2010年全国高中化学优质课观摩评比会.第1会场说课19原电池教学设计zhao

1、人教版选修 4 化学反应原理第四章电化学基础第一节原电池十二中100071（一）指导与理论依据深化认识和优化思维品质是选修教学的重要目标，这一目标的完成应基于学生已有的认识，这就是必修中建立起的相关知识系统。要创设实际问题情境，并在解决这一问题的过程中引导学生形成相应的程序和方法。本节课的教学设计通过比较“原电池”这一内容在必修和选修课的不同，分析学生在必修课已经建立的认知框架，寻找学生的“最近发展区”，围绕有一定难度的实验探究活动，帮助学生在已有的知识基础上，对原电池原理和形成条件的认识得到逐层发展。（二）教学背景分析学习内容分析：在人教版必修 2 中已经重点介绍了铜锌原电池的工作原理和形成

2、条件，并对实用电池进行了简单介绍。在选修 4化学反应原理的第四章第一节中重点通过双液电池模型的构建，发展对原电池原理和形成条件的认识。同时在第二节中应用深化发展的原电池原理和形成条件进一步理解实用电池、电化学腐蚀和防腐原理。作为化学反应原理模块的最后，承担着深入认识物质变化与能量变化的，理解原理对实际应用的指导价值，深化对氧化还原反应的理解和应用的功能。从必修水平到选修水平，学生的知识和能力需要进行一次较大的。在这一过程中，合适的模型是学习和理解原电池原理的重要工具，选修中呈现的带盐桥的双液电池模型与必修阶段的锌铜单液模型承载的功能截然不同。如何寻找学生的“最近发展区”，完成是在本节课教学中重

3、点要解决的问题。学生情况分析：已有基础：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。教学方式与教学说明：采用“实验探究模型建构理论分析”相结合的教学方式，学生通过实验活动，建构原电池模型，结合理论分析，不断深入认识原电池原理和形成条件，最终实现知识和能力上的。（三）本课教学目标设计知识与技能：深入了解原电池的工作原理。通过三次理论分析使学生对原电池的形成条件产生更完整的认识。学会书写电极反应式和电池总反应。能根据反应设计简单的原电池。过程与方法：学生通过橘子电池的实验

4、活动，体验建构模型的过程。通过 Zn-CuSO4 电池的设计活动，感悟科学探究的思路和方法，进一步体会控制变量在科学探究中的应用。情感态度与价值观：介绍电池发展史，激发学习，感受原电池原理应用于化学电源开发的关键作用。通过双液电池模型的建构，渗透对立的辩证唯物主义。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)重难点的突破：（四）教学过程与教学资源设计教学流程图：教学过程：教学环节教师活动学生活动设计意图展示复习已知【引入】展示各种电池，电池的作用。【复习】铜锌原电池装置中正负极分别发生了什么反应？电流是如何产生 的？【回顾复习】化学能转化为电能的装置

5、。【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。第一次理论分析，复习已经掌握的 原电池原理和形 成条件，为后面的深化发展提供基 础。橘子实验提炼模型【连接】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，请你设计橘子电池，观察实验现象并提炼出原电池模型。可供选择的材料：灵敏电流计、铜丝、锌条、导线、培养皿、橘子【小组实验】【方案展示，提炼模型】通过橘子实验的 方案，使学生从“单瓣”“两瓣”形象实验演化成“单池”“双池”的模型建构；从“膜”上升到“盐桥”的认识。交流方案，汇总教师引导，学生

6、主动建构模型，集体修改：序号方案、现象方案 1Zn 片和 Cu 片同时(有电流)方案 2Zn 片和 Cu 片分别未分开的两瓣橘子中(有电流)方案 3Zn 片和 Cu 片分别分开的两瓣橘子中(无电流)方案 1：方案 2：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。【针对方案 2 提问】为何两瓣未分开的橘子也能产生电流？【针对方案 3 提问】为何两瓣分开的橘子不能产生电流？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 NaCl 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

7、识介绍】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 KCl 溶液。【可能解释】因为两瓣中间的膜可以让离子通过，离子定向移动形成闭合回路。【可能解释】未形成闭合回路。解决方法：将两瓣橘子贴在一起。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”中离子能够定向移动，闭合回路。【提炼模型】实验探究完善认识【连接】水果中含有电解质溶液，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 ZnCuSO4ZnSO4Cu，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

8、。【提出实验目的】按盐桥模型，根据 ZnCuSO4ZnSO4Cu 反应设计成原电池装置。【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。注意实验现象。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。 Zn 是负极，发生氧化反应； Cu 是正极，发生还原反应。思路 2：先拆反应，后选材料。 Zn-2e-=Zn2+ 氧化反应 负极 Cu2+2e-=Cu 还原反应 正极可供使用的仪器和药品：灵 敏电流计、铜片、锌片、导 线、培养皿、ZnSO4 溶液、 NaCl 溶液、CuSO4 溶液、浸 NaCl 溶液的滤纸条(盐桥)。 注意：及时电极。【小组实

9、验设计方案，并实施】通过方法和交流，后面学生实验过程会有的放矢，防止漫无目的的实验。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。在交流方案 的过，学生对实验现象的解释，深入认识原电池【交流方案】【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 CuSO4 溶液，会直接发生置换反应。说明方案负极负极液正极正极液现象1ZnCuSO4CuCuSO4Zn 表面变黑有电生2ZnZnSO4CuCuSO4Zn 表面不变黑有电生3ZnNaClCuCuSO4Zn 表面不变黑有电生（五）学习效果评价设计一、纸笔评价课堂问题评价(见学案)

10、二、活动表现评价（1）自我评价思维状态活跃一般我参与的态度积极一般不够积极我在课上的收获很大较大不太大很小（2）小组评价课堂上的参与程度很高较高一般不高课堂上的总体表现（3）教师评价优良及格不及格（六）教学1充分发掘素材，合理开发利用在必修中有学生实践活动制作水果电池：利用水果如苹果、柑橘、柠檬或番茄等制作原电池。由于柑橘瓣可以分开，而且柑橘膜可以让离子通过，所以利用橘子瓣分开Zn 失去的电子并没有完全转化成电能，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

11、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)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，渗透对立的辩证唯 物主义。回顾历史发展创新【介绍电池发展史】通过的实践活动，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，感受原电池原理应 用于化学电源开发的关键作用。可以帮助学生建立“分池”观点，由膜可以到“盐桥”观点。所以在进行教学设计的过，如果充分发掘素材，合理开发利用可以收到意想不到的效果。2发挥学生主动性，创设有效学生活动在进行化学反应原理的教学时，通常是以教师讲授为主，因为学生起点较低。但是在新中，大多数化学反应原理内容都是从必修到选修形成螺旋式上升的的设计理念。因此在选修阶段进行化学反应原理教学时，应充分考虑学生已有基础，设置有效活动，例如学生实验，充分结合理论分析，使学生在已有基础上发现问题，从而在不断解决新问题中，最近发展，不断上升，达到目标要求。附学案设计：第四章第一节原电池学案 同组人实验