高中化學_原電池原理及其應(yīng)用_教學案例評析

1、原電池原理及其應(yīng)用第一課時教學案例評析一、教材分析 本節(jié)內(nèi)容是電化學中的重要知識。由于學生之前沒有電化學的基礎(chǔ)，理解原電池原理有一定的難度。第一課時的主要內(nèi)容有：原電池的概念、原理、組成原電池的條件。原電池原理和組成條件是本節(jié)課的重點，原電池原理是本節(jié)課的難點。 本節(jié)教材設(shè)置了大量的探究教學素材，富有深刻的探究教學思想內(nèi)涵。首先，新課引入的兩個演示實驗為探究教學創(chuàng)設(shè)了問題情景，當學生觀察到“銅片上產(chǎn)生氣泡”這一反常的實驗現(xiàn)象，就會情不自禁地提出一系列問題，產(chǎn)生強烈的探索欲望，并提出各種各樣的假設(shè)；緊接著，通過（ 4-15 ）演示實驗為學生提供“實證性”材料，學生根據(jù)實驗現(xiàn)象，經(jīng)過嚴密的邏輯推理

2、，得出相關(guān)結(jié)論；當學生理解原電池的原理后，教材又設(shè)置了一個討論題，讓學生自己歸納“組成原電池的條件”。同時，課本后面的“家庭小實驗 - 水果電池”，習題中的“用銅、銀和硝酸溶液設(shè)計一個原電池”都是本課時探究教學內(nèi)容的應(yīng)用和延伸。 當然，為了更好地實施探究教學，還需對本節(jié)教材內(nèi)容作必要的處理和補充。 變教材中的教師演示實驗為學生動手實驗。這樣不僅使學生觀察到明顯的現(xiàn)象，還能使學生直接參與知識的獲得過程，獲得直接的體驗。 對于原電池正負極的判斷，教材是以敘述的形式提出的，這不利于學生對概念的理解和記憶?？梢岳靡还?jié)干電池讓學生自己設(shè)計實驗得出結(jié)論。這比直接提出正負極的判斷方法更有利于啟發(fā)學生的思維

3、，提高學生的實驗設(shè)計能力。 教材中“組成原電池的條件”這一個討論題，問題過于空泛，考慮到學生的知識遷移能力和概括能力還不是很強，單純的討論可能會無從談起，因此教學中設(shè)計了一組學生實驗習題（以教材后面的一個習題為藍本），讓學生通過實驗獲得直接經(jīng)驗，再通過對比分析，歸納出規(guī)律，最終得出組成原電池的三個必要條件。 將課本后面的家庭小實驗 - 水果電池，移到探討“組成原電池的條件”的課堂教學中，不僅能幫助同學理解組成原電池的其中一個必要條件 - 電解質(zhì)溶液，而且能達到學以致用，使學生覺得化學就在我們的身邊，從而激發(fā)學生學習興趣，啟迪學生思維。 在完成上述內(nèi)容后，可以讓學生自己設(shè)計一個原電池，將剛學的內(nèi)

4、容進行應(yīng)用和鞏固，有利于培養(yǎng)學生的知識遷移能力和發(fā)散思維能力。 這樣處理教材內(nèi)容后，教學就可能按照“設(shè)置問題情景 - 學生提出問題 - 進行假設(shè)和推理 - 通過實驗驗證 - 得出相關(guān)結(jié)論 - 引發(fā)新的問題情景 - 提出新問題 - 實驗提供直接經(jīng)驗 - 對比分析，總結(jié)規(guī)律 - 應(yīng)用原理、規(guī)律”的程序進行。   教學目標 1. 知識目標：理解原電池原理，掌握構(gòu)成原電池的條件，會進行簡單的原電池設(shè)計。 2. 情感目標：培養(yǎng)學生的探究精神和依據(jù)實驗事實得出結(jié)論的科學態(tài)度，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神。 3. 能力目標：培養(yǎng)學生觀察能力、實驗?zāi)芰Α嶒炘O(shè)計能力、語言表達能力。培養(yǎng)學生正向思維、逆向思

5、維、發(fā)散思維能力。   設(shè)計思路 指導思想：以學生為主體，讓學生自主地參與知識的獲得過程，并給學生充分的表達自己想法的機會。 學生初次接觸電化學知識，對原電池的工作原理有神秘感和探索欲望。要充分利用學生的好奇心和求知欲，設(shè)計層層實驗和問題情境，使學生在自主實驗、積極思考和相互討論中自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。 在教學內(nèi)容的安排上，按照從易到難，從實踐到理論再到實踐的順序，首先通過一組實驗，引入課題。在實驗 - 觀察 - 討論 - 推測 - 驗證的過程中，學習和理解原電池的概念和原理。在此基礎(chǔ)上，通過實驗探索和討論組成原電池的條件。最后，讓學生自己設(shè)計一個原電池以檢驗學生對所學知

6、識的實際應(yīng)用能力。 根據(jù)學生的知識結(jié)構(gòu)、心理特點和教學內(nèi)容的實際需要，采取了啟發(fā)、討論、實驗探究等教學方法，并結(jié)合多媒體進行教學。   教學準備 1. 對學生進行分組：四人為一個小組 2. 實驗準備：每組一個靈敏電流計，兩片銅片、兩片鋅片、一根石墨電極、一節(jié)干電池、兩杯相同濃度的硫酸、一杯硫酸銅溶液、一杯無水乙醇、一杯水、一顆葡萄（或小西紅柿等水果）。 3. 制作銅鋅原電池工作原理的模擬動畫 4. 場地：有多媒體放映設(shè)備的實驗室   教學過程（課堂實錄） 【引入】我們的生活中離不開各種電池。大到宇宙火箭、人造衛(wèi)星，小到照相機、手機，都要用到各種各樣的電池。如：干電池、蓄電池

7、、充電電池、高能電池等。其實，這些電池都是應(yīng)用原電池的原理制成的。那么到底什么是原電池？它的工作原理怎樣？今天我們就想通過一些實驗一起來研究一下原電池的原理。 【板書】第四節(jié)原電池原理及其應(yīng)用 【實驗指導】介紹實驗桌上的物品，指導學生做以下三個實驗： 1. 將鋅片插入稀硫酸中 2. 將銅片插入稀硫酸中 3. 將鋅片和銅片用導線連接后插入稀硫酸中 說明實驗注意事項，要求同學認真觀察現(xiàn)象，并思考原因 【學生活動】實驗并觀察現(xiàn)象 【學生回答】 1. 鋅片上有氣泡，因為鋅能和稀硫酸反應(yīng)放出氫氣 2. 銅片上沒有氣泡，因為銅不能和稀硫酸反應(yīng) 3. 銅片上有氣泡 【設(shè)疑】銅片上的氣體是哪里來的？ 【學生討

8、論】學生激烈討論，討論的焦點問題有： 1 、銅片上的氣體是什么？ （學生認為可能是氫氣或 SO 2 或是氧氣。最后同學認為最有可能的是氫氣。本處不展開） 2 、氫離子轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃馑璧碾娮訌暮味鴣?？（學生提出許多假設(shè)） 學生甲：電子應(yīng)是銅失去的，因為氣泡是在銅片上產(chǎn)生的。 學生乙：電子應(yīng)是鋅失去的，因為鋅比銅活潑，易失去電子。 學生甲：電子應(yīng)是銅失去的，若是鋅失去電子，氣泡應(yīng)該出現(xiàn)在鋅片上，怎么會在銅片上出現(xiàn)氣泡呢？ 學生乙：鋅片失去的電子可以通過導線傳遞到銅片上，溶液中的氫離子在銅片上得到電子，因此，銅片上有氣泡。 學生丙：既然電子是鋅片失去的，氫離子為什么不直接在鋅片上得電子，而要到銅片上得

9、電子呢？ （對這個問題學生感到難以回答，期待老師的評判和解釋。但老師不必急于回答） 【引導】電子究竟是鋅片還是銅片失去的，我們可以用實驗來證明。那么，如何通過實驗來證明鋅片上的電子是否通過導線轉(zhuǎn)移到了銅片上？ 【學生回答】在銅片和鋅片中間連接一個靈敏電流計，檢測有無電流 【實驗指導】使用靈敏電流計的注意事項 【學生活動】實驗并觀察現(xiàn)象 【學生回答】現(xiàn)象：電流計指針偏轉(zhuǎn) 結(jié)論：有電流流過，說明導線中有電子流過，說明氫離子得到的電子確實是鋅片失去，通過導線傳遞到銅片上的。 （但是，對于剛才同學提出的問題，即“既然電子是鋅片失去的，氫離子為什么不直接在鋅片上得電子，而要到銅片上得電子呢？”還是覺得難

10、以解釋。） 【動畫演示】由于鋅片失去電子后產(chǎn)生鋅離子，鋅片的周圍有許多來不及擴散到溶液中去的鋅離子，對氫離子有排斥作用，使氫離子很難在鋅片上直接得到電子 【學生小結(jié)】鋅片：較活潑，電子流出，發(fā)生氧化反應(yīng) Zn 2e - =Zn 2+ 銅片：較不活潑，電子流入，發(fā)生還原反應(yīng) 2H + +2e - =H 2 能量變化：化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?【板書】 1. 原電池的概念： 【實驗指導】給你一節(jié)干電池，用實驗證明銅鋅原電池的正負極 【學生活動】實驗并觀察現(xiàn)象 【學生回答】現(xiàn)象：測干電池時，電流計指針偏向正極方向，測銅鋅原電池時，電流計指針偏向銅片方向 結(jié)論：鋅片為負極，銅片為正極 【板書】 2. 原電池的

11、原理： 負極：電子流出，較活潑，（鋅片）： Zn 2e - =Zn 2+ （氧化反應(yīng)） 正極：電子流入，較不活潑，（銅片）： 2H + +2e - =H 2 （還原反應(yīng)） 【引導】 寫出銅鋅原電池的總反應(yīng)方程式，并比較其與鋅片直接跟稀硫酸反應(yīng)有何異同。 總反應(yīng)方程式為： Zn+2H + =Zn 2+ +H 2 相同點：總反應(yīng)方程式相同 不同點：電子轉(zhuǎn)移途徑不同 【過渡】 原電池的實質(zhì)是氧化還原反應(yīng)，氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計成原電池，那么構(gòu)成原電池要有哪些條件呢？ 【板書】 3. 組成原電池的條件 【實驗習題】請用實驗驗證下列哪些裝置構(gòu)成原電池？并據(jù)此對比分析，討論構(gòu)成原電池的條件。【學生活動】實

12、驗并觀察現(xiàn)象。 【學生回答】 C 、 D 、 H 構(gòu)成原電池 【學生討論】（通過對比分析、討論和補充、修改，最后得出組成原電池的條件） 學生甲：從 A 、 B 不構(gòu)成原電池可知，構(gòu)成原電池必須有兩種活動性不同的金屬 作電極。從 F 、 G 不構(gòu)成原電池可知，要組成原電池還必須構(gòu)成閉合回路 學生乙： H 也構(gòu)成原電池，是因為水果呈酸性，說明構(gòu)成原電池需酸溶液。 學生丙： D 也能構(gòu)成原電池，說明構(gòu)成原電池不一定要酸溶液，也可以是鹽溶液，結(jié)合 E 可知，構(gòu)成原電池電極材料必須與電解質(zhì)溶液接觸。 學生?。簭?C 可知，電極材料也可以是象石墨這樣能導電的非金屬。 【學生小結(jié)】組成原電池的條件： 有兩種

13、活動性不同的金屬（或一種是非金屬導體）作電極 電極材料均插入電解質(zhì)溶液中 兩極相連形成閉合回路 【練習】對于上述能組成原電池的裝置，分析正負極和發(fā)生的電極反應(yīng) （在學生回答過程中，教師引導學生注意正極材料本身并未發(fā)生變化，負極和電解質(zhì)溶液之間發(fā)生了氧化還原反應(yīng)） 【追問】假如把上述 C 裝置的電極改為 Cu 和 Ag ，能組成原電池嗎？【學生回答】不能，要構(gòu)成原電池，負極和電解質(zhì)溶液之間必須有自發(fā)的氧化還原反應(yīng) 【練習】請同學結(jié)合組成原電池的條件， 將氧化還原反應(yīng)： Fe+Cu 2+ =Cu+Fe 2+ 設(shè)計成 一個原電池。 【學生回答】負極：鐵正極：銅電解質(zhì)溶液：硫酸銅 【學生補充】正極材料

14、還可以是石墨或比鐵不活潑的其他金屬，電解質(zhì)溶液中必須含 Cu 2+ ，除硫酸銅外，還可以是氯化銅、硝酸銅等。 【小結(jié)】按板書的內(nèi)容，歸納本書的內(nèi)容和要點 【布置作業(yè)】 1 、課本習題一、 l 、 3 、 4 ，二、 l 、 2 、 3 2 、回家搜集廢干電池并拆開，弄清它的構(gòu)造及原理。   評價方案 本課時為實驗探究教學模式，本課時教學是否成功，筆者認為，應(yīng)從以下幾個方面綜合考慮：   教材處理是否合理。探究性教學要對教材內(nèi)容有所揚棄。探究性教學要以大綱為依據(jù)，教材僅僅是本參考書。因為現(xiàn)有教材的知識大都是以陳述性方式直接呈現(xiàn)，而探究性教學要求教材提供問題情景和解決問題所必需

15、的事實材料，而不只是結(jié)論的堆砌，因此，探究性教學首先要求對現(xiàn)有教材作適當處理。   教學過程是否優(yōu)化。優(yōu)化的教學過程就是靈活機智地運用各種教學策略。如激勵性策略，即使用鼓勵性語言，肯定學生任何一個微小的閃光點；自主性策略，即要求設(shè)計的問題有一定思維含量，討論要注重實效性，討論過程要注意學法指導，并培養(yǎng)學生善于思考、勇于提出問題的習慣；診斷性策略，即教學過程中經(jīng)常注意學生的學習情況，根據(jù)反饋的信息調(diào)整教學程序；創(chuàng)造性策略，即鼓勵學生大膽質(zhì)疑，發(fā)表不同意見尤其是創(chuàng)造性的意見。   教學效果是否顯著。教學效果就是教學目標的達成度。首先，學生要有良好的學習狀態(tài)，如學生學習興趣濃厚，

16、思維得到很好的啟發(fā)，教學過程中學生參與面廣、參與時間長、參與空間大等；其次，好、中、差不同水平層次的學生的知識目標、能力目標、情感目標要基本達成或得到一定程度的發(fā)展。 原電池原理及其應(yīng)用第一課時教學案例說明 本節(jié)課采用實驗探究式教學，既符合化學的學科特點，也符合學生的心理和思維的發(fā)展特點。 化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科，實驗事實是最具有說服力的。本節(jié)課以實驗事實設(shè)疑，又以實驗事實釋疑，讓學生從直觀、生動的實驗中發(fā)現(xiàn)問題，進一步引導學生進行推理和分析，再通過實驗驗證分析的結(jié)果。這樣得出的結(jié)論學生才能真正理解和牢固掌握。 從學生的心理特點來看，高二的學生對新鮮事物有強烈的好奇心和探索欲望，對老師的

17、講授敢于質(zhì)疑，有自己的想法和主見。往往不滿足于老師告訴他是什么，而更愿意自己去探索是什么和為什么。并且具備了初步的探索能力。在思維發(fā)展的層次上，學生的形象思維已充分發(fā)展，抽象思維也正在迅速發(fā)展之中。實驗探究是讓學生在具體實驗事實的基礎(chǔ)上分析問題得出結(jié)論，符合學生的思維特點，有利于在形象思維的基礎(chǔ)上發(fā)展學生的抽象思維。但學生的抽象思維和探索能力畢竟還處于初級階段，尚不成熟，這就決定了他們還不能成為完全獨立的探索主體，探索活動需要在教師的組織引導下，有目的有計劃地進行。教師的作用是“引導和啟發(fā)”，即引導學生獨立思考，主動探索，當學生的思考和探索遇到困難時，及時給予啟發(fā)、提示、點撥，以幫助學生順利地

18、開展實驗探索活動，既不是灌輸也不能放任自流。因此，本節(jié)課的部分實驗是由教師預(yù)先設(shè)計的，但同樣起到了實驗探究應(yīng)有的作用。 本節(jié)課應(yīng)給學生充分的討論時間和自由發(fā)表意見的機會。因為小組的每個成員的知識水平存在差異，對問題的分析能力不同，充分的討論有利于組內(nèi)的交流和互助，使實驗探究活動成為全體同學而不是部分尖子生的活動。在實驗探究的過程中，學生肯定發(fā)現(xiàn)了不少新問題，心里有很多想法，其中不乏正確的和錯誤的、常規(guī)的和富于創(chuàng)新的想法。因此要讓學生把他的想法表達出來，這既能豐富學生對原理和正確結(jié)論的多角度的認識，也是對學生探究精神的一種肯定和保護。 由于本節(jié)課采取討論式和學生實驗探究的教學模式，課堂組織尤為重要。應(yīng)在課前對學生進行分組，四人為一小組較合適，以便于學生展開實驗探究活動和討論。在學生實驗和討論過程中，教師應(yīng)深入學生中，接受反饋信息，及時發(fā)現(xiàn)學生實驗過程中可能出現(xiàn)的問題并加以個別指導。 本節(jié)課實驗過程中應(yīng)注意： 1 、鋅片及時從溶液中取出 2 、注意靈敏電流計的量程 原電池原理及其應(yīng)用課堂教學點評 : 樂清市教研室 / 馬金余 今年 11 月 26 日，在虹橋中學召開了樂清市高中化學探究式課堂教學研討會，邵益君老師為大家上了一節(jié)題為原電池原理及其應(yīng)用的公開課，本案例系該課的教學實錄。公開課后，聽課教師對公開課作了高度的評價，歸納如下： 1