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1、原电池教学案例与反思高二化学组 邹欢如一、教材分析 原电池这节教材以学生熟悉的实验(金属与酸反应)为基础,从能量 转化角度来引出这种实现化学能转化为电能的装置原电池装置。根据此原 电池原理制成的各种电池在现代工农业生产、科学实验、日常生活中存在广泛 的应用,进一步挖掘原电池原理和组成条件,来解决金属的腐蚀和防护的重要 意义。教材紧密联系生活实际,以激发学生学习化学兴趣,更重要的是启发学 生运用已学化学知识解决实际问题,从而培养学生的创新精神。二、教学目标1. 知识与技能目标:使学生理解原电池原理,掌握构成原电池条件,能正 确判断电池的正负极以及书写半电极反应式。2. 过程与方法目标:培养学生的
2、实验操作能力、观察能力、科学的学习方 法和培养学生创造性思维与探究能力,以及提出问题、分析 问题、解决问题的能力。3. 情感态度与价值观目标:通过学生小组探究实验活动,培养学生自主探 索创新精神和同学间的交流合作学习的协作精神。三、设计思路 实验引入:两种金属靠在一起放到酸中的异常现象,引导学生开展第一个 探究性实验:铜线上气泡是如何形成的?设计实验实现化学能到电能的转化? 学生通过阅读课本得到启发,设计、动手实验探讨原电池原理。然后开展第二 个探究性实验:通过提供材料,让学生设计实验方案,分组讨论、得出最佳方 案,实验探讨构成原电池的条件。 最后开展第三个探究性实验: 利用所学知识, 根据现
3、有材料,制作水果电池,让学生体验学习化学乐趣。具体流程如下:四、教学准备 实验准备:电流计,铜片、铁片、锌片、碳棒、干电池、稀硫酸、硫酸铜 溶液、无水乙醇、蒸馏水、导线、烧杯、塑料棒、葡萄(或小 西红柿等水果)。教具准备:投影仪、幻灯片、制作铜锌原电池工作原理的模拟动画(多媒体放映设备)五、教学过程教师活动学生活动教学意图及 教学反馈(一)引 入【讲述】我们的生活中离不开各种 电池。大到宇宙火箭、人造卫星, 小到照相机、手机,都要用到各种 各样的电池。观察、聆听,认识 学习本节知识的重 要性。联系实际, 激发学习需 要。【投影实验】1、两种金属锌、 铜单独与稀硫酸反 应,观察现象。写出反应方程
4、式, 标出电子转移的数目和方向。2、金属锌、铜靠在一起与稀硫酸反 应,观察现象。铜表面无气泡,锌 表面有气泡。Zn+H2SO4 =ZnSO4+H2 锌失电子传递给氢 离子。反应中电子 转移的能量变成热 能,有放热现象。 铜表面有气泡,锌 表面无气泡。复习已学知 识,为下面 的学习作好 铺垫。形成认知冲 突,激起学 生解决问题 的强烈欲 望。() 提出问题与假设【设疑】铜线上气泡成分是什么, 它是如何形成的?为什么会出现这 种奇怪的现象?问:通过锌和稀硫酸反应的分析, 我们知道反应过程中有电子转移, 那么我们能不能使转移的电子在导 线中做定向移动,产生可以利用的 电能?如果可能,请同学们自己动
5、手设计实验。设计时要注意如何证 明化学能已经转变成了电能。(阅读 课本上的相关内容)出现疑问,试着解 决。可能是氢气, H+ 得到电子产生 H2, 该电子哪里来? (Zn 转到 Cu上) 积极阅读课本,讨 论思考,提出设计 方案。激发学生积 极思维,培 养学生科学 的学习方法 以及提出问 题、分析问 题、解决问 题的能力。根据提供材料,要求学生根据自己根据自己设计的进培养学生实2页设计的实验开始操作,仔细观察现象提出问题,试解决问题行实验,观察并记 录实验现象,思考。验操作能 力、观察能(三【投影实验步骤】Zn、Cu片间导线力、)用电流计连接在 Zn、Cu 片两导线连接后,插入稀实间(不插入稀
6、 H2SO4 中) Zn、 CuH2SO4 中铜 表面 有验片间导线断开时,插入稀 H2SO4 中气泡产生,锌表面探Zn、Cu片间导线连接后,插入稀无气泡。究H2SO4 中用电流计连接在 Zn、Cu 片两导线间,插入稀 H2SO4中。用电流计连接 在 Zn、Cu 片两导线 间,插入稀 H2SO4 中,电流计指针会 发生偏转。引导学生交流实验现象及提出问汇报实验情况,总通过交流得题,总结分析原因,教师讲解:通结结论,提出问题:出结论,培过刚才的实验证明:可以实现通过Cu 片上有气泡, 该养学生分析电子的转移来把化学能转化为电气泡是怎样在 Cu问题,解决(四能。我们把这样的装置就称为原电片表面形成
7、的?电问题的能) 交 流分析 解决问题自 主探 究池【板书】 原电池 1、定义:把化学能转化为电能的 装置问题:1、Zn、Cu 片间导线连接后,插 入稀 H2SO4 中,电流计指针会发生 偏转,说明了什么问题? Cu 片上 有气泡,该气泡是怎样在 Cu 片表 面形成的,这时 H+在 Cu片表面发 生怎样的变化?2、Zn 片质量如何变化, c(H+) 如 何变化?并写出 Zn、Cu 片上变化 发生的离子方程式与总反应式。 【板书】2、原理 锌(负极):Zn-2e=Zn2+ 氧化反 应 铜(正极):2H+2e=H2 还原反 应+ 2+Zn + 2H + = Zn 2+ + H2流计指针发生偏转 的
8、原因?等在铜表面附近的 得到电子而被还 原成 H2, 该电子是 锌失去的通过导线 传过来的电子,锌 失去的电子通过导 线转移到铜上,从 而形成电流。书写: 锌: Zn-2e=Zn2+ 铜: 2H+2e=H2 Zn+2H+ = Zn2+ +H2力。3页【板书】【模拟动画】结合物理知识和化 学知识,思考、回 答问题。观看、理解。加强直观教 学,加深对 知识的印象 与理解。【讲述】由以上分析,原电池是通 过使氧化反应和还原反应分别在两 极进行,来实现化学能到电能的转 化。问:形成原电池需要什么条件呢? 指导学生利用提供的材料,设计各 种装置,得出最佳设计方案。并自 己动手组装各种装置,探讨组成原 电
9、池的条件,并写出相应的原电池 的电极反应方程式【投影】小组讨论,设计实 验方案,再分析讨 论总结、得出最佳 方案。分组实验,记录现 象,总结实验结果、 汇报成果。在全班范围内展开 讨论,得出结论。通过小组讨 论和设计实 验方案,实 验探讨,培 养学生分析 判断和总结 归纳的能 力。【板书】原电池形成的条件 前提条件:能自发的发生氧化还原 反应有两种活泼性不同的金属(或一 种为非金属导体)做电极 电极材料均插入电解质溶液 两极相连形成闭合电路认真听讲,作好笔 记。(五 )应 用 及 检 测 评 价【动手制作】水果电池利用提供的材料:锌、铜、铝、碳 棒、橙汁、导线等,尽可能多地设 计出能使电流计发
10、生偏转的装置, 并自己动手组装。讲解:正确的原 电池组合有:Zn-Cu 橙汁 Zn-Al 橙汁 Zn-C 橙汁 Al-Cu 橙汁 Al-C 橙汁 强调组成原电池的条件,橙汁是电 解质溶液。【课堂练习】积极思考,动手设 计实验与开展实 验。认真思考,积极讨 论解决问题加深对原电 池原理的理 解和组成条 件的应用, 在实验中体 会学习化学 的乐趣。4页(六 )布 置 作 业【布置作业】课本习题一、 1、3、4 二、1、2、3、 预习 二、化学电源、三、金属的电化学腐蚀课后查阅有关资料,为下一节学 习的内容做 准备。教学反思:本案例是一节以学生为主体的实验探究式新课。在教学中,让实验成为学 生实践体验的一部分, 通过自主实验, 启发引导, 小组合作,讨论分析等方法, 让实验成为帮助学生开展探究活动的积极手段,并在其过程中培养他们基本技 能,激发他们的探究热情。从整节课的教学过程来看,从整体教学效果来看, 学生对知识点的掌握是相当不错的, 原电池的原理及形成条件, 学生都能轻松、 愉快地掌握并应用,为后面的新内容的学习打下坚实的基础。同时,通过实践 认识再实践的亲身体验的学习过程,加深了对知识的理解。更重要的 是,也让学生充分展示自己的机会,使课堂围绕学生为中心的教学活动,真正 体现学生的主体地位 , 大大激发学习积极性。0一 0年一月十三日5页