高中化学选修四《化学反应原理》《原电池》【创新教案】

第一节原电池核心素养通过对原电池和工作原理的深入学习，通过自主探究、自主求解的学习方式，培养学生科学探究和创新意识的化学素养。简单说课本节内容为高中化学新课程(人教版)选修4的第四章电化学的重要内容之一。该内容学生在必修2已有一定的了解，本节是该内容的加深，主要是增加了一个盐桥内容。本节课试图以“教师实验引导，学生自主探究，自主分析设计”的学习方式学习。本节课大致分为：回顾原电池，设计原电池，改良原电池等几个基本环节，完成了复习基本概念，总结单池原电池的设计思路，过度盐桥原电池的设计思路，还探讨了盐桥的作用。在课程实施过程中，学生亲手实验，观察现象，提出疑问，自主解答，自主设计，自主评价。在自主提问的过程中推动课的前进，旨在培养学生的动手能力、问题意识，学会实验，学会提问、学会探究、学会设计、学会评价。教学目标知识与技能：1．掌握原电池的概念和盐桥电池的工作原理；2．学会设计原电池；3．体会盐桥电池的优点和应用技能与方法：1．通过实验探究原电池原理，学会观察、学会提问、学会思考；2．通过对单池原电池与盐桥原电池的设计对比，学会比较，评价设计方案；情感与价值观：1．通过自主探究根据现象设疑，根据疑问求解的模式，进行自主学习，激发学生的学习兴趣，培养科学探究态度和科学创新精神：2．在小组合作的过程中，培养团结合作的探究学习观念，强化合作意识；教学重点设计锌铜原电池，由一锌三用到一锌一用建构过程教学难点原电池中盐桥的作用分析教学方案教师引导实验探究与学生自主提问推进相结合教学用品多媒体设备：多媒体电脑及显示屏实验仪器每组电流表，导线两根，烧杯两个，铜电极，锌电极，温度计，砂纸，盐桥。(共8组，2人一组)化学药品硫酸铜溶液、硫酸锌溶液。(共8组)教学设计教师活动学生活动幻灯片、板书意图新课导入引入：展示手机中的电话功能，照相机功能都与电密不可分，说明电在生活中的重要性。产生兴趣，积极观察并与老师配合。学生感受电池的使用广泛。新颖的引入易吸引人过渡：既然电对生活是如此的重要，而化学就是用来改变生活的，那么电在化学上是如何获得的呢，教师播放寻秦记视频。提问：哪位同学能简述短片中的硫酸发电原理。学生带着好奇的心观看《寻秦记》硫酸发电片段学生：简述硫酸发电原理，形成了原电池播放《寻秦记》硫酸发电的片段板书：第四章电化学基础第一节原电池一、复习必修2原电池学生回忆旧知识，准备接受新知识。复习已学原电池核心知识1．回顾原电池概念下面先请同学通过复习回忆、思考交流的方式思考以下几个问题。投影问题学生带着问题回忆原电池的有关内容。投影问题：1．正负极规定？2．带电粒子的移动？3．形成原电池的条件回忆概念为后期探究准备。2.教师请学生回答问投影仪上的3个已学关于原电池的核心问题学生回忆并回答投影问题答案：1．正负极规定？2．带电粒子的移动？3．形成原电池的条件？一开始提问便展示对学生的信任。设计体验单液电池1．活动：请根据反应：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu能设计成原电池吗？请画出你的装置，并标出电极材料和电解质溶液,写出电极反应方程式。学生根据刚才复习内容回答能，因为属于自发进行的氧化还原反应指定某个学生上台板书：设计的原电池装置和电极反应通过实验设计提高同学的动手能力并加强对原电池原理理解。2.教师巡视指导学生进行原电池设计学生开始动手设计原电池装置3.教师的引导学生进行设计实验验证，并要求学生仔细记录现象并与预测现象进行对比分析4.教师请各小组汇报自己小组所观察到的实验现象教师追问其他各组同学进行现象的补充5.教师通过问题情境引导学生分析产生上述现象原因，并分析意外现象产生对电池的工作效率有何影响。学生小组合作进行实验验证自己所设计的装置并与预测现象进行比较生1：Zn片有红色物质析出，Cu片也有红色物质析出，电流表指针发生偏转。生2：电流表指针偏转，但不稳定，锌片还产生少量气泡。生3：溶液温度还升高了学生通过相互交流方式并在教师的引导下进行思考，分析上述意外现象产生原因。板书二、设计体验原电池板书：学生的实验现象板书：意外现象原因导致电池“一锌三用”a.效率低b.电流不稳定的分析过程学生分组合作，探究结论，发现问题，分析问题，提出解决问题的方法，使学生在实践中提升合作探究分析问题能力改进单液原电池，探究盐桥作用1.师不断通过问题引导学生分析电池的改进过程，逐渐由单液电池建构出盐桥电池问题1：如何改进，改进的思路是？问题2：锌片应插入什么样的溶液中？问题3：投影上的装置形成了原电池吗？问题4：该用什么样的物质连接装置的内电路呢？大家一起讨论：生l：将Zn从CuSO4中分离开来。生2：不行，得放在其它电解质中，比如ZnSO4不反应了。生3：不行。因为不能形成闭合回路。事实上电流表指针也没有偏转。生4：内电路是通过离子导电的，应该可以用电解质溶液连接两烧杯通过不同的想法的商讨，大家得出一个较为合理的方案。让学生感到交流的愉悦。培养学生问题意识和解决问题能力矛盾激发起来了，要试图解决了。2.师演示建构盐桥过程。实验1：纸张加KCl溶液实验2：2纸张加KCl溶液实验3：U型管加KCl溶液3.师引导探讨盐桥作用我来介绍一下这个物件。这是盐桥，里面装的是琼脂和饱和KCl溶液，其中琼脂起固定作用，主要注意分析KCl的作用。大家可以讨论后再回答。很好，通过大家的讨论，我们基本已经知道了盐桥的几个基本作用，这时我用电脑模似的微观场景。4.师总结盐桥的作用有：使装置形成闭合回路。补充电荷，使溶液呈电中性5.师引导学生用实验验证盐桥电池的优点提问：如何通过实验验证改进后的盐桥电池是否克服了单液电池的那些缺点？教师肯定学生的回答，要求学生重新小组进行盐桥电池的实验。教师请学生汇报盐桥电池的实验结果，并与单液电池现象进行比较，引导学生得出盐桥电池的优点学生在出乎意料的现象中惊奇，惊喜，接着困惑。学生的兴趣一下又被提起来了。学生：哇，有电了。学生：有了，指针偏转了!而且偏转稳定，偏转还大了呢!学生：这是为什么呀?学生：这东西是什么呀?学生对这个盐桥进行分析推理，理出思路进行语言组织。学生：首先，从电流表的偏转来看，已经形成原电池，至少说明已经构成了闭合回路。它的作用是构成闭合回路。学生：怎样构成闭合回路呢?学生：与原来一样通阴阳离子的定向移动来沟通内电路。也就是说，Zn变成Zn2+后，Cl-移向负极中和正电荷，Cu2+变成Cu后K+移向正极补充缺失的正电荷。学生对比单液电池的现象进行讨论分析获得实验验证的标准生1：可通过观察锌片上的变化生2：可通过观察温度变化学生进行盐桥电池的实验学生汇报盐桥电池的实验结果板书三、盐桥电池1.盐桥的结构投影盐桥电池离子移动的动画板书三、盐桥电池2.盐桥的作用：a．使装置形成闭合回路。b．补充电荷，使溶液呈电中性板书三、盐桥电池3.盐桥电池的优点a.效率高b.电流稳定c.断路能量不会释放学生不断体验探究过程带来的喜悦，激发学生兴趣此处难度较大，但还是期待学生自己通过热烈的讨论解决盐桥的作用问题。如果未能得好的结果，可以进行一些提示。学生通过对比实验充分体现探究成果，使本节课达到情绪的高潮设想未来电池的发展过渡：正是因为这种盐桥的出现，才让我们生产出如此多的电池以满足人们的各种需要。多媒体展示生活中的各种各样的电池，学生根据生活中的经历举例生活中的电池投影生活中各种常见的电池体验化学与生活息息相关设问：电池发展到今天已经和普及很成熟，那么是不是意味着今天的电池就发展到了尽头呢？那么未来的电池发展趋势又是什么呢？学生回答，肯定不是，譬如我们生活中的电池日益更新，学生畅谈未来电池的发展趋势多媒体同时展示未来电池发展的一些方向培养学生的创新意识，激发他们对科学探究的兴趣投影盐桥电池设计练习完成Cu+2Ag+=Cu2++2Ag产生稳定电流电池设计多媒体投影检测学生学习效果结尾的设计：分析本节课学生流程情感表达及分享。培养科学进取精神布置作业：1.写一篇有关盐桥电池进行实践、创新的论文2.解剖生活中的常见电池，寻找电池中的盐桥学生记下作业,进行课外探究作业：1.写一篇有关盐桥电池进行实践创新论文2.解剖生活中的常见电池，寻找电池中的盐桥培养学生从课堂走向生活进行实践思考探究能力板书设计第四章原电池原理第一节、原电池一、复习必修2原电池二、设计原电池三、改进原电池1、盐桥的结构2、盐桥的作用3、盐桥电池优点教学反思优点：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，学生自主设计并总结后完成实验，分析评价实验