高中化學人教版化學反應原理第四章電化學基礎第一節(jié)原電池 市獲獎

第一節(jié)原電池一、教學設計思路【課程標準與教材分析】(一)課程標準：新課標要求學生能從根本上了解化學能與電能之間發(fā)生轉(zhuǎn)化的原因；能正確書寫電極反應式和電池反應方程式，解釋金屬發(fā)生電化學腐蝕的原因。(二)教材分析：本節(jié)內(nèi)容是在《必修2》中第二章第二節(jié)《化學能與電能》的基礎上，進一步介紹原電池的組成和工作原理，通過對電池效率的探究，引出半電池、鹽橋、內(nèi)電路、外電路等概念，從本質(zhì)上了解原電池的工作原理，是在必修2基礎上的深化。【教學設計基本思路】本節(jié)課在設計上，希望能通過對必修2相關(guān)知識的回顧復習，逐步深化了解原電池的工作原理。因此，圍繞“原電池的設計”展開思路，結(jié)合學生的認知能力和必修2中相關(guān)知識的介紹，以實驗探究的模式，設計了四個遞進的問題，以問題的逐步解決推進教學進程。什么樣的化學反應可以設計成原電池？什么樣的化學反應可以設計成原電池？原電池原電池在設計上有什么條件？如何改進原電池，使之能持續(xù)產(chǎn)生穩(wěn)定的電流？如何改進原電池，使之能持續(xù)產(chǎn)生穩(wěn)定的電流？原電池的供電能力與哪些設計因素有關(guān)？原電池的供電能力與哪些設計因素有關(guān)？【教學設計重點】采用問題探究法貫穿全局，充分尊重學生的認知結(jié)構(gòu)，以復習的形式引入新課，在對舊知識的歸納總結(jié)中引出問題：什么樣的化學反應可以設計成原電池？再在解決問題的過程中不斷引發(fā)新問題，問題的設計過渡自然、層層遞進，在對問題的探討過程中實現(xiàn)本節(jié)課的教學目標。二、教學設計方案教學目標知識與技能1、了解原電池的工作原理。2、掌握構(gòu)成原電池的條件。3、能夠正確書寫電極反應式和電池反應方程式。二、過程與方法1、體驗化學能轉(zhuǎn)化為電能的探究過程。2、通過分組實驗培養(yǎng)觀察能力與分析思維能力。3、學習以問題為中心的學習方法，學會發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的方法。4、加深理解實踐→認識→再實踐→再認識的辨證唯物主義的思維方法。三、情感態(tài)度價值觀通過一些實驗和科學探究過程，增強探索化學反應原理的興趣，樹立學習和研究化學的志向。重點進一步了解原電池的工作原理，能夠?qū)懗鲭姌O反應式和電池反應方程式難點原電池的工作原理教學方法啟發(fā)式實驗引導探究法儀器、用品燒杯、U形管、表面皿、電流表、鹽橋、導線、金屬Cu、Zn、Fe、Al和CuSO4、ZnSO4、KCl等溶液，以及人體電池等自制教具。教師活動學生活動設計意圖[過渡]這節(jié)課我們將繼續(xù)探討原電池的有關(guān)知識。[板書]第一節(jié)原電池[播放課件]Cu-Zn原電池的裝置圖和氫氧燃料電池示意圖。[復習]回憶高一實驗時觀察到的現(xiàn)象。判斷Cu-Zn原電池的正負極、寫出電極反應式。再判斷氫氧燃料電池的正負極、寫出電極反應式。[啟發(fā)]寫總反應方程式，歸納共性[板書]一、什么樣的化學反應可以設計成原電池？[投影板書]氧化還原反應、自發(fā)反應。[提問]在設計的時候用了哪些儀器、藥品？為什么？[板書]二、原電池在設計上有什么條件？[分組實驗]請各小組按照自己的設計組裝儀器，開始實驗，記錄反應初始時及反應后1分鐘、2分鐘、3分鐘時電流表的讀數(shù)。（注意整個過程不要挪動電極）3分鐘實驗完成后再取出電極，觀察電極變化。[提問]為什么電流會衰減？請從各個組件的變化上進行分析。[結(jié)論]由于Zn片與CuSO4溶液直接接觸，在反應一段時間后，難免溶液中有Cu2+在Zn片表面被直接還原，一旦有少量Cu在Zn片表面析出，即在Zn表面也構(gòu)成了原電池，進一步加速Cu在負極表面析出，致使向外輸出的電流減弱。當Zn片表面完全被Cu覆蓋后，反應終止。[展示]化學電源圖片[過渡]這樣的原電池能不能用來做電源？如何改進原電池，使之能持續(xù)產(chǎn)生穩(wěn)定的電流？[板書]三、如何改進原電池，使之能持續(xù)產(chǎn)生穩(wěn)定的電流？[演示實驗]除去Zn片表面附著的Cu，重新放回CuSO4溶液中，電流表讀數(shù)恢復到初始值。[引導]作為原電池，其功能就是將化學能轉(zhuǎn)換為電能，上述實驗中負極上的變化影響了供電效率。今天演示的簡易裝置可以通過取出電極擦拭來消除這一改變，可是，生活中的化學電源能取出電極來擦拭嗎？所以我們在設計上要加以改進。是否可以從源頭上設法阻止溶液中的銅離子在負極鋅片上被還原？[演示實驗]在學生指導下進行課本實驗4-1的演示。[提問][討論]裝置改進后能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定電流的原因？[練習]寫出電極反應式。[講述]分析半電池反應，鹽橋的作用。[投影板書2、措施：鹽橋作用：構(gòu)成閉合通路[[教具展示]人體電池。[講述]原電池的輸出電能的能力：首先取決于組成原電池的反應物的氧化還原能力；同時裝置設計的合理性以及影響電極反應條件也是至關(guān)重要的因素。[板書]四、原電池的供電能力與哪些設計因素有關(guān)？[投影板書]與組成原電池的反應物的氧化還原能力和裝置設計的合理性等因素有關(guān)。[練習]原理，如何設計一個能持續(xù)產(chǎn)生電流的原電池裝置？[回答]原電池。[回答]Cu-Zn原電池鋅片（－）：Zn-2e-＝Zn2+銅片（＋）：2H++2e-＝H2↑氫氧燃料電池：負極：2-4e-＝4+4e-O[回答]Zn+2H+＝Zn2++H2↑2＝O氧化還原反應、自發(fā)反應。[練習]畫裝置圖。[回答]1、活性不同的兩種金屬。2、電解質(zhì)溶液。3、要形成一個閉合的回路[學生實驗]現(xiàn)象：電流表指針偏轉(zhuǎn)，電流表讀數(shù)為，[回答]導線、電流表無變化；CuSO4溶液中Cu2+濃度有少量減小；Zn片幾乎完全被Cu覆蓋。[討論]將負極與電解質(zhì)溶液分開。[學生指導]1、分成兩個燒杯，另一個裝ZnSO4溶液。[回答]鋅片（－）：Zn-2e-＝Zn2+銅片（＋）：Cu2++2e-＝Cu[互動]體驗兩極材料不同時的電流強弱是不一樣的，兩極材料相同時，不同的人實驗時電流的強弱也是不一樣的。復習原有知識，在已有知識的基礎上衍生出新知識內(nèi)容。讓學生通過類比，自己歸納原電池反應本質(zhì)。先動手設計，后從自己的設計中總結(jié)構(gòu)成原電池的條件。承前啟后，讓學生明白，理論知識運用于實際還是會遇到很多困難。通過形象的動畫展示，加強形象思維。培養(yǎng)學生分析問題的能力。檢驗學生的理解情況，將課堂的主體地位還給學生。通過自制的人體電池教具，讓學生體驗電極材料等條件不同時電流的差別，新奇試驗讓知識的學習饒有興致。三、教學設計板書第四章電化學基礎第一節(jié)原電池一、什么樣的化學反應可以設計成原電池？二、原電池在設計上有什么條件？三、如何改進原電池，使之能持續(xù)產(chǎn)生穩(wěn)定的電流？四、原電池的供電能力與哪些設計因素有關(guān)？

四、教學設計學案第一節(jié)原電池[復習回顧]1、如圖，Zn電極是（填“正”或“負”，下同）極，其電極反應為，該反應是（填“氧化”或“還原”，下同）反應；Cu電極是極，其電極反應為,該反應是反應；總反應方程式為。2、如圖，在負極被（填“氧化”或“還原”，下同）其電極反應為，在正極被，其電極反應為，總反應方程式為。[分組實驗]裝置圖操作步驟現(xiàn)象結(jié)論請各小組按照自己的設計組裝儀器，開始實驗，記錄反應初始時及反應后1分鐘、2分鐘、3分鐘時電流表的讀數(shù)。（注意整個過程不要挪動電極）3分鐘實驗完成后再取出電極，觀察電極變化。電流：初始：A1分鐘：A2分鐘：A3分鐘：AZn片:Cu片:,電流在逐漸。注意事項：1、注意實驗安全，防止試劑濺到容器外。2、金屬電極在使用前應用砂紙打磨。3、接電流表時，正接線柱請選擇0.6A。4、5、及時將實驗現(xiàn)象填入相應位置。6、實驗需要較長時間的觀察，請將電極掛在燒杯壁上，防止相對移動影響實驗準確性。7、實驗完成后，將電極取出放在表面皿上。[探究活動]原理，如何設計一個能持續(xù)產(chǎn)生電流的原電池裝置。[課后作業(yè)]1、下列反應不可用于設計原電池的是（）A、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑B、4Al+3O2=2Al2O3C、CuO+2HCl=CuCl2+H2O