(原电池的工作原理 教学设计 )第二届全国中小学“教学中的互联网搜索”优秀教案评选

第二届全国中小学“教学中的互联网搜索”

优秀教案评选活动

组织单位:厦门市翔安区教师进修学校 学校:厦门市诗坂中学 年级与科目:高二化学

教材版本:鲁科版(选修4 化学反应原理) 课题: 第一章 第3节 第3课时 原电池的工作原理 参赛教师:洪兹田

一、教案背景 1.面向学生：高二 2.学科：化学 3.课时：1课时 4.学情分析：原电池这一概念学生在高一化学必修2已经初步接触过，并能认识简单的原电池及原电池的基本概念。通过本节课学习对电化学知识会有系统的了解，因而无论在知识的深度和广度都有所加深，可用实验探究和交流讨论等进行教学。 5.学生课前准备：(1)回顾必修2所学的原电池的初步知识及电能转化为化学能的相关知识；(2)预习本节课的教学内容；(3)准备贺卡、石英钟、小电珠等实验材料 二、教学课题 鲁科版普通高中化学课程选修4《化学反应原理》第一章《化学反应与能量变化》中第3节《化学能转化为电能——电池》第1课时《原电池的工作原理》。 三、教材分析 原电池属于电化学的知识范畴，是中学化学理论体系中不可缺少的一部分，同时原电池与物理学科中的电学、能量的转换有密切联系，是氧化还原反应、离子反应等知识的综合运用。原电池安排在氧化还原反应、离子方程式和电解知识后教学，符合化学学科知识的逻辑体系和学生认知规律。通过化学能和电能之间的相互转化，能够使学生对氧化还原反应的认识及化学反应中能量变化的认识更加深刻。教学上可用实验探究和交流讨论等进行教学。 (一)教学目标 1.知识与技能目标 (1)了解原电池的工作原理，能判断原电池的正负极，能写出电极反应式。 (2)通过实验与分析，初步掌握形成原电池的基本条件。 (3)学习实验研究的方法，能设计并完成一些基本的化学实验。 2.过程与方法目标 (1)经过对化学物质及其变化进行探究的过程，进一步理解科学探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。 (2)在科学探究的过程中要具有较强的问题意识，敢于质疑，勤于思考。 (3)在学习中，学会运用观察、实验等多种手段获取信息，并运用比较等方法对信息进行加工。 3.情感态度与价值观目标 (1)在化学学习的过程中体验并享受探究带来的快乐，感受化学世界的奇妙。 (2)增强练习实际学习化学并将化学知识应用于生活的意识。 (3)关注与化学有关的社会热点问题和科技前沿问题，增强环境保护意识，逐步形成可持续发展的思想。 (二)教学重点和难点 1.重点：原电池的工作原理；写出简单的电极反应及电池反应。 2.难点：原电池的工作原理。 四、教学方法及教学思路 新课改的教学理念强调：课程的设计以学生的发展为本，关注学生科学探究的学习过程，以及伴随这一过程产生的积极情感体验和正确的价值观。因此，本节课以学生为中心，以科学探究为主线，采用“实验探究—观察现象—分析讨论—得出结论的实验探究法、动画模拟、分析归纳等学习方式来探索原电池的工作原理及形成条件，从多种感官刺激学生的兴奋度。不仅激发了学生的学习兴趣和求知欲望，而且还唤起了学生的实验意识、思维意识、探究意识，培养了学生的动手能力、团结协作能力等。 五、教学过程 【百度文库】 课前先用百度网页搜索“原电池”或“化学能转化为电能”的相关教学资料，同时也在网上查阅许多有关原电池的教案、课件作为参考，了解教学重难点，确定了课堂教学的形式和方法。再根据课堂教学需要，利用百度搜索关于原电池工作原理的动画模拟及各种电池的相关图片进行整合教学设计。 通过整合导入技巧、教学创新环节，相关教学视频和图片并结合本班学生的实际情况制作出符合教学实际的课件以利于课堂上突出重点，突破难点。 【创设情景】“我家的水果会唱歌” 教师向学生展示美丽的音乐贺卡，把贺卡中的纽扣电池去掉，与番茄水果电池(用铜片、锌片、导线和番茄组成)相连，优美的旋律再一次响起。 教师追问：这个简单构造为什么能使音乐贺卡发出声音？ 【讨论交流】音乐卡发声肯定有电流通过，电流从何而来？ 【过渡】下面我们一起来探究上述简单构造中电流是如何产生的？ 【实验探究】把学生分成3排(2人一组)完 成实验1和实验2，强调实验观察的有序性。 【质疑】实验1中由于Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑， 故锌片上出现气泡，而实验2为什么却是在铜片上出现气泡？ 【讨论交流】 1.实验2中铜片上的气体经分析其成分为氢气，为什么铜片上有氢气生成？ 2.H+在铜片上得到的电子是从哪里来的？是不是铜片上失去的？ 【讨论归纳】 1.结合元素的去向分析,氢气应是在铜片上发生如下反应生成的:2H++2e-→H2↑ 2.由实验2可知电子不是铜失去的。猜测：可能是电子从锌片上失去经导线流到铜片上。 【启发引导】如果是电子从锌片上失去经导线流到铜片，那么导线上必然有电流通过？如何判断是否有电流通过呢？ 【自由发言】学生各抒己见:将导线连接贺卡、石英钟、小电珠、灵敏电流计等。 【实验探究】 把学生分成3排(2人一组)完成实验3的以铜、锌(两种活动性不同的金属)和稀硫酸为主角的“声、光、电”小实验。(将实验3中的换成①贺卡/石英钟；②小电珠；③灵敏电流计中的任意一种。每一排同学任选一种)(贺卡、石英钟、小电珠等实验材料学生课前准备) 教师引导学生交流实验现象 【汇报分享】 学生代表汇报实验现象:①贺卡/石英钟有声响；②小电珠有发光现象；③灵敏电流计指针偏转。 【设问】从能量转化的角度分析，上述装置时一种什么装置？ 【引出概念】像这种把化学能转化成了电能的装置就称为原电池。 【动画模拟】借助于多媒体课件演示原电池工作原理的微观动画模拟。 【百度网页】搜索视频资源→锌铜原电池Flash http://www.sy5u.com/Flash_Show.aspx?logoid=f&flashid=200992595948100 (锌铜原电池) 【讨论交流】 1.根据原电池原理的微观动画模拟尝试解释实验中发生的现象。 2.尝试用氧化还原反应的知识分析锌片、铜片上发生反应的情况。 【小结归纳】 1.由于锌比铜活泼，锌失去电子由导线流到铜上从而在导线上产生了电流，H+在铜片上得到电子生成氢气。 2.电极反应式: 铜片:2H++2e-→H2↑(还原反应) 锌片:Zn-2e-→Zn2+ (氧化反应) 【设问】如何判断该原电池的正、负极？ 【讨论交流】根据已学的物理知识，电流由正极流向负极(电子由负极流向正极)。因此铜片为正极，锌片为负极。根据此实验可以总结出原电池的一些基础知识,请大家根据表格进行归纳和整理 【总结归纳】原电池知识小结(以铜—锌—稀H2SO4原电池为例) 电极 电子得失 反应类型 电极反应式 铜 正极(较不活泼) 得电子 还原反应 2H++2e-==H2↑ 锌 负极(较活泼) 失电子 氧化反应 Zn-2e-== Zn2+ 电池反应式 Zn+2H+=Zn2++Cu 【质疑】 1.你认为构成原电池的条件是什么？ 2.请你通过实验确定下列装置能否产生电流？是否是原电池？