各樣的假設(shè)；緊接

著，通過（4-15）演示實驗為學生提供"實證性''材料，學生根據(jù)實驗現(xiàn)象，經(jīng)過嚴密的邏

輯推理，得出相關(guān)結(jié)論；當學生理解原電池的原理后，教材又設(shè)置了一個討論題，讓學生自

己歸納”組成原電池的條件”。同時，課本后面的“家庭小實驗…-水果電池”，習題中的“用

銅、銀和硝酸溶液設(shè)計一個原電池”都是本課時探究教學內(nèi)容的應(yīng)用和延伸。

二案例敘述

片段一：實驗探究

【引入】我們的生活中離不開各種電池。大到宇宙火箭、人造衛(wèi)星，小到照相機、手機，

都要用到各種各樣的電池。如：干電池、蓄電池、充電電池、高能電池等。其實，這些電池

都是應(yīng)用原電池的原理制成的。那么到底什么是原電池？它的工作原理怎樣？今天我們就想

通過一些實驗一起來研究一下原電池的原理。

【板書】原電池原理及其應(yīng)用

【實驗指導】介紹實驗桌上的物品，指導學生做以下三個實驗：1.將鋅片插入稀硫酸

中2.將銅片插入稀硫酸中3.將鋅片和銅片用導線連接后插入稀硫酸中說明實驗注意事

項，要求同學認真觀察現(xiàn)象，并思考原因

【學生活動】實驗并觀察現(xiàn)象

【學生回答】1.鋅片上有氣泡，因為鋅能和稀硫酸反應(yīng)放出氫氣2.銅片上沒有氣泡，

因為銅不能和稀硫酸反應(yīng)3.銅片上有氣泡

【設(shè)疑】銅片上的氣體是哪里來的？

【學生討論】學生激烈討論，討論的焦點問題有：

1、銅片上的氣體是什么？（學生認為可能是氫氣或SO2或是氧氣。最后同學認為

最有可能的是氫氣。本處不展開）

2、氫離子轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃馑璧碾娮訌暮味鴣恚?/p>

（學生提出許多假設(shè)）

學生甲：電子應(yīng)是銅失去的，因為氣泡是在銅片上產(chǎn)生的。

學生乙：電子應(yīng)是鋅失去的，因為鋅比銅活潑，易失去電子。

學生甲：電子應(yīng)是銅失去的，若是鋅失去電子，氣泡應(yīng)該出現(xiàn)在鋅片上，怎么會在銅片

上出現(xiàn)氣泡呢？

學生乙：鋅片失去的電子可以通過導線傳遞到銅片上，溶液中的氫離子在銅片上得到電

子，因此，銅片上有氣泡。

學生丙：既然電子是鋅片失去的，氫離子為什么不直接在鋅片上得電子，而要到銅片上

得電子呢？（對這個問題學生感到難以回答，期待老師的評判和解釋。但老師不必急于回

答）

【引導】電子究竟是鋅片還是銅片失去的，我們可以用實驗來證明。那么，如何通過實

驗來證明鋅片上的電子是否通過導線轉(zhuǎn)移到了銅片上？

【學生回答】在銅片和鋅片中間連接一個靈敏電流計，檢測有無電流

【實驗指導】使用靈敏電流計的注意事項

【學生活動】實驗并觀察現(xiàn)象

【學生回答】現(xiàn)象：電流計指針偏轉(zhuǎn)結(jié)論：有電流流過，說明導線中有電子流過，說

明氫離子得到的電子確實是鋅片失去，通過導線傳遞到銅片上的。（但是，對于剛才同學

提出的問題，即“既然電子是鋅片失去的，氫離子為什么不直接在鋅片上得電子，而要到銅

片上得電子呢？“還是覺得難以解釋。）

【動畫演示】由于鋅片失去電子后產(chǎn)生鋅離子，鋅片的周圍有許多來不及擴散到溶液中

去的鋅離子，對氫離子有排斥作用，使氫離子很難在鋅片上直接得到電子

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【學生小結(jié)】鋅片：較活潑，電子流出，發(fā)生氧化反應(yīng)Zn-2e-=Zn2+銅片：較不

活潑,電子流入，發(fā)生還原反應(yīng)2H++2e-=H2T能量變化：化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/p>

【板書】1.原電池的概念：

【實驗指導】給你一節(jié)干電池，用實驗證明銅鋅原電池的正負極

【學生活動】實驗并觀察現(xiàn)象

【學生回答】現(xiàn)象：測干電池時，電流計指針偏向正極方向，測銅鋅原電池時，電流計

指針偏向銅片方向結(jié)論：鋅片為負極，銅片為正極

【板書】2.原電池的原理：負極：電子流出，較活潑，（鋅片）：Zn-2e-=Zn2+

（氧化反應(yīng)）正極：電子流入，較不活潑，（銅片）：2H++2e-=H2T（還原反應(yīng)）

【引導】寫出銅鋅原電池的總反應(yīng)方程式，并比較其與鋅片直接跟稀硫酸反應(yīng)有何異

同。總反應(yīng)方程式為：Zn+2H+=Zn2++H2相洞點：總反應(yīng)方程式相同不同點：電子

轉(zhuǎn)移途徑不同

【評析：變教材中的教師演示實驗為學生動手實驗。這樣不僅使學生觀察到明顯的現(xiàn)

象，還能使學生直接參與知識的獲得過程，獲得直接的體驗。對于原電池正負極的判斷，

教材是以敘述的形式提出的，這不利于學生對概念的理解和記憶。可以利用一節(jié)干電池讓

學生自己設(shè)計實驗得出結(jié)論。這比直接提出正負極的判斷方法更有利于啟發(fā)學生的思維，

提高學生的實驗設(shè)計能力。】

片段二：探究原電池的形成條件

【過渡】原電池的實質(zhì)是氧化還原反應(yīng)，氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計成原電池，那么構(gòu)

成原電池要有哪些條件呢？

【板書】3.組成原電池的條件

【實驗習題】請用實驗驗證下列哪些裝置構(gòu)成原電池？并引導學生進行實驗探究，據(jù)此

對比分析，討論構(gòu)成原電池的條件。

【學生活動】實驗并觀察現(xiàn)象。

【學生討論】

（通過對比分析、討論和補充、修改，最后得出組成原電池的條件）

學生甲：從A、B不構(gòu)成原電池可知，構(gòu)成原電池必須有兩種活動性不同的金屬作

電極。從F、G不構(gòu)成原電池可知，要組成原電池還必須構(gòu)成閉合回路

學生乙：H也構(gòu)成原電池，是因為水果呈酸性，說明構(gòu)成原電池需酸溶液。

學生丙：D也能構(gòu)成原電池，說明構(gòu)成原電池不一定要酸溶液，也可以是鹽溶液，結(jié)

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合E可知，構(gòu)成原電池電極材料必須與電解質(zhì)溶液接觸。

學生丁：從C可知，電極材料也可以是象石墨這樣能導電的非金屬。

【學生小結(jié)】組成原電池的條件：①有兩種活動性不同的金屬（或一種是非金屬導體）

作電極②電極材料均插入電解質(zhì)溶液中③兩極相連形成閉合回路

【練習】對于上述能組成原電池的裝置，分析正負極和發(fā)生的電極反應(yīng)（在學生回答

過程中，教師引導學生注意正極材料本身并未發(fā)生變化，負極和電解質(zhì)溶液之間發(fā)生了氧化

還原反應(yīng)）

【追問】假如把上述C裝置的電極改為Cu和Ag,能組成原電池嗎？

【學生回答】不能，要構(gòu)成原電池，負極和電解質(zhì)溶液之間必須有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)

【練習】請同蜴合組成原電池的條件，將氧化還原反應(yīng)：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+設(shè)

計成一個原電池。

【學生回答】負極：鐵正極：銅電解質(zhì)溶液：硫酸銅

【學生補充】正極材料還可以是石墨或比鐵不活潑的其他金屬，電解質(zhì)溶液中必須含

Cu2+,除硫酸銅外，還可以是氯化銅、硝酸銅等。

【評析：教材中“組成原電池的條件”這一個討論題，問題過于空泛，考慮到學生的知

識遷移能力和概括能力還不是很強，單純的討論可能會無從談起，因此教學中設(shè)計了一組

學生實驗習題（以教材后面的一個習題為藍本），讓學生通過實驗獲得直接經(jīng)驗，再通過對

比分析，歸納出規(guī)律，最終得出組成原電池的三個必要條件。1

片段三：設(shè)計原電池

【過渡】通過本節(jié)課的學習我們已經(jīng)掌握了有關(guān)原電池的工作原理以及形成條件，同學

們想不想試試自己來設(shè)計一個原電池呢？（教師拿出事先準備好的水果電池的材料拿出來指

導學生設(shè)計水果電池）

【學生活動】表現(xiàn)出很大的興趣，躍躍欲試，在教師的指導下嘗試用各種水果設(shè)計成原

電池，并相互交流成果。

【評析：水果電池，移到探討“組成原電池的條件”的課堂教學中，不僅能幫助同學理

解組成原電池的其中一個必要條件--電解質(zhì)溶液，而且能達到學以致用，使學生覺得化

學就在我們的身邊，從而激發(fā)學生學習興趣，啟迪學生思維。

在完成上述內(nèi)容后，可以讓學生自己設(shè)計一個原電池，將剛學的內(nèi)容進行應(yīng)用和鞏固，

有利于培養(yǎng)學生的知識遷移能力和發(fā)散思維能力。這樣處理教材內(nèi)容后，教學就可能按照

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“設(shè)置問題情景--學生提出問題--進行假設(shè)和推理-…通過實驗驗證-…得出相關(guān)

結(jié)論--引發(fā)新的問題情景--提出新問題--實驗提供直接經(jīng)驗--對比分析，總結(jié)

規(guī)律--應(yīng)用原理、規(guī)律”的程序進行?！?/p>

三、課后反思

本節(jié)課采用實驗探究式教學，既符合化學的學科特點，也符合學生的心理和思維的發(fā)展

特點。

化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科，實驗事實是最具有說服力的。

本節(jié)課以實驗事實設(shè)疑，又以實驗事實釋疑，讓學生從直觀、生動的實驗中發(fā)現(xiàn)問題，

進一步引導學生進行推理和分析，再通過實驗驗證分析的結(jié)果。這樣得出的結(jié)論學生才能真

正理解和牢固掌握。

從學生處反饋的結(jié)果也較好。大部分同學都認為這節(jié)課課堂氣氛特別活躍，學生全面參

與，感受到自己真正成為知識的探究者。這樣的課較符合他們的心理需求，充分滿足了他們

動手實驗的欲望。學習效果好，知識結(jié)論是自己探究中得到，影響深刻。有些學生發(fā)出感嘆

說“原來學習也能學得如此快樂這堂課讓我對化學的學習更感興趣了老師這樣的課

要多上些，我們很喜歡二而且從他們后期的考試中也體現(xiàn)出這塊知識掌握得較扎實。

從學生的心理特點來看，高一的學生對新鮮事物有強烈的好奇心和探索欲望，對老師的

講授敢于質(zhì)疑，有自己的想法和主見。往往不滿足于老師告訴他是什么，而更愿意自己去探

索是什么和為什么。并且具備了初步的探索能力。在思維發(fā)展的層次上，學生的形象思維已

充分發(fā)展，抽象思維也正在迅速發(fā)展之中。實驗探究是讓學生在具體實驗事實的基礎(chǔ)上分析

問題得出結(jié)論，符合學生的思維特點，有利于在形象思維的基礎(chǔ)上發(fā)展學生的抽象思維。

但學生的抽象思維和探索能力畢竟還處于初級階段，尚不成熟，這就決定了他們還不能

成為完全獨立的探索主體，探索活動需要在教師的組織引導下，有目的有計劃地進行。教師

的作用是“引導和啟發(fā)“，即引導學生獨立思考，主動探索，當學生的思考和探索遇到困難時，

及時給予啟發(fā)、提示、點撥，以幫助學生順利地開展實驗探索活動，既不是灌輸也不能放任

自流.

因此，本節(jié)課的部分實驗是由教師預先設(shè)計的，但同樣起到了實驗探究應(yīng)有的作用。本

節(jié)課應(yīng)給學生充分的討論時間和自由發(fā)表意見的機會。因為小組的每個成員的知識水平存在

差異，對問題的分析能力不同，充分的討論有利于組內(nèi)的交流和互助，使實驗探究活動成為

全體同學而不是部分尖子生的活動。

在實驗探究的過程中，學生肯定發(fā)現(xiàn)了不少新問題，心里有很多想法，其中不乏正確的

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和錯誤的、常規(guī)的和富于創(chuàng)新的想法。因此要讓學生把他的想法表達出來，這既能豐富學生

對原理和正確結(jié)論的多角度的認識，也是對學生探究精神的一種肯定和保護。

由于本節(jié)課采取討論式和學生實驗探究的教學模式，課堂組織尤為重要。應(yīng)在課前對學

生進行分組，四人為一小組較合適，以便于學生展開實驗探究活動和討論。在學生實驗和討

論過程中，教師應(yīng)深入學生中，接受反饋信息，及時發(fā)現(xiàn)學生實驗過程中可能出現(xiàn)的問題并

加以個別指導。

總的來說，本堂課是成功的。但其中也存在些不足之處，如學生設(shè)計的實驗方案多種多

樣，受實驗室條件的限制，無法——滿足學生，使學生的探究受的限制。另學生在探究過程

中往往發(fā)現(xiàn)許多新的問題，但因時間和條件的限制，他們的問題有時無法得到明確的結(jié)論，

雖然我們的本意是重過程，重參與，輕結(jié)論，但這還是使學生的信心和興趣減弱。

《原電池原理及其應(yīng)用》課堂教學點評：樂清市教研室/馬金余

今年11月26日，在虹橋中學召開了樂清市高中化學探究式課堂教學研討會，張老師

為大家上了一節(jié)題為《原電池原理及其應(yīng)用》的公開課，本案例系該課的教學實錄。

公開課后，聽課教師對公開課作了高度的評價，歸納如下：

1、合理處理教材內(nèi)容。一方面，對教材中的探究性內(nèi)容進行深刻挖掘；另一方面，對

教材中不適宜探究性教學的內(nèi)容進行適當?shù)奶幚?，補充一些問題情景，拓展了教材的思想內(nèi)

涵。

2、講究探究教學策略。首先，在教學過程中制造一個寬松民主的氛圍，有利于學生互

相討論、主動發(fā)言，并大膽質(zhì)疑，提出一些獨特的想法，學生主體作用得到充分發(fā)揮；其次，

設(shè)置的問題恰到好處，并具有一定的發(fā)散性，學生不能立即作答，但通過一段