《銅－鋅原電池及其原理》教學(xué)設(shè)計(jì)(部級(jí)優(yōu)課)-高一化學(xué)教案

《Cu—Zn原電池》教學(xué)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)思路本節(jié)課是滬科課標(biāo)版高一上冊(cè)第四章第二節(jié)《》的教學(xué)內(nèi)容，是電化學(xué)中的重要知識(shí)。初中化學(xué)已經(jīng)從燃料的角度初步學(xué)習(xí)了“化學(xué)與能源”的一些知識(shí)，在選修模塊“化學(xué)反應(yīng)原理”中，將從科學(xué)概念的層面和定量的角度比較系統(tǒng)深入地學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)與能量。該節(jié)內(nèi)容既是對(duì)初中化學(xué)相關(guān)內(nèi)容的提升與拓展，又為選修“化學(xué)反應(yīng)原理”奠定必要的基礎(chǔ)。該節(jié)分為兩課時(shí)教學(xué)，本課為第一課時(shí)。通過本課的學(xué)習(xí)，能使學(xué)生清楚地認(rèn)識(shí)原電池的工作原理和構(gòu)成條件，初步形成原電池的概念，并能夠?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。由于學(xué)生之前沒有電化學(xué)的基礎(chǔ)，理解原電池原理有一定的難度，但學(xué)生初次接觸電化學(xué)知識(shí)，對(duì)原電池的工作原理有神秘感和探索欲望，要充分利用學(xué)生的好奇心和求知欲，設(shè)計(jì)層層實(shí)驗(yàn)和問題情境，使學(xué)生在自主實(shí)驗(yàn)、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?；谝陨险J(rèn)識(shí)，我將5個(gè)實(shí)驗(yàn)貫穿于整節(jié)課中，思路如下：1.首先以西紅柿實(shí)現(xiàn)了自己成為電池的“夢(mèng)想”來(lái)引入，充分地調(diào)動(dòng)學(xué)生的好奇心和求知欲。2.從西紅柿電池中抽象出銅鋅原電池的“無(wú)導(dǎo)線”實(shí)驗(yàn)室模型，通過演示實(shí)驗(yàn)1，形成學(xué)生對(duì)金屬與非氧化性酸認(rèn)知上的沖突，找到學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)讓學(xué)生完成對(duì)原電池原理的第一次分析。3.結(jié)合實(shí)驗(yàn)1提出問題“如何能夠明顯的看到有電子叢鋅流進(jìn)了銅？”引發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)2，完成學(xué)生對(duì)原電池的初次實(shí)踐認(rèn)識(shí)。4.通過實(shí)驗(yàn)2提出問題“銅鋅原電池的正負(fù)極如何判斷？”引發(fā)學(xué)生對(duì)原電池原理的第二次分析，書寫電池反應(yīng)式。5.進(jìn)而提出問題“構(gòu)成原電池應(yīng)具備哪些條件？”引發(fā)學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)3、4，完成學(xué)生對(duì)原電池的第二次實(shí)踐認(rèn)識(shí)。6.歸納原電池形成條件，練習(xí)辨析原電池裝置。完成設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)5，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)原電池的第三次認(rèn)識(shí)。二、教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與技：（1）初步掌握原電池的概念和形成條件，理解原電池的原理。（2）訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能。2.過程與方法：（1）通過教師創(chuàng)設(shè)問題情境、學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，幫助學(xué)生自主建構(gòu)原電池的概念，理解和掌握原電池的原理。（2）通過層層深入的問題，引導(dǎo)學(xué)生以問題為中心發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的學(xué)習(xí)方法。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：（1）通過對(duì)原電池工作原理及條件的探究，培養(yǎng)濃厚的學(xué)習(xí)興趣，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。（2）利用微型實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，樹立綠色化學(xué)理念，培養(yǎng)科學(xué)發(fā)展觀，增強(qiáng)為人類的文明進(jìn)步學(xué)習(xí)化學(xué)的責(zé)任感和使命感。（3）通過分組實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)團(tuán)結(jié)協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神。三、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：原電池的工作原理和構(gòu)成條件。教學(xué)難點(diǎn)：通過對(duì)原電池實(shí)驗(yàn)的探究，引導(dǎo)學(xué)生從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的本質(zhì)。四、教學(xué)準(zhǔn)備1.實(shí)驗(yàn)用品準(zhǔn)備：教師演示實(shí)驗(yàn)：西紅柿、銅片、鋅片、導(dǎo)線；銅片、鋅片、小燒杯、稀硫酸、大電流計(jì)；學(xué)生實(shí)驗(yàn)：（各1,12套）銅片、鋅片、碳棒、牙簽、稀硫酸、原電池反應(yīng)器；鋅片、銅片、稀硫酸、硫酸銅溶液、酒精溶液、食鹽水、原電池反應(yīng)器。學(xué)生在分組實(shí)驗(yàn)中，需要用控制變量的思想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并實(shí)施：用品分類→實(shí)驗(yàn)組裝→預(yù)測(cè)現(xiàn)象→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→確定原電池的形成條件。這一環(huán)節(jié)具有開放性的特點(diǎn)，有較大的難度。需要教師適時(shí)引導(dǎo)，讓學(xué)生有較為明確的實(shí)驗(yàn)方向，以求在有限的課堂上實(shí)現(xiàn)最大化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。2.多媒體準(zhǔn)備：實(shí)物投影儀、電腦模擬銅鋅原電池反應(yīng)原理動(dòng)畫、學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)記錄表格等。利用實(shí)物投影演示實(shí)驗(yàn)，展示學(xué)生學(xué)習(xí)過程。利用動(dòng)畫模擬電子轉(zhuǎn)移的微觀過程，能夠加深學(xué)生對(duì)原電池原理的微觀認(rèn)識(shí)。實(shí)驗(yàn)表格的設(shè)計(jì)有效地歸納了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果一目了教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖激趣引入同學(xué)們今天來(lái)了特殊的客人，大家看是誰(shuí)呀？這可不是一般的西紅柿，他們是有夢(mèng)想的西紅柿。他們的夢(mèng)想就是成為電池！將西紅柿中插入銅片和鋅片連接音樂賀卡，賀卡響起音樂。西紅柿懷疑

驚訝

激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。理論分析原電池原理西紅柿將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為了電能，可能發(fā)生了什么反應(yīng)？將鋅片包裹在銅片的外面，推測(cè)會(huì)有什么現(xiàn)象？

演示實(shí)驗(yàn)1：銅片、鋅片上都有氣泡，為什么？芯片和銅片是不是都與硫酸反映了？

寫出化學(xué)方程式，寫出離子方程式，提示學(xué)生可以從化合價(jià)角度分析問題。

激勵(lì)學(xué)生大膽進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，證實(shí)自己的猜想。并協(xié)助發(fā)言同學(xué)用安培表來(lái)驗(yàn)證猜想。

通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了大家的猜想，同時(shí)也制得了原電池，大家想不想也來(lái)組裝一個(gè)原電池？

金屬與酸的反應(yīng)鋅片上有氣泡，銅片上無(wú)氣泡

觀察實(shí)驗(yàn)，感到疑惑，表達(dá)觀點(diǎn)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出有電子叢鋅片轉(zhuǎn)移到了銅片上的猜想學(xué)生提出用導(dǎo)線連接銅片和鋅片，導(dǎo)線間會(huì)有電流，并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證想，完成學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)2

形成認(rèn)知沖突，顯現(xiàn)最近發(fā)展區(qū)。

興趣濃厚，積極思考，第一次理論分析

體驗(yàn)成功

激發(fā)實(shí)驗(yàn)興趣，完成第一次實(shí)踐認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)探究原電池形成條件通過實(shí)驗(yàn)2大家有沒有觀察到電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)?偏向哪邊？銅片是原電池的正極還是負(fù)極？為什么？利用動(dòng)畫幫助學(xué)生理解，電子和電流的流向。

有，偏向銅片

提出自己的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)并理解電子和電流的流向，確定銅片為正極鋅片為負(fù)極引發(fā)對(duì)原電池的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)

展開對(duì)原電池原理的第二次理論分析

構(gòu)成原電池應(yīng)該具備什么條件？

只有銅片和鋅片才能夠做電極嗎？把稀硫酸換成別的溶液是否還是原電池？提出探究實(shí)驗(yàn)3：兩極應(yīng)該滿足的條件。提出探究實(shí)驗(yàn)4:電解質(zhì)溶液的作用是什么？請(qǐng)同學(xué)們匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并得出結(jié)論，總結(jié)構(gòu)成原電池的條件。學(xué)生提出應(yīng)該有兩極，有電解質(zhì)溶液，有導(dǎo)線連接學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)1、2組實(shí)驗(yàn)

3、4組實(shí)驗(yàn)學(xué)生代表發(fā)言總結(jié)初步認(rèn)識(shí)構(gòu)成原電池的條件引發(fā)學(xué)生對(duì)原電池形成條件的思考完成對(duì)原電池原理的第二次實(shí)踐認(rèn)識(shí)，學(xué)會(huì)合作學(xué)習(xí)

原電池原理應(yīng)用大家已經(jīng)掌握了原電池的構(gòu)成條件，能否根據(jù)Zn+Cu2+=Zn2++Cu來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)原電池？并畫出裝置簡(jiǎn)圖？展示學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，共同完成對(duì)原電池的認(rèn)識(shí)。學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

觀察，思考應(yīng)用原電池原理，完成對(duì)原電池的第三次認(rèn)識(shí)課堂小結(jié)今天同學(xué)們都有哪些收獲？評(píng)價(jià)本節(jié)課中學(xué)生的表現(xiàn)，提出存在的問題。學(xué)生發(fā)言聆聽，思考回顧，總結(jié)

作