《铜－锌原电池及其原理》教学设计(部级优课)-高一化学教案

《Cu—Zn原电池》教学设计一、设计思路本节课是沪科课标版高一上册第四章第二节《》的教学内容，是电化学中的重要知识。初中化学已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在选修模块“化学反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量。该节内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。该节分为两课时教学，本课为第一课时。通过本课的学习，能使学生清楚地认识原电池的工作原理和构成条件，初步形成原电池的概念，并能够写出电极反应式和电池反应方程式。由于学生之前没有电化学的基础，理解原电池原理有一定的难度，但学生初次接触电化学知识，对原电池的工作原理有神秘感和探索欲望，要充分利用学生的好奇心和求知欲，设计层层实验和问题情境，使学生在自主实验、积极思考和相互讨论中自己发现问题、分析问题和解决问题。基于以上认识，我将5个实验贯穿于整节课中，思路如下：1.首先以西红柿实现了自己成为电池的“梦想”来引入，充分地调动学生的好奇心和求知欲。2.从西红柿电池中抽象出铜锌原电池的“无导线”实验室模型，通过演示实验1，形成学生对金属与非氧化性酸认知上的冲突，找到学生的最近发展区让学生完成对原电池原理的第一次分析。3.结合实验1提出问题“如何能够明显的看到有电子丛锌流进了铜？”引发学生实验2，完成学生对原电池的初次实践认识。4.通过实验2提出问题“铜锌原电池的正负极如何判断？”引发学生对原电池原理的第二次分析，书写电池反应式。5.进而提出问题“构成原电池应具备哪些条件？”引发学生探究实验3、4，完成学生对原电池的第二次实践认识。6.归纳原电池形成条件，练习辨析原电池装置。完成设计实验5，最终实现对原电池的第三次认识。二、教学目标1.知识与技：（1）初步掌握原电池的概念和形成条件，理解原电池的原理。（2）训练学生的实验操作技能。2.过程与方法：（1）通过教师创设问题情境、学生进行实验探究，帮助学生自主建构原电池的概念，理解和掌握原电池的原理。（2）通过层层深入的问题，引导学生以问题为中心发现问题、解决问题的学习方法。3.情感态度与价值观：（1）通过对原电池工作原理及条件的探究，培养浓厚的学习兴趣，养成严谨求实的科学态度。（2）利用微型实验进行探究，树立绿色化学理念，培养科学发展观，增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。（3）通过分组实验，体验团结协作的团队精神。三、教学重点与难点教学重点：原电池的工作原理和构成条件。教学难点：通过对原电池实验的探究，引导学生从电子转移角度理解化学能转化为电能的本质。四、教学准备1.实验用品准备：教师演示实验：西红柿、铜片、锌片、导线；铜片、锌片、小烧杯、稀硫酸、大电流计；学生实验：（各1,12套）铜片、锌片、碳棒、牙签、稀硫酸、原电池反应器；锌片、铜片、稀硫酸、硫酸铜溶液、酒精溶液、食盐水、原电池反应器。学生在分组实验中，需要用控制变量的思想设计实验方案并实施：用品分类→实验组装→预测现象→实验验证→确定原电池的形成条件。这一环节具有开放性的特点，有较大的难度。需要教师适时引导，让学生有较为明确的实验方向，以求在有限的课堂上实现最大化的实验教学效果。2.多媒体准备：实物投影仪、电脑模拟铜锌原电池反应原理动画、学生探究实验记录表格等。利用实物投影演示实验，展示学生学习过程。利用动画模拟电子转移的微观过程，能够加深学生对原电池原理的微观认识。实验表格的设计有效地归纳了实验现象，使实验结果一目了教师活动学生活动设计意图激趣引入同学们今天来了特殊的客人，大家看是谁呀？这可不是一般的西红柿，他们是有梦想的西红柿。他们的梦想就是成为电池！将西红柿中插入铜片和锌片连接音乐贺卡，贺卡响起音乐。西红柿怀疑

惊讶

激发学生学习兴趣。理论分析原电池原理西红柿将化学能转换为了电能，可能发生了什么反应？将锌片包裹在铜片的外面，推测会有什么现象？

演示实验1：铜片、锌片上都有气泡，为什么？芯片和铜片是不是都与硫酸反映了？

写出化学方程式，写出离子方程式，提示学生可以从化合价角度分析问题。

激励学生大胆进行实验验证，证实自己的猜想。并协助发言同学用安培表来验证猜想。

通过实验证实了大家的猜想，同时也制得了原电池，大家想不想也来组装一个原电池？

金属与酸的反应锌片上有气泡，铜片上无气泡

观察实验，感到疑惑，表达观点分析实验现象得出有电子丛锌片转移到了铜片上的猜想学生提出用导线连接铜片和锌片，导线间会有电流，并用实验验证想，完成学生分组实验2

形成认知冲突，显现最近发展区。

兴趣浓厚，积极思考，第一次理论分析

体验成功

激发实验兴趣，完成第一次实践认识实验探究原电池形成条件通过实验2大家有没有观察到电流计指针的偏转?偏向哪边？铜片是原电池的正极还是负极？为什么？利用动画帮助学生理解，电子和电流的流向。

有，偏向铜片

提出自己的观点认识并理解电子和电流的流向，确定铜片为正极锌片为负极引发对原电池的进一步认识

展开对原电池原理的第二次理论分析

构成原电池应该具备什么条件？

只有铜片和锌片才能够做电极吗？把稀硫酸换成别的溶液是否还是原电池？提出探究实验3：两极应该满足的条件。提出探究实验4:电解质溶液的作用是什么？请同学们汇报实验结果，并得出结论，总结构成原电池的条件。学生提出应该有两极，有电解质溶液，有导线连接学生提出自己的观点1、2组实验

3、4组实验学生代表发言总结初步认识构成原电池的条件引发学生对原电池形成条件的思考完成对原电池原理的第二次实践认识，学会合作学习

原电池原理应用大家已经掌握了原电池的构成条件，能否根据Zn+Cu2+=Zn2++Cu来设计一个原电池？并画出装置简图？展示学生的实验设计，共同完成对原电池的认识。学生动手设计实验

观察，思考应用原电池原理，完成对原电池的第三次认识课堂小结今天同学们都有哪些收获？评价本节课中学生的表现，提出存在的问题。学生发言聆听，思考回顾，总结

作