原电池
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文档简介
第四章 电化学基础
第一节 原电池
一、基本说明
1、教学内容所属模块：高中化学选修模块4-化学反应原理
2、年级：高二
3、所用教材出版单位：人民教育出版社
4、所属的章节：第四章第一节（第一课时）
5、教学时间：40分钟
二、教学设计
1、教学目标：
知识和技能：
1、.使学生了解原电池的概念和组成条件，理解原电池的化学原理。
2、.初步掌握形成原电池的基本条件。能正确规范书写电极反应方程式。能初步根据典型的氧化还原反应设计原电池。
情感、态度与价值观：
（1）通过原电池的发明、发展史，培养学生实事求是勇于创新的科学态度。
（2）激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。
（3）体验科学探究的艰辛与愉悦，增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。
2.内容分析：
（1）地位和功能
本教科书的第一章着重研究了化学反应与热能的关系，本章着重研究化学反应与电能的关系，二者都属于热力学的范畴。而本节则着重研究原电池，即一种将化学能转化为电能的装置，它的应用十分广泛，在分析，合成等领域应用很广，由此形成的工业也很多。因此，有利于学生了解电化学反应所遵循的规律，知道电化学在生产、生活和科学研究中的作用。同时，本节还设计了一些有趣的实验和科学探究活动，这有利于学生增强探索化学反应原理的兴趣，树立学习和研究化学的志向。
教学重点：
（2）内容结构
原电池是学生在必修化学2中学习了由锌片、铜片和稀硫酸溶液组成的简单原电池，初步了解了原电池原理的基础上，在这里将进一步原电池的构成和原理，了解设计原电池、选用正、负极的原则。
（3）教学难点：
原电池的形成条件及电极反应；原电池电极名称的判定。
3、设计思路：
（1）紧密联系前面学过的原电池的知识，提高运用所学知识解决简单问题的能力，同时特别注意原电池原理的理解与应用。
（2）创设问题情境，激发学习兴趣，调动学生内在的学习动力，促使学生主动探究科学的奥妙。努力体现以学生为主体的教学思想。转变学生的学习方式，培养学生的自主学习能力和科学探究能力。
（3）利用多媒体的直观性和可控性提高教学效果，丰富教学内容，提高课堂效率。
三、教学过程
教学环节及时间 教师活动 学生活动 设计意图
引入5min 【引言】下面我们来做一组实验，寻找一下电的来源【指导实验】（1）把锌片单独插入稀硫酸中；（2）把铜片单独插入稀硫酸中；（3）把锌片、铜片同时用插入稀硫酸中；（4）把锌片、铜片用导线连接再同时插入稀硫酸中；（5）在（4）的导线中间连接一个电流表 、指导观察方法。 学生随堂实验：实验、观察记录实验现象。汇报实验现象并回答锌片的变化：置换反应。 Zn+2H+=Zn2++H2↑铜与稀硫酸不反应，但锌与铜片连接后，铜片表面有气泡产生，且电流表的指针发生偏转。。 通过实验观察，思考，发现问题解决问题。
新课30min新课30min新课30min 【问题讨论1】铜片与稀硫酸不反应，但与锌片用导线相连后，铜片上为什么有气泡产生？气体是什么？（2）写出锌片和铜片上变化的离子方程式 【启发】从物理角度看，电子定向移动就产生电流。怎样证明电流的产生？ 【提问】电流表指针是否偏转？偏向何方？ 铜虽然与稀硫酸不反应，但锌与稀硫酸发生氧化还原反应，锌失去的电子流动到铜片，H+在铜片上得到电子而产生氢气。 生：锌片 Zn－2e-=Zn2+生：铜片 2H+＋2e-=H2↑生：连接灵敏电流计，检验电流的存在。实验并观察现象。生：指针偏转。偏向Cu片一方。 培养发现问题、分析问题、解决问题的能力。
问题讨论2】电流表指针偏转说明有电能产生，请问电能是怎样转化来的？（3）根据以上问题推测：锌片和铜片的质量有无变化？溶液中c（H+）如何变化？（4）从能量变化的角度分析，这是什么样的能量转化装置？ 回答 培养分析、归纳能力
【板书】一、原电池把化学能转化为电能的装置叫原电池。【提问】作为电池，有正极和负极之分，请问锌片和铜片谁是负极、谁是正极？你的判断依据？ 回答 明确概念。
【板书】2.电极反应与总反应 指导学生书写电极方程式。 【提问】原电池反应与普通化学反应相比，有何特点？【指导实验】①锌粒单独与稀硫酸反应，观察；②用铜丝接触锌粒，观察；③拿走铜丝，观察；再加入少量CuSO4溶液，观察。 回答 运用已有知识，解决新问题，培养迁移能力。
【问题讨论3】比较伽伐尼电池、伏打电池和今天的化学模型电池，请你归纳组成原电池的条件？ 观察3幅图片，讨论后回答：①电极②电解质溶液③导线连接组成闭合回路学生思考后回答。 利用化学史料培养归纳、抽象能力。透过现象，抓住问题本质。
【板书】3.原电池组成条件【激疑】Fe、Cu与NaCl并不反应，为什么也形成了原电池？谁是氧化剂？教师强调补充内部条件。 学生思考后回答。 内部条件：自发的氧化还原反应
课堂练习5min 【练习与提高】1.下列装置中灵敏电流计上是否有电流通过 是否为原电池 你的判断依据？ 2．利用Fe + Cu2+=Fe2++ Cu设计一个原电池，画出示意图，写出电极反应。 3．1909年爱迪生发明了镍铁碱性电池,其化学反应原理如下:Fe+NiO2+2H2O=Fe(OH)2+Ni(OH)2 ,请判断负极和正极,电解质溶液是什么 尝试写出电极反应。 学生练习。 运用提高，巩固所学知识。
作业布置 课后作业：1.课本p103一、二写在书上。2.上网查询，原电池的种类及应用。 完成教学环节,布置作业
四、教学反思
通过教学，本人感觉这节课的成功之处在于：
1 、合理处理教材内容：一方面，对教材中的探究性内容进行深刻挖掘；另一方面对教材中不适宜探究性教学的内容进行适当的处理，过度的比较自然 ,补充一些问题情景，拓展了教材的思想内涵。
2 、讲究探究教学策略：首先，在教学过程中制造一个宽松民主的氛围，有利于学生互相讨论，主动发言，并大胆质疑，提出一些独特的想法，学生主体作用得到充分发挥；其次，设置的问题具有一定的发散性，学生不能立即作答，但通过一段时间的思维，不同水平层次的学生可从不同方向去思考，得到他自己认为合理的答案。
3、每次讨论时，给学生足够的时间和空间，使讨论较充分和彻底，一个问题提出后，首先在组内讨论，讨论后各组在中心发言时又会引发组间讨论。
4、突出实验基础作用，本课时中问题背景的设置，讨论后假设的验证，到最后规律的得出都是通过学生亲自动手获得，这不仅提高了学生的基本实验技能，使学生有了亲身体验，更使学生懂得了实验是化学知识的来源，使学生明白尊重事实，。实事求是是科学研究的最基本精神
5、对学生已有的知识有全面细致的了解，对教材内容所蕴涵的知识的能力价值和情感价值能深入地分析和挖掘，从而使学生原有的知识与需掌握的新知识之间发生强烈的认知冲突，在师生共同的讨论和交流中，二者的思维相碰撞，相互启发，相互引导，最终走到和谐——学生的知识结构得到了重建和改组。
但是同时还存在着一些值得反思的问题：
1、引入分析让学生学习兴趣浓厚，但由于部分学生基础较差，分析实验时花费了较多时间。
2、电极反应的书写还不到位，下节课需进一步落实.
3、由于时间安排问题，未能在40分钟课堂内顺利全部完成本节课内容，后面为了整节课的完整性有些赶时间，主要在第二个实验上，耗费时间太多。
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第一节 原电池
一、基本说明
1、教学内容所属模块：高中化学选修模块4-化学反应原理
2、年级：高二
3、所用教材出版单位：人民教育出版社
4、所属的章节：第四章第一节（第一课时）
5、教学时间：40分钟
二、教学设计
1、教学目标：
知识和技能：
1、.使学生了解原电池的概念和组成条件，理解原电池的化学原理。
2、.初步掌握形成原电池的基本条件。能正确规范书写电极反应方程式。能初步根据典型的氧化还原反应设计原电池。
情感、态度与价值观：
（1）通过原电池的发明、发展史，培养学生实事求是勇于创新的科学态度。
（2）激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。
（3）体验科学探究的艰辛与愉悦，增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。
2.内容分析：
（1）地位和功能
本教科书的第一章着重研究了化学反应与热能的关系，本章着重研究化学反应与电能的关系，二者都属于热力学的范畴。而本节则着重研究原电池，即一种将化学能转化为电能的装置，它的应用十分广泛，在分析，合成等领域应用很广，由此形成的工业也很多。因此，有利于学生了解电化学反应所遵循的规律，知道电化学在生产、生活和科学研究中的作用。同时，本节还设计了一些有趣的实验和科学探究活动，这有利于学生增强探索化学反应原理的兴趣，树立学习和研究化学的志向。
教学重点：
（2）内容结构
原电池是学生在必修化学2中学习了由锌片、铜片和稀硫酸溶液组成的简单原电池，初步了解了原电池原理的基础上，在这里将进一步原电池的构成和原理，了解设计原电池、选用正、负极的原则。
（3）教学难点：
原电池的形成条件及电极反应；原电池电极名称的判定。
3、设计思路：
（1）紧密联系前面学过的原电池的知识，提高运用所学知识解决简单问题的能力，同时特别注意原电池原理的理解与应用。
（2）创设问题情境，激发学习兴趣，调动学生内在的学习动力，促使学生主动探究科学的奥妙。努力体现以学生为主体的教学思想。转变学生的学习方式，培养学生的自主学习能力和科学探究能力。
（3）利用多媒体的直观性和可控性提高教学效果，丰富教学内容，提高课堂效率。
三、教学过程
教学环节及时间 教师活动 学生活动 设计意图
引入5min 【引言】下面我们来做一组实验，寻找一下电的来源【指导实验】（1）把锌片单独插入稀硫酸中；（2）把铜片单独插入稀硫酸中；（3）把锌片、铜片同时用插入稀硫酸中；（4）把锌片、铜片用导线连接再同时插入稀硫酸中；（5）在（4）的导线中间连接一个电流表 、指导观察方法。 学生随堂实验：实验、观察记录实验现象。汇报实验现象并回答锌片的变化：置换反应。 Zn+2H+=Zn2++H2↑铜与稀硫酸不反应，但锌与铜片连接后，铜片表面有气泡产生，且电流表的指针发生偏转。。 通过实验观察，思考，发现问题解决问题。
新课30min新课30min新课30min 【问题讨论1】铜片与稀硫酸不反应，但与锌片用导线相连后，铜片上为什么有气泡产生？气体是什么？（2）写出锌片和铜片上变化的离子方程式 【启发】从物理角度看，电子定向移动就产生电流。怎样证明电流的产生？ 【提问】电流表指针是否偏转？偏向何方？ 铜虽然与稀硫酸不反应，但锌与稀硫酸发生氧化还原反应，锌失去的电子流动到铜片，H+在铜片上得到电子而产生氢气。 生：锌片 Zn－2e-=Zn2+生：铜片 2H+＋2e-=H2↑生：连接灵敏电流计，检验电流的存在。实验并观察现象。生：指针偏转。偏向Cu片一方。 培养发现问题、分析问题、解决问题的能力。
问题讨论2】电流表指针偏转说明有电能产生，请问电能是怎样转化来的？（3）根据以上问题推测：锌片和铜片的质量有无变化？溶液中c（H+）如何变化？（4）从能量变化的角度分析，这是什么样的能量转化装置？ 回答 培养分析、归纳能力
【板书】一、原电池把化学能转化为电能的装置叫原电池。【提问】作为电池，有正极和负极之分，请问锌片和铜片谁是负极、谁是正极？你的判断依据？ 回答 明确概念。
【板书】2.电极反应与总反应 指导学生书写电极方程式。 【提问】原电池反应与普通化学反应相比，有何特点？【指导实验】①锌粒单独与稀硫酸反应，观察；②用铜丝接触锌粒，观察；③拿走铜丝，观察；再加入少量CuSO4溶液，观察。 回答 运用已有知识，解决新问题，培养迁移能力。
【问题讨论3】比较伽伐尼电池、伏打电池和今天的化学模型电池，请你归纳组成原电池的条件？ 观察3幅图片，讨论后回答：①电极②电解质溶液③导线连接组成闭合回路学生思考后回答。 利用化学史料培养归纳、抽象能力。透过现象，抓住问题本质。
【板书】3.原电池组成条件【激疑】Fe、Cu与NaCl并不反应，为什么也形成了原电池？谁是氧化剂？教师强调补充内部条件。 学生思考后回答。 内部条件：自发的氧化还原反应
课堂练习5min 【练习与提高】1.下列装置中灵敏电流计上是否有电流通过 是否为原电池 你的判断依据？ 2．利用Fe + Cu2+=Fe2++ Cu设计一个原电池，画出示意图，写出电极反应。 3．1909年爱迪生发明了镍铁碱性电池,其化学反应原理如下:Fe+NiO2+2H2O=Fe(OH)2+Ni(OH)2 ,请判断负极和正极,电解质溶液是什么 尝试写出电极反应。 学生练习。 运用提高，巩固所学知识。
作业布置 课后作业：1.课本p103一、二写在书上。2.上网查询，原电池的种类及应用。 完成教学环节,布置作业
四、教学反思
通过教学，本人感觉这节课的成功之处在于：
1 、合理处理教材内容：一方面，对教材中的探究性内容进行深刻挖掘；另一方面对教材中不适宜探究性教学的内容进行适当的处理，过度的比较自然 ,补充一些问题情景，拓展了教材的思想内涵。
2 、讲究探究教学策略：首先，在教学过程中制造一个宽松民主的氛围，有利于学生互相讨论，主动发言，并大胆质疑，提出一些独特的想法，学生主体作用得到充分发挥；其次，设置的问题具有一定的发散性，学生不能立即作答，但通过一段时间的思维，不同水平层次的学生可从不同方向去思考，得到他自己认为合理的答案。
3、每次讨论时，给学生足够的时间和空间，使讨论较充分和彻底，一个问题提出后，首先在组内讨论，讨论后各组在中心发言时又会引发组间讨论。
4、突出实验基础作用，本课时中问题背景的设置，讨论后假设的验证，到最后规律的得出都是通过学生亲自动手获得，这不仅提高了学生的基本实验技能，使学生有了亲身体验，更使学生懂得了实验是化学知识的来源，使学生明白尊重事实，。实事求是是科学研究的最基本精神
5、对学生已有的知识有全面细致的了解，对教材内容所蕴涵的知识的能力价值和情感价值能深入地分析和挖掘，从而使学生原有的知识与需掌握的新知识之间发生强烈的认知冲突，在师生共同的讨论和交流中，二者的思维相碰撞，相互启发，相互引导，最终走到和谐——学生的知识结构得到了重建和改组。
但是同时还存在着一些值得反思的问题：
1、引入分析让学生学习兴趣浓厚，但由于部分学生基础较差，分析实验时花费了较多时间。
2、电极反应的书写还不到位，下节课需进一步落实.
3、由于时间安排问题，未能在40分钟课堂内顺利全部完成本节课内容，后面为了整节课的完整性有些赶时间，主要在第二个实验上，耗费时间太多。
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