高中化學選修四《化學反應原理》《原電池》【創(chuàng)新教案】

第一節(jié)原電池核心素養(yǎng)通過對原電池和工作原理的深入學習，通過自主探究、自主求解的學習方式，培養(yǎng)學生科學探究和創(chuàng)新意識的化學素養(yǎng)。簡單說課本節(jié)內容為高中化學新課程(人教版)選修4的第四章電化學的重要內容之一。該內容學生在必修2已有一定的了解，本節(jié)是該內容的加深，主要是增加了一個鹽橋內容。本節(jié)課試圖以“教師實驗引導，學生自主探究，自主分析設計”的學習方式學習。本節(jié)課大致分為：回顧原電池，設計原電池，改良原電池等幾個基本環(huán)節(jié)，完成了復習基本概念，總結單池原電池的設計思路，過度鹽橋原電池的設計思路，還探討了鹽橋的作用。在課程實施過程中，學生親手實驗，觀察現象，提出疑問，自主解答，自主設計，自主評價。在自主提問的過程中推動課的前進，旨在培養(yǎng)學生的動手能力、問題意識，學會實驗，學會提問、學會探究、學會設計、學會評價。教學目標知識與技能：1．掌握原電池的概念和鹽橋電池的工作原理；2．學會設計原電池；3．體會鹽橋電池的優(yōu)點和應用技能與方法：1．通過實驗探究原電池原理，學會觀察、學會提問、學會思考；2．通過對單池原電池與鹽橋原電池的設計對比，學會比較，評價設計方案；情感與價值觀：1．通過自主探究根據現象設疑，根據疑問求解的模式，進行自主學習，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)科學探究態(tài)度和科學創(chuàng)新精神：2．在小組合作的過程中，培養(yǎng)團結合作的探究學習觀念，強化合作意識；教學重點設計鋅銅原電池，由一鋅三用到一鋅一用建構過程教學難點原電池中鹽橋的作用分析教學方案教師引導實驗探究與學生自主提問推進相結合教學用品多媒體設備：多媒體電腦及顯示屏實驗儀器每組電流表，導線兩根，燒杯兩個，銅電極，鋅電極，溫度計，砂紙，鹽橋。(共8組，2人一組)化學藥品硫酸銅溶液、硫酸鋅溶液。(共8組)教學設計教師活動學生活動幻燈片、板書意圖新課導入引入：展示手機中的電話功能，照相機功能都與電密不可分，說明電在生活中的重要性。產生興趣，積極觀察并與老師配合。學生感受電池的使用廣泛。新穎的引入易吸引人過渡：既然電對生活是如此的重要，而化學就是用來改變生活的，那么電在化學上是如何獲得的呢，教師播放尋秦記視頻。提問：哪位同學能簡述短片中的硫酸發(fā)電原理。學生帶著好奇的心觀看《尋秦記》硫酸發(fā)電片段學生：簡述硫酸發(fā)電原理，形成了原電池播放《尋秦記》硫酸發(fā)電的片段板書：第四章電化學基礎第一節(jié)原電池一、復習必修2原電池學生回憶舊知識，準備接受新知識。復習已學原電池核心知識1．回顧原電池概念下面先請同學通過復習回憶、思考交流的方式思考以下幾個問題。投影問題學生帶著問題回憶原電池的有關內容。投影問題：1．正負極規(guī)定？2．帶電粒子的移動？3．形成原電池的條件回憶概念為后期探究準備。2.教師請學生回答問投影儀上的3個已學關于原電池的核心問題學生回憶并回答投影問題答案：1．正負極規(guī)定？2．帶電粒子的移動？3．形成原電池的條件？一開始提問便展示對學生的信任。設計體驗單液電池1．活動：請根據反應：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu能設計成原電池嗎？請畫出你的裝置，并標出電極材料和電解質溶液,寫出電極反應方程式。學生根據剛才復習內容回答能，因為屬于自發(fā)進行的氧化還原反應指定某個學生上臺板書：設計的原電池裝置和電極反應通過實驗設計提高同學的動手能力并加強對原電池原理理解。2.教師巡視指導學生進行原電池設計學生開始動手設計原電池裝置3.教師的引導學生進行設計實驗驗證，并要求學生仔細記錄現象并與預測現象進行對比分析4.教師請各小組匯報自己小組所觀察到的實驗現象教師追問其他各組同學進行現象的補充5.教師通過問題情境引導學生分析產生上述現象原因，并分析意外現象產生對電池的工作效率有何影響。學生小組合作進行實驗驗證自己所設計的裝置并與預測現象進行比較生1：Zn片有紅色物質析出，Cu片也有紅色物質析出，電流表指針發(fā)生偏轉。生2：電流表指針偏轉，但不穩(wěn)定，鋅片還產生少量氣泡。生3：溶液溫度還升高了學生通過相互交流方式并在教師的引導下進行思考，分析上述意外現象產生原因。板書二、設計體驗原電池板書：學生的實驗現象板書：意外現象原因導致電池“一鋅三用”a.效率低b.電流不穩(wěn)定的分析過程學生分組合作，探究結論，發(fā)現問題，分析問題，提出解決問題的方法，使學生在實踐中提升合作探究分析問題能力改進單液原電池，探究鹽橋作用1.師不斷通過問題引導學生分析電池的改進過程，逐漸由單液電池建構出鹽橋電池問題1：如何改進，改進的思路是？問題2：鋅片應插入什么樣的溶液中？問題3：投影上的裝置形成了原電池嗎？問題4：該用什么樣的物質連接裝置的內電路呢？大家一起討論：生l：將Zn從CuSO4中分離開來。生2：不行，得放在其它電解質中，比如ZnSO4不反應了。生3：不行。因為不能形成閉合回路。事實上電流表指針也沒有偏轉。生4：內電路是通過離子導電的，應該可以用電解質溶液連接兩燒杯通過不同的想法的商討，大家得出一個較為合理的方案。讓學生感到交流的愉悅。培養(yǎng)學生問題意識和解決問題能力矛盾激發(fā)起來了，要試圖解決了。2.師演示建構鹽橋過程。實驗1：紙張加KCl溶液實驗2：2紙張加KCl溶液實驗3：U型管加KCl溶液3.師引導探討鹽橋作用我來介紹一下這個物件。這是鹽橋，里面裝的是瓊脂和飽和KCl溶液，其中瓊脂起固定作用，主要注意分析KCl的作用。大家可以討論后再回答。很好，通過大家的討論，我們基本已經知道了鹽橋的幾個基本作用，這時我用電腦模似的微觀場景。4.師總結鹽橋的作用有：使裝置形成閉合回路。補充電荷，使溶液呈電中性5.師引導學生用實驗驗證鹽橋電池的優(yōu)點提問：如何通過實驗驗證改進后的鹽橋電池是否克服了單液電池的那些缺點？教師肯定學生的回答，要求學生重新小組進行鹽橋電池的實驗。教師請學生匯報鹽橋電池的實驗結果，并與單液電池現象進行比較，引導學生得出鹽橋電池的優(yōu)點學生在出乎意料的現象中驚奇，驚喜，接著困惑。學生的興趣一下又被提起來了。學生：哇，有電了。學生：有了，指針偏轉了!而且偏轉穩(wěn)定，偏轉還大了呢!學生：這是為什么呀?學生：這東西是什么呀?學生對這個鹽橋進行分析推理，理出思路進行語言組織。學生：首先，從電流表的偏轉來看，已經形成原電池，至少說明已經構成了閉合回路。它的作用是構成閉合回路。學生：怎樣構成閉合回路呢?學生：與原來一樣通陰陽離子的定向移動來溝通內電路。也就是說，Zn變成Zn2+后，Cl-移向負極中和正電荷，Cu2+變成Cu后K+移向正極補充缺失的正電荷。學生對比單液電池的現象進行討論分析獲得實驗驗證的標準生1：可通過觀察鋅片上的變化生2：可通過觀察溫度變化學生進行鹽橋電池的實驗學生匯報鹽橋電池的實驗結果板書三、鹽橋電池1.鹽橋的結構投影鹽橋電池離子移動的動畫板書三、鹽橋電池2.鹽橋的作用：a．使裝置形成閉合回路。b．補充電荷，使溶液呈電中性板書三、鹽橋電池3.鹽橋電池的優(yōu)點a.效率高b.電流穩(wěn)定c.斷路能量不會釋放學生不斷體驗探究過程帶來的喜悅，激發(fā)學生興趣此處難度較大，但還是期待學生自己通過熱烈的討論解決鹽橋的作用問題。如果未能得好的結果，可以進行一些提示。學生通過對比實驗充分體現探究成果，使本節(jié)課達到情緒的高潮設想未來電池的發(fā)展過渡：正是因為這種鹽橋的出現，才讓我們生產出如此多的電池以滿足人們的各種需要。多媒體展示生活中的各種各樣的電池，學生根據生活中的經歷舉例生活中的電池投影生活中各種常見的電池體驗化學與生活息息相關設問：電池發(fā)展到今天已經和普及很成熟，那么是不是意味著今天的電池就發(fā)展到了盡頭呢？那么未來的電池發(fā)展趨勢又是什么呢？學生回答，肯定不是，譬如我們生活中的電池日益更新，學生暢談未來電池的發(fā)展趨勢多媒體同時展示未來電池發(fā)展的一些方向培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，激發(fā)他們對科學探究的興趣投影鹽橋電池設計練習完成Cu+2Ag+=Cu2++2Ag產生穩(wěn)定電流電池設計多媒體投影檢測學生學習效果結尾的設計：分析本節(jié)課學生流程情感表達及分享。培養(yǎng)科學進取精神布置作業(yè)：1.寫一篇有關鹽橋電池進行實踐、創(chuàng)新的論文2.解剖生活中的常見電池，尋找電池中的鹽橋學生記下作業(yè),進行課外探究作業(yè)：1.寫一篇有關鹽橋電池進行實踐創(chuàng)新論文2.解剖生活中的常見電池，尋找電池中的鹽橋培養(yǎng)學生從課堂走向生活進行實踐思考探究能力板書設計第四章原電池原理第一節(jié)、原電池一、復習必修2原電池二、設計原電池三、改進原電池1、鹽橋的結構2、鹽橋的作用3、鹽橋電池優(yōu)點教學反思優(yōu)點：本節(jié)課的引入比較新穎，吸引了學生，激發(fā)了學生的學習興趣。在介紹完電化學的基本內容后，引導學生回顧和復習了原電池概念，然后再以實驗情景再現為題材，以生師互動的活動方式對原電池的原理進行了探討，這個過程的設計主要以學生對實驗描述的思考、生問師答，生問生答的模式推進探討原電池原理，充分發(fā)揮學生的能動性，體現學生的主體地位。在設計原電池的過程中，學生自主設計并總結后完成實驗，分析評價實驗