人教选修4《原电池》教学设计

3、教学用品： 多媒体电脑及投影设备、灵敏电流计、导线、原电池
容器两个、铜丝、铝线、铜片、锌片、盐桥、培养皿、硫酸铜 溶液、硫酸锌溶液、氯化钠溶液、桔子、滤纸、吸管若干（仪 器药品按4名学生一组准备）。
三、教学过程设计
1、教学流程图
2、教学过程设计
教学环 节
教师活动
学生活动
设计意图
【回顾复习】化学能转 第一次理论
方案2
中
(有电流)
方案3
铜丝和铝线分别插入分开的两瓣桔子中 (无电流)
交流方案，汇总
教师引导，学生主动建构模型，集体讨论修改：
方案1： 方案2：
【针对方案2提问】为何 【可能解释】因为两瓣
两瓣未分开的桔子也能 中间的膜可以让离子通
产生电流？
过，离子定向移动形成
【针对方案3提问】为何 闭合回路。
两瓣分开的桔子不能产 【可能解释】未形成闭
池装置呢？
反应。
论和交流，
【提出问题】现有反应 Zn是负极，发生氧化反 后面学生实
Zn＋CuSO4＝ZnSO4＋ 应；
验过程会有
Cu，如何设计成原电池 Cu是正极，发生还原反 的放矢，防
装置？
应。
止漫无目的
【组织学生交流，确定 思路2：先拆反应，后选 的实验。
设计思路】先将氧化还 材料。 原反应拆分，再根据反 Zn-2e-=Zn2+ 氧化反应 负
二、教学目标与教学策略：
1、教学目标设计 【知识与技能】深入理解原电池的工作原理；完整的认识 原电池的形成条件；学会书写电极反应式和电池总反应方程 式；能根据反应设计简单的原电池。 【过程与方法】通过桔子电池实验活动体验建构原电池模 型的过程；通过Zn-CuSO4电池的设计活动，感悟科学探究的思 路和方法；体会控制变量在科学探究中的应用。 【情感态度与价值观】通过介绍电池发展史，激发学习 兴趣，感受原电池原理应用于化学电源的关键作用；通过双液 电池模型的建构，渗透对立统一的辩证唯物主义思想。 【教学重点】原电池工作原理和形成条件 【教学难点】氧化还原反应完全分开在两极发生(分池、 分液) 2、 教学策略设计 教师引导下的学生实验探究与模型建构相结合：
2013年邵阳市高中化学教师教学素养大赛教学设 计评比
《原电池》教学设计
理》 池》 学）
模 块：人教版选修4《化学反应原
课 题： 第四章第一节 《原电
授课人： 李峰屹（绥宁县第二中
时 间：
2013年12月16日
高中化学新课程（人教版）选修4第四章第一节
《原电池》教学设计
绥宁县第二中学 李峰屹
一、教材分析与学情分析
生电流？如何改进，产 合回路。解决方法：将
生电流？
两瓣桔子贴在一起。
【教师演示两种解决方 还有可能会有将其浸入
案】“连隧道”(用吸满果 电解质溶液中。
汁的导管连通)、“搭
桥”(用浸有NaCl溶液的 【可能解释】在“隧
滤纸条连接)。
道”和“桥”中离子能够定
【提问】这两种解决方 向移动，构成闭合回
案为何能产生电流？请 路。
【介绍电池发展史】 通过今天的实践活动， 交流感受。 回顾历 联系电池发展史，你有 史 哪些感想？ 发展创 新
介绍电池发 展史，激发 学习兴趣， 感受原电池 原理应用于 化学电源开 发的关键作 用。
四、教学反思
1、教学素材选取得当，有助于激发学习兴趣，突破教学
难点 本节课借助妙趣横生的课堂引入和桔子实验，使学生在探
提炼模型。
【提炼模型】
【知识介绍】在化学实 验中常用的盐桥是在U 型管里装含有琼胶的饱 和KCl溶液。
【连接】水果中含有电 联系已学知识，回忆根
解质溶液，因此可以设 据化学反应设计成原电
计水果电池实现化学能 池装置的思路和方法。
转化电能的过程。如何
将化学反应设计成原电 思路1：先选材料，后定 通过方法讨
3 Zn 问题？
NaCl
Zn表面不变黑 Cu CuSO4 有电流产生
（分析现象）Zn接触到CuSO4溶液，会直接发生 置换反应。说明Zn失去的电子并没有完全转化成 电能，电能转化率较低。 【方案2】为何会产生电流？ （理论分析）①因负极和正极已有提供电子和接 受电子的物质，两者存在电势差，有电子定向移 动的趋势。 ②当通过盐桥连接两极时，阴离子从正极溶液通 过盐桥向负极移动，此时形成闭合回路，就形成 了电流。 【问题】负极液的作用？正极液的作用？ （学生通过对比分析）负极液只起导电作用；正 极液中Cu2+发生还原反应，且起导电作用。 【总结交流】你对原电池原理的认识。(见学案)
Hale Waihona Puke Baidu条件，上升
到完整认
识。通过双
液电池模型
的建构，渗
透对立统一
的辩证唯物
主义思想。
【交流方案】
【方案1】为何Zn表面会变黑？从能量转化的角
度说明什么
方案 负极 负极液 正极 正极液 现象
Zn表面变黑 1 Zn CuSO4 Cu CuSO4 有电流产生
Zn表面不变黑 2 Zn ZnSO4 Cu CuSO4 有电流产生
【指导学生实验】
液、CuSO4溶液、浸NaCl 进一步体会
注意电极材料的选择。 溶液的滤纸条(盐桥)。 控制变量在
注意电解质溶液的选 注意：及时清洗电极。 科学探究中
择。
【小组实验设计方案， 的应用。
注意记录实验现象。 并实施】
在讨论交流
方案的过程
实验探 究
完善认 识
中，学生对 实验现象的 解释，深入 认识原电池 原理和形成
2、学情分析： 【认知基础】对原电池原理有初步认识；具有一定的实验 探究能力。 【局限认识】氧化剂和还原剂只有接触才可能发生氧化还 原反应。 【发展方向】通过实验活动对原电池原理形成完整认识， 提高解决问题的能力。
从单液电池模型到双液电池模型，学生的知识和能力层次 需要进行一次较大的跨越。因此，本节课的关键是寻找学生 的“最近发展区”，帮助学生主动思考，突破认识的局限性， 完成对原电池原理及形成条件的认知跨越。
应确定电极材料和电解 极
质溶液。
Cu2++2e-=Cu还原反应 正
【提出实验目的】按盐 极
桥模型，根据Zn＋ 可供使用的仪器和药 通过实验活
CuSO4＝ZnSO4＋Cu反 品：灵敏电流计、铜 动，感悟科 应设计成原电池装置。 片、锌片、导线、培养 学探究的思
皿、ZnSO4溶液、NaCl溶 路和方法，
瓣”→“两
瓣”形象实
验演化
成“单
池”→“双
池”的模型
建构；
从“膜”上升 到“盐桥”的 认识。
桔子实 验
提炼模 型
序号 方案1
方案、现象 铜丝和铝线同时插入一瓣桔子中
(有电流)
第二次理论 分析提出双 池-盐桥模 型，在模型 分析中再次 强调电流的 形成过程， 同时强调盐 桥的作用。
铜丝和铝线分别插入未分开的两瓣桔子
究过程中自主建立了分池、盐桥等观点，从而突破了对原电池 原理认知发展的教学难点。
2、教学中问题线索及学生活动设计得当 教学中问题线索设计及学生活动设计有利于使学生产生认 知冲突，可以为学生提供真实的科学探究背景，模拟解决实际 问题的过程，符合学生认知发展的规律。从而使学生在已有基 础上发现问题，并在不断解决新问题的过程中实现能力升华， 达成教学目标。 3、教学设计应安排得更紧凑
化为电能的装置。 分析，激活
【复习】原电池工作原 学生对原电
理：
池原理及形
负极：氧化反应 失电 成条件的已
子
有认知。为
正极：还原反应 得电 后续产生认
展示图
子
知冲突奠定
片
电子从负极流向正极， 基础。
复习已
阴离子从正极流向负
知
极，形成闭合回路。
【引入】回忆小学课文冰
心的《小桔灯》，并展示 现代版“小桔灯”，激发学 生回忆复习。 【复习】铜锌原电池装置 中正负极分别发生了什么 反应？电流如何产生？
1、教材分析：在人教版教材必修2中以铜锌单液电池模型 为载体，简单介绍了原电池的工作原理和形成条件；在选修 4《化学反应原理》的第四章第一节中以双液电池模型为载 体，深化认识原电池原理和形成条件；随之，第二节《化学电 源》则在此基础上介绍实用化学电池及其工作原理。因此，本 节课在教材内容上起着承上启下的作用。
【过渡】在必修中有一个 可供选择的材料：灵敏
家庭实验——设计水果电 电流计、铜丝、铝线、
池。
导线、培养皿、桔子滤
【提出实验内容】现在给 纸、吸管、NaCl溶液
你提供了以下材料，请你 【小组实验】
设计桔子电池，观察实验 【方案展示，提炼模 通过桔子实
现象并提炼出原电池模 型】
验的方案讨
型。
论，使学生
从“单
本节课的实际教学中教师还安排了根据H2+O2==H2O这一 反应来设计原电池的学生活动。由于课堂容量大、时间紧，因 此通过教学实践认为将该活动放在下一节《化学电源》中作为 课堂引入和过渡的线索更为妥当。