人教版选修4 化学4.1 原电池 教学设计2

1、选修四第四章电化学基础第一节第一课时原电池【课标分析】举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。新课程标准认识研制新型电池的重要性。必修模块内容标准选修模块内容标准活动与探究建议考纲要求学生能从根本上了解化学能与电能之间发生转化的原因；能正确书写电极反应式和电池反应方程式，解释金属发生电化学腐蚀的原因。体验化学能与电能相互转化的探究过程，了解原电池的工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式。通过查阅资料了解常见化学电源的种类及其工作原理，认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。查阅资料：化学能转化为电能在生产、生活中的应用。实验：用生活中的材料制作简易电池。市场调查：不同种类电池的特点

2、、性能与用途。实验探究：电能与化学能的相互转化调查市场常见化学电池的种类，讨论它们的工作原理、生产工艺和回收价值。了解原电池的工作原理，能写出电极反应和总反应。了解常见化学电源的种类及其工作原理。【教学理念】本堂课我尝试采用布鲁纳的“发现-学习模式”。首先围绕主干知识设计问题情境，在这个过程中发现问题，并提出解决问题的设想，再用实验进行验证，在这个过程中让学生产生问题体验过程。最后对所学知识进行整合、应用。在整个过程中激发学生思考的积极性，培养学生的情感，并内化为分析问题、解决问题的能力。在教学内容的安排上，按照从易到难，从理论到实践再理论再进行实践的顺序,根据学生的知识结构、心理特点和教学内

3、容的实际需要，采取了合作探究等教学方法，并采用多媒体进行教学。【教材分析】高中选修阶段的化学学习，是在必修的相关知识的基础上加以进一步的提高深化。电化学这一章属化学能的转化知识范畴，之所以将化学能与电能的转化和化学能与热能的转化分列选修课本的第一章和最后一章，一方面是由于从学习内容的难易程度上来看，化学能与热能的转化相对简单，学生在初中和高中必修阶段都有了较多的涉及且有比较丰富的生活经验，而电化学部分相对显得抽象，学生理解起来存在困难，比较难以掌握。另一方面，电化学一章的知识有涉及到弱电解质的相关内容，因此将其安排在了全书的最后一章。本节课是人教版选修4第四章第一节的教学内容，以必修2第二章第

4、二节化学能与电能为基础，在人教版教材必修2中已经重点介绍了铜锌原电池的工作原理和形成条件，并对实用电池进行了简单介绍。本节内容在必修2原电池的基础上新加入了盐桥，在原有知识的基础上起到一个承前启后的作用，盐桥不仅仅是普通实验技术的改进，而是对旧的思维模式的质的突破，这也为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础。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，使学生从微观层面对原电池和其原理有更深的认识和理解。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

5、与能量变化的统一，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。选修阶段的电化学部分的内容为学生提供了一个较为完整和系统的电化学原理相关知识，也为学生理解和运用电化学的知识奠定了基础。另一方面课本将实验探究充分融入到理论知的学习过程当中，让学生经历科学探究的过程，为学生进一步提高科学探究能力创设了平台。同时，也充分联系原理在实际生产生活中的运用，让学生体会到化学的有用性，体验科学、技术、社会与环境的密切关系，达到提高学生科学素养的目标。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跨越。在这一跨越过程中，合适的模型是学习和理解原电池原理的重要工具，选修教材中呈现

6、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”，完成跨越是在本节课教学中重点要解决的问题。本节内容以化学必修2第二章第二节“化学能与电能”为基础，同时借助于氧化还原的知识进行学习，此乃承上。作为第四章电化学基础第一节的内容，原电池的原理在学生认识化学能与电能的转换以及了解电解池的知识的过程中起到了重要的引领作用。此乃启下。【学情分析】1、学生已有知识分析：学生在必修2中已经学习了化学能与热能的知识,对于把化学能转变为电能的原电池组成、原理等知识已非常熟悉。在日常生活中见到各种类型的电池,认识到生活中处处有化学,对于化学电池有着浓厚的兴趣,思维活跃

7、,能积极主动地学习。2、学生能力分析：通过高一必修2的学习,学生已具备一定的原电池的知识基础和设计组装简易原电池实验技能,这些都将提高学生学习本课的积极性,也为提高学生的课堂解决问题能力和实践动手能力创造了条件。【教学目标】知识与技能：理解原电池原理及形成条件。掌握盐桥的作用。进一步理解氧化还原反应。过程与方法：在小组合作实验过程中,培养团结合作的探究学习观念,强化合作意识。通过原电池装置的改进设计，提高实验探究能力。在对单液原电池现象成因的分析过程中，增强分析问题和解决问题的能力。情感态度与价值观在小组合作实验过程中，培养团结合作的探究学习观念，强化合作意识。根据所学知识来主动探究未知，进一

8、步增加学生的好奇心和求知欲，发展学生善于合作，勤于思考的科学精神。通过对原电池原理的分析，树立辩证唯物主义的世界观。【教学重点】原电池工作原理【教学难点】单液原电池的现象成因及双液原电池的工作原理【教学方法】讲授法、直观演示法、合作探究法、任务驱动法【教学准备】电流计、铜片、锌片、硫酸锌溶液、硫酸铜溶液、盐桥、导线（带鳄鱼嘴）、烧杯、多媒体设备、白板课件等【教学流程图】创设情境巩固复习实验探究提出假设设计实验完善认识巩固反馈学以致用关键字回顾原电池再探原电池改良原电池应用原电池【教学过程】环节教师活动学生活动设计意图【引入】播放“美国特斯拉电动观看、感受跑车”视频学生收到极大的视展示西红柿电池

9、回顾原电池的构成觉冲击环节一回顾原电池【复习】1、原电池构成的条件有哪些？2、下列装置能构成原电池的是哪些？【过渡】Zn-Cu原电池在稀硫酸/硫酸铜条件思考，回答负极Zn-2e-=Zn2+正极Cu2+2e-=Cu2H+2e-=H2激发学生的探究欲望和学习兴趣从学生已有知识入的介质中如何工作，发生怎么总反应：的变化？请书写其电极反应式。Zn+Cu2+=Zn2+CuZn+2H+Zn2+H2手，让学生做到温故知新，为本节课新知识的学习打下基础【提问1】依据书写的电极反应预测现象理论分析，方程式预测实验现象。环节二分组合作完成探究激活学生【设疑】事实究竟如何？会有再探原电池实验，记录实验现象对原电池这

10、些现象出现吗？及相关数据原理及形【学生实验】成条件的使用的仪器和药品：灵敏学生归纳总结，学生已有认知。电流计、铜片、锌片、导线、代表发言为后续产CuSO4溶液、H2SO4溶液（PPTZn-Cu（H2SO4）电生认知冲展示实验方案）【提问2】为何和预测的实验现象不一致？【讲解】池现象：Zn片和Cu突奠定基片均有气泡冒出，且础电流逐渐衰弱Zn-Cu（CuSO4）电通过实验池引出与学对学生的猜想从理论上进行评现象：Zn片和Cu片生原有知价。问题的根源：锌与硫酸、均有物质析出，Zn识积累的硫酸铜溶液直接接触，在表面片有少量气泡冒出，矛盾，引发环节三改良原电池与H+/Cu2+直接发生了氧化还且电流逐渐衰

11、弱原反应从而使铜析出。当锌片表面完全被铜覆盖后,不再构成对锌片上异常现象原电池了,也就没有电流再产的原因进行思考和生。讨论，并给出猜想：锌和硫酸、硫酸铜直接接触反应【提问】如何解决该电池的不就教师提出的问题足？如何克服断路问题？进行思考，并得出设【实验探究】学生利用已知材想：让锌片与硫酸铜料使贺卡响起音乐溶液隔离学生思考学生进行创新实验的探究，培养动手能取了电池的音乐贺卡导线学生讨论，制定实验力和合作滤纸培养皿脱脂棉KCl方案溶液NaCl溶液Zn板和Cu提出方案：用脱脂棉意识板ZnSO4溶液CuSO4溶液或滤纸浸泡在KCl加深学习问题1、在这个探究实验中，浸溶液或NaCl溶液，的印象和泡了溶液

12、的脱脂棉起到了怎么取出脱脂棉淋尽水效果，为双的作用？滴，将脱脂棉放在两液原电池问题2、借助脱脂棉的作用，如金属电极上，贺卡声工作原理何改进Zn-Cu（CuSO4溶液）响。电池？构成一个桥梁，形成【演示实验】闭合回路使用的仪器和药品：灵敏电流计、铜片、锌片、导线、烧杯、插入盐桥时，有电ZnSO4溶液、CuSO4溶液、盐流产生；取出盐桥，桥。没有电流。的探究做准备，同时获取成就感【知识介绍】介绍盐桥的构成：通过实验聆听，了解盐桥的构来验证讲成授内容，让学生更容在U型管里装含有饱和KCl溶小组合作，探讨原电易理解，也液和琼胶制成的胶冻，K+和Cl-池的形成过程。更能留下在盐桥中能移动。锌放入硫酸锌溶

13、液组成锌半电池，铜放入硫酸铜溶液组成铜半电池，两烧杯间加一盐桥形成闭合回路【提问】改良后的原电池又是如何工作的？仔细观看flash并结合演示实验中的原电池观察到的现象,倾听、理解原理，形成原理的概念图思考，回答：印象。将微观世界宏观化,降低教学难度,增强教学的直【多媒体动画展示】联通了内电路，观性，帮助观看动画，就学生的讨论结果使整个装置构成了学生进一作总结和补充。【提问】盐桥起什么作用？闭合回路。步理解原平衡电荷，保持电池原理，教师引导：1、如果没有盐桥，了溶液的电中性。哪个电路没有联通？2、为何盐桥中的离子会发生定向移动？介绍“双液原电池电池”【过渡】双液原电池发生的反上升到完整认识训练学

14、生推理能力，更好地突破重难点打破学生环节四应与传统原电池相同，都是进一步理解氧化还旧的思维应用原电池Zn+Cu2+Zn2+Cu，属于原反应，了解电池原模式，学会氧化还原反应，而双液原电池理用辩证的使氧化剂与还原剂完全隔离，思维看待这种方式为原电池提供了持续感受原电池的广泛问题稳定的电流，并为实用电池的运用设计提供了可能性。从理论上干电池【知识拓展】将双液原电池中的电解质溶液想象成滤纸裹住正极，盐桥用一牛皮纸代替，升到实际应用从化学延锌筒裹在电池的最外面一层，在学案上完成实验伸到生活大家想到了什么？设计中，鼓励学用牛皮纸代替盐桥，大大减小了电阻，提高了原电池的实生感受生活中的化用性。学生自我反馈

15、和思学【图片展示】展示几种常见实考，这一节课学到用电池的内部构造说明此原理了什么？的应用。【练习】选择合适的材料和试剂设计一个原电池,完成下列反应:2Fe3+2I-=2Fe2+I2，画出单液、双液原电池的装置图并标注电极及电解质溶液，写出电极反应式。检测学生出对课堂内容的掌握程度，通过巩固练习、完善知识网络【课堂小结】通过这节课的学习，你们学到了什么知识？培养学生归纳概括能力【教学反思】本节课的引入比较新颖，吸引了学生，激发了学生的学习兴趣。在介绍完电化学的基本内容后，引导学生回顾和复习了原电池概念，然后再以实验情景再现为题材，以生师互动的活动方式对原电池的原理进行了探讨，这个过程的设计主要以学生对实验描述的思考、生问师答，生问生答的模式推进探讨原电池原理，充分发挥学生的能动性，体现学生的主体地位。在设计原电池的过程中，学