原電池教學(xué)設(shè)計

1、原電池教學(xué)設(shè)計一、指導(dǎo)思想與理論依據(jù)深化認(rèn)識和優(yōu)化思維品質(zhì)是選修教學(xué)的重要目標(biāo)，這一目標(biāo)的完成應(yīng)基于學(xué)生已有的認(rèn)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(dǎo)學(xué)生自主形成相應(yīng)的程序和方法。本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計通過比較“原電池”這一內(nèi)容在必修和選修課程中的不同，分析學(xué)生在必修課程中已經(jīng)建立的認(rèn)知框架，尋找學(xué)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(xué)生在已有的知識基礎(chǔ)上，對原電池原理和形成條件的認(rèn)識得到逐層發(fā)展。二、教學(xué)背景分析1.教學(xué)內(nèi)容分析在魯科版教材必修2中已經(jīng)重點介紹了銅鋅原電池的工作原理和形成條件，并對實用電池進(jìn)行了簡單介紹。在選修4化學(xué)

2、反應(yīng)原理的第四章第一節(jié)中重點通過雙液原電池模型的構(gòu)建，發(fā)展對原電池原理和形成條件的認(rèn)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(jìn)一步理解實用電池、電化學(xué)腐蝕和防腐原理。作為化學(xué)反應(yīng)原理重要的模塊，承擔(dān)著深入認(rèn)識物質(zhì)變化與能量變化的統(tǒng)一，理解原理對實際應(yīng)用的指導(dǎo)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(xué)生的知識和能力需要進(jìn)行一次較大的跨越。在這一跨越過程中，合適的模型是學(xué)習(xí)和理解原電池原理的重要工具，選修教材中呈現(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(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，完成跨越是在本節(jié)課教學(xué)中重點要解決的問題。2.學(xué)情分

3、析已有基礎(chǔ)：對原電池原理有初步認(rèn)識；具有一定的實驗探究能力。局限認(rèn)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(rèn)識，提高解決問題的能力。三、教學(xué)任務(wù)分析1.教學(xué)目標(biāo)（1）通過對單液原電池的實驗探究并結(jié)合理論分析，使學(xué)生深入了解原電池的工作原理，并對原電池的形成條件產(chǎn)生更完整的認(rèn)識。培養(yǎng)學(xué)生“宏觀辨識”與“微觀探析”學(xué)科核心素養(yǎng)。（2）通過對實驗現(xiàn)象、數(shù)據(jù)、曲線的分析，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建雙液原電池，完善原電池的認(rèn)知模型，體驗建構(gòu)模型的過程。培養(yǎng)學(xué)生“證據(jù)推理”與“模型認(rèn)知”學(xué)科核心素養(yǎng)。（3）通過介紹電池發(fā)展史，感受原電池原理應(yīng)用于化學(xué)電源開發(fā)的關(guān)鍵作用

4、；通過雙液電池模型的建構(gòu)，滲透對立統(tǒng)一的辯證唯物主義思想。培養(yǎng)學(xué)生“實驗探究”與“創(chuàng)新意識”學(xué)科核心素養(yǎng)。2.教學(xué)重難點（1）雙液原電池工作原理和形成條件。（2）氧化還原反應(yīng)完全分開在兩極發(fā)生(分池、分液)。1四、教法、學(xué)法采用“模型建構(gòu)實驗探究理論分析模型建構(gòu)理論分析”相結(jié)合的教學(xué)方式，學(xué)生通過探究活動，建構(gòu)原電池模型，結(jié)合理論分析，不斷深入認(rèn)識原電池原理和形成條件，最終實現(xiàn)知識和能力上的跨越。五、教學(xué)過程1.教學(xué)思路2.教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)環(huán)節(jié)一回顧微課，建立模型回顧課前微課學(xué)習(xí)，回憶原電池的模型、概念、構(gòu)成條件，初步形成對原電池裝置的模型認(rèn)知，通過展示課前學(xué)生完成的原電池案例思維圖示，構(gòu)建分析原

5、電池思維模型。教師活動【引導(dǎo)】回顧課前微課學(xué)習(xí)，回憶原電池的裝置模型、概念、構(gòu)成條件。【提出問題】如何認(rèn)識、分析原電池呢？【展示】課前學(xué)生完成的原電池案例思維圖示?！疽龑?dǎo)】請同學(xué)們構(gòu)建原電池思維模型學(xué)生活動教學(xué)意圖借助微課學(xué)習(xí)，加深學(xué)生對原回憶、思考、回答。電池裝置模型和思維模型的認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生模型認(rèn)知學(xué)科核心素養(yǎng)。書寫、展示。教學(xué)環(huán)節(jié)二實驗探究，發(fā)現(xiàn)問題通過實驗探究鋅銅單液原電池，引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突，發(fā)現(xiàn)單液原電池存在的不足。教師活動【展示】鋅銅單液原電池裝置圖?！咎岢鰡栴}】1.按照如圖所示連接實驗裝置，電流表指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)。2.請你寫出發(fā)生的電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)。學(xué)生活動觀察、書寫、預(yù)測

6、實驗、觀察、記錄教學(xué)意圖通過探究鋅銅單液原電池，引3.請你預(yù)測該裝置實驗過程中可能產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象。1.2.匯報：正極上有銅析導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)單液原電池的不出。負(fù)極上也有銅析足，引發(fā)學(xué)生對改進(jìn)單液原電3.【組織實驗】按照裝置圖，構(gòu)建實驗裝置，進(jìn)行出。電流表指針發(fā)生池的興趣。實驗。偏轉(zhuǎn)，且示數(shù)慢慢變【提出問題】1.實驗中，你觀察到了什么實驗現(xiàn)小。象?2.你認(rèn)為產(chǎn)生上述實驗現(xiàn)象的原因是什么?3.上述實驗現(xiàn)象的產(chǎn)生會對該原電池帶來什么影響?分析原因：因為鋅和硫酸銅直接接觸，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。交流、研討2通過對原電池模型的理解和運用，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、求實的科學(xué)態(tài)度?！咎岢鰡栴}】鋅銅單液原電池中，氧化劑和還原劑直接接

7、觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，會存在哪些不足呢？其電池的工作效率如何呢？【實驗演示】演示1：鋅與硫酸銅溶液直接反應(yīng)時體系的溫度和電流隨時間變化曲線（對照實驗）。演示2：鋅銅單液原電池工作時體系的溫度和電觀察實驗，分析數(shù)據(jù)和曲線。通過數(shù)字化實驗探究鋅銅單液原電池，讓學(xué)更加直觀感受單液原電池存在的不足，培養(yǎng)證據(jù)推理學(xué)科核心素養(yǎng)。流隨時間變化曲線。演示3：鋅銅單液原電池工作時電流、電壓隨時間變化曲線。教學(xué)環(huán)節(jié)三探討分析，完善認(rèn)知本環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生探討分析單液原電池存在不足的原因，啟發(fā)學(xué)生對單液原電池進(jìn)行裝置上的改進(jìn)，進(jìn)而完善對原電池的認(rèn)知模型。教師活動學(xué)生活動教學(xué)意圖【提出問題】針對鋅銅單液原電池存在的不足，交流研討

8、，設(shè)計改進(jìn)引導(dǎo)學(xué)生針對不足改進(jìn)實驗裝能否改進(jìn)裝置，克服不足呢？方案。置，逐步完善原電池的認(rèn)知模型，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決【實驗探究】根改進(jìn)后的鋅銅雙液原電池裝置再實驗探究，驗證改進(jìn)問題的能力，發(fā)展學(xué)生實驗探次實驗，【提出問題】改進(jìn)后的原電池裝置，電流、電壓是否穩(wěn)定呢？后的實驗裝置效果。究與創(chuàng)新意識的學(xué)科核心素養(yǎng)。觀察、分析、得出結(jié)【演示實驗】演示4：鋅銅雙液原電池工作時電論。通過引領(lǐng)學(xué)生體驗?zāi)Ｐ椭笇?dǎo)下流、電壓隨時間變化曲線。分析回答：（1）的系統(tǒng)分析，初步建立利用模【交流研討】改進(jìn)后的原電池有什么優(yōu)點？改進(jìn)后的原電池裝置化學(xué)能不會自動型分析或設(shè)計原電池的思路，在已有模型上體會原理與裝置釋放。（

9、2）改進(jìn)后的的關(guān)系。原電池裝置提高了能量轉(zhuǎn)換率。（3）改進(jìn)后的原電池裝置電流和電壓更加穩(wěn)定。歸納總結(jié)，完善原電【提問】同學(xué)們能否根據(jù)剛才的探討和分析，對池模型原有的原電池模型做進(jìn)一步的完善呢？3【展示】單液鋅銅原電池和雙液鋅銅原電池電觀察、思考：改進(jìn)后通過實驗活動對原電池原理形流、電壓曲線。的雙液原電池雖然成完整認(rèn)識，提高解決問題的【提出問題】比較單液鋅銅原電池和雙液鋅銅原電流、電壓穩(wěn)定了，能力。培養(yǎng)模型認(rèn)知學(xué)科核心電池電流、電壓曲線，你有沒有新的發(fā)現(xiàn)？【提出問題】如何增大電流和電壓呢？【展示】膜電池但是數(shù)值變小。分析原因是因為鹽橋的電阻大。提出解決方案。素養(yǎng)。進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，逐步完善對原電池模型的認(rèn)知。教學(xué)環(huán)節(jié)四回顧歷史，發(fā)展創(chuàng)新回顧電池的發(fā)展歷史，讓學(xué)生了解電池的發(fā)展過程，感受原電池原理應(yīng)用于化學(xué)電源開發(fā)的關(guān)鍵作用。教師活動【展示】電池發(fā)展歷史圖片。【講述】電池發(fā)展歷史過程?！净顒硬贾谩孔灾扑姵匚?、板書設(shè)計學(xué)生活動觀察、思考教學(xué)意圖引導(dǎo)學(xué)生了解電池發(fā)展的歷史過程，感受原電池原理應(yīng)用于化學(xué)電源開發(fā)的關(guān)鍵作用，關(guān)注電池的發(fā)展方向和發(fā)展前景。六、教學(xué)反思本節(jié)課在課前微課學(xué)習(xí)的前提下，從實驗探究中發(fā)現(xiàn)問題，按照認(rèn)識事物的一般規(guī)律，設(shè)計出一系列層層遞進(jìn)的問題，讓學(xué)