高中化學(xué)-原電池工作原理教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

課程標(biāo)準(zhǔn)分析《高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）》對(duì)本章內(nèi)容做了如下要求：1.體驗(yàn)化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化2.了解原電池的工作原理3.能寫(xiě)出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式4.通過(guò)查閱資料了解常見(jiàn)化學(xué)電源的種類及其工作原理5.認(rèn)識(shí)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)際意義及其重要應(yīng)用6.能解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因7.認(rèn)識(shí)金屬腐蝕的危害8.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究防止金屬腐蝕的措施其中原電池原理及其相關(guān)計(jì)算是高考命題的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，因此本教學(xué)設(shè)計(jì)就是以原電池原理為核心展開(kāi)的。該節(jié)內(nèi)容為高中電化學(xué)的開(kāi)始,在此之前學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)的氧化還原反應(yīng)，能量之間轉(zhuǎn)換，電解質(zhì)溶液，金屬活潑性等化學(xué)知識(shí)及物理電學(xué)的相關(guān)知識(shí)，已為本節(jié)課的學(xué)習(xí)做好了一定知識(shí)儲(chǔ)備；同時(shí)原電池的原理又為后面金屬的腐蝕和防護(hù)，其它常見(jiàn)電池的原理及電解原理等重要電化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。它是電化學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)內(nèi)容也是核心內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容對(duì)發(fā)展學(xué)生邏輯推理能力，提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)科學(xué)探究能力，將理論應(yīng)用于實(shí)踐，實(shí)踐再回歸理論以及知識(shí)系統(tǒng)化及結(jié)構(gòu)化的形成都起著重要作用。一．教學(xué)目標(biāo)：根據(jù)教學(xué)大綱的要求和編寫(xiě)教材的意圖，結(jié)合本課的特點(diǎn)及本著在學(xué)習(xí)過(guò)程中發(fā)揮學(xué)生的主體性和能動(dòng)性，使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，獲得有效學(xué)習(xí)的新課程理念為出發(fā)點(diǎn)將教學(xué)目標(biāo)設(shè)定如下：1．知識(shí)與技能（1）了解原電池的工作原理及構(gòu)成條件（2）能正確書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)方程式（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)的觀察操作及設(shè)計(jì)能力;綜合運(yùn)用有關(guān)的知識(shí)技能和方法，分析解決一些化學(xué)問(wèn)題的高級(jí)技能2．過(guò)程與方法（1）讓全體學(xué)生經(jīng)歷探究的過(guò)程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，提高科學(xué)探究的能力（2）培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式和問(wèn)題意識(shí)。3．情感態(tài)度與價(jià)值觀（1）體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛和喜悅，（2）培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新，積極實(shí)踐等科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度（3）學(xué)會(huì)與他人合作，主動(dòng)交流.二．教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：（一）教學(xué)重點(diǎn)：了解原電池的反應(yīng)原理及構(gòu)成原電池的一般條件。依據(jù)：1、依據(jù)大綱和新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)本節(jié)內(nèi)容的要求2、電化學(xué)的基礎(chǔ)和核心地位（二）教學(xué)難點(diǎn)：原電池的反應(yīng)原理依據(jù)：該內(nèi)容特理論性強(qiáng)，抽象，難理解。學(xué)生很難在頭腦中建立電子在原電池正負(fù)兩極轉(zhuǎn)移的微觀模式。三．教學(xué)方法：（一）教法：1.情境激學(xué)法2．探究實(shí)驗(yàn)促學(xué)法3．CAI輔助教學(xué)法4．歸納、演繹法（二）學(xué)法：1.實(shí)驗(yàn)探究法2.歸納演繹法在本節(jié)課中教師在教材中沒(méi)有把教材內(nèi)容作簡(jiǎn)單，有序的展示，而是在分析教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)來(lái)重新組織，站在改組和重建的高度來(lái)審視教材，把教材內(nèi)容做為了解學(xué)科科學(xué)的生長(zhǎng)點(diǎn)，以學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)貫穿始終，將學(xué)生置身于一個(gè)動(dòng)態(tài)，開(kāi)放，個(gè)性，多元的學(xué)習(xí)環(huán)境中，體驗(yàn)類似科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探究的一般過(guò)程.在探究過(guò)程中完成知識(shí)的自主建構(gòu)。本節(jié)課讓學(xué)生采用以科學(xué)探究為主的多元化學(xué)習(xí)方式，對(duì)于更好地展現(xiàn)學(xué)生多元智能，體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程，強(qiáng)化科學(xué)探究的意識(shí)，掌握探究的基本方法，激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和智慧潛能，學(xué)會(huì)與人合作，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)造力都有著積極的意義。該節(jié)內(nèi)容為高中電化學(xué)的開(kāi)始,在此之前學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)的氧化還原反應(yīng)，能量之間轉(zhuǎn)換，電解質(zhì)溶液，金屬活潑性等化學(xué)知識(shí)及物理電學(xué)的相關(guān)知識(shí)，已為本節(jié)課的學(xué)習(xí)做好了一定知識(shí)儲(chǔ)備；同時(shí)原電池的原理又為后面金屬的腐蝕和防護(hù)，其它常見(jiàn)電池的原理及電解原理等重要電化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。它是電化學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)內(nèi)容也是核心內(nèi)容。四、教學(xué)過(guò)程：（一）引課：伽法尼和伏達(dá)發(fā)明電池的故事激發(fā)學(xué)生的科研精神（二）教學(xué)重點(diǎn)一：原電池工作原理突破方式：將原來(lái)的教師演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，變教材驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)為探索實(shí)驗(yàn)。依據(jù)：1.教材演示實(shí)驗(yàn)不便于所有學(xué)生觀察，缺少學(xué)生的參與，不能充分發(fā)揮學(xué)生自身主體作用。2.建構(gòu)主義鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用他們自己的經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生去學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)并作出相關(guān)鏈接，主動(dòng)構(gòu)建有成效的內(nèi)化了的，適合于自我的知識(shí)意義。具體做法：（1）用鋅片銅片稀硫酸模擬電池做兩個(gè)分組實(shí)驗(yàn)讓，學(xué)生觀察兩金屬片用導(dǎo)線連接前后現(xiàn)象的差別。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的出乎意料使學(xué)生的原有狀態(tài)與目標(biāo)狀態(tài)之間產(chǎn)生了差距，引發(fā)了學(xué)生新的問(wèn)題：為什么導(dǎo)線連接后銅片上出現(xiàn)氣泡？（2）教師設(shè)置幾個(gè)有梯度，和層次性的問(wèn)題引發(fā)學(xué)生討論在有限的時(shí)間里經(jīng)過(guò)討論讓學(xué)生在自主交流的過(guò)程中澄清了鋅銅稀硫酸原電池產(chǎn)生電流的原因。（3）討論結(jié)束，教師引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明裝置中確實(shí)存在電流且證明電子的流向是從銅片流向鋅片。以上問(wèn)題的提出在于培養(yǎng)學(xué)生思維的嚴(yán)密性及求真務(wù)實(shí)的優(yōu)秀品質(zhì)，告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析要靠實(shí)驗(yàn)證據(jù)不憑主觀臆斷想當(dāng)然。（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束教師收斂學(xué)生的思維，啟發(fā)學(xué)生從能量轉(zhuǎn)化的角度來(lái)給原電池下定義。從而完成學(xué)生思維從一般到特殊，由具體到抽象，由現(xiàn)象到本質(zhì)的］認(rèn)識(shí)過(guò)程這一質(zhì)的飛躍。（5）最后用3D動(dòng)畫(huà)模擬鋅銅原電池的微觀反應(yīng)。并將圖像定格讓學(xué)生書(shū)寫(xiě)兩電極反應(yīng)式，促進(jìn)學(xué)生從形象思維和理性思維兩個(gè)層面上共同認(rèn)識(shí)原電池反應(yīng)原理。（6）投影生活中常見(jiàn)電池：如干電池，蓄電池，充電電池，高能電池圖片感受化學(xué)就在我們身邊。以上將演示實(shí)驗(yàn)改為分組實(shí)驗(yàn)增加學(xué)生的創(chuàng)造體驗(yàn)，充分發(fā)揮學(xué)生主體性使學(xué)生的學(xué)生問(wèn)題意識(shí)獨(dú)立操作能力，創(chuàng)造能力得以充分培養(yǎng)。（三）、教學(xué)重點(diǎn)二：掌握構(gòu)成原電池的一般條件。突破方式：增加教材沒(méi)有的開(kāi)放性探究實(shí)驗(yàn)。即給定多種藥品(電極：鋅片兩個(gè)，鐵釘一根，石墨棒一根。溶液：稀硫酸，硫酸銅，酒精，四氯化碳四種溶液和電流計(jì)儀)讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)并探究構(gòu)成原電池的一般條件。依據(jù)：1．STS教育觀重視把科學(xué)看成是一種學(xué)習(xí)過(guò)程，認(rèn)為能對(duì)自己的結(jié)論進(jìn)行論證比單純地得到指向結(jié)論的結(jié)果同樣重要或更重要。2．實(shí)驗(yàn)方法論認(rèn)為，化學(xué)實(shí)驗(yàn)功能的體現(xiàn)，不僅僅在于獲得所謂正確實(shí)驗(yàn)結(jié)果，更重要的是使學(xué)生經(jīng)歷和體驗(yàn)獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果的探究過(guò)程。3．高中化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)也將探究性學(xué)習(xí)確定為為學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的一種重要學(xué)習(xí)方式?；谝陨显颍掖竽懱幚斫滩?，將構(gòu)成原電池的一般條件這一講授性知識(shí)變?yōu)閷?shí)驗(yàn)探究性學(xué)習(xí)。該實(shí)驗(yàn)具有一定開(kāi)放性和發(fā)散性所以教師適時(shí)拋出問(wèn)題啟發(fā)學(xué)生引發(fā)討論如何確定探究的方向，如何處理實(shí)驗(yàn)中三個(gè)變量關(guān)系，如何逐一設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案探究原電池構(gòu)成的一般條件。學(xué)生依據(jù)可行的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中對(duì)所得多種實(shí)驗(yàn)信息進(jìn)行篩選，對(duì)比，分類，加工選取有用信息，運(yùn)用歸納演繹等思維方式，得出正確結(jié)論。該做法讓學(xué)生自主探索，主動(dòng)求知，學(xué)會(huì)收集，分析和利用各種信息及信息資源，同時(shí)學(xué)習(xí)者之間通過(guò)討論，交流，用集體的感知來(lái)豐富，強(qiáng)化個(gè)人的概括，通過(guò)學(xué)習(xí)者之間的交叉反饋來(lái)強(qiáng)化，矯正，豐富個(gè)體的探究結(jié)果，有利于發(fā)展學(xué)生實(shí)踐能力，創(chuàng)新精神，合作與分享意識(shí)。在實(shí)踐活動(dòng)理性認(rèn)識(shí)的循環(huán)往復(fù)，螺旋式的上升，不僅促進(jìn)了對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解，也使學(xué)生的探究策略和方法得到提高，才能，智慧和判斷力等多方面得到發(fā)展。（四）化學(xué)史教育：教師講述伏打電池發(fā)明的故事培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑，勇于探究的科學(xué)精神。（五）小結(jié)：采取學(xué)生先小結(jié)，老師后總結(jié)的方式，目的：1、訓(xùn)練學(xué)生概括總結(jié)的思維能力2、實(shí)施以主動(dòng)建構(gòu)為基礎(chǔ)的精簡(jiǎn)教學(xué)策略，以圖表的方式直觀讓學(xué)生清楚本節(jié)的內(nèi)容要點(diǎn)，及各知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系，使學(xué)生知識(shí)系統(tǒng)化，網(wǎng)絡(luò)化。（六）練習(xí)：為了落實(shí)本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)構(gòu)成原電池的原理及構(gòu)成條件而設(shè)。（七）作業(yè)：家庭小實(shí)驗(yàn)：制作水果電池。目的：該實(shí)驗(yàn)為開(kāi)放性創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力提出更高要求。將科學(xué)探究延伸到課外。進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生求知欲望，調(diào)動(dòng)學(xué)生探索研究的積極性，變實(shí)驗(yàn)知識(shí)為實(shí)踐能力，升華創(chuàng)造意識(shí)。2016/4/8原電池工作原理同步練習(xí)題一、選擇題1、下列關(guān)于原電池的敘述正確的是（

）A.原電池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置B.原電池中發(fā)生的反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng)C.構(gòu)成原電池的兩個(gè)電極必須是兩種不同的金屬D.在原電池中，由于電子定向移動(dòng)或離子定向移動(dòng)，形成閉合回路，從而產(chǎn)生電流2、下列各圖所示裝置屬于原電池的是（

）3、下列有關(guān)原電池工作原理的說(shuō)法中，不正確的是

(

)

A．電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)

B.電池正極發(fā)生還原反應(yīng)

C.電子流向是從負(fù)極流向正極(外電路)

D．電流方向是從負(fù)極流向正極(外電路)4、右圖為番茄電池，下列說(shuō)法正確的是()A．一段時(shí)間后，鋅片質(zhì)量會(huì)變小

B．銅電極附近會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色C．電子由銅通過(guò)導(dǎo)線流向鋅

D．鋅電極是該電池的正極5、對(duì)于鋅一銅一稀硫酸組成的原電池裝置中，當(dāng)導(dǎo)線中有1mol電子通過(guò)時(shí)，理論上的兩極變化是()①鋅片溶解了32.5g②鋅片增重32.5g③銅片上析出lgH2

④銅片上析出1molH2

A．①和③

B．①和④

C．②和③

D．②和④6、X、Y、Z三種金屬，X、Y組成原電池，X是負(fù)極；把Y放在Z的硝酸銀溶液中，Y表面有Z析出。其活潑順序是（

）A.X>Y>Z

B.Z>Y>XC.X>Z>Y

D.Y>X>Z7、一個(gè)原電池的總反應(yīng)式為Fe+Cu2+=Fe2++Cu，該原電池的組成可能為（

）。8、下列變化中屬于原電池反應(yīng)的是（）

A．白鐵(鍍Zn鐵)表面有劃損時(shí)，不能阻止鐵被氧化

B．在空氣中金屬鋁表面迅速被氧化形成保護(hù)膜

C．紅熱的鐵絲與水接觸表面形成藍(lán)色保護(hù)層

D．在鐵與稀H2SO4反應(yīng)時(shí)，加幾滴CuSO4溶液，可加快H2的產(chǎn)生9.由四種金屬W、X、Y、Z兩兩組成原電池的兩極時(shí)，W都是正極；在由這四種金屬組成的混合物中加入鹽酸，其中X、Y溶解，W、Z不溶解；在上述反應(yīng)的濾液中加入過(guò)量的NaOH溶液，得到Y(jié)離子所形成的沉淀。這四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?)。A.W>Y>X>ZB.Y>X>Z>WC.X>Y>Z>WD.W>X>Y>Z10．等質(zhì)量的兩份鋅粉a和b，分別加入過(guò)量的稀硫酸中，a中同時(shí)加入少量CuSO4溶液，下列各圖中表示其產(chǎn)生氫氣總體積(V)與時(shí)間(t)的關(guān)系正確的是()二、填空題11、原電池反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，在理論上可設(shè)計(jì)成原電池的化學(xué)反應(yīng)是

由是

。A．C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）

△H>OB．C（s）+CO2（g）=2CO（g）

△H>OC．CaC2（s）+2H2O（g）=Ca（OH）2（l）+C2H2（g）

△H<OD．CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）

△H<O12、依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag+(aq)+Cu(s)==Cu2+(aq)+2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如下圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）電極X的材料是_________；電解質(zhì)溶液Y是_________；（2）銀電極為電池的_________極，發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)_______________________；X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)__________________________；（3）外電路中的電子是從_________電極流向_________電極。13．有人將鉑絲插入氫氧化鉀溶液中作電極，又在兩個(gè)極片上分別通入甲烷和氧氣則形成電池，從而設(shè)計(jì)出一種燃料電池。該電池中通甲烷的鉑絲為_(kāi)_____極，發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)___________________________________________；該電池工作時(shí)（放電）的總化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________________；電池工作時(shí)溶液的pH值將（填“不變”、“變大”、“變小”）_____________。14．我國(guó)首創(chuàng)以鋁─空氣─海水電池為能源的新型海水標(biāo)志燈。該燈以海水為電解質(zhì)溶液，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流。只要把燈放入海水中數(shù)分鐘，就會(huì)發(fā)出耀眼的白光，其能量比干電池高20─50倍，請(qǐng)回答：該電源負(fù)極材料是____________，正極材料可以用_________；正極反應(yīng)：_____________，負(fù)極反應(yīng)：_____________________。15．稱取三份鋅粉，分盛三支試管中，按下列要求另加物質(zhì)后，塞上導(dǎo)管塞子，定時(shí)間測(cè)定生成氫氣體積。試管甲中加入pH＝3的鹽酸50mL，乙加入pH＝3的醋酸50mL，丙加入pH＝3的醋酸50mL及少量膽礬粉末。若反應(yīng)終了，生成氫氣一樣多，且沒(méi)有剩余的鋅，請(qǐng)用＞、＝、＜，回答：(1)開(kāi)始時(shí)反應(yīng)速率的大小為_(kāi)___________________；(2)三支試管中參加反應(yīng)的鋅的質(zhì)量_____________________；(3)反應(yīng)終了，所需時(shí)間______________________；(4)簡(jiǎn)要說(shuō)明在反應(yīng)過(guò)程中乙、丙速度不同的理由是________________________________________________________。三、簡(jiǎn)答題16、某化學(xué)興趣小組為了探索鋁電極在原電池中的作用，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下一系列實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下。試根據(jù)下表中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問(wèn)題：（1）實(shí)驗(yàn)1、2中Al所做的電極是否相同？（2）寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)3中的電極反應(yīng)和電池反應(yīng)。（3）實(shí)驗(yàn)4中Al做正極還是負(fù)極？為什么？寫(xiě)出Al電極的電極反應(yīng)。（4）解釋實(shí)驗(yàn)5中電流計(jì)指針偏向Al的原因。（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)：在原電池中金屬鋁做正極還是做負(fù)極，受到哪些因素的影響？16、（1）不同。因?yàn)閮蓪?shí)驗(yàn)中組成原電池的電極金屬活潑性不同，在實(shí)驗(yàn)1中Al是正極，在實(shí)驗(yàn)2中Al是負(fù)極。（2）負(fù)極（Al）2Al－6e-==2Al3+，正極（石墨）6H++6e-==3H2↑，電