原电池

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名称 原电池
格式 rar
文件大小 19.8KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2010-07-27 21:43:00

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文档简介

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“原电池”教学设计
“原电池”一节课的课堂采用“自主,合作,探究”的教学模式。笔者认为课堂上“不怕学生胡说,就怕学生不说。”只有教师的学术权威越来越少,学生的问题才会越来越多,教师的人格权威也就会越来越大。本节课注重的是学习方法的培养,学习过程的探究,唤醒学生学习的激情,激励学生奋勇向前的意识。
一、教材分析
本节课的教材依据是人教版选修4第四章第一节原电池。在必修2中学生已经知道电池是利用氧化还原反应将化学能转换为电能的装置,要求较低,本节课是在必修化学的基础上,通过实验探究帮助学生从氧化还原的本质上,从化学反应与能量的关系上,进一步学习和探索化学反应的规律及其应用,引出半电池、盐桥、内电路、外电路等概念,构建较为完整和系统的化学反应原理知识体系。
二、教学目标
1、知识与能力: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方程式;能设计简单的原电池。
2、过程与方法:采用分组探究的方法学习原电池的工作原理;结合生产、生活实际,学习设计简单的原电池,熟练书写电极反应式和电池反应方程式。
3、情感态度与价值观:激发学生的学习兴趣,培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度,树立透过现象看本质的唯物主义观点;在实验探究与交流活动中,训练学生的思维能力,以及分析处理信息的能力,学会合作与交流的能力。
三、教学重点、难点
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方程式。
难点:原电池的工作原理
四、教法分析
新课程的实施,提倡把科学探究作为一种重要的学习方式和学习内容;电化学是研究化学能与电能相互转换的装置、过程与效率的科学,它的应用十分广泛。针对课程改革的背景及本节教学内容的知识背景,本节课主要运用实验探究的教学方法,倡导自主、探究、合作学习,达成三维教学目标。
五、教学过程
1、新课导入(3min)
课前播放干电池、铅蓄电池、汽车用蓄电池、锂离子电池、使用燃料电池的汽车、刷油漆以防锈的健身器材、外面包上一层塑料层的衣架和电线、在钢上镀上一层既耐腐蚀又耐磨的Cr的自行车钢圈和车铃、MP4、笔记本、数码相机等画面,配以tank的歌曲《全世界都停电》,画面定格在必修2中的Zn-Cu-稀H2SO4原电池示意图和水果电池图上时,宣布上课。
师生活动:①引导学生回顾原电池的功能及Zn-Cu-稀H2SO4原电池的实验现象和构成原电池的三个条件。
②学生书写Zn-Cu-稀H2SO4原电池的电极反应式
(板书:第四章 电化学基础 1原电池
1、功能:将化学能转换成电能
2、原理:氧化还原反应)
设计意图:新教材注重学生认识的螺旋发展和水平阶段,符合大多数学生的认知规律,充分利用教材资源(以前在教材中见过的图片),通过美妙的音乐和与实际生活紧密相联的画面,温故而知新。
2、探究活动1(探究原电池的工作原理和输出电能的能力)(15min)
(1)学生分组实验:将本班学生分成4个组,每组实验内容用投影形式显示。
第1组:将锌片和铜片分别通过导线与电流计连接,使锌片和铜片分别浸入盛有1mol/L硫酸铜溶液的两个烧杯中。记录现象。
第2组:将锌片和铜片分别通过导线与电流计连接,并使锌片和铜片直接接触,再同时放入盛有1mol/L硫酸铜溶液的烧杯中。记录现象。
第3组:将锌片和铜片分别通过导线与电流计连接,并使锌片和铜片不直接接触,再同时放入盛有1mol/L硫酸铜溶液的烧杯中。记录现象,注意与第4组中的电流计指针偏转角度比较。
第4组:将锌片和铜片分别通过导线与电流计连接,并使锌片和铜片不直接接触,再同时放入盛有1mol/L稀硫酸溶液的烧杯中。记录现象,注意与第3组中的电流计指针偏转角度比较。
(2)学生按顺序分组汇报实验结果
(3)思考与交流【投影】
①1组与2、3、4组实验结果比较说明什么问题?
②2组与3组实验结果比较说明什么问题?
③3组与4组实验结果比较说明什么问题?
④写出3组、4组原电池装置的电极反应式及总反应方程式。(第3组的作为板书)
(板书:3.电极反应式和总反应方程式
负极: Zn -2e- = Zn2+ (氧化反应)
正极: Cu2+ +2e-= Cu(还原反应)
总反应方程式:Zn+ Cu2+ = Zn2+ + Cu
设计意图:第1组实验的设置不但复习了构成原电池的三个条件,同时为教材[实验4-1]
做好了铺垫。第2组实验的设置激起学生的探究欲望——根据“铜片表面明显有红色的铜析出,并且锌片逐渐溶解”的实验现象,应该表现出原电池中电极反应的特点,但为何电流计指针不动?第3组实验的设置不但解决了前面的问题,而且根据“实验时间的延续,最终又没有电流通过,同时锌片表面逐渐被铜全部覆盖”这另一现象,来说明负极上的变化势必影响原电池的供电效率,至此,教材[实验4-1]这个改进后的装置便应运而生,抽象的“盐桥”概念也初见端倪。第4组实验的设置引导学生从金属活动性顺序分析实验电流大小不同的原因,进而总结出输出电能的能力取决于组成原电池的反应物的氧化还原能力。总之,通过实验探究情境和问题情境的创设,体现了“情切”的特点,体现了“以指导探究为基础,强化感受性”和“以发展思维为重点,着眼发展性”的两种要求,重视学习方法的培养,变传统的机械灌输为学生的主动发现。
3.演示[实验4-1](4min)
先用Flash动画演示盐桥的作用:无盐桥时,因Zn失电子成为Zn2+使ZnSO4溶液因Zn2+增加而带正电,同时Cu2+得电子使CuSO4溶液因SO42-相对增加而带负电;有盐桥时,盐桥中的Cl-移向ZnSO4溶液,K+移向CuSO4溶液,使两溶液均保持电中性,持续不断产生电流。后依据上述思考与交流,顺理成章完成[实验4-1]。
4.师生活动(3min)
利用投影仪展示原电池的微观构成,师生共同总结出原电池的工作流程,学习“半电池”、“内电路”、“外电路”等新概念。
设计意图:通过动画演示将抽象的“盐桥”概念变得生动易懂,此实验由教师来演示,是因为前面有学生的分组实验和思考与交流为前提,且体现了实验的简约性,消除了课堂探究活动中学生实验过多过滥的弊端。学生实验和教师实验的分段进行,为学生进一步了解原电池的工作原理和发现电池输出电能的能力带来了便利,既保证了探究活动的流畅性,又保证了探究活动的实效性。
5.探究活动2(探究简单的原电池的设计方法,继续探究原电池输出电能的能力)(9min)
【投影】用不同的金属片(Cu、Ag、Zn、Fe、Al)设计,制作原电池并进行实验。(可以使用的器材包括金属片、砂纸、滤纸、食盐水、导线、寻敏电流表)
(1)学生实验,教师巡回指导
(2)讨论:①通过刚才的探究活动,你认为哪两种金属组成原电池正、负极时,产生的电流较大?
②你认为各原电池具体是利用什么反应使化学能转换成电能的?写出反应方程式和电极反应式。
③关于原电池的电流大小除了受金属活动性影响之外,还与哪些因素有关?
(3)评价:投影显示学生写出的总反应式和电极反应式并进行评价。
(4)方法提炼:结合氧化还原反应的知识和原电池的工作原理及半电池,探讨书写原电池电极反应式的最佳方法。(板书:“先总后分”)
(5)小结:学生结合整堂课的实验探究活动进行热烈讨论,发现规律、提炼精华。
(板书:4.输出电能的能力
①取决于组成原电池的反应物的氧化还原能力;
②盐桥、电极材料和电解质溶液对电流都有影响;
③装置设计的合理性也是至关重要的因素。)
设计意图:汇集学生的团体智慧,突破重点,同时让学生学会发现,学会归纳,学会总结和学会感悟。因不同观点被重视和接纳,学生就会处于积极兴奋的状态,在愉悦的气氛中主动参与、主动学习,在学习中不断找到乐趣和成就感,主动地进行新知识的建构活动。
6.作业设置(1min)
(1)完成课后习题;
(2)列举日常生活中大家所见过的原电池,尽能力写出电池总反应式和电极反应式;
(3)上网查询,了解化学电池在生产、生活和国防中的广泛应用。
设计意图:完成课后习题是强化对知识点的记忆和理解,巩固对所学知识的掌握;(2)(3)项任务是拓展知识,并为第二节学习化学电源作好铺垫,同时训练学生思维、锻炼学生化学技能、培养学生运用化学知识的能力。
六、课堂练习(10min)
1. 某原电池总反应为:Cu+2Fe3+==Cu2++2Fe2+ 下列能实现该反应的原电池是( )
A B C D
电极材料 Cu、Zn Cu、Ag Cu、C Fe、Zn
电解质溶液 FeCl3 Fe2(SO4)3 Fe(NO3)2 CuSO4
2. 把A、B、C、D四块金属泡在稀H2SO4中,用导线两两相连可以组成各种原电池。若A、B相连时,A为负极;C、D相连,D上有气泡逸出;A、C相连时A极减轻;B、D相连,B为正极。则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为( )
A. A>B>C>D B. A>C>B>D
C. A>C>D>B D. B>D>C>A
3.用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KNO3的U型管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是( )
1 在外电路中,电流由铜电极流向银电极
2 ②正极反应为:Ag++e-==Ag
③实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ③④
D.由Al、Cu、浓硝酸组成原电池,其负极反应式为:Cu-2e-==Cu2+
4. 某同学设计实验探究构成原电池的条件,装置如下:
实验一:实验探究电极的构成〈甲图〉
1 A、B 两极均选用石墨作电极,发现电流计指针不偏转;
2 A、B 两极均选用铜片作电极,发现电流计指针不偏转
③ A极用锌片,B极用铜片,发现电流计指针向左偏转;
④ A极用锌片,B极用石墨,发现电流计指针向左偏转。
结论一:____________________________________。
实验二:探究溶液的构成〈甲图,A极用锌片,B极用铜片)
①液体采用无水乙醇,发现电流计指针不偏转;
②改用硫酸溶液,发现电流计指针偏转,B极上有气体产生。
结论二 :____________________________________。
实验三:对比实验,探究乙图装置能否构成原电池
将锌、铜两电极分别放入稀硫酸溶液中,发现锌片上有气泡产生,铜片上无明显现象,电流计指针不发生偏转。
结论三:____________________________________。
思考:对该同学的实验,同学乙提出了如下疑问,请你帮助解决。
(1)在甲图装置中,若A 为镁片,B为铝片,电解质溶液为NaOH溶液,电流计的指针应向_______偏转。
七、板书设计
第四章 电化学基础 1原电池
1、功能:将化学能转换成电能
2、原理:自发进行的氧化还原反应
3.电极反应式和总反应方程式 (“先总后分”)
负极: Zn -2e-= Zn2+ (氧化反应)
正极: Cu2+ +2e-= Cu(还原反应)
总反应方程式:Zn+ Cu2+ = Zn2+ + Cu
4.输出电能的能力
①取决于组成原电池的反应物的氧化还原能力;
②盐桥、电极材料和电解质溶液对电流都有影响;
③装置设计的合理性也是至关重要的因素。
八、教学后记
1.尽可能将课堂交给学生,如简单的实验操作、探究及讨论答案的给出、错误的更正、方法的导出等,要让学生亲身体验与感悟,老师只在关键时作适当的启发、引导即可。
2.课堂节奏的控制,如做课堂练习题时,当中等水平的同学完成了,便可以讲解了,对于较差的同学再给更多的时间也无法完成,他们只能通过讲解进行吸收、消化。
3.尽量多采用激励手段,使课堂气氛轻松、和谐、愉悦,主张大胆地说,大胆地做,就算错了也要指出学生的闪光点,要相信“没有教不好的学生,只有不会教的老师。”
4.多媒体的应用技术有待进一步的提高,尤是幻灯片的制作有很多东西需要进一步钻研。
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