《原电池原理及其应用》第一课时教学案例

发布 2020-09-15 19:53:28 阅读 3336

浙江省高中化学学科**性教学案例评比。

撰写人邵益君

单位乐清市虹桥中学

推荐人马金余指导人马金余

单位乐清市虹桥中学

一、教材分析。

本节内容是电化学中的重要知识。由于学生之前没有电化学的基础,理解原电池原理有一定的难度。第一课时的主要内容有:

原电池的概念、原理、组成原电池的条件。原电池原理和组成条件是本节课的重点,原电池原理是本节课的难点。

本节教材设置了大量的**教学素材,富有深刻的**教学思想内涵。首先,新课引入的两个演示实验为**教学创设了问题情景,当学生观察到 “铜片上产生气泡”这一反常的实验现象,就会情不自禁地提出一系列问题,产生强烈的探索欲望,并提出各种各样的假设;紧接着,通过(4-15)演示实验为学生提供“实证性”材料,学生根据实验现象,经过严密的逻辑推理,得出相关结论;当学生理解原电池的原理后,教材又设置了一个讨论题,让学生自己归纳“组成原电池的条件”。同时,课本后面的“家庭小实验——水果电池”,习题中的“用铜、银和硝酸溶液设计一个原电池”都是本课时**教学内容的应用和延伸。

当然,为了更好地实施**教学,还需对本节教材内容作必要的处理和补充。

变教材中的教师演示实验为学生动手实验。这样不仅使学生观察到明显的现象,还能使学生直接参与知识的获得过程,获得直接的体验。

对于原电池正负极的判断,教材是以叙述的形式提出的,这不利于学生对概念的理解和记忆。可以利用一节干电池让学生自己设计实验得出结论。这比直接提出正负极的判断方法更有利于启发学生的思维,提高学生的实验设计能力。

教材中“组成原电池的条件”这一个讨论题,问题过于空泛,考虑到学生的知识迁移能力和概括能力还不是很强,单纯的讨论可能会无从谈起,因此教学中设计了一组学生实验习题(以教材后面的一个习题为蓝本),让学生通过实验获得直接经验,再通过对比分析,归纳出规律,最终得出组成原电池的三个必要条件。

将课本后面的家庭小实验——水果电池,移到**“组成原电池的条件”的课堂教学中,不仅能帮助同学理解组成原电池的其中一个必要条件——电解质溶液,而且能达到学以致用,使学生觉得化学就在我们的身边,从而激发学生学习兴趣,启迪学生思维。

在完成上述内容后,可以让学生自己设计一个原电池,将刚学的内容进行应用和巩固,有利于培养学生的知识迁移能力和发散思维能力。

这样处理教材内容后,教学就可能按照“设置问题情景——学生提出问题——进行假设和推理——通过实验验证——得出相关结论——引发新的问题情景——提出新问题——实验提供直接经验——对比分析,总结规律——应用原理、规律”的程序进行。

二、 教学目标。

1.知识目标:理解原电池原理,掌握构成原电池的条件,会进行简单的原电池设计。

2.情感目标:培养学生的**精神和依据实验事实得出结论的科学态度,培养学生的团队协作精神。

3.能力目标:培养学生观察能力、实验能力、实验设计能力、语言表达能力。培养学生正向思维、逆向思维、发散思维能力。

三、 设计思路。

指导思想:以学生为主体,让学生自主地参与知识的获得过程,并给学生充分的表达自己想法的机会。

学生初次接触电化学知识,对原电池的工作原理有神秘感和探索欲望。要充分利用学生的好奇心和求知欲,设计层层实验和问题情境,使学生在自主实验、积极思考和相互讨论中自己发现问题、分析问题和解决问题。

在教学内容的安排上,按照从易到难,从实践到理论再到实践的顺序,首先通过一组实验,引入课题。在实验——观察——讨论——推测——验证的过程中,学习和理解原电池的概念和原理。在此基础上,通过实验探索和讨论组成原电池的条件。

最后,让学生自己设计一个原电池以检验学生对所学知识的实际应用能力。

根据学生的知识结构、心理特点和教学内容的实际需要,采取了启发、讨论、实验**等教学方法,并结合多**进行教学。

四、 教学准备。

1.对学生进行分组:四人为一个小组。

2.实验准备:每组一个灵敏电流计,两片铜片、两片锌片、一根石墨电极、一节干电。

池、两杯相同浓度的硫酸、一杯硫酸铜溶液、一杯无水乙醇、一杯水、

一颗葡萄(或小西红柿等水果)。

3.制作铜锌原电池工作原理的模拟动画。

4.场地:有多**放映设备的实验室。

五、 教学过程(课堂实录)

引入】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。如:

干电池、蓄电池、 充电电池、高能电池等。其实,这些电池都是应用原电池的原理制成的。那么到底什么是原电池?

它的工作原理怎样?今天我们就想通过一些实验一起来研究一下原电池的原理 。

板书】第四节原电池原理及其应用。

实验指导】介绍实验桌上的物品,指导学生做以下三个实验:

1.将锌片插入稀硫酸中。

2.将铜片插入稀硫酸中。

3.将锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中。

说明实验注意事项,要求同学认真观察现象,并思考原因。

学生活动】实验并观察现象。

学生回答】1.锌片上有气泡,因为锌能和稀硫酸反应放出氢气。

2.铜片上没有气泡,因为铜不能和稀硫酸反应。

3.铜片上有气泡。

设疑】铜片上的气体是**来的?

学生讨论】学生激烈讨论,讨论的焦点问题有:

1、铜片上的气体是什么?

学生认为可能是氢气或so2或是氧气。最后同学认为最有可能的是氢气。本处不展开)

2、氢离子转变为氢气所需的电子从何而来?(学生提出许多假设)

学生甲:电子应是铜失去的, 因为气泡是在铜片上产生的。

学生乙:电子应是锌失去的,因为锌比铜活泼,易失去电子。

学生甲:电子应是铜失去的,若是锌失去电子,气泡应该出现在锌片上,怎么会在铜片上出现气泡呢?

学生乙:锌片失去的电子可以通过导线传递到铜片上,溶液中的氢离子在铜片上得到电子,因此,铜片上有气泡。

学生丙:既然电子是锌片失去的,氢离子为什么不直接在锌片上得电子,而要到铜片上得电子呢?

对这个问题学生感到难以回答,期待老师的评判和解释。但老师不必急于回答)

引导】电子究竟是锌片还是铜片失去的,我们可以用实验来证明。那么,如何通过实验来证明锌片上的电子是否通过导线转移到了铜片上?

学生回答】在铜片和锌片中间连接一个灵敏电流计,检测有无电流。

实验指导】使用灵敏电流计的注意事项。

学生活动】实验并观察现象。

学生回答】现象:电流计指针偏转。

结论:有电流流过,说明导线中有电子流过, 说明氢离子得到的电子确实是锌片失去,通过导线传递到铜片上的。

但是,对于刚才同学提出的问题,即“既然电子是锌片失去的,氢离子为什么不直接在锌片上得电子,而要到铜片上得电子呢?”还是觉得难以解释。)

动画演示】由于锌片失去电子后产生锌离子,锌片的周围有许多来不及扩散到溶液中去的锌离子,对氢离子有排斥作用,使氢离子很难在锌片上直接得到电子。

学生小结】锌片:较活泼,电子流出,发生氧化反应 zn-2e - zn 2+

铜片:较不活泼,电子流入,发生还原反应 2h++2e - h2↑

能量变化:化学能转变为电能。

板书】1.原电池的概念:

实验指导】给你一节干电池,用实验证明铜锌原电池的正负极。

学生活动】实验并观察现象。

学生回答】现象:测干电池时,电流计指针偏向正极方向,测铜锌原电池时,电流计指针偏向铜片方向。

结论:锌片为负极,铜片为正极。

板书】2.原电池的原理:

负极:电子流出,较活泼,(锌片):zn -2e - zn2+ (氧化反应)

正极:电子流入,较不活泼,(铜片):2h++2e - h2↑(还原反应)

引导】写出铜锌原电池的总反应方程式,并比较其与锌片直接跟稀硫酸反应有何异同。

总反应方程式为:zn + 2h+ =zn2+ +h2 ↑

相同点:总反应方程式相同。

不同点:电子转移途径不同。

过渡】原电池的实质是氧化还原反应,氧化还原反应都可以设计成原电池,那么构成原电池要有哪些条件呢?

板书】3.组成原电池的条件。

实验习题】请用实验验证下列哪些装置构成原电池?并据此对比分析,讨论构成原电池的条件。

学生活动】实验并观察现象。

学生回答】c、d、h构成原电池。

学生讨论】(通过对比分析、讨论和补充、修改,最后得出组成原电池的条件)

学生甲:从a、b不构成原电池可知,构成原电池必须有两种活动性不同的金属。

作电极。从f、g不构成原电池可知,要组成原电池还必须构成闭合回路。

学生乙:h也构成原电池,是因为水果呈酸性,说明构成原电池需酸溶液。

学生丙:d也能构成原电池,说明构成原电池不一定要酸溶液,也可以是盐溶液,结合e可知,构成原电池电极材料必须与电解质溶液接触。

学生丁:从c可知,电极材料也可以是象石墨这样能导电的非金属。

学生小结】组成原电池的条件:

有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极。

电极材料均插入电解质溶液中。

两极相连形成闭合回路。

练习】对于上述能组成原电池的装置,分析正负极和发生的电极反应。

在学生回答过程中,教师引导学生注意正极材料本身并未发生变化,负极和电解质溶液之间发生了氧化还原反应)

追问】假如把上述c装置的电极改为cu 和 ag ,能组成原电池吗?

学生回答】不能,要构成原电池,负极和电解质溶液之间必须有自发的氧化还原反应。

练习】请同学结合组成原电池的条件,将氧化还原反应:fe + cu2+ =cu + fe2+

设计成 一个原电池。

学生回答】负极:铁正极:铜电解质溶液:硫酸铜。

学生补充】正极材料还可以是石墨或比铁不活泼的其他金属,电解质溶液中必须含cu2+,除硫酸铜外,还可以是氯化铜、硝酸铜等。

小结】按板书的内容,归纳本书的内容和要点。

布置作业】1、课本习题一、l,二、l

2、 回家搜集废干电池并拆开,弄清它的构造及原理。

六、 评价方案。

本课时为实验**教学模式,本课时教学是否成功,笔者认为,应从以下几个方面综合考虑:

1. 教材处理是否合理。**性教学要对教材内容有所扬弃。

**性教学要以大纲为依据,教材仅仅是本参考书。因为现有教材的知识大都是以陈述性方式直接呈现,而**性教学要求教材提供问题情景和解决问题所必需的事实材料,而不只是结论的堆砌,因此,**性教学首先要求对现有教材作适当处理。

第四节原电池原理及其应用 第一课时

第四节 原电池原理及其应用 第一课时 平凉二中高二化学组。教学目标 知识目标 使学生理解原电池原理,能正确判断原电池的正负极,初步掌握形成原电池的基本条件 能力目标 通过一系列的实验探索活动,发展学生的实验操作能力 实验设计能力 观察能力分析归纳抽象的能力 情感目标 在合作讨论中体验相互激发的好处,...

《原电池》第一课时教学设计

第一节原电池。第一课时 一 教材分析。一 教材的地位及作用。本节课选自人民教育出版社出版的全日制普通高中课程标准实验教科书高中化学选修四第四章 电化学基础 第一节 原电池 的第一课时。其内容主要包括原电池原理 原电池的组成条件以及原电池的用途,本节内容属于理论知识课。原电池原理是中学化学的重要基础理...

原电池第一课时教案

本节知识联系了上一节化学能与热能中所学知识 化学反应总是伴随着能量的转化,并应用能量守恒定律来引出在能量一定的情况下,如何将化学能高效率的转化为电能,进而引出了原电池的概念。而原电池的原理从本质上来讲是氧化还原反应,而我们在必修一对氧化还原反应有较深入的研究,为原电池原理的研究奠定了可靠的基础,同时...