2011年10月海南省中学化学课堂教学评比昌江矿区中学段华清选修四《原电池》教案

第1页2011年海南省中学化学课堂教学评比现场课参赛教案课程模块：选修4《化学反应原理》课题：第四章第一节《原电池》参赛教师：昌江县矿区中学段华清第四章电化学基础第一节原电池【教材分析】化学能与其他形式的能量可以互相转换，而且严格地遵循着能量守恒定律。化学能与热能通过化学反应可以直接转换，化学能与电能地相互转换则必须通过一定的装置。电化学是研究化学能与电能相互转化的装置、过程和效率的科学。电化学的应用十分广泛，在分析、合成等领域应用很广，由此形成的工业也很多，如电解、电镀、电冶金、电池制造等。通过向学生提供大量体现化学反应原理对社会发展贡献的实例，加深学生对电化学反应所遵循规律的了解；本节设计了一些实验和科学探究活动，有利于学生增强探索化学反应原理的兴趣，提高学习的社会责任感，同时树立学习和研究化学的远大志向。【学情分析】本节内容以必修化学2第二章第二节“化学能与电能”为基础，在前期学习过程中，学生已掌握氧化还原反应理论和金属活动性顺序以及物理学中的电学知识，并初步掌握将化学能转化为电能的途径，并对电解质溶液、原电池的构成条件等有一定的了解。本节将进一步介绍原电池的组成和工作原理，通过对原电池中闭合电路形成过程的分析，引出半电池、盐桥、内电路、外电路等概念，要求学生能够写出相关的电极反应式和电池反应式。同时，帮助学生对电化学的研究和应用范围形成一个概貌性的认识。【设计思路】在学生理解原电池概念和构造的基础上，让学生动手实验检验自己学过的知识。引导学生通过对原电池产生电流现象的观察和分析，发现原电池在实现能量转化过程中存在的矛盾，并设法解决矛盾的过程中，培养学生养成“发现问题→分析问题→提出假设→实验验证”基本的科学素养，并养成实事求是、严谨治学的科学态度。【教学目标】知识与技能：第2页1．理解盐桥的作用；2．深入理解原电池工作原理；3．会写电极反应式、电池反应式；过程与方法：1.通过实验探究原电池如何提供持续、稳定电流的过程，培养“发现问题→分析问题→提出假设→实验验证”基本的科学素养，提高实验探究能力；2.通过对比不同电池输出电能能力的不同，明白化学能转化为电能的效率有高低之分，并深刻理解原电池反应的本质就是氧化还原反应。3.通过实验探究和交流讨论及教师引导，深刻理解原电池工作原理，并学会书写电极反应式和电池反应式。情感态度与价值观：1.在探究学习的过程中，培养“实践出真知”、严谨治学的科学观。2.在合作学习的过程中，体验团队智慧的力量，培养互相合作的精神。3.在观看“天宫一号”发射全程的视频短片中，增强了学习兴趣，并培养“学以致用”的学习观，树立努力学习报效祖国的远大志向。【教学重点】进一步了解原电池的工作原理，能够写出电极反应式和电池反应式。【教学难点】原电池的工作原理。【教学用品】⑴多媒体投影仪、实物投影仪。⑵教师演示实验用品：锌片，铜片（12cm长，可折弯挂在烧杯壁上），砂纸、导线2条（40-50cm长），毫安表（大型），250mL烧杯一只，CuSO4溶液，鳄鱼夹⑶学生分组实验用品：（每个小组配置一样）锌片、铜片、砂纸、导线若干、毫安表、100mL烧杯2只、滤纸、布条、U型管、脱脂棉、硬纸板条、盐桥、饱和KCl溶液、ZnSO4溶液、CuSO4溶液、鳄鱼夹【教学方法】启发讨论法、合作学习法、实验探究法。【教学设计】第3页教学环节教师活动学生活动设计意图引入新课播放“天宫一号”发射视频。“天宫一号”上的电池部件就是运用我们这节课将要学习的原电池知识而制造出来的。观看视频激发学生的学习兴趣和爱国精神。培养“学以致用”的学习观，树立努力学习、报效祖国的远大志向。知识回顾“原电池是一种将化学能转化为电能的装置”1.多媒体投影练习“下列装置中能构成原电池的是哪一组？”2.提问:构成原电池的条件是什么？思考、学生代表回答问题调动学生对原电池相关知识的回顾。演示实验1、根据反应：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu设计一个原电池。⑴选择怎样的正负极材料、电解质溶液？画出装置草图。⑵写出两极反应式；⑶根据两极反应式，预测实验现象。2、教师演示实验小组交流讨论写出两极反应式，预测实验现象，观察并记录实验现象通过实验探究活动，让学生验实验探究的基本过程，认识实验在化学研究和化学学习中的重要作用。合作学习1、提问：⑴Zn片上的红色物质是什么？怎么会有红色物质生成？引导：Zn与CuSO4溶液是否直接接触，是否会发生置换反小组交流讨论，对问题展开分析，小组代表针对问题的可能原因发言培养学生的团队意识和合作精神。体会“头脑风暴法”中团队合作的智慧以及解决问第4页应？⑵电流表读数为什么在逐渐变小？引导：当铜在锌片表面析出后，与CuSO4溶液一起是否形成了原电池？产生的电流是否经过电流表?最后当锌片表面全部被铜覆盖，是否还会发生原电池反应？是否还会有电流产生？题的高效率。2、通过质疑、反问，引导学生发现真正的原因，并将解释投影。3、提问“如何才能获得稳定的电流”引导⑴既然Zn片和CuSO4溶液不可避免接触并发生反应，那么Zn片和CuSO4溶液能否放在同一个烧杯中？⑵用什么将两个烧杯中的溶液连通？小组交流讨论提出各种方案实验探究请各小组根据桌上提供的器材，设计一个能提供持续、稳定电流的原电池。各小组按照各自提出的方案，分组实验进一步体验实验探究的基本过程，认识实验在化学研究和化学学习中的重要作用，提高化学实验能力。第5页培养“实践出真知”的科学观。合作学习1、请各小组代表汇报实验装置的构成、实验现象。小组交流讨论小组代表汇报实验情况培养学生的团队意识和合作精神。2、提问：原电池是怎么产生电流的？引导：⑴外电路中靠什么的定向移动，内电路中靠什么的定向移动？⑵外电路中电子的移动方向？内电路中离子的移动方向？3、要求学生写出两极反应式、电池反应式。4、提问：盐桥起什么作用？引导：⑴把盐桥从装置中取出，是否还有电流？说明盐桥起到了形成闭合回路，也就是勾通内电路的作用。⑵负极锌失去2个电子，成为锌离子进入ZnSO4溶液，使得ZnSO4溶液正电荷增多，显什么电性？正极铜离子得到2个电子，析出金属铜，使得CuSO4溶液中SO42-增多，显什么电性？⑶溶液能否显正电性或显负电小组交流讨论小组代表回答问题通过上面的实验探究，学生对原电池的构造及运行有一定的了解，在此基础上，落实本节课的知识性教学目标第6页性？所以盐桥还起到一个平衡电荷的作用。合作学习1.“电池大PK”，南孚电池为什么这么牛？引导：“聚能环”是南孚电池设计的一种特殊装置，说明装置设置的合理性是否可影响电池输出电能的能力？2、提问：⑴单液原电池→双液原电池→南孚电池→“天宫一号”上的电池装置，你认为哪一种设计应该最合理？⑵除了装置设计的合理性，电池输出电能的能力还跟什么因素有关？同时请学生阅读教材第72页。阅读教材小组交流讨论小组代表回答问题让学生切实体会“化学就在身边”，化学与生活息息相关，正确的化学知识可以指导我们的生活，培养“学以致用”的学习观。小结归纳投影：1.原电池的功能2.原电池的工作原理3.原电池输出电能的能力阅读教材第71-72页，思考、交流讨论，回答问题培养学生的归纳概括能力课堂练习根据反应Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag，设计一个带盐桥的原电池。⑴画出此原电池的装置简图；⑵注明原电池的正负极；⑶注明外电路中电子的流向；⑷写出两个电极上的电极反思考、答题巩固新知提供反馈第7页应。【板书设计】第一节原电池一、原电池的构成条件二、原电池的工作原理三、盐桥的作用四、影响原电池输出电能能力的因素