人教选修4《原电池》教学设计

1、原电池教学设计模块：人教版选修4化学反应原理课题：第四章第一节 原电池授课人：德江县第二中学-廖碧荣时间：2017年12月1日原电池教学设计德江县第二中学 廖碧荣一、教材分析与学情分析1、教材分析： 在人教版教材必修 2 中以铜锌单液电池模型为载体，简单介绍了原 电池的工作原理和形成条件；在选修 4化学反应原理的第四章第一节中以双液电池 模型为载体，深化认识原电池原理和形成条件；随之，第二节化学电源则在此基础 上介绍实用化学电池及其工作原理。因此，本节课在教材内容上起着承上启下的作用。2、学情分析： 【认知基础】对原电池原理有初步认识；具有一定的实验探究能力。 【局限认识】氧化剂和还原剂只有接

2、触才可能发生氧化还原反应。【发展方向】通过实验活动对原电池原理形成完整认识，提高解决问题的能力。 从单液电池模型到双液电池模型，学生的知识和能力层次需要进行一次较大的跨 越。因此，本节课的关键是寻找学生的“最近发展区” ，帮助学生主动思考，突破认识 的局限性，完成对原电池原理及形成条件的认知跨越。二、教学目标与教学策略：1 、教学目标设计【知识与技能】 深入理解原电池的工作原理；完整的认识原电池的形成条件；学会 书写电极反应式和电池总反应方程式；能根据反应设计简单的原电池。【过程与方法】通过桔子电池实验活动体验建构原电池模型的过程； 通过 Zn-CuSO4 电池的设计活动，感悟科学探究的思路和

3、方法；体会控制变量在科学探究中的应用。【情感态度与价值观】 通过介绍电池发展史，激发学习兴趣，感受原电池原理应用 于化学电源的关键作用； 通过双液电池模型的建构， 渗透对立统一的辩证唯物主义思想。【教学重点】 原电池工作原理和形成条件【教学难点】 氧化还原反应完全分开在两极发生 （分池、分液 ）2、教学策略设计教师引导下的学生实验探究与模型建构相结合：3 、教学用品:多媒体电脑及投影设备、灵敏电流计、导线、原电池容器两个、铜丝、铝线、 铜片、锌片、盐桥、培养皿、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液、氯化钠溶液、桔子、滤纸、吸 管若干（仪器药品按4名学生一组准备）。三、教学过程设计1教学流程图创设情境桔子实验

4、实輪探究回顾历史巩固复习提炼模型完善认识发展创新关键词回忆复习原理形成条件设计 实验 分池 盐桥探究 分析 双液原理匚归纳发展发展史意义2、教学过程设计教学环节展示图片复习已知设计意图 第一次理论分 析，激活学生对 原电池原理及 形成条件的已 有认知。为后续 产生认知冲突 奠定基础。教师活动【引入】回忆小学课文冰心的小桔灯，并展示现代版“小桔灯”，激发学生回忆复习。【复习】铜锌原电池 装置中正负极分别 发生了什么反应？ 电流如何产生？【过渡】在必修中有一个家庭实验设计水果电池。【提出实验内容】现在给你提供了 以下材料，请你设计桔子电池，观 察实验现象并提炼出原电池模型。学生活动【回顾复习】化学

5、能转化为电能 的装置。【复习】原电池工作原理：负极：氧化反应失电子 正极：还原反应 得电子电子从负极流向正极，阴离子从正极流向负极，形成闭 合回路。可供选择的材料：灵敏电流计、 铜丝、铝线、导线、培养皿、桔 子滤纸、吸管、NaCI溶液【小组实验】【方案展示，提炼模型】通过桔子实验桔子实验提炼模型序号方案、现象万案1铜丝和铝线同时插入一瓣桔子中（有电流）万案2铜丝和铝线分别插入未分开的两瓣桔子中（有电流）方案3铜丝和铝线分别插入分开的两瓣桔子中（无电流）交流方案，汇总教师引导，学生主动建构模型，集体讨论修改:忖I瞌咆的方案讨论，使学生从“单瓣”t “两瓣”形象 实验演化成“单 池双池” 的模型建

6、构；从“膜”上升到“盐桥”的认 识。万案2：方案 1 :【针对方案2提问】为何两瓣未【可能解释】因为两瓣中间的膜可分开的桔子也能产生电流?以让离子通过，离子定向移动形成【针对方案3提问】为何两瓣分闭合回路。中离子能够定向移动，构成闭合回 路。【提炼模型】杲比書电果汁含电解质瀋酒）解质瀋液）第二次理论分 析提出双池-盐 桥模型，在模型 分析中再次强 调电流的形成 过程，同时强调 盐桥的作用。开的桔子不能产生电流？如何改进，产生电流？【教师演示两种解决方案】“连 隧道”（用吸满果汁的导管连通）、“搭桥”（用浸有NaCI溶液的滤 纸条连接）。【提问】这两种解决方案为何能 产生电流？请提炼模型。【知识

7、介绍】在化学实验中常用 的盐桥是在U型管里装含有琼胶 的饱和KCI溶液。【可能解释】 未形成闭合回路。 解 决方法：将两瓣桔子贴在一起。还有可能会有将其浸入电解质溶 液中。【可能解释】在“隧道”和“桥”实验探究完善认识Zn是负极，发生氧化反应；通过方法讨论Cu是正极，发生还原反应。和交流，后面学思路2:先拆反应，后选材料。生实验过程会Zn-2e-=Z n2+氧化反应负极有的放矢，防止Cu2+2e'=Cu还原反应 正极漫无目的的实可供使用的仪器和药品： 灵敏电流验。计、铜片、锌片、导线、培养皿、ZnS04 溶液、NaCI 溶液、CuSO4溶液、浸NaCI溶液的滤纸条（盐【连接】水果中含有

8、电解质溶液， 因此可以设计水果电池实现化学 能转化电能的过程。如何将化学 反应设计成原电池装置呢？【提出问题】现有反应 Zn +CuS04= Zn S04 + Cu，如何设计成原电池装置？【组织学生交流，确定设计思路】 先将氧化还原反应拆分，再根据 反应确定电极材料和电解质溶 液。【提出实验目的】按盐桥模型，根据 Zn + CuS04= ZnSO4+ Cu 反 联系已学知识，回忆根据化学反应 设计成原电池装置的思路和方法。思路1先选材料，后定反应。应设计成原电池装置。桥）。注意：及时清洗电极。【小组实验设计方案，并实施】万案负极负极液正极正极液现象1ZnCuS04CuCuS04Zn表面变黑有电

9、流产生2ZnZn S04CuCuS04Zn表面不变黑有电流产生3ZnNaCICuCuS04Zn表面不变黑有电流产生【交流方案】通过实验活动, 感悟科学探究 的思路和方法, 进一步体会控 制变量在科学 探究中的应用。在讨论交流方 案的过程中，学 生对实验现象 的解释，深入认 识原电池原理 和形成条件，上 升到完整认识。 通过双液电池 模型的建构，渗 透对立统一的 辩证唯物主义 思想。【指导学生实验】注意电极材料的选择。注意电解质溶液的选择。注意记录实验现象。【方案1】为何Zn表面会变黑？从能量转化的角度说明什么问题？（分析现象）Zn接触到CuS04溶液，会直接发生置换反应。说明Zn失去的电子并没

10、有完全转化成电能，电能转化率较低。【方案2】为何会产生电流？（理论分析）因负极和正极已有提供电子和接受电子的物质，两者存在电势差，有电子定向移动的趋势。当通过盐桥连接两极时，阴离子从正极溶液通过盐桥向负极移动，此时形成闭合回路，就形成了电流。【问题】负极液的作用？正极液的作用？（学生通过对比分析）负极液只起导电作用；正极液中Cu2+发生还原 反应，且起导电作用。【总结交流】你对原电池原理的认识。（见学案）回顾历史发展创新【介绍电池发展史】通过今天的实践活动，联系电池发展史，你有哪些感想？交流感受。介绍电池发展 史，激发学习兴 趣，感受原电池原理应用于化学电源开发的 关键作用。四、教学反思1教学素材选取得当，有助于激发学习兴趣，突破教学难点本节课借助妙趣横生的课堂引入和桔子实验，使学生在探究过程中自主建立了分池、盐桥等观点，从而突破了对原电池原理认知发展的教学难点。2、教学中问题线索及学生活动设计得当教学中问题线索设计及学生活动设计有利于使学生产生认知冲突，可以为学生提供真实的科学探究背景，模拟解决实际问题的过程，符合