《原电池原理及其应用》第一课时。
教学案例。山大附中李复兴。
原电池原理及其应用》第一课时教学案例。
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。⑴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-= zn2+
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③两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。
2.教学过程是否优化。优化的教学过程就是灵活机智地运用各种教学策略。
如激励性策略,即使用鼓励性语言,肯定学生任何一个微小的闪光点;自主性策略,即要求设计的问题有一定思维含量,讨论要注重实效性,讨论过程要注意学法指导,并培养学生善于思考、勇于提出问题的习惯;诊断性策略,即教学过程中经常注意学生的学习情况,根据反馈的信息调整教学程序;创造性策略,即鼓励学生大胆质疑,发表不同意见尤其是创造性的意见。
3、教学效果是否显著。教学效果就是教学目标的达成度。首先,学生要有良好的学习状态,如学生学习兴趣浓厚,思维得到很好的启发,教学过程中学生参与面广、参与时间长、参与空间大等;其次,好、中、差不同水平层次的学生的知识目标、能力目标、情感目标要基本达成或得到一定程度的发展。
原电池原理及其应用》第一课时教学案例说明。
本节课采用实验**式教学,既符合化学的学科特点,也符合学生的心理和思维的发展特点。
化学是一门以实验为基础的学科,实验事实是最具有说服力的。本节课以实验事实设疑,又以实验事实释疑,让学生从直观、生动的实验中发现问题,进一步引导学生进行推理和分析,再通过实验验证分析的结果。这样得出的结论学生才能真正理解和牢固掌握。
从学生的心理特点来看,高二的学生对新鲜事物有强烈的好奇心和探索欲望,对老师的讲授敢于质疑,有自己的想法和主见。往往不满足于老师告诉他是什么,而更愿意自己去探索是什么和为什么。并且具备了初步的探索能力。
在思维发展的层次上,学生的形象思维已充分发展,抽象思维也正在迅速发展之中。实验探。
究是让学生在具体实验事实的基础上分析问题得出结论,符合学生的思维特点,有利于在形象思维的基础上发展学生的抽象思维。
但学生的抽象思维和探索能力毕竟还处于初级阶段,尚不成熟,这就决定了他们还不能成为完全独立的探索主体,探索活动需要在教师的组织引导下,有目的有计划地进行。教师的作用是“引导和启发”,即引导学生独立思考,主动探索,当学生的思考和探索遇到困难时,及时给予启发、提示、点拨,以帮助学生顺利地开展实验探索活动,既不是灌输也不能放任自流。因此,本节课的部分实验是由教师预先设计的,但同样起到了实验**应有的作用。
本节课应给学生充分的讨论时间和自由发表意见的机会。因为小组的每个成员的知识水平存在差异,对问题的分析能力不同,充分的讨论有利于组内的交流和互助,使实验**活动成为全体同学而不是部分尖子生的活动。在实验**的过程中,学生肯定发现了不少新问题,心里有很多想法,其中不乏正确的和错误的、常规的和富于创新的想法。
因此要让学生把他的想法表达出来,这既能丰富学生对原理和正确结论的多角度的认识,也是对学生**精神的一种肯定和保护。
由于本节课采取讨论式和学生实验**的教学模式,课堂组织尤为重要。应在课前对学生进行分组,四人为一小组较合适,以便于学生展开实验**活动和讨论。在学生实验和讨论过程中,教师应深入学生中,接受反馈信息,及时发现学生实验过程中可能出现的问题并加以个别指导。
本节课实验过程中应注意:1、锌片及时从溶液中取出2、注意灵敏电流计的量程。
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