2010年全國高中化學優(yōu)質(zhì)課觀摩評比會.第1會場說課19原電池教學設(shè)計zhao

1、人教版選修 4 化學反應(yīng)原理第四章電化學基礎(chǔ)第一節(jié)原電池十二中100071（一）指導與理論依據(jù)深化認識和優(yōu)化思維品質(zhì)是選修教學的重要目標，這一目標的完成應(yīng)基于學生已有的認識，這就是必修中建立起的相關(guān)知識系統(tǒng)。要創(chuàng)設(shè)實際問題情境，并在解決這一問題的過程中引導學生形成相應(yīng)的程序和方法。本節(jié)課的教學設(shè)計通過比較“原電池”這一內(nèi)容在必修和選修課的不同，分析學生在必修課已經(jīng)建立的認知框架，尋找學生的“最近發(fā)展區(qū)”，圍繞有一定難度的實驗探究活動，幫助學生在已有的知識基礎(chǔ)上，對原電池原理和形成條件的認識得到逐層發(fā)展。（二）教學背景分析學習內(nèi)容分析：在人教版必修 2 中已經(jīng)重點介紹了銅鋅原電池的工作原理和形成

2、條件，并對實用電池進行了簡單介紹。在選修 4化學反應(yīng)原理的第四章第一節(jié)中重點通過雙液電池模型的構(gòu)建，發(fā)展對原電池原理和形成條件的認識。同時在第二節(jié)中應(yīng)用深化發(fā)展的原電池原理和形成條件進一步理解實用電池、電化學腐蝕和防腐原理。作為化學反應(yīng)原理模塊的最后，承擔著深入認識物質(zhì)變化與能量變化的，理解原理對實際應(yīng)用的指導價值，深化對氧化還原反應(yīng)的理解和應(yīng)用的功能。從必修水平到選修水平，學生的知識和能力需要進行一次較大的。在這一過程中，合適的模型是學習和理解原電池原理的重要工具，選修中呈現(xiàn)的帶鹽橋的雙液電池模型與必修階段的鋅銅單液模型承載的功能截然不同。如何尋找學生的“最近發(fā)展區(qū)”，完成是在本節(jié)課教學中重

3、點要解決的問題。學生情況分析：已有基礎(chǔ)：對原電池原理有初步認識；具有一定的實驗探究能力。局限認識：氧化劑和還原劑只有接觸才可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。發(fā)展方向：通過實驗活動對原電池原理形成完整認識，提高解決問題的能力。教學方式與教學說明：采用“實驗探究模型建構(gòu)理論分析”相結(jié)合的教學方式，學生通過實驗活動，建構(gòu)原電池模型，結(jié)合理論分析，不斷深入認識原電池原理和形成條件，最終實現(xiàn)知識和能力上的。（三）本課教學目標設(shè)計知識與技能：深入了解原電池的工作原理。通過三次理論分析使學生對原電池的形成條件產(chǎn)生更完整的認識。學會書寫電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)。能根據(jù)反應(yīng)設(shè)計簡單的原電池。過程與方法：學生通過橘子電池的實驗

4、活動，體驗建構(gòu)模型的過程。通過 Zn-CuSO4 電池的設(shè)計活動，感悟科學探究的思路和方法，進一步體會控制變量在科學探究中的應(yīng)用。情感態(tài)度與價值觀：介紹電池發(fā)展史，激發(fā)學習，感受原電池原理應(yīng)用于化學電源開發(fā)的關(guān)鍵作用。通過雙液電池模型的建構(gòu)，滲透對立的辯證唯物主義。教學重點：原電池工作原理和形成條件教學難點：氧化還原反應(yīng)完全分開在兩極發(fā)生(分池、分液)重難點的突破：（四）教學過程與教學資源設(shè)計教學流程圖：教學過程：教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設(shè)計意圖展示復習已知【引入】展示各種電池，電池的作用。【復習】銅鋅原電池裝置中正負極分別發(fā)生了什么反應(yīng)？電流是如何產(chǎn)生 的？【回顧復習】化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置

5、。【復習】原電池工作原理：負極：氧化反應(yīng) 失電子 正極：還原反應(yīng) 得電子電子從負極流向正極，陰離子從正極流向負極，形成閉合回路。第一次理論分析，復習已經(jīng)掌握的 原電池原理和形 成條件，為后面的深化發(fā)展提供基 礎(chǔ)。橘子實驗提煉模型【連接】在必修中有一個家庭實驗設(shè)計水果電池?！咎岢鰧嶒瀮?nèi)容】現(xiàn)在給你提供了以下材料，請你設(shè)計橘子電池，觀察實驗現(xiàn)象并提煉出原電池模型?？晒┻x擇的材料：靈敏電流計、銅絲、鋅條、導線、培養(yǎng)皿、橘子【小組實驗】【方案展示，提煉模型】通過橘子實驗的 方案，使學生從“單瓣”“兩瓣”形象實驗演化成“單池”“雙池”的模型建構(gòu)；從“膜”上升到“鹽橋”的認識。交流方案，匯總教師引導，學生

6、主動建構(gòu)模型，集體修改：序號方案、現(xiàn)象方案 1Zn 片和 Cu 片同時(有電流)方案 2Zn 片和 Cu 片分別未分開的兩瓣橘子中(有電流)方案 3Zn 片和 Cu 片分別分開的兩瓣橘子中(無電流)方案 1：方案 2：第二次理論分析提出雙池-鹽橋模型，在模型分析中再次強調(diào)電流的形成過程，同時強調(diào)鹽橋的作用。【針對方案 2 提問】為何兩瓣未分開的橘子也能產(chǎn)生電流？【針對方案 3 提問】為何兩瓣分開的橘子不能產(chǎn)生電流？如何改進，產(chǎn)生電流？【教師演示兩種解決方案】“連隧道”(用吸滿果汁的導管連通)、“搭橋”(用浸有 NaCl 溶液的濾紙條連接)。【提問】這兩種解決方案為何能產(chǎn)生電流？請?zhí)釤捘Ｐ汀！局?/p>

7、識介紹】在化學實驗中常用的鹽橋是在U 型管里裝含有瓊膠的飽和 KCl 溶液?！究赡芙忉尅恳驗閮砂曛虚g的膜可以讓離子通過，離子定向移動形成閉合回路?！究赡芙忉尅课葱纬砷]合回路。解決方法：將兩瓣橘子貼在一起。還有可能會有將其浸入電解質(zhì)溶液中。【可能解釋】在“隧道”和 “橋”中離子能夠定向移動，閉合回路?！咎釤捘Ｐ汀繉嶒炋骄客晟普J識【連接】水果中含有電解質(zhì)溶液，因此可以設(shè)計水果電池實現(xiàn)化學 能轉(zhuǎn)化電能的過程。如何將化學反應(yīng)設(shè)計成原電池裝置呢？【提出問題】現(xiàn)有反應(yīng) ZnCuSO4ZnSO4Cu，如何設(shè)計成原電池裝置？【組織學生交流，確定設(shè)計思路】先將氧化還原反應(yīng)拆分，再根據(jù)反應(yīng)確定電極材料和電解質(zhì)溶液

8、?！咎岢鰧嶒?zāi)康摹堪贷}橋模型，根據(jù) ZnCuSO4ZnSO4Cu 反應(yīng)設(shè)計成原電池裝置?！局笇W生實驗】注意電極材料的選擇。 注意電解質(zhì)溶液的選擇。注意實驗現(xiàn)象。聯(lián)系已學知識，回憶根據(jù)化學反應(yīng)設(shè)計成原電池裝置的思路和方法。思路 1：先選材料，后定反應(yīng)。 Zn 是負極，發(fā)生氧化反應(yīng)； Cu 是正極，發(fā)生還原反應(yīng)。思路 2：先拆反應(yīng)，后選材料。 Zn-2e-=Zn2+ 氧化反應(yīng) 負極 Cu2+2e-=Cu 還原反應(yīng) 正極可供使用的儀器和藥品：靈 敏電流計、銅片、鋅片、導 線、培養(yǎng)皿、ZnSO4 溶液、 NaCl 溶液、CuSO4 溶液、浸 NaCl 溶液的濾紙條(鹽橋)。 注意：及時電極?！拘〗M實

9、驗設(shè)計方案，并實施】通過方法和交流，后面學生實驗過程會有的放矢，防止漫無目的的實驗。通過實驗活動，感悟科學探究的思路和方法，進一步體會控制變量在科學探究中的應(yīng)用。在交流方案 的過，學生對實驗現(xiàn)象的解釋，深入認識原電池【交流方案】【方案 1】為何 Zn 表面會變黑？ 從能量轉(zhuǎn)化的角度說明什么問題？（分析現(xiàn)象）Zn 接觸到 CuSO4 溶液，會直接發(fā)生置換反應(yīng)。說明方案負極負極液正極正極液現(xiàn)象1ZnCuSO4CuCuSO4Zn 表面變黑有電生2ZnZnSO4CuCuSO4Zn 表面不變黑有電生3ZnNaClCuCuSO4Zn 表面不變黑有電生（五）學習效果評價設(shè)計一、紙筆評價課堂問題評價(見學案)

10、二、活動表現(xiàn)評價（1）自我評價思維狀態(tài)活躍一般我參與的態(tài)度積極一般不夠積極我在課上的收獲很大較大不太大很?。?）小組評價課堂上的參與程度很高較高一般不高課堂上的總體表現(xiàn)（3）教師評價優(yōu)良及格不及格（六）教學1充分發(fā)掘素材，合理開發(fā)利用在必修中有學生實踐活動制作水果電池：利用水果如蘋果、柑橘、檸檬或番茄等制作原電池。由于柑橘瓣可以分開，而且柑橘膜可以讓離子通過，所以利用橘子瓣分開Zn 失去的電子并沒有完全轉(zhuǎn)化成電能，電能轉(zhuǎn)化率較低。【方案 2】為何會產(chǎn)生電流？（理論分析）因負極和正極已有提供電子和接受電子的物質(zhì)，兩者存在電勢差，有電子定向移動的趨勢。當通過鹽橋連接兩極時，陰離子從正極溶液通過鹽橋

11、向負極移動，此時形成閉合回路，就形成了電流?！締栴}】負極液的作用？正極液的作用？（學生通過對比分析）負極液只起導電作用；正極液中 Cu2+發(fā)生還原反應(yīng)，且起導電作用?！究偨Y(jié)交流】你對原電池原理的認識。(見學案)原理和形成條件，上升到完整認識。通過雙液電池模 型的建構(gòu)，滲透對立的辯證唯 物主義?；仡櫄v史發(fā)展創(chuàng)新【介紹電池發(fā)展史】通過的實踐活動，聯(lián)系電池發(fā)展史，你有哪些感想？交流感受。介紹電池發(fā)展史，激發(fā)學習，感受原電池原理應(yīng) 用于化學電源開發(fā)的關(guān)鍵作用?？梢詭椭鷮W生建立“分池”觀點，由膜可以到“鹽橋”觀點。所以在進行教學設(shè)計的過，如果充分發(fā)掘素材，合理開發(fā)利用可以收到意想不到的效果。2發(fā)揮學生主動性，創(chuàng)設(shè)有效學生活動在進行化學反應(yīng)原理的教學時，通常是以教師講授為主，因為學生起點較低。但是在新中，大多數(shù)化學反應(yīng)原理內(nèi)容都是從必修到選修形成螺旋式上升的的設(shè)計理念。因此在選修階段進行化學反應(yīng)原理教學時，應(yīng)充分考慮學生已有基礎(chǔ)，設(shè)置有效活動，例如學生實驗，充分結(jié)合理論分析，使學生在已有基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)問題，從而在不斷解決新問題中，最近發(fā)展，不斷上升，達到目標要求。附學案設(shè)計：第四章第一節(jié)原電池學案 同組人實驗