人教选修4《原电池》教学设计

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人教选修4《原电池》

教学设计

-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

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

模块:人教版选修4《化学反应原理》

课题:第四章第一节《原电池》

授课人:李峰屹(绥宁县第二中学)

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

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。

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。

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:

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

展示图片复习已知【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

【回顾复习】化学能转化

为电能的装置。

【复习】原电池工作原

理:

负极:氧化反应失电子

正极:还原反应得电子

电子从负极流向正极,

阴离子从正极流向负极,

形成闭合回路。

第一次理论

分析,激活

学生对原电

池原理及形

成条件的已

有认知。为

后续产生认

知冲突奠定

基础。

桔子实验提炼模型【过渡】在必修中有一个家庭

实验——设计水果电池。

【提出实验内容】现在给你提

供了以下材料,请你设计桔子

电池,观察实验现象并提炼出

原电池模型。

可供选择的材料:灵敏电

流计、铜丝、铝线、导

线、培养皿、桔子滤纸、

吸管、NaCl溶液

【小组实验】

【方案展示,提炼模型】

通过桔子实

验的方案讨

论,使学生

从“单瓣”→

“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。

第二次理论

分析提出双交流方案,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:

序号方案、现象

方案1

铜丝和铝线同时插入一瓣桔子中

(有电流)

方案2

铜丝和铝线分别插入未分开的两瓣桔子中

(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)

【针对方案2提问】为何两

瓣未分开的桔子也能产生电

流?

【针对方案3提问】为何两

瓣分开的桔子不能产生电流

如何改进,产生电流

【教师演示两种解决方案】

“连隧道”(用吸满果汁的导管

【可能解释】因为两瓣中间

的膜可以让离子通过,离子

定向移动形成闭合回路。

【可能解释】未形成闭合回

路。解决方法:将两瓣桔子

贴在一起。

还有可能会有将其浸入电解

质溶液中。

连通)、“搭桥”(用浸有NaCl 溶液的滤纸条连接)。

【提问】这两种解决方案为何能产生电流?请提炼模型。

【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。【可能解释】在“隧道”和“桥”

中离子能够定向移动,构成

闭合回路。

【提炼模型】

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。

实验探究完善认识【连接】水果中含有电解质

溶液,因此可以设计水果电

池实现化学能转化电能的过

程。如何将化学反应设计成

原电池装置呢?

【提出问题】现有反应Zn

+CuSO4=ZnSO4+Cu,如

何设计成原电池装置?

【组织学生交流,确定设计

思路】先将氧化还原反应拆

分,再根据反应确定电极材

料和电解质溶液。

【提出实验目的】按盐桥模

型,根据Zn+CuSO4=

ZnSO4+Cu反应设计成原电

池装置。

【指导学生实验】

联系已学知识,回忆根据化

学反应设计成原电池装置的

思路和方法。

思路1:先选材料,后定反

应。

Zn是负极,发生氧化反应;

Cu是正极,发生还原反应。

思路2:先拆反应,后选材

料。

Zn-2e-=Zn2+氧化反应负极

Cu2++2e-=Cu还原反应正极

可供使用的仪器和药品:灵

敏电流计、铜片、锌片、导

线、培养皿、ZnSO4溶液、

NaCl溶液、CuSO4溶液、浸

NaCl溶液的滤纸条(盐桥)。

注意:及时清洗电极。

【小组实验设计方案,并实

通过方法讨

论和交流,

后面学生实

验过程会有

的放矢,防

止漫无目的

的实验。

通过实验活

动,感悟科

学探究的思

路和方法,

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