高中化学《4剖析物质变化中的能量变化4.2化学变化中的能量变化铜-锌原电...》5沪科课标教案课件教学设计

1
/
8
铜锌原电池教学设计
一、【教材分析】
现代社会，学生对“电”有着丰富而强烈的感性认识。

当学生了解了化学反应中的能量转化的原因，并感受了探究化学能与热能的相互转化过程后，会对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。

从能量转换角度看，本节课程内容是对前一节课中“一种能量可以转化为另一种能量，能量是守恒的；化学能是能量的一种形式，它同样可以转化为其他形式的能量，如热能和电能等”论述的补充和完善。

从反应物之间电子转移角度看，原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用。

从思维角度看，“将化学能直接转化为电能”的思想，是对传统思维方式的反思和突破。

二、【学情分析】
原电池是高中化学学科体系的核心知识之一，它的教学是氧化还原反应原理的延伸与应用，也是后续电化学知识的基础。

原电池的教学是体现学科交叉，科学理论联系实际，培养学生思维能力和探究能力的好素材。

由于原电池的概念、反应原理和构成是教学重点、难点之一，让学生在对化学电源一
无所知的情况下理解它的原理有一定的困难，如果让学生知道怎样的装置能产生电流，再来研究它的原理，这样更符合学生的认知规律，因此，对教学内容做出如下安排：通过实验探究，初步认识原电池的结构和组成；实验探究是让学生在
2
/
8
具体实验事实的基础上分析问题得出结论，符合学生的思维特点，有利于在形象思维的基础上发展学生的抽象思维。

但学生的抽象思维和探索能力毕竟还处于初级阶段，尚不成熟，需要在教师的组织引导下，有目的有计划地进行。

教师的作用是引导学生独立思考，主动探索，当学生的思考和探索遇到困难时，及时给予启发、提示、点拨，以帮助学生顺利地开展实验探索活动，因此，本节课的部分实验是由教师预先设计的，但同样起到了实验探究应有的作用。

三、【教学目标、评价目标】
知识目标：
1、
知识目标：初步认识原电池的概念、反应原理、构成，构建原电池模型。

2、
能力目标：培养学生的实验操作能力、观察能力，培养学生创造性思维与探究能力、以及提出问题、分析问题、解决问题的能力。

能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。

可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立认知模型，并能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。

3、
情感目标：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向电能转化的本质以及这种转化的综合利用价值。

培养学生能发现和提出有探究价值的问题；能从问题和假设出发，依据探究目的，设计探究方案，运用化学实验、调查等方法进行实验探究；勤于实践，善于合作，敢于质疑，勇于创新。

使学生具有严谨求
3
/
8
实的科学态度，具有探索未知、崇尚真理的意识。

评价目标：
（1）通过对学生氧化还原知识的复习情况，分析、诊断学生对于概念原理水平。

（2）通过对探究原电池构成条件的实验方案实施，发展学生宏观辨识与微观探究能力。

（3）通过对课堂练习的反馈，诊断并发展学生对原电池原理模型的理解应用水平（孤立水平、系统水平）。

四、【教学过程】
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
[演示实验]
将一音乐卡的纽扣电池拆除，再将锌片与铜片分别连接其正极、负极，平行插入稀硫酸中，优美的音乐声缓缓响起。

分组讨论，交流发言。

创设情景
引发思考
原电池概念引入
【过渡】
问题：在导线中产生电流的本质是么？
问题：有电子转移的反应是什么反应？
【板书】原电池概念
分析讨论得出：
电子的定向移动产生电流，而氧化还原反应中有电子的转移。

可以利用氧化还原反应实现化学能到电能的转化。

复习氧化还原反应的相关理论，培
养学生
宏观辨识与微观探析的素养。

【过渡】只有氧化还原反应才能够实现化学能转化为电能，那么，氧化还原反应如何实现化学能直接转化为电能呢？
学生分组实验，完成实验内容，并
学生实验，完成实验报告单的内容。

4
/
8
探究铜锌原电池工作原理
总结铜锌原电池的工作原理
【实验一】
问题：实验现象是什么？
问题：发生的离子反应方程式是什么？
问题：分析电子的转移情况，谁失电子？谁得电子？
问题：根据已有的经验，化学能转化成什么形式的能量？
问题：要使氧化还原反应释放的能量不通过热能而直接转化为电能，所要解决的第一个问题是什么？
【实验二】探究原电池的工作原理：
问题：锌片上有什么现象？
问题：铜片上有什么现象？
问题：使铜片表面产生氢气的电子是谁提供的？
问题：怎样知道所架设的桥梁中有电子流过？
【实验三】将锌片和铜片用导线相连并接上电流计，插入稀硫酸。

【实验一】
锌片逐渐溶解，锌片周围有气泡产生；
Zn
+
2H+
==
Zn2+
+
H2↑
锌失电子，H+得电子；
化学能转化为热能。

必须使氧化反应（失电子）和还原反应（得电子）在两个不同区域进行。

【实验二】
锌片：锌片逐渐溶解
铜片：铜片上有气泡产生
锌提供给溶液中H+的电子
电流计
【实验三】
导线中有电流产生；锌片负极，铜片正极。

外电路电子流动方向：
锌→铜
内电路：阳离子→正极
阴离子→负极
培养学生宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题
5
/
8
问题：电流计转动说明什么问题？
问题：电子如何流动？
问题：导线中电子定向移动产生电流，溶液中的电流怎么产
生的？
【板书】铜锌原电池的工作原理。

【动画展示】铜锌原电池工作原理。

【小结】
锌片（负极）：氧化反应
Zn－2e－
=
Zn2+
铜片（正极）：还原反应
2H+＋2e－
=
H2
↑
学生观看视频
通过指针的偏转，
结合实验二，得
出电子的流动方向。

同时让学生意识到如何利用电流计判断电极的正负。

加深学生对原电池工作原理的理解。

探究原电池构成条件
教师：提出以下问题，引导学生完成实验探究。

问题：如果两极的材料相同和不同时，将会产生什么现象？问题：如果溶液的导电性强弱不同时，将会产生什么现象？问题：如果两个电极在同一容器和在不同容器中，将会产生什么现象？
实验探究——化学电池的构成及组成条件
编号
电极材料
介质
电流计是否偏转
电极判断
正极（指针指负极
学生分组实验，并完成实验报告单的内容。