教学设计
教学主题
第一课时??原电池的工作原理
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一、教材分析
?????本节课的教学内容“原电池的工作原理”,是化学选修4《化学反应原理》中第四章电化学基础第一节原电池的第一课时。
高中选修阶段的原电池工作原理是在《化学2》知识上的加深与发展。《化学二》重在引导学生观察原电池实验现象,通过现象认识生产生活中与原电池有关的实例。《选修四》主要要求学生对原电池工作原理、原电池的形成条件的认识等,提高的是学生对原电池本质条件(氧化还原反应)、实用性开发等方面的认知发展,不仅要求学生理解原电池原理,而且要求学生能根据有关原理进行原电池设计,并写出相应的电极反应。此外,本节教材与‘《化学二》原电池的结构相比,提出了“盐桥”的组成和作用。为学生提供了一个较为完整和系统的电化学原理相关知识,也为学生理解和运用电化学的知识奠定了基础,同时将实验探究充分融入到学习过程中,让学生经历科学探究的过程,为学生进一步提高科学探究能力创设了平台。????
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二、学生分析
???学生在必修2中接触了锌铜(稀硫酸)原电池的工作原理,只了解简单原电池的形成条件,但对于理解原电池本质条件(氧化还原反应)等还不透彻。所以本节教学的重点应该放在引导学生分析现象产生的原因,让学生在加深理解原电池原理的基础上,体会必修2中单液原电池的缺点,并根据实际需要,能设计出较为科学的原电池模型(双液或盐桥原电池),体会盐桥的设置不仅仅是一个普通的实验设计的改进,而是思维模式的一个突破,有盐桥的原电池装置优点是能持续、稳定产生电流。对学生来说,目前的高中学生往往容易固守原有的知识,在打破对原有原电池的认识,发现简单原电池存在的缺点,从而引入盐桥的概念,所以学生的知识和能力需要进行一次较大的跨越。但是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,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,所以一定会客服困难,不断革新。
三、教学目标
知识与技能:
(1)理解原电池的工作原理,能判断原电池的正负极,能写出电极反应式。
?(2)通过实验与分析,初步掌握形成原电池的基本条件。
?(3)学习实验研究的方法,能设计并完成一些基本的化学实验。
过程与方法:
(1)学习科学探究的基本方法,提高科学探究的能力。
?(2)学会运用观察、实验等多种手段获取信息,并运用比较等方法对信息进行加工。
情感态度与价值观:
(1)在化学学习的过程中体验并享受探究带来的快乐,感受化学世界的奇妙。
??(2)增强联系实际学习化学并将化学知识应用于生活的意识。
四、教学环境
□简易多媒体教学环境???□交互式多媒体教学环境???□网络多媒体环境教学环境???□移动学习???□其他
五、信息技术应用思路(突出三个方面:使用哪些技术?在哪些教学环节如何使用这些技术?使用这些技术的预期效果是?)200字
1.课件:根据本节课内容制作的PPT课件。
2.多媒体资源库:各种电池包括一次电池,二次电池等资料图片,关于原电池的趣味小故事,不同的原电池装置等。在制作课件的过程中,大量的图形从资料库中下载然后应用,节省了时间,提高了效率。
3.实验用品:电极有铁、铜、锌、石墨;溶液有稀硫酸、硫酸铜溶液、无水乙醇、电线、电流计。
六、教学流程设计(可加行)
教学环节
(如:导入、讲授、复习、训练、实验、研讨、探究、评价、建构)
教师活动
学生活动
信息技术支持(资源、方法、手段等)
环节一:创设情境-回顾原电池
?展示西红柿、铜、锌装置,提出问题
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自己动手,分析趣味实验,引出话题。
趣味实验
环节二:自主探究-
原电池的构成条件
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投影实验材料:铁、铜、锌、石墨、稀硫酸、硫酸铜溶液、无水乙醇、电线、电流计等。
分组实验:学生从中挑选材料设计原电池。并展示成果
投影
环节三:评价
??对比实验
评价各组装置的区别,体会单液原电池与双液原电池的优缺点
PPT图片?原电池.ppt
环节四:整合运用-建构知识网络
多个学生总结本节课内容:单池原电池和双池原电池的设计思路,探讨盐桥的作用。
学生交流讨论当堂训练,检测评价
??动画
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七、教学特色(如为个性化教学所做的调整,为自主学习所做的支持、对学生能力的培养的设计,教与学方式的创新等)200字左右
???本节课符合新课程积极倡导学生主动学习和主动探究的精神。通过实验设计小组成员合作好,动手能力强,观察仔细,实验记录规范。让学生体验了“大胆猜、动手做、仔细看、动脑想”的自主探究的全过程,多种信息技术手段的使用,如微课、PPT等对于教学重难点的突破起到了非常重要的作用。
课件10张PPT。1、将一Zn片,Cu片平行插入稀H2SO4 溶液中,有什么现象?为什么?
锌片溶解同时有气泡产生;铜片无现象在铜表面有气体生成,Zn逐渐溶解,溶液不变蓝 。2、若将Zn片,Cu片用一导线连接再浸在稀H2SO4溶液中有什么现象?为什么?温故知新3、在导线间接一电流计有何现象产生?为什么?电流计发生偏转,且偏向铜极,产生了电流。在原有实验基础上进行改进,设计成一个能产生持续稳定电流的原电池。
实验探究(X)锌半电池铜半电池实验现象有盐桥存在时电流计指针发生偏转,即有电流通过电路。
取出盐桥,电流计指针回到零点,说明没有电流通过。思考:改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流?盐桥在此的作用是什么?由盐桥连接的两溶液保持电中性,两个烧杯中的溶液连成一个通路。
导线的作用是传递电子,沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。(2)盐桥的作用是什么?
可提供定向移动的阴阳离子,使由它连接的两溶液保持电中性,盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移,使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。
导线的作用是传递电子,沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。(1)盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的
胶冻,胶冻的作用是防止管中溶液流出 盐桥的作用:
(1)形成闭合回路。
(2)平衡电荷。练习1、判断下列哪些装置构成了原电池?若不是,请说明理由;若是,请指出正负极名称.②③④⑤⑥①√√√√√2、Cu、Fe作两极,稀硫酸作电解质溶液的原电池中:①Cu作____极, ②Fe作____极
电极反应式是:负极____________
正极_____________
总反应式是___________________________
如将稀硫酸改为浓硝酸则:
①Cu作____极, ②Fe作____极
电极反应式是:负极____________
正极_____________________
总反应式是_______________________________Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O正负Fe-2e-=Fe2+2H++2e-=H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑负正Cu-2e-=Cu2+ 2NO3-+4H++2e-==2NO2 +2H2O3. 实验室氢气选用纯锌粒好还是选用粗锌好?为什么?选用粗锌好,形成原电池可加快反应。一般先把锌用硫酸铜溶液浸泡一下。利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 ,设计一个单液原电池,一个双液原电池(使用盐桥),画出原电池的示意图,并写出电极反应。 负极(Zn):Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)
正极(Pt或C):2Fe3++2e-=2Fe2+(还原反应)强调:原电池的设计方法一:根据电极材料的性质确定。
1.对于金属—金属电极,
活泼金属是负极,不活泼金属是正极;
2.对于金属—非金属电极,
金属是负极,非金属是正极,如干电池等;
3.对于金属—化合物电极,
金属是负极,化合物是正极。
方法二:根据电极反应的本身确定。
失电子的反应→氧化反应→负极;
得电子的反应→还原反应→正极。强调:电极的判断及电极反应式的书写