《原电池原理》的教学设计案例

《原电池原理》的教学设计案例
一、教学目标
知识技能：了解化学能转变为电能对现实生活的重大意义。

形成原电池的概念，掌握原电池的工作原理和构成原电池的条件。

过程方法：通过原电池的原理，简单电极反应式和形成条件的学习，培养学生提出问题，自主探究，评价反思的能力。

情感态度：通过对原电池原理及形成条件的探究，让学生在学习过程中体验提出假说并验证假说的科学探究过程。

二、学情分析
本节课是学生在学习了金属及其化合物、氧化还原原理和电解质知识之后的一次非常重要的综合升华，对学生思维能力的训练是必修阶段化学教学的制高点。

由于课时的限制学生在必修阶段对上述知识的掌握应该是不够到位的，给这节课内容的教学带来了不小困难，同时这节课本身也属于高中知识的难点，学生的逻辑能力，抽象思维的层次还没有达到要求，所以，想要更好的实现教学目标，教师在课堂的设计和组织上要多花点心思。

三、设计思想
建构主义学习理论认为：学习者与学习材料不断的交互作用，主动地获得知识的过程是认识的基本过程，也是由实践的感性认识→归纳总结后的理性认识→应用于实践的具体方法的飞跃过程。

基于这一思想，结合知识本身的逻辑顺序和学生认知的心理发展顺序，教师应努力的创设生动活泼的学习情景，激发学生的学习热情，提供一定的学习手段，引导学生参与探究，自主归纳。

四、教学组织的基本策略和方法
1、情景创设：根据学生已有的氧化还原、离子方程式、金属和酸反应的知识，通过实验演示锌、铜分别和稀硫酸的反应，以及锌、铜用导线连接之后现象的差异，当学生无法用头脑中已有的知识经验去同化解决新问题时就会自然的产生认知冲突。

2、实验探究；当学生有了学习的愿望，就会急切的对问题提出猜想，这个时候学生不是被动的知识接受者，而是主动的实验探究者，通过自身努力进行交流、合作，完成对猜想的验证，形成对新信息的重新建构，实现对原有经验的加工和改造。

3、总结归纳：在亲身经历的基础上，需要对所有获得的新信息，取得的新经验进行取舍和配置，要在一系列的实践工作的探究之后归纳出一至两点对解决问题相关的结论和方法，共同讨论，辨别，形成对探究问题的客观反应。

4、实践评价：通过学生的亲身实验经历，获得对知识、方法的正确评价。

五、教学过程实录
[实验引入]：将锌片和铜片同时平行插入稀硫酸中，观察现象。

现象：锌片上出现气泡，铜片无现象。

师：请同学完成离子方程式:Zn+H2SO4。

一位同学上台板书：Zn+2H+=Zn+H2↑
[回顾思考]①该反应伴随怎样的能量变化？
②该反应是氧化还原反应吗?若是，电子是如何转移的？
学生：①放热反应。

化学能→热能
②是。

锌失去2个电子，被氧化。

氢离子得到2个电子，被还原。

一、原电池原理
【实验探究】将锌片和铜片用导线连接，平行插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象。

现象：铜片上出现片气泡
[思考讨论]根据你所学过的电学和氧化还原反应的知识分析，为什么会产生上述现象？
生成的气体是什么？
氢气是由什么微粒、通过什么方式得到的？
电子从哪里来？
学生：氢气；氢离子、得到电子；锌片
[继续试验]将电流表连在导线中间，观察指针的偏转情况。

现象：指针明显偏转，说明有电流通过
[分析原理]
Zn 棒:e - 流出 失去e - 作负极，发生氧化反应。

Zn －2ｅ-＝
Zn 2+
Cu 棒:e -流入 得到e - 作正极，发生还原反应。

2H ++2e -=H 2↑
电池总反应式： 2H + + Zn ==H 2↑+Zn 2+(氧化还原反应)
师：①铜片参与反应吗？它起什么作用？
②整个原电池装置是如何形成回路的？
学生：①不参与，传到电子②外电路是电子的定向移动，溶液中是氢离子的定向移动。

【小结】原电池原理
①从能量转化看，原电池是___化学能转变成电能_ __的装置
②从化学反应看，原电池的原理是_氧化还原___反应中的还原剂＿失＿＿电子经过导线传递给氧化剂，使＿氧化反应＿ 和＿还原反应＿＿分别在两个电极上进行
③较活泼的电极，是原电池的＿负极，自身或某种物质＿失＿电子，发生＿氧化＿反应。

较不活泼的电极，是原电池的＿正极，某种物质或离子＿得＿电子，发生＿还原＿反应
学生分成四个实验小组进行探究。

分小组汇报实验结论。

构成原电池的条件：
学生：①锌—锌不偏转，锌—铜偏转。

结论：活泼性不同的两种金属（或金属和非金属如:碳棒）
②稀硫酸偏转，乙醇不偏转。

结论：两电极均插入电解质溶液中
③锌—石墨偏转，铜—石墨不偏转。

结论： 自发的氧化还原反应
④一杯硫酸偏转，两杯硫酸不偏转。

结论：组成闭合电路
【问题1】下列装置是否可以构成原电池？
① ② ③ ④ ⑤
⑥
学生：③④⑤能构成原电池。

【问题2】你能为格林太太开一个药方吗？
学生：格林太太的口腔中形成了原电池，负极是不锈钢假牙，正极是黄金假牙，唾液是电解液。

产生微弱电流长期刺激格林太太的神经。

[科学探究]：设计水果电池
实验目的：进一步理解原电池的构成。

实验用品:锌片、 铁片、铜片、导线、电流计、不同种类水果。

师：探求哪种水果电池的效果好，为什么？电极插入的深浅与电流大小有关吗？这些问题同学们课后可继续讨论，并与同学、老师交流。

六、板书设计
反应原理：
Zn棒:e -
流出失去e
-
作负极，发生氧化反应。

Zn－2ｅ
-
＝Zn
2+
Cu棒:e -
流入得到e
-
作正极，发生还原反应。

2H
+
+2e
-
=H2↑
电池总反应式： 2H+ + Zn ==H
2
↑+Zn2+(氧化还原反应)
原电池：化学能转变成电能的装置。

构成原电池的条件：
①活泼性不同的两种金属（或金属和非金属如:碳棒）
②两电极均插入电解质溶液中
③自发的氧化还原反应
④组成闭合电路
应用：设计水果电池
七、教学反思：
整堂课的设计是从发现问题，提出假设，设计实验进行探究，围绕分析概括形成相应结论的过程思考，自我整理知识，课堂小结，内化为自身的知识结构。