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,