中學(xué)化學(xué)原電池教案

全國高等院?；瘜W(xué)專業(yè)師范生教學(xué)素質(zhì)大賽教師教育學(xué)院09100210何欣欣【教學(xué)課題】原電池【教學(xué)內(nèi)容分析】教材內(nèi)容所處的地位：本節(jié)內(nèi)容選自新課標人教版高中化學(xué)必修2第二章第二節(jié)《化學(xué)能與電能》。在整個中學(xué)化學(xué)體系中，原電池的原理是中學(xué)化學(xué)重要基礎(chǔ)理論之一，是教學(xué)大綱和考綱要求的重要知識點。因此，原電池原理教學(xué)在整個中學(xué)化學(xué)教學(xué)中占有十分重要的地位。在本章學(xué)習(xí)中，原電池的地位和作用可以說是承前啟后，因此原電池原理教學(xué)是對前三節(jié)有關(guān)金屬性質(zhì)和用途等教學(xué)的豐富和延伸，為后續(xù)金屬腐蝕的原因分析及尋找金屬防護的最佳途徑和方法提供了理論指導(dǎo)。作為《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊的最后，承擔著深入認識物質(zhì)變化與能量變化的統(tǒng)一，理解原理對實際應(yīng)用的指導(dǎo)價值，深化對氧化還原反應(yīng)的理解和應(yīng)用的功能。教材內(nèi)容分析：教材從實驗入手，通過觀察實驗，而后分析討論實驗現(xiàn)象，從而得出結(jié)論，揭示原電池原理，最后再將此理論放到實際中去應(yīng)用，這樣的編排，由實踐到理論，再由理論到實踐，符合學(xué)生的認知規(guī)律。對發(fā)展學(xué)生的邏輯推理能力，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)用于實踐，實踐回歸理論以及知識系統(tǒng)化和結(jié)構(gòu)化的形成起著重要作用?！緦W(xué)生情況分析】心理特點來看,高二的學(xué)生對新鮮事物有強烈的好奇心和探索欲望,對老師的講授敢于質(zhì)疑,有自己的想法和主見。往往不滿足于老師告訴他是什么,而更愿意自己去探索是什么和為什么。并且具備了初步的探索能力。在思維發(fā)展的層次上,學(xué)生的形象思維已充分發(fā)展,抽象思維也正在迅速發(fā)展之中。實驗探究是讓學(xué)生在具體實驗事實的基礎(chǔ)上分析問題得出結(jié)論,符合學(xué)生的思維特點,有利于在形象思維的基礎(chǔ)上發(fā)展學(xué)生的抽象思維。但學(xué)生的抽象思維和探索能力畢竟還處于初級階段,尚不成熟,這就決定了他們還不能成為完全獨立的探索主體,探索活動需要在教師的組織引導(dǎo)下,有目的有計劃地進行.教師的作用是"引導(dǎo)和啟發(fā)"。知識層面來看，已有基礎(chǔ)：對原電池原理有初步認識；并且已經(jīng)學(xué)過氧化還原反應(yīng)。具有一定的實驗探究能力。

局限認識：氧化劑和還原劑只有接觸才可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。發(fā)展方向：通過實驗活動對原電池原理形成完整認識，提高學(xué)生觀察實驗，分析問題，提出假設(shè)和解決問題的能力。不僅是知道原理更是要知道原理的本質(zhì)和探究方法，讓學(xué)生在探究中學(xué)習(xí)，在快樂中領(lǐng)悟化學(xué)的魅力?！窘虒W(xué)目標】知識與技能了解原電池的工作原理及構(gòu)成條件。能正確書寫電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)方程式。通過實驗培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)實驗的動手操作、提出假設(shè)、設(shè)計實驗、收集信息，分析現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)本質(zhì)和總結(jié)規(guī)律的能力。過程與方法通過西紅柿電池的引入，讓全體學(xué)生親歷探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，提高科學(xué)探究能力，在認真觀察實驗現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，比較、分析、歸納原電池的原理和原電池形成的條件。培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式和問題意識以及分析問題和解決問題的能力。情感態(tài)度和價值觀認識原電池的發(fā)展史，體會科學(xué)家們求真求實，一絲不茍，敢于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度。在探究的過程中，讓學(xué)生自行實驗，體驗科學(xué)探究的樂趣和化學(xué)獨有的魅力。點燃學(xué)生心靈中探索和發(fā)現(xiàn)的火花。培養(yǎng)學(xué)生認真觀察，積極思考，大膽創(chuàng)新，樂于實踐，分析歸納等科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度。學(xué)會與他人合作，主動交流，小組之間展開競爭，增強團隊意識?！窘虒W(xué)重點】了解原電池的反應(yīng)原理及構(gòu)成原電池的一般條件【教學(xué)難點】原電池的反應(yīng)原理（依據(jù)：該內(nèi)容理論性強，抽象，難理解。學(xué)生很難在頭腦中建立電子在原電池正負兩極轉(zhuǎn)移的微觀模式。）【教學(xué)用具】導(dǎo)線、電流表、干電池、燒杯、銅片、鋅片、石墨棒、塑料棒、稀硫酸，乙醇，新鮮的西紅柿【教學(xué)方法】情景激學(xué)法、誘導(dǎo)教學(xué)法、實驗探究法、歸納演繹法、多媒體教學(xué)法、【教學(xué)流程】伽伐尼生物電西紅柿電池使電流表偏轉(zhuǎn)創(chuàng)設(shè)情境伽伐尼生物電西紅柿電池使電流表偏轉(zhuǎn)創(chuàng)設(shè)情境啟示學(xué)生要具有嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和敢于質(zhì)疑的科學(xué)精神?？茖W(xué)探究道路十分艱辛，任重而道遠。環(huán)節(jié)一：回顧歷史啟示學(xué)生要具有嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和敢于質(zhì)疑的科學(xué)精神。科學(xué)探究道路十分艱辛，任重而道遠。環(huán)節(jié)一：回顧歷史伏打化學(xué)電 ……伏打化學(xué)電將學(xué)生分組進行實驗并進行指導(dǎo)，分四個環(huán)節(jié)進行，每一個環(huán)節(jié)，都會進行誘導(dǎo)和小結(jié)將學(xué)生分組進行實驗并進行指導(dǎo)，分四個環(huán)節(jié)進行，每一個環(huán)節(jié)，都會進行誘導(dǎo)和小結(jié)從銅鋅原電池與干電池各自連接電流表做對比；2.電解質(zhì)溶液不變,改變電極;3.電極不變,改變電解質(zhì)溶液;4將電解質(zhì)溶液用不導(dǎo)電的塑料板隔開從銅鋅原電池與干電池各自連接電流表做對比；2.電解質(zhì)溶液不變,改變電極;3.電極不變,改變電解質(zhì)溶液;4將電解質(zhì)溶液用不導(dǎo)電的塑料板隔開環(huán)節(jié)二：實驗探究 ……環(huán)節(jié)三：環(huán)節(jié)三：交流感想，進行總結(jié)同組同學(xué)之間進行思想交流，對知識歸納總結(jié)。同組同學(xué)之間進行思想交流，對知識歸納總結(jié)。環(huán)節(jié)四：環(huán)節(jié)四：原電池原理的應(yīng)用《格林太太的假牙》案例分析《格林太太的假牙》案例分析例題分析體會并且更深入的了解原電池工作的原理以及其所需條件布置作業(yè)體會并且更深入的了解原電池工作的原理以及其所需條件布置作業(yè)教學(xué)內(nèi)容及過程教學(xué)內(nèi)容學(xué)生活動設(shè)計意圖【情境導(dǎo)入】一片銅片和一片鋅片與一個電流表用導(dǎo)線相連，將銅片和鋅片插入西紅柿中。我們會觀察到電流表偏轉(zhuǎn)了，就像是接入了電源一樣。那么，西紅柿真的能產(chǎn)生電流嗎？是否和生活中所見的電池類似？是什么能轉(zhuǎn)化為了電能？這位同學(xué)回答得很好！我們把這種能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池。[板書]原電池的定義【講述】原電池是怎樣被發(fā)現(xiàn)的呢？來吧！讓我們走進伽伐尼，走進伏特，回望過去，思考當下~學(xué)生認真觀察實驗現(xiàn)象，思考電流表為什么會偏轉(zhuǎn)有學(xué)生回答：可能是西紅柿里面發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了電能。由實驗創(chuàng)設(shè)情境，吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 環(huán)節(jié)一：回顧歷史【ppt展示+教師描述】在18世紀末，意大利著名生理學(xué)家伽伐尼一次用手術(shù)刀剝?nèi)デ嗤芡韧馄r，刀尖觸到了蛙腿，發(fā)現(xiàn)蛙腿抽動了一下，他對自己的偶然發(fā)現(xiàn)開始了探究，提出了電流起源于動物神經(jīng)，稱為“生物電”（雖然伽伐尼的結(jié)論是錯的，但是如果沒有他的細心觀察和他的進一步探究，能隨身攜帶的電能又將要推遲多少年問世?。┝私庠姵氐陌l(fā)現(xiàn)，體會原理的發(fā)現(xiàn)是來自于科學(xué)家們細致的觀察，嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度以及對大自然的熱愛和對科學(xué)事實的孜孜追求。采用多媒體播放的形式講述歷史，加以音樂渲染，可以吸引學(xué)生的注意力，讓學(xué)生感受更加真切。讓學(xué)生們感受到科學(xué)家們對于真理的不懈追求和敢于質(zhì)疑的科學(xué)思想，在潛移默化中，讓學(xué)生體會到真理的崇高，激發(fā)學(xué)生對于科學(xué)的熱情。伽伐尼的好友伏打教授一開始也贊成伽伐尼的觀點。伏打雖然同意電流影響肌肉運動的觀點，但對電流產(chǎn)生于動物神經(jīng)的說法表示懷疑。他在1792—1796年間重復(fù)他的實驗，否認了在當時被很多人都認同的“生物電”的說法。伽伐尼與伏打之間產(chǎn)生了激烈的爭論，昔日的好友各抒己見，據(jù)理力爭。后人稱之為“生物電與化學(xué)電之爭”。伏打電池（科學(xué)的道路充滿艱辛，但是，我相信同學(xué)們都有著一顆崇尚真理的心，新一代的你們，一定能行！??！任重而道遠。）學(xué)生之間討論、發(fā)表自己的感想并請同學(xué)起來回答問題。[板書]歷史的啟示通過化學(xué)史事的了解，體會敢于質(zhì)疑的科學(xué)思想，以求真求實的態(tài)度對待神圣的科學(xué)！感受科學(xué)發(fā)展的艱辛。仔細傾聽，積極思考環(huán)節(jié)二：實驗探究【引導(dǎo)】現(xiàn)在大家已經(jīng)知道了原電池原理了，請問，同學(xué)們覺得原電池的形成可能與哪些因素有關(guān)？認真聽講，積極思考通過一個簡單的引導(dǎo)，讓同學(xué)們自主地進行思考，培養(yǎng)學(xué)生的分析問題的能力【分組】將學(xué)生以四人為一組進行分組，每組都做著相同的實驗，我會在學(xué)生做實驗的過程中進行巡視和指導(dǎo)。實驗總共分為四個環(huán)節(jié)。每做完一個環(huán)節(jié)，我就會進行評比，提問，誘導(dǎo)學(xué)生們進行下一步的實驗。分組，選出每組的代表在這整個環(huán)節(jié)中，教師將學(xué)生分組進行實驗，培養(yǎng)了學(xué)生們的團隊合作精神以及交流溝通能力。以提問的方式來誘導(dǎo)，通過環(huán)環(huán)相扣的問題鼓勵著學(xué)生們進行思考，積極融入課堂，強節(jié)奏的提問，讓學(xué)生們精神更加集中，有利于課堂效率的提高。實驗由學(xué)生來完成，將課堂的主動權(quán)交予學(xué)生，讓學(xué)生成為真正意義上的課堂的主人。教師只需做好引導(dǎo)的工作。這樣有助于激發(fā)學(xué)生的積極性和對于化學(xué)的熱愛之情。通過實驗培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)實驗的動手操作，提出假設(shè)，設(shè)計實驗，收集信息，運用已學(xué)的知識進行分析總結(jié)的能力。讓全體學(xué)生親歷探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，提高科學(xué)探究能力，在認真觀察實驗現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，比較、分析、歸納原電池的原理和原電池形成的條件。培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式和問題意識以及分析問題和解決問題的能力以及認真觀察，積極思考，大膽創(chuàng)新，樂于實踐，分析歸納等科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度。【第一個環(huán)節(jié)】[目的]探究原電池原理[板書]原電池原理從銅鋅原電池與干電池各自連接電流表做對比。A電池稀硫酸A電池稀硫酸(教師走下講臺進行指導(dǎo))【提問1】從電流表的偏轉(zhuǎn)方向中，你能獲得什么信息？（選擇一位組長進行回答）【過渡】我們都知道電池的電流是從正極流向負極，那么負電荷就是從負極流向正極。既然是這樣，我們就可以推斷出外電路中電子是從負極流向正極。即，電子從鋅片流向銅片。（大家又沒有疑問？）【提問2】這位同學(xué)分析得很好，是這樣的！那么在實驗中，你觀察到了什么現(xiàn)象？【提問3】觀察的很仔細。那么請大家推斷一下，覺得這產(chǎn)生的氣泡是什么物質(zhì)？（以小組為單位進行討論，分析）【提問4】推斷的很正確。大家能不能給老師解釋一下為什么會在銅片附近產(chǎn)生氫氣呢？（積極思考，找一位同學(xué)回答問題）【提問5】回答的很好。大家能寫出在正極發(fā)生的反應(yīng)式嗎？（請一位同學(xué)上黑板書寫,并且標明該反應(yīng)式發(fā)生的是氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng)）[板書]正極反應(yīng)式:【提問6】看來同學(xué)們的基礎(chǔ)都很扎實,寫得很正確。那么,大家能推斷出負極鋅片發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)式嗎？(請學(xué)生起來講解原因并上黑板書寫,并且標明該反應(yīng)式發(fā)生的是氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng)）[板書]負極反應(yīng)式:【過渡】很好！據(jù)我們分析，在內(nèi)電路中（溶液中）陽離子向正極（銅片）移動，因為負極（鋅片）附近一定產(chǎn)生了大量的鋅離子，溶液中的陰離子向負極移動?！咎釂?】請同學(xué)們寫出整個原電池的反應(yīng)方程式。(請一個同學(xué)上黑板書寫)[板書]總反應(yīng):【動畫模擬】原電池的微觀原理將干電池用導(dǎo)線連接，并接入電流表，觀察并記錄電流表的偏轉(zhuǎn)方向。將已用導(dǎo)線（中間接有電流表）的銅片和鋅片放入盛有稀硫酸的燒杯中，記下電流表的偏轉(zhuǎn)方向。【回答1】當電流表的正極與干電池的正極相連時偏轉(zhuǎn)的方向與銅片和電流表的正極相連時偏轉(zhuǎn)方向相同。所以，可以推斷出銅片是正極，鋅片是負極。【回答2】我觀察到銅片附近有氣泡產(chǎn)生?！净卮?】是氫氣。【回答4】應(yīng)該是溶液中的氫離子向銅片方向移動，在銅片附近聚集，且銅片為正極，通過導(dǎo)線得到電子，從而產(chǎn)生氫氣。【書寫】2H+

+2e-

=H2↑(還原反應(yīng))【回答6】鋅比銅活潑，容易失去電子，鋅被氧化成Zn2+而進入溶液Zn-2e-

=Zn2+

(氧化反應(yīng)）【書寫】Zn＋2H+

=Zn2+

+H2↑認真觀看,并對剛才的實驗進行反思和總結(jié)【第二環(huán)節(jié)】[目的]探究原電池與電極之間的關(guān)系電解質(zhì)溶液不變,改變電極，并連接電流表【過渡】由第一個環(huán)節(jié),我們已經(jīng)知道較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng)，電子從較活潑的金屬（負極）通過導(dǎo)線流向較不活潑的金屬（正極）。在溶液中，陽離子由負極往正極移動?！咎釂?】現(xiàn)在實驗器具中電極有銅片,鋅片,石墨棒,塑料棒。同學(xué)們覺得怎樣設(shè)計實驗可以正確的探知原電池與電極之間的關(guān)系？(同組之間討論,并進行實驗。教師走下講臺，并對學(xué)生的實驗進行指導(dǎo))【提問2】為什么鋅片和石墨棒的電極組合能形成原電池，而鋅片和塑料棒的電極組合卻不能呢？石墨棒和塑料棒之間有什么差別嗎？（請同學(xué)回答）【提問3】為什么銅片與石墨棒的電極組合沒有明顯變化呢？（請同學(xué)回答）【提問4】大家還能不能找出其他的規(guī)律？【提問5】有沒有同學(xué)愿意總結(jié)一下電極與原電池之間的關(guān)系？（提示：從電極的導(dǎo)電性，活潑性等分析）【總結(jié)】同學(xué)們都說的很好！下面，老師來將大家找出的規(guī)律歸納如下：首先，電極要能導(dǎo)電。其次，兩極金屬活潑型要有差異。最后，負極要能和電解質(zhì)溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)。學(xué)生們積極思考，設(shè)計實驗，認真觀察實驗現(xiàn)象并記錄下來。[實驗記錄]電極組合電流表是否偏轉(zhuǎn)鋅片和鋅片銅片和銅片石墨棒和石墨棒鋅片和石墨棒銅片和石墨棒鋅片和塑料棒【回答2】石墨棒能導(dǎo)電，塑料棒不導(dǎo)電。因為塑料棒不導(dǎo)電，從而不能使原電池構(gòu)成一個完整閉合回路?！净卮?】因為銅是氫后金屬，在稀硫酸中不會失去電子，石墨棒同理?！净卮?】兩電極不能是相同物質(zhì)。【回答5】兩極金屬活潑性要有差異，電極要能導(dǎo)電【第三環(huán)節(jié)】[目的]探究電解質(zhì)溶液與原電池的關(guān)系電極不變,改變電解質(zhì)溶液【提問1】我們已經(jīng)知道，電解質(zhì)為稀硫酸可以構(gòu)成原電池?，F(xiàn)在實驗物品中還有乙醇。(組內(nèi)進行實驗。教師走下講臺，并對學(xué)生的實驗進行指導(dǎo))【提問2】為什么銅片和鋅片的電極組合在乙醇中不能形成原電池呢？（電流表不偏轉(zhuǎn)，說明沒有電子的移動）【過渡】教師精講這位同學(xué)這樣回答并沒有錯。從本質(zhì)來講，乙醇是非電解質(zhì)，在溶液中沒有自由離子的移動，故而不能形成一個完整的閉合回路；【提問3】根據(jù)老師剛才所講，大家能否歸納出溶液與原電池之間的關(guān)系？學(xué)生們積極思考，設(shè)計實驗認真觀察實驗現(xiàn)象并記錄下來。AA【回答2】因為銅片和鋅片都沒有在溶液中發(fā)生反應(yīng)。【回答3】溶液一定要是電解質(zhì)溶液，且負極能與電解質(zhì)溶液自發(fā)地進行氧化還原反應(yīng)?！镜谒沫h(huán)節(jié)】大家思考一下，如果我將電解質(zhì)溶液稀硫酸分別裝在兩個燒杯里，將連有電流表的銅片和鋅片分別放入倆燒杯中。問：反應(yīng)現(xiàn)象是怎樣的？仔細聆聽，積極思考?；卮穑阂驗闆]有形成一個完整的閉合回路，所以電流表沒有偏轉(zhuǎn)，插入芯片的小燒杯中有氣泡產(chǎn)生。 環(huán)節(jié)三：交流感想，進行總結(jié)通過以上實驗，我們對于原電池的定義及原理和原電池的組成條件已有了基本上的了解。請大家以小組為單位，進行交流。并將今天所學(xué)的與原電池有關(guān)的知識點進行總結(jié)。（教師走下講臺，查看學(xué)生們掌握情況，并適當?shù)倪M行指導(dǎo)）學(xué)生之間相互交流、討論，并及時地進行總結(jié)。談?wù)剬W(xué)習(xí)本節(jié)課的感想。讓學(xué)生自己總結(jié)，鞏固知識，回顧實驗操作，激發(fā)對化學(xué)的愛好以及形成正確的思維方法。是情感價值的一次升華。 環(huán)節(jié)四：原電池原理的應(yīng)用【PPT展示】1.《格林太太的假牙》案例（趣味化學(xué)）格林太太是一位漂亮、樂觀的婦女，當她開懷大笑的時候，人們發(fā)現(xiàn)她一口整齊潔白的牙齒中有幾顆假牙，其中一顆是金黃色的——這是她富有的標志，另一顆是不銹鋼的，這是一次車禍留下的痕跡。令人百思不得其解的是，自從車禍后，格林太太經(jīng)常頭痛，夜間失眠，精神煩躁……醫(yī)生絞盡腦汁，可她的病情仍未好轉(zhuǎn)。一位年輕的化學(xué)家來看望格林太太，并為格林太太揭開了病因。化學(xué)家發(fā)現(xiàn)了什么？你能為格林太太開一個藥方嗎？（請一位同學(xué)回答）2．四個例題（各個擊破）（1）比較金屬活動性的強弱例1.下列敘述中，可以說明金屬甲比乙活潑性強的是（）A.甲和乙用導(dǎo)線連接插入稀鹽酸溶液中，乙溶甲上有H2氣放出；B.在氧化–還原反應(yīng)中，甲比乙失去的電子多；C