第一篇:高中化學(xué) 原電池原理及其應(yīng)用 教學(xué)案例評(píng)析
《原電池原理及其應(yīng)用》
第一課時(shí)教學(xué)案例評(píng)析
一、教材分析 本節(jié)內(nèi)容是電化學(xué)中的重要知識(shí)。由于學(xué)生之前沒(méi)有電化學(xué)的基礎(chǔ),理解原電池原理有一定的難度。
第一課時(shí)的主要內(nèi)容有:原電池的概念、原理、組成原電池的條件。原電池原理和組成條件是本節(jié)課的重點(diǎn),原電池原理是本節(jié)課的難點(diǎn)。
本節(jié)教材設(shè)置了大量的探究教學(xué)素材,富有深刻的探究教學(xué)思想內(nèi)涵。首先,新課引入的兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)為探究教學(xué)創(chuàng)設(shè)了問(wèn)題情景,當(dāng)學(xué)生觀察到“銅片上產(chǎn)生氣泡”這一反常的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,就會(huì)情不自禁地提出一系列問(wèn)題,產(chǎn)生強(qiáng)烈的探索欲望,并提出各種各樣的假設(shè);緊接著,通過(guò)(4-15)演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供“實(shí)證性”材料,學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的邏輯推理,得出相關(guān)結(jié)論;當(dāng)學(xué)生理解原電池的原理后,教材又設(shè)置了一個(gè)討論題,讓學(xué)生自己歸納“組成原電池的條件”。同時(shí),課本后面的“家庭小實(shí)驗(yàn)----水果電池”,習(xí)題中的“用銅、銀和硝酸溶液設(shè)計(jì)一個(gè)原電池”都是本課時(shí)探究教學(xué)內(nèi)容的應(yīng)用和延伸。
當(dāng)然,為了更好地實(shí)施探究教學(xué),還需對(duì)本節(jié)教材內(nèi)容作必要的處理和補(bǔ)充。⑴ 變教材中的教師演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。這樣不僅使學(xué)生觀察到明顯的現(xiàn)象,還能使學(xué)生直接參與知識(shí)的獲得過(guò)程,獲得直接的體驗(yàn)。
⑵ 對(duì)于原電池正負(fù)極的判斷,教材是以敘述的形式提出的,這不利于學(xué)生對(duì)概念的理解和記憶。可以利用一節(jié)干電池讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論。這比直接提出正負(fù)極的判斷方法更有利于啟發(fā)學(xué)生的思維,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。
⑶ 教材中“組成原電池的條件”這一個(gè)討論題,問(wèn)題過(guò)于空泛,考慮到學(xué)生的知識(shí)遷移能力和概括能力還不是很強(qiáng),單純的討論可能會(huì)無(wú)從談起,因此教學(xué)中設(shè)計(jì)了一組學(xué)生實(shí)驗(yàn)習(xí)題(以教材后面的一個(gè)習(xí)題為藍(lán)本),讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得直接經(jīng)驗(yàn),再通過(guò)對(duì)比分析,歸納出規(guī)律,最終得出組成原電池的三個(gè)必要條件。
⑷ 將課本后面的家庭小實(shí)驗(yàn)----水果電池,移到探討“組成原電池的條件”
第 1 頁(yè) * 共 9 頁(yè) 的課堂教學(xué)中,不僅能幫助同學(xué)理解組成原電池的其中一個(gè)必要條件----電解質(zhì)溶液,而且能達(dá)到學(xué)以致用,使學(xué)生覺(jué)得化學(xué)就在我們的身邊,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,啟迪學(xué)生思維。
⑸ 在完成上述內(nèi)容后,可以讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)一個(gè)原電池,將剛學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行應(yīng)用和鞏固,有利于培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力和發(fā)散思維能力。這樣處理教材內(nèi)容后,教學(xué)就可能按照“設(shè)置問(wèn)題情景----學(xué)生提出問(wèn)題----進(jìn)行假設(shè)和推理----通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證----得出相關(guān)結(jié)論----引發(fā)新的問(wèn)題情景----提出新問(wèn)題----實(shí)驗(yàn)提供直接經(jīng)驗(yàn)----對(duì)比分析,總結(jié)規(guī)律----應(yīng)用原理、規(guī)律”的程序進(jìn)行。?
教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo):理解原電池原理,掌握構(gòu)成原電池的條件,會(huì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的原電池設(shè)計(jì)。
2.情感目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和依據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)得出結(jié)論的科學(xué)態(tài)度,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。
3.能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、語(yǔ)言表達(dá)能力。培養(yǎng)學(xué)生正向思維、逆向思維、發(fā)散思維能力。
? 設(shè)計(jì)思路 指導(dǎo)思想:以學(xué)生為主體,讓學(xué)生自主地參與知識(shí)的獲得過(guò)程,并給學(xué)生充分的表達(dá)自己想法的機(jī)會(huì)。學(xué)生初次接觸電化學(xué)知識(shí),對(duì)原電池的工作原理有神秘感和探索欲望。要充分利用學(xué)生的好奇心和求知欲,設(shè)計(jì)層層實(shí)驗(yàn)和問(wèn)題情境,使學(xué)生在自主實(shí)驗(yàn)、積極思考和相互討論中自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。在教學(xué)內(nèi)容的安排上,按照從易到難,從實(shí)踐到理論再到實(shí)踐的順序,首先通過(guò)一組實(shí)驗(yàn),引入課題。在實(shí)驗(yàn)----觀察----討論----推測(cè)----驗(yàn)證的過(guò)程中,學(xué)習(xí)和理解原電池的概念和原理。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索和討論組成原電池的條件。最后,讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)一個(gè)原電池以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力。根據(jù)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、心理特點(diǎn)和教學(xué)內(nèi)容的實(shí)際需要,采取了啟發(fā)、討論、實(shí)驗(yàn)探究等教學(xué)方法,并結(jié)合多媒體進(jìn)行教學(xué)。
第 2 頁(yè) * 共 9 頁(yè) ? 教學(xué)準(zhǔn)備
1.對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組:四人為一個(gè)小組
2.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備:每組一個(gè)靈敏電流計(jì),兩片銅片、兩片鋅片、一根石墨電極、一節(jié)干電池、兩杯相同濃度的硫酸、一杯硫酸銅溶液、一杯無(wú)水乙醇、一杯水、一顆葡萄(或小西紅柿等水果)。
3.制作銅鋅原電池工作原理的模擬動(dòng)畫
4.場(chǎng)地:有多媒體放映設(shè)備的實(shí)驗(yàn)室
? 教學(xué)過(guò)程(課堂實(shí)錄)
【引入】我們的生活中離不開各種電池。大到宇宙火箭、人造衛(wèi)星,小到照相機(jī)、手機(jī),都要用到各種各樣的電池。如:干電池、蓄電池、充電電池、高能電池等。其實(shí),這些電池都是應(yīng)用原電池的原理制成的。那么到底什么是原電池?它的工作原理怎樣?今天我們就想通過(guò)一些實(shí)驗(yàn)一起來(lái)研究一下原電池的原理。
【板書】第四節(jié)原電池原理及其應(yīng)用
【實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)】介紹實(shí)驗(yàn)桌上的物品,指導(dǎo)學(xué)生做以下三個(gè)實(shí)驗(yàn): 1.將鋅片插入稀硫酸中 2.將銅片插入稀硫酸中 3.將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中 說(shuō)明實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng),要求同學(xué)認(rèn)真觀察現(xiàn)象,并思考原因
【學(xué)生活動(dòng)】實(shí)驗(yàn)并觀察現(xiàn)象
【學(xué)生回答】 1.鋅片上有氣泡,因?yàn)殇\能和稀硫酸反應(yīng)放出氫氣 2.銅片上沒(méi)有氣泡,因?yàn)殂~不能和稀硫酸反應(yīng) 3.銅片上有氣泡
【設(shè)疑】銅片上的氣體是哪里來(lái)的?
【學(xué)生討論】學(xué)生激烈討論,討論的焦點(diǎn)問(wèn)題有:、銅片上的氣體是什么?(學(xué)生認(rèn)為可能是氫氣或 SO 2 或是氧氣。最
第 3 頁(yè) * 共 9 頁(yè) 后同學(xué)認(rèn)為最有可能的是氫氣。本處不展開)、氫離子轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃馑璧碾娮訌暮味鴣?lái)?(學(xué)生提出許多假設(shè))
學(xué)生甲:電子應(yīng)是銅失去的,因?yàn)闅馀菔窃阢~片上產(chǎn)生的。
學(xué)生乙:電子應(yīng)是鋅失去的,因?yàn)殇\比銅活潑,易失去電子。
學(xué)生甲:電子應(yīng)是銅失去的,若是鋅失去電子,氣泡應(yīng)該出現(xiàn)在鋅片上,怎么會(huì)在銅片上出現(xiàn)氣泡呢?
學(xué)生乙:鋅片失去的電子可以通過(guò)導(dǎo)線傳遞到銅片上,溶液中的氫離子在銅片上得到電子,因此,銅片上有氣泡。
學(xué)生丙:既然電子是鋅片失去的,氫離子為什么不直接在鋅片上得電子,而要到銅片上得電子呢?(對(duì)這個(gè)問(wèn)題學(xué)生感到難以回答,期待老師的評(píng)判和解釋。但老師不必急于回答)
【引導(dǎo)】電子究竟是鋅片還是銅片失去的,我們可以用實(shí)驗(yàn)來(lái)證明。那么,如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明鋅片上的電子是否通過(guò)導(dǎo)線轉(zhuǎn)移到了銅片上?
【學(xué)生回答】在銅片和鋅片中間連接一個(gè)靈敏電流計(jì),檢測(cè)有無(wú)電流
【實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)】使用靈敏電流計(jì)的注意事項(xiàng)
【學(xué)生活動(dòng)】實(shí)驗(yàn)并觀察現(xiàn)象
【學(xué)生回答】現(xiàn)象:電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn) 結(jié)論:有電流流過(guò),說(shuō)明導(dǎo)線中有電子流過(guò),說(shuō)明氫離子得到的電子確實(shí)是鋅片失去,通過(guò)導(dǎo)線傳遞到銅片上的。(但是,對(duì)于剛才同學(xué)提出的問(wèn)題,即“既然電子是鋅片失去的,氫離子為什么不直接在鋅片上得電子,而要到銅片上得電子呢?”還是覺(jué)得難以解釋。)
【動(dòng)畫演示】由于鋅片失去電子后產(chǎn)生鋅離子,鋅片的周圍有許多來(lái)不及擴(kuò)散到溶液中去的鋅離子,對(duì)氫離子有排斥作用,使氫離子很難在鋅片上直接得到電子
【學(xué)生小結(jié)】鋅片:較活潑,電子流出,發(fā)生氧化反應(yīng) Zn - 2e=H 2 ↑ 能量變化:化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/p>
【板書】 1.原電池的概念:
第 4 頁(yè) * 共 9 頁(yè) 【實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)】給你一節(jié)干電池,用實(shí)驗(yàn)證明銅鋅原電池的正負(fù)極
【學(xué)生活動(dòng)】實(shí)驗(yàn)并觀察現(xiàn)象
【學(xué)生回答】現(xiàn)象:測(cè)干電池時(shí),電流計(jì)指針偏向正極方向,測(cè)銅鋅原電池時(shí),電流計(jì)指針偏向銅片方向 結(jié)論:鋅片為負(fù)極,銅片為正極
【板書】 2.原電池的原理: 負(fù)極:電子流出,較活潑,(鋅片): Zn - 2e=H 2 ↑(還原反應(yīng))
【引導(dǎo)】 寫出銅鋅原電池的總反應(yīng)方程式,并比較其與鋅片直接跟稀硫酸反應(yīng)有何異同。總反應(yīng)方程式為: Zn+2H + =Zn 2+ +H 2 ↑ 相同點(diǎn):總反應(yīng)方程式相同 不同點(diǎn):電子轉(zhuǎn)移途徑不同
【過(guò)渡】 原電池的實(shí)質(zhì)是氧化還原反應(yīng),氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池,那么構(gòu)成原電池要有哪些條件呢?
【板書】 3.組成原電池的條件
【實(shí)驗(yàn)習(xí)題】請(qǐng)用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證下列哪些裝置構(gòu)成原電池?并據(jù)此對(duì)比分析,討論構(gòu)成原電池的條件。
【學(xué)生活動(dòng)】實(shí)驗(yàn)并觀察現(xiàn)象。
【學(xué)生回答】 C、D、H 構(gòu)成原電池
第 5 頁(yè) * 共 9 頁(yè) 【學(xué)生討論】
(通過(guò)對(duì)比分析、討論和補(bǔ)充、修改,最后得出組成原電池的條件)
學(xué)生甲:從 A、B 不構(gòu)成原電池可知,構(gòu)成原電池必須有兩種活動(dòng)性不同的金屬 作電極。從 F、G 不構(gòu)成原電池可知,要組成原電池還必須構(gòu)成閉合回路
學(xué)生乙: H 也構(gòu)成原電池,是因?yàn)樗仕嵝裕f(shuō)明構(gòu)成原電池需酸溶液。
學(xué)生丙: D 也能構(gòu)成原電池,說(shuō)明構(gòu)成原電池不一定要酸溶液,也可以是鹽溶液,結(jié)合 E 可知,構(gòu)成原電池電極材料必須與電解質(zhì)溶液接觸。
學(xué)生丁:從 C 可知,電極材料也可以是象石墨這樣能導(dǎo)電的非金屬。
【學(xué)生小結(jié)】組成原電池的條件: ①有兩種活動(dòng)性不同的金屬(或一種是非金屬導(dǎo)體)作電極 ②電極材料均插入電解質(zhì)溶液中 ③兩極相連形成閉合回路
【練習(xí)】對(duì)于上述能組成原電池的裝置,分析正負(fù)極和發(fā)生的電極反應(yīng)(在學(xué)生回答過(guò)程中,教師引導(dǎo)學(xué)生注意正極材料本身并未發(fā)生變化,負(fù)極和電解質(zhì)溶液之間發(fā)生了氧化還原反應(yīng))
【追問(wèn)】假如把上述 C 裝置的電極改為 Cu 和 Ag,能組成原電池嗎? 【學(xué)生回答】不能,要構(gòu)成原電池,負(fù)極和電解質(zhì)溶液之間必須有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)
【練習(xí)】請(qǐng)同學(xué)結(jié)合組成原電池的條件,將氧化還原反應(yīng): Fe+Cu 2+ =Cu+Fe 2+ 設(shè)計(jì)成 一個(gè)原電池。
【學(xué)生回答】負(fù)極:鐵正極:銅電解質(zhì)溶液:硫酸銅
【學(xué)生補(bǔ)充】正極材料還可以是石墨或比鐵不活潑的其他金屬,電解質(zhì)溶液中必須含 Cu 2+,除硫酸銅外,還可以是氯化銅、硝酸銅等。
【小結(jié)】按板書的內(nèi)容,歸納本書的內(nèi)容和要點(diǎn)
【布置作業(yè)】 1、課本習(xí)題
一、l、3、4,二、l、2、3 2、回家搜集廢干電池并拆開,弄清它的構(gòu)造及原理。
? 評(píng)價(jià)方案
第 6 頁(yè) * 共 9 頁(yè) 本課時(shí)為實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式,本課時(shí)教學(xué)是否成功,筆者認(rèn)為,應(yīng)從以下幾個(gè)方面綜合考慮:
? 教材處理是否合理。
探究性教學(xué)要對(duì)教材內(nèi)容有所揚(yáng)棄。探究性教學(xué)要以大綱為依據(jù),教材僅僅是本參考書。因?yàn)楝F(xiàn)有教材的知識(shí)大都是以陳述性方式直接呈現(xiàn),而探究性教學(xué)要求教材提供問(wèn)題情景和解決問(wèn)題所必需的事實(shí)材料,而不只是結(jié)論的堆砌,因此,探究性教學(xué)首先要求對(duì)現(xiàn)有教材作適當(dāng)處理。
? 教學(xué)過(guò)程是否優(yōu)化。
優(yōu)化的教學(xué)過(guò)程就是靈活機(jī)智地運(yùn)用各種教學(xué)策略。如激勵(lì)性策略,即使用鼓勵(lì)性語(yǔ)言,肯定學(xué)生任何一個(gè)微小的閃光點(diǎn);自主性策略,即要求設(shè)計(jì)的問(wèn)題有一定思維含量,討論要注重實(shí)效性,討論過(guò)程要注意學(xué)法指導(dǎo),并培養(yǎng)學(xué)生善于思考、勇于提出問(wèn)題的習(xí)慣;診斷性策略,即教學(xué)過(guò)程中經(jīng)常注意學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,根據(jù)反饋的信息調(diào)整教學(xué)程序;創(chuàng)造性策略,即鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑,發(fā)表不同意見尤其是創(chuàng)造性的意見。
? 教學(xué)效果是否顯著。
教學(xué)效果就是教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度。首先,學(xué)生要有良好的學(xué)習(xí)狀態(tài),如學(xué)生學(xué)習(xí)興趣濃厚,思維得到很好的啟發(fā),教學(xué)過(guò)程中學(xué)生參與面廣、參與時(shí)間長(zhǎng)、參與空間大等;其次,好、中、差不同水平層次的學(xué)生的知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)、情感目標(biāo)要基本達(dá)成或得到一定程度的發(fā)展。
《 原電池原理及其應(yīng)用》第一課時(shí)教學(xué)案例說(shuō)明
本節(jié)課采用實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué),既符合化學(xué)的學(xué)科特點(diǎn),也符合學(xué)生的心理和思維的發(fā)展特點(diǎn)。
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)事實(shí)是最具有說(shuō)服力的。
本節(jié)課以實(shí)驗(yàn)事實(shí)設(shè)疑,又以實(shí)驗(yàn)事實(shí)釋疑,讓學(xué)生從直觀、生動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行推理和分析,再通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析的結(jié)果。這樣得出的結(jié)論學(xué)生才能真正理解和牢固掌握。
從學(xué)生的心理特點(diǎn)來(lái)看,高二的學(xué)生對(duì)新鮮事物有強(qiáng)烈的好奇心和探索欲
第 7 頁(yè) * 共 9 頁(yè) 望,對(duì)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(shí)驗(yàn)探究是讓學(xué)生在具體實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上分析問(wèn)題得出結(jié)論,符合學(xué)生的思維特點(diǎn),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(jí)階段,尚不成熟,這就決定了他們還不能成為完全獨(dú)立的探索主體,探索活動(dòng)需要在教師的組織引導(dǎo)下,有目的有計(jì)劃地進(jìn)行。教師的作用是“引導(dǎo)和啟發(fā)”,即引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考,主動(dòng)探索,當(dāng)學(xué)生的思考和探索遇到困難時(shí),及時(shí)給予啟發(fā)、提示、點(diǎn)撥,以幫助學(xué)生順利地開展實(shí)驗(yàn)探索活動(dòng),既不是灌輸也不能放任自流。
因此,本節(jié)課的部分實(shí)驗(yàn)是由教師預(yù)先設(shè)計(jì)的,但同樣起到了實(shí)驗(yàn)探究應(yīng)有的作用。本節(jié)課應(yīng)給學(xué)生充分的討論時(shí)間和自由發(fā)表意見的機(jī)會(huì)。因?yàn)樾〗M的每個(gè)成員的知識(shí)水平存在差異,對(duì)問(wèn)題的分析能力不同,充分的討論有利于組內(nèi)的交流和互助,使實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)成為全體同學(xué)而不是部分尖子生的活動(dòng)。
在實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程中,學(xué)生肯定發(fā)現(xiàn)了不少新問(wèn)題,心里有很多想法,其中不乏正確的和錯(cuò)誤的、常規(guī)的和富于創(chuàng)新的想法。因此要讓學(xué)生把他的想法表達(dá)出來(lái),這既能豐富學(xué)生對(duì)原理和正確結(jié)論的多角度的認(rèn)識(shí),也是對(duì)學(xué)生探究精神的一種肯定和保護(hù)。
由于本節(jié)課采取討論式和學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的教學(xué)模式,課堂組織尤為重要。應(yīng)在課前對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組,四人為一小組較合適,以便于學(xué)生展開實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)和討論。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)和討論過(guò)程中,教師應(yīng)深入學(xué)生中,接受反饋信息,及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題并加以個(gè)別指導(dǎo)。
本節(jié)課實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注意:、鋅片及時(shí)從溶液中取出、注意靈敏電流計(jì)的量程
《原電池原理及其應(yīng)用》課堂教學(xué)點(diǎn)評(píng) : 樂(lè)清市教研室 / 馬金余
今年 11 月 26 日,在虹橋中學(xué)召開了樂(lè)清市高中化學(xué)探究式課堂教學(xué)研討
第 8 頁(yè) * 共 9 頁(yè) 會(huì),邵益君老師為大家上了一節(jié)題為《原電池原理及其應(yīng)用》的公開課,本案例系該課的教學(xué)實(shí)錄。
公開課后,聽課教師對(duì)公開課作了高度的評(píng)價(jià),歸納如下:、合理處理教材內(nèi)容。一方面,對(duì)教材中的探究性內(nèi)容進(jìn)行深刻挖掘;另一方面,對(duì)教材中不適宜探究性教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚a(bǔ)充一些問(wèn)題情景,拓展了教材的思想內(nèi)涵。、講究探究教學(xué)策略。首先,在教學(xué)過(guò)程中制造一個(gè)寬松民主的氛圍,有利于學(xué)生互相討論、主動(dòng)發(fā)言,并大膽質(zhì)疑,提出一些獨(dú)特的想法,學(xué)生主體作用得到充分發(fā)揮;其次,設(shè)置的問(wèn)題恰到好處,并具有一定的發(fā)散性,學(xué)生不能立即作答,但通過(guò)一段時(shí)間的思維,不同水平層次的學(xué)生可從不同方向去思考,得到他自己認(rèn)為合理的答案;第三,每次討論時(shí),給學(xué)生足夠的時(shí)間和空間,使討論較充分和徹底;第四,課堂組織嚴(yán)密,一個(gè)問(wèn)題提出后,首先在組內(nèi)討論,討論后各組在中心發(fā)言時(shí)又會(huì)引發(fā)組間討論,公開課中,師生對(duì)話、生生對(duì)話不斷,整堂課氣氛熱烈而有序。、突出實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)作用。本課時(shí)中問(wèn)題背景的設(shè)置、討論后假設(shè)的驗(yàn)證、到最后規(guī)律的得出都是通過(guò)學(xué)生親自動(dòng)手獲得,這不僅提高了學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能,使學(xué)生有了親身體驗(yàn),更使學(xué)生懂得了實(shí)驗(yàn)是化學(xué)知識(shí)的來(lái)源,也是化學(xué)最高法庭,使學(xué)生明白尊重事實(shí)、實(shí)事求是是科學(xué)研究的最基本精神。、發(fā)揮媒體輔助功能。本課時(shí)多媒體課件制作精美,給人以美的享受,借助現(xiàn)代媒體生動(dòng)直觀地展示原電池原理,有利于學(xué)生突破原電池原理這一教學(xué)難點(diǎn)。、教師有較強(qiáng)的課堂駕馭能力。公開課中,學(xué)生會(huì)偶而提出課前沒(méi)有預(yù)設(shè)的問(wèn)題,邵老師都能臨時(shí)調(diào)整教學(xué)程序,對(duì)學(xué)生臨時(shí)提出的一些有意義的問(wèn)題,或討論,或解釋,作了適當(dāng)?shù)奶幚怼?/p>
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第二篇:原電池原理及其應(yīng)用-教學(xué)案例評(píng)析
《原電池原理及其應(yīng)用》
第一課時(shí)教學(xué)案例評(píng)析
教材分析 本節(jié)內(nèi)容是電化學(xué)中的重要知識(shí)。由于學(xué)生之前沒(méi)有電化學(xué)的基礎(chǔ),理解原電池原理有一定的難度。
第一課時(shí)的主要內(nèi)容有:原電池的概念、原理、組成原電池的條件。原電池原理和組成條件是本節(jié)課的重點(diǎn),原電池原理是本節(jié)課的難點(diǎn)。
本節(jié)教材設(shè)置了大量的探究教學(xué)素材,富有深刻的探究教學(xué)思想內(nèi)涵。首先,新課引入的兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)為探究教學(xué)創(chuàng)設(shè)了問(wèn)題情景,當(dāng)學(xué)生觀察到“銅片上產(chǎn)生氣泡”這一反常的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,就會(huì)情不自禁地提出一系列問(wèn)題,產(chǎn)生強(qiáng)烈的探索欲望,并提出各種各樣的假設(shè);緊接著,通過(guò)(4-15)演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供“實(shí)證性”材料,學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的邏輯推理,得出相關(guān)結(jié)論;當(dāng)學(xué)生理解原電池的原理后,教材又設(shè)置了一個(gè)討論題,讓學(xué)生自己歸納“組成原電池的條件”。同時(shí),課本后面的“家庭小實(shí)驗(yàn)----水果電池”,習(xí)題中的“用銅、銀和硝酸溶液設(shè)計(jì)一個(gè)原電池”都是本課時(shí)探究教學(xué)內(nèi)容的應(yīng)用和延伸。
? 學(xué)情分析 指導(dǎo)思想:以學(xué)生為主體,讓學(xué)生自主地參與知識(shí)的獲得過(guò)程,并給學(xué)生充分的表達(dá)自己想法的機(jī)會(huì)。學(xué)生初次接觸電化學(xué)知識(shí),對(duì)原電池的工作原理有神秘感和探索欲望。要充分利用學(xué)生的好奇心和求知欲,設(shè)計(jì)層層實(shí)驗(yàn)和問(wèn)題情境,使學(xué)生在自主實(shí)驗(yàn)、積極思考和相互討論中自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。在教學(xué)內(nèi)容的安排上,按照從易到難,從實(shí)踐到理論再到實(shí)踐的順序,首先通過(guò)一組實(shí)驗(yàn),引入課題。在實(shí)驗(yàn)----觀察----討論----推測(cè)----驗(yàn)證的過(guò)程中,學(xué)習(xí)和理解原電池的概念和原理。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索和討論組成原電池的條件。最后,讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)一個(gè)原電池以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力。根據(jù)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、心理特點(diǎn)和教學(xué)內(nèi)容的實(shí)際需要,采取了啟發(fā)、討論、實(shí)驗(yàn)探究等教學(xué)方法,并結(jié)合多媒體進(jìn)行教學(xué)。
教學(xué)目標(biāo)
第 1 頁(yè) * 共 6 頁(yè) 1.知識(shí)目標(biāo):理解原電池原理,掌握構(gòu)成原電池的條件,會(huì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的原電池設(shè)計(jì)。
2.情感目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和依據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)得出結(jié)論的科學(xué)態(tài)度,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。
3.能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、語(yǔ)言表達(dá)能力。培養(yǎng)學(xué)生正向思維、逆向思維、發(fā)散思維能力。
? 教學(xué)過(guò)程
【引入】我們的生活中離不開各種電池。大到宇宙火箭、人造衛(wèi)星,小到照相機(jī)、手機(jī),都要用到各種各樣的電池。如:干電池、蓄電池、充電電池、高能電池等。其實(shí),這些電池都是應(yīng)用原電池的原理制成的。那么到底什么是原電池?它的工作原理怎樣?今天我們就想通過(guò)一些實(shí)驗(yàn)一起來(lái)研究一下原電池的原理。
【板書】第四節(jié)原電池原理及其應(yīng)用
【實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)】介紹實(shí)驗(yàn)桌上的物品,指導(dǎo)學(xué)生做以下三個(gè)實(shí)驗(yàn): 1.將鋅片插入稀硫酸中 2.將銅片插入稀硫酸中 3.將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中 說(shuō)明實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng),要求同學(xué)認(rèn)真觀察現(xiàn)象,并思考原因
【學(xué)生活動(dòng)】實(shí)驗(yàn)并觀察現(xiàn)象
【學(xué)生回答】 1.鋅片上有氣泡,因?yàn)殇\能和稀硫酸反應(yīng)放出氫氣 2.銅片上沒(méi)有氣泡,因?yàn)殂~不能和稀硫酸反應(yīng) 3.銅片上有氣泡
【設(shè)疑】銅片上的氣體是哪里來(lái)的?
【學(xué)生討論】學(xué)生激烈討論,討論的焦點(diǎn)問(wèn)題有:、銅片上的氣體是什么?(學(xué)生認(rèn)為可能是氫氣或 SO 2 或是氧氣。最后同學(xué)認(rèn)為最有可能的是氫氣。本處不展開)
第 2 頁(yè) * 共 6 頁(yè) 2、氫離子轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃馑璧碾娮訌暮味鴣?lái)?(學(xué)生提出許多假設(shè))
學(xué)生甲:電子應(yīng)是銅失去的,因?yàn)闅馀菔窃阢~片上產(chǎn)生的。
學(xué)生乙:電子應(yīng)是鋅失去的,因?yàn)殇\比銅活潑,易失去電子。
學(xué)生甲:電子應(yīng)是銅失去的,若是鋅失去電子,氣泡應(yīng)該出現(xiàn)在鋅片上,怎么會(huì)在銅片上出現(xiàn)氣泡呢?
學(xué)生乙:鋅片失去的電子可以通過(guò)導(dǎo)線傳遞到銅片上,溶液中的氫離子在銅片上得到電子,因此,銅片上有氣泡。
學(xué)生丙:既然電子是鋅片失去的,氫離子為什么不直接在鋅片上得電子,而要到銅片上得電子呢?(對(duì)這個(gè)問(wèn)題學(xué)生感到難以回答,期待老師的評(píng)判和解釋。但老師不必急于回答)
【引導(dǎo)】電子究竟是鋅片還是銅片失去的,我們可以用實(shí)驗(yàn)來(lái)證明。那么,如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明鋅片上的電子是否通過(guò)導(dǎo)線轉(zhuǎn)移到了銅片上?
【學(xué)生回答】在銅片和鋅片中間連接一個(gè)靈敏電流計(jì),檢測(cè)有無(wú)電流
【實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)】使用靈敏電流計(jì)的注意事項(xiàng)
【學(xué)生活動(dòng)】實(shí)驗(yàn)并觀察現(xiàn)象
【學(xué)生回答】現(xiàn)象:電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn) 結(jié)論:有電流流過(guò),說(shuō)明導(dǎo)線中有電子流過(guò),說(shuō)明氫離子得到的電子確實(shí)是鋅片失去,通過(guò)導(dǎo)線傳遞到銅片上的。(但是,對(duì)于剛才同學(xué)提出的問(wèn)題,即“既然電子是鋅片失去的,氫離子為什么不直接在鋅片上得電子,而要到銅片上得電子呢?”還是覺(jué)得難以解釋。)
【動(dòng)畫演示】由于鋅片失去電子后產(chǎn)生鋅離子,鋅片的周圍有許多來(lái)不及擴(kuò)散到溶液中去的鋅離子,對(duì)氫離子有排斥作用,使氫離子很難在鋅片上直接得到電子
【學(xué)生小結(jié)】鋅片:較活潑,電子流出,發(fā)生氧化反應(yīng) Zn - 2e=H 2 ↑ 能量變化:化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/p>
【板書】 1.原電池的概念:
【實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)】給你一節(jié)干電池,用實(shí)驗(yàn)證明銅鋅原電池的正負(fù)極
第 3 頁(yè) * 共 6 頁(yè) 【學(xué)生活動(dòng)】實(shí)驗(yàn)并觀察現(xiàn)象
【學(xué)生回答】現(xiàn)象:測(cè)干電池時(shí),電流計(jì)指針偏向正極方向,測(cè)銅鋅原電池時(shí),電流計(jì)指針偏向銅片方向 結(jié)論:鋅片為負(fù)極,銅片為正極
【板書】 2.原電池的原理: 負(fù)極:電子流出,較活潑,(鋅片): Zn - 2e=H 2 ↑(還原反應(yīng))
【引導(dǎo)】 寫出銅鋅原電池的總反應(yīng)方程式,并比較其與鋅片直接跟稀硫酸反應(yīng)有何異同。總反應(yīng)方程式為: Zn+2H + =Zn 2+ +H 2 ↑ 相同點(diǎn):總反應(yīng)方程式相同 不同點(diǎn):電子轉(zhuǎn)移途徑不同
【過(guò)渡】 原電池的實(shí)質(zhì)是氧化還原反應(yīng),氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池,那么構(gòu)成原電池要有哪些條件呢?
【板書】 3.組成原電池的條件
【學(xué)生活動(dòng)】實(shí)驗(yàn)并觀察現(xiàn)象。
【學(xué)生回答】 C、D、H 構(gòu)成原電池
【學(xué)生討論】
(通過(guò)對(duì)比分析、討論和補(bǔ)充、修改,最后得出組成原電池的條件)
學(xué)生甲:從 A、B 不構(gòu)成原電池可知,構(gòu)成原電池必須有兩種活動(dòng)性不同的金屬 作電極。從 F、G 不構(gòu)成原電池可知,要組成原電池還必須構(gòu)成閉合回路
學(xué)生乙: H 也構(gòu)成原電池,是因?yàn)樗仕嵝裕f(shuō)明構(gòu)成原電池需酸溶液。
學(xué)生丙: D 也能構(gòu)成原電池,說(shuō)明構(gòu)成原電池不一定要酸溶液,也可以是鹽溶液,結(jié)合 E 可知,構(gòu)成原電池電極材料必須與電解質(zhì)溶液接觸。
學(xué)生丁:從 C 可知,電極材料也可以是象石墨這樣能導(dǎo)電的非金屬。
【學(xué)生小結(jié)】組成原電池的條件: ①有兩種活動(dòng)性不同的金屬(或一種是非金屬導(dǎo)體)作電極 ②電極材料均插入電解質(zhì)溶液中 ③兩極相連形成閉合回路
【練習(xí)】對(duì)于上述能組成原電池的裝置,分析正負(fù)極和發(fā)生的電極反應(yīng)(在學(xué)生回答過(guò)程中,教師引導(dǎo)學(xué)生注意正極材料本身并未發(fā)生變化,負(fù)極和電解質(zhì)
第 4 頁(yè) * 共 6 頁(yè) 溶液之間發(fā)生了氧化還原反應(yīng))
【追問(wèn)】假如把上述 C 裝置的電極改為 Cu 和 Ag,能組成原電池嗎? 【學(xué)生回答】不能,要構(gòu)成原電池,負(fù)極和電解質(zhì)溶液之間必須有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)
【練習(xí)】請(qǐng)同學(xué)結(jié)合組成原電池的條件,將氧化還原反應(yīng): Fe+Cu 2+ =Cu+Fe 2+ 設(shè)計(jì)成 一個(gè)原電池。
【學(xué)生回答】負(fù)極:鐵正極:銅電解質(zhì)溶液:硫酸銅
【學(xué)生補(bǔ)充】正極材料還可以是石墨或比鐵不活潑的其他金屬,電解質(zhì)溶液中必須含 Cu 2+,除硫酸銅外,還可以是氯化銅、硝酸銅等。
【小結(jié)】按板書的內(nèi)容,歸納本書的內(nèi)容和要點(diǎn)
【布置作業(yè)】 1、課本習(xí)題
一、l、3、4,二、l、2、3 2、回家搜集廢干電池并拆開,弄清它的構(gòu)造及原理。
教學(xué)反思
本課時(shí)為實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式,本課時(shí)教學(xué)是否成功,筆者認(rèn)為,應(yīng)從以下幾個(gè)方面綜合考慮:
? 教材處理是否合理。
探究性教學(xué)要對(duì)教材內(nèi)容有所揚(yáng)棄。探究性教學(xué)要以大綱為依據(jù),教材僅僅是本參考書。因?yàn)楝F(xiàn)有教材的知識(shí)大都是以陳述性方式直接呈現(xiàn),而探究性教學(xué)要求教材提供問(wèn)題情景和解決問(wèn)題所必需的事實(shí)材料,而不只是結(jié)論的堆砌,因此,探究性教學(xué)首先要求對(duì)現(xiàn)有教材作適當(dāng)處理。
? 教學(xué)過(guò)程是否優(yōu)化。
優(yōu)化的教學(xué)過(guò)程就是靈活機(jī)智地運(yùn)用各種教學(xué)策略。如激勵(lì)性策略,即使用鼓勵(lì)性語(yǔ)言,肯定學(xué)生任何一個(gè)微小的閃光點(diǎn);自主性策略,即要求設(shè)計(jì)的問(wèn)題有一定思維含量,討論要注重實(shí)效性,討論過(guò)程要注意學(xué)法指導(dǎo),并培養(yǎng)學(xué)生善于思考、勇于提出問(wèn)題的習(xí)慣;診斷性策略,即教學(xué)過(guò)程中經(jīng)常注意學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,根據(jù)反饋的信息調(diào)整教學(xué)程序;創(chuàng)造性策略,即鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑,發(fā)表不同意見尤其是創(chuàng)造性的意見。
第 5 頁(yè) * 共 6 頁(yè) ? 教學(xué)效果是否顯著。
教學(xué)效果就是教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度。首先,學(xué)生要有良好的學(xué)習(xí)狀態(tài),如學(xué)生學(xué)習(xí)興趣濃厚,思維得到很好的啟發(fā),教學(xué)過(guò)程中學(xué)生參與面廣、參與時(shí)間長(zhǎng)、參與空間大等;其次,好、中、差不同水平層次的學(xué)生的知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)、情感目標(biāo)要基本達(dá)成或得到一定程度的發(fā)展。
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第三篇:原電池原理的教學(xué)案例.
【標(biāo)題】
蘇教版高一年級(jí)原電池的教學(xué)設(shè)計(jì)
杭州市蕭山六中 邱新德 311261 chisasa@163.com
一、設(shè)計(jì)思想
指導(dǎo)思想: 為學(xué)生創(chuàng)設(shè)好學(xué)習(xí)、研究的環(huán)境,把時(shí)間留給學(xué)生,把想象的空間留給學(xué)生,把認(rèn)知過(guò)程留給學(xué)生。
理論依據(jù):根據(jù)能量守恒定律,“變化都是由能量驅(qū)使的”,能量從高到低是自發(fā)過(guò)程,從能量的角度來(lái)分析原電池中所發(fā)生的變化。
設(shè)計(jì)特色:創(chuàng)設(shè)相關(guān)的情境,幫助學(xué)生理解并應(yīng)用能量守恒定律解釋原電池中的電子流向、電極及其反應(yīng)、溶液中的離子移動(dòng)等變化過(guò)程。
二、教材分析
1.分析《課程標(biāo)準(zhǔn)》、《學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見》對(duì)本課教學(xué)內(nèi)容的要求。2.分析本課內(nèi)容的組成成分和在模塊學(xué)習(xí)中的地位和作用;
三、學(xué)情分析
1.學(xué)生已有的認(rèn)知水平和能力基礎(chǔ):對(duì)于電化學(xué)來(lái)講,學(xué)生的認(rèn)知還是處于空白狀態(tài),加上目前多數(shù)學(xué)校都是以講題為主來(lái)提高學(xué)生的成績(jī),學(xué)生的分析能力明顯不足,理解能力也亟待加強(qiáng),因此,本節(jié)內(nèi)容從以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,學(xué)生理解得都不好很普遍。
2.本課中學(xué)生可能遇到的困難:電池中電能的能量來(lái)源,為什么正極上只發(fā)生還原反
第1頁(yè),共7頁(yè) 應(yīng)、負(fù)極上只發(fā)生氧化反應(yīng),或者把正負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)弄錯(cuò)。
四、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與能力:
1.使學(xué)生了解原電池的概念和組成條件,理解原電池的化學(xué)原理。2.初步掌握形成原電池的基本條件。能正確規(guī)范書寫電極反應(yīng)方程式。能初步根據(jù)典型的氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池。過(guò)程與方法:
1.通過(guò)對(duì)比水電站的工作原理,培養(yǎng)學(xué)生觀察分析能力和知識(shí)遷移能力。2.通過(guò)電子在電路中的流向分析電極上發(fā)生的反應(yīng)。態(tài)度情感價(jià)值觀:
1.通過(guò)電池方方面面知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度。
2.激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與投身科學(xué)追求真理的積極情感。
五、重點(diǎn)難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):原電池能量來(lái)源、電極及電極反應(yīng)。
教學(xué)難點(diǎn):許多學(xué)生把精力放在了原電池的裝置上,忽視了原電池工作時(shí)的能量變化及電極反應(yīng)。
六、教學(xué)策略與手段
本課運(yùn)用參照水電站的能量轉(zhuǎn)換的方式、結(jié)合能量守恒原理,使學(xué)生理解原電池工作時(shí)的能量來(lái)源,通過(guò)電路中的電子流向,分析不同電極上所發(fā)生的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)。
七、課前準(zhǔn)備
1.教師的教學(xué)準(zhǔn)備;圖片收集、課件制作 2.教學(xué)用具:Zn、Cu、稀H2SO4溶液、電流計(jì)
八、教學(xué)過(guò)程
這是教學(xué)設(shè)計(jì)的主體部分。分幾個(gè)環(huán)節(jié)具體說(shuō)明教師指導(dǎo)活動(dòng)、學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)及師生交互活動(dòng)。一般應(yīng)采用文字?jǐn)⑹黾狱c(diǎn)評(píng)的格式,不要采用表格或流程圖的形式。
電已經(jīng)成為生產(chǎn)中無(wú)法缺少的能源,就連生活中也無(wú)法離開電。曾經(jīng)有一個(gè)
第2頁(yè),共7頁(yè) 冰箱企業(yè)為了說(shuō)明冰箱省電,在廣告中說(shuō)他們的冰箱一天只需一只5號(hào)電池。你會(huì)相信嗎?
一只5號(hào)電池中到底會(huì)含有多少“電量”呢?學(xué)完了這節(jié)課之后再作回答。
(一)原電池
1.讓學(xué)生感觸化學(xué)鋅與稀硫酸反應(yīng)的能量變化
[學(xué)生實(shí)驗(yàn)]在試管中先加入鋅粒,再加入5mL稀硫酸。一分鐘后,觸摸試管外壁。
讓學(xué)生感覺(jué)試管已經(jīng)有些燙手,證明反應(yīng)可以放出較多的能量。
2.能量守恒定律:能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中其總量不變。
展示三峽大壩圖片,并同時(shí)引用毛澤東《水調(diào)歌頭 游泳》,激發(fā)學(xué)生想象力。高峽是指水位很高,此時(shí)水的勢(shì)能很大。
圖1 三峽大壩電腦效果圖
三峽大壩將水能變成了電能!這就是一個(gè)能量守恒的例子,大壩并沒(méi)有產(chǎn)生新的能量,而是將大壩里的水具有的一部分能量通過(guò)相應(yīng)的裝置-整.....套發(fā)電裝置,轉(zhuǎn)變成了電能。
3.三峽大壩將水的能量轉(zhuǎn)變成電能,鋅與稀硫酸反應(yīng)放出的能量也能轉(zhuǎn)變成電能嗎?燃燒反應(yīng)也能放出熱量,中和反應(yīng)也可以放熱,這些反應(yīng)中放出的熱量,怎樣才能轉(zhuǎn)變成電能呢?
4.有了象三峽電站這樣的大型電站,我國(guó)還擁有許多的電站,那為什么需
第3頁(yè),共7頁(yè) 要電池?哪些地方需要電池呢?
在許多用電不方便的地方,比如手機(jī)、助聽器以及許多特定的地方,電池可以提供普通電源無(wú)法提供的電能。這里就是要讓學(xué)生對(duì)電池能“提供能量”樹立牢固的印象。
5.聽MP3的時(shí)候,電池里的“電”會(huì)很快被用完了,這是為什么呢?
電池就是通過(guò)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)時(shí)釋放的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能,而電池的體積就那么一點(diǎn)點(diǎn)大,里面的物質(zhì)總是很有限的,當(dāng)電池中的用來(lái)提供能量的物質(zhì)消耗完了的時(shí)候,反應(yīng)也就停止了,沒(méi)有了能量,電池也就沒(méi)“電”了。
通過(guò)對(duì)電池是一個(gè)有限的能量源的確認(rèn),讓學(xué)生明確電池的能量來(lái)源是“物質(zhì)變化”所產(chǎn)生的。
6.需要一個(gè)什么樣的裝置?
[學(xué)生實(shí)驗(yàn)]電流計(jì)中指針偏轉(zhuǎn),說(shuō)明已經(jīng)有了電流。
只需要把一塊鋅片和一塊銅片,放進(jìn)盛有稀硫酸的燒杯里,就可以構(gòu)成原電池了。原來(lái)裝置還很簡(jiǎn)單。
7.在這個(gè)裝置中,反應(yīng)放出的能量為什么會(huì)轉(zhuǎn)變成電能? 結(jié)合前面的圖片,了解水電站的工作簡(jiǎn)單原理: A.具有較高的能量的水(筑壩)B.能量以一定的方式轉(zhuǎn)換(水高速流下帶動(dòng)發(fā)電機(jī))對(duì)照右圖來(lái)看這個(gè)可以產(chǎn)生電流的裝置:
(1)金屬鋅中的電子能量比銅的電子的能量高,所以鋅的電子可以通過(guò)導(dǎo)線“沖向”銅。就像像壩上的水沿管道沖向壩下。但是只是能量高是不夠的。壩上的水流到壩下并不能發(fā)電。
流向銅片的電子如果還在銅片中,那么后面的電子
124稀H2SO43
圖2 銅、鋅電池 就不會(huì)源源不斷地流過(guò)來(lái)。這樣,電路中就不會(huì)有電流
的。
(2)流向銅片的電子的能量其實(shí)就像壩上的水,與流到壩下的水能量是一樣的。因此銅片上的電子能量與鋅片上的電子一樣,可以與溶液中的H+結(jié)合,形成了H2:
第4頁(yè),共7頁(yè) 2H+ +2e- =H2 氫氣從銅片表面逸出。
(3)溶液中H+的可以不斷結(jié)合由鋅片“流”過(guò)來(lái)的電子,這樣,鋅的電子也就源源不斷地流向了銅。因此,導(dǎo)線中也就形成了電流。這樣,電子就完成了圖二中從①到②的定向移動(dòng),在兩個(gè)電極間的導(dǎo)線中產(chǎn)生電流。
Zn -2e- = Zn2+
(4)溶液中的H+不斷向銅片移動(dòng),鋅片上的鋅原子失去了電子,變成了Zn2+進(jìn)入了溶液中,填補(bǔ)H+被消耗形成的電荷“空缺”。溶液中由于Zn2+和H+的定向移動(dòng),也就形成了電流。陽(yáng)離子完成了圖二中從③到④的定向移動(dòng),在溶液中產(chǎn)...生了電流。
(5)整個(gè)電路就可以形成一定強(qiáng)度的電流(在電路中,電子移動(dòng)的方向與離子移動(dòng)的方向是相反的,但電流的方向是一致的)。
8.電池的電極與氧化、還原反應(yīng):導(dǎo)電接力-導(dǎo)線中是電子導(dǎo)電,溶液中是離子導(dǎo)電。正是這兩種不同的導(dǎo)電方式,必然在電極上出現(xiàn)電子“流入”與“流出”,從而一定有氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的出現(xiàn)。
電源的電極在物理學(xué)上有明確的規(guī)定:電流流出的極為正極,電流流入的極為負(fù)極;電子流出的極為負(fù)極,電子流入的極為正極。
導(dǎo)線中的導(dǎo)電是由電子完成的,溶液中的導(dǎo)電是由離子完成的。導(dǎo)線中的電子是無(wú)法直接從電極進(jìn)入溶液中完成導(dǎo)電任務(wù)的,溶液的離子也是無(wú)法進(jìn)入電極的,那么,外電路導(dǎo)線的電子導(dǎo)電與溶液中的離子導(dǎo)電要進(jìn)行“轉(zhuǎn)變”。這樣,就會(huì)有一個(gè)在正極上電子接收的過(guò)程,也同時(shí)有一個(gè)在負(fù)極上電子給出的過(guò)程。有了這樣一個(gè)電子的轉(zhuǎn)移過(guò)程,必然會(huì)有一個(gè)氧化還原反應(yīng)的發(fā)生。電極是轉(zhuǎn)變導(dǎo)電方式的場(chǎng)所,當(dāng)然也是發(fā)生氧化還原反應(yīng)的場(chǎng)所。
在上述裝置中,銅片上的“外來(lái)”電子必須 “傳遞”給溶液的離子,氫離子得到電子,在銅片上(正極)就一定發(fā)生還原反應(yīng)。同樣,鋅把電子給到外電路,鋅原子失去電子,因此,在鋅片上(負(fù)極)一定發(fā)生氧化反應(yīng)。
總 反 應(yīng): 2H+ + Zn = H2↑ + Zn2+ 負(fù)極反應(yīng): Zn - 2e- =
Zn2+
正極反應(yīng): 2H+ + 2e- = H2 ↑
如果沒(méi)有氧化還原反應(yīng),就不會(huì)有電子的轉(zhuǎn)移;沒(méi)有電子轉(zhuǎn)移,就沒(méi)有電流的產(chǎn)生。從這里可以得到一個(gè)結(jié)論:并不是所有放出能量的化學(xué)反應(yīng)都可以用來(lái)作為電池的能量來(lái)源,而必須是氧化還原反應(yīng)。因?yàn)橹挥醒趸€原反應(yīng)才有電子轉(zhuǎn)移,才能滿足電池中的由電子導(dǎo)電到離子導(dǎo)電的轉(zhuǎn)變。
第5頁(yè),共7頁(yè)
9.回答前面提出的問(wèn)題:
燃燒是氧化還原反應(yīng)嗎?能不能把氫氣與氧氣進(jìn)行的反應(yīng)置于原電池的裝置中進(jìn)行,得到電流?
一只電池的電量可以讓一個(gè)大冰箱正常運(yùn)轉(zhuǎn)一天嗎?當(dāng)然是不能!但從價(jià)格上看:一只普通的電池只需0.3元,而一個(gè)節(jié)能冰箱正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的電費(fèi)也約為0.3元,但是冰箱廣告中故意使用了含糊不清的語(yǔ)言,這是不生產(chǎn)道德的。
中和反應(yīng)雖然也能放出能量,但是由于反應(yīng)中沒(méi)有電子轉(zhuǎn)移,所以不能在原電池的裝置中直接轉(zhuǎn)換成電能,只能通過(guò)其他的方式實(shí)現(xiàn)。
10.還需要解釋的一個(gè)現(xiàn)象
在原電池反應(yīng)過(guò)程中,鋅片上的氣泡比銅片上還多,可是在課本上,卻沒(méi)有氣泡。這是為什么呢?
一、鋅片上的電子經(jīng)過(guò)導(dǎo)線流向銅片有阻力,鋅片上的電子可以直接與溶液中的H+結(jié)合生成氫氣,所以流向銅片的電子只占一總分。
二、但是,鋅片直接與H+反應(yīng)并不產(chǎn)生氫氣,所以“鋅片上產(chǎn)生氣泡”這一現(xiàn)象與原電池?zé)o關(guān),所以本中并沒(méi)有將其表現(xiàn)出來(lái)。
九、知識(shí)結(jié)構(gòu)或板書設(shè)計(jì)
原電池
1.能量守恒定律:能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中其總量不變。
2.三峽大壩將水的能量轉(zhuǎn)變成電能
3.電池的能量來(lái)源是“物質(zhì)變化”所產(chǎn)生的。4.原電池裝置
5.水電站的工作簡(jiǎn)單原理: A.具有較高的能量的水(筑壩)B.能量以一定的方式轉(zhuǎn)換(水高速流下帶動(dòng)發(fā)電機(jī))6.電池的電極與氧化、還原反應(yīng):導(dǎo)電接力-導(dǎo)線中是電子導(dǎo)電,溶液中是離子導(dǎo)電。
總 反 應(yīng): 2H+ + Zn = H2↑ + Zn2+ 負(fù)極反應(yīng): Zn - 2e- =
Zn2+
第6頁(yè),共7頁(yè) 正極反應(yīng): 2H+ + 2e- = H2 ↑
十、作業(yè)設(shè)計(jì)
水果電池功率競(jìng)賽:自己找水果
【問(wèn)題研討】
提出2-3個(gè)與本課設(shè)計(jì)相關(guān)的、值得反思和討論的問(wèn)題。原電池的教學(xué)難度相當(dāng)大,學(xué)生要掌握好很困難。
這個(gè)設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)了我多年探索,得到了這個(gè)案例,教學(xué)效果較好。
【參考資料】
具體列出本課設(shè)計(jì)的主要參考資料,格式舉例如下: 著作類
參考文獻(xiàn):
[1].華彤文,楊駿英,陳景祖,劉淑珍.普通化學(xué)原理.北京大學(xué)出版社.第二版 [2].蔡少華,黃坤耀,張玉容.元素?zé)o機(jī)化學(xué).中山大學(xué)出版社.第一版 [3].薛金星.中學(xué)教材全解(高二化學(xué)上).陜西人民教育出版社.第七版 [4].人民教育出版社化學(xué)室.化學(xué)(第二冊(cè)).人民教育出版社.第一版 [5].人民教育出版社化學(xué)室.化學(xué)(第三冊(cè)).人民教育出版社.第一版
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第四篇:高中化學(xué)教學(xué)案例——《原電池》課堂教學(xué)設(shè)計(jì)
高中化學(xué)教學(xué)案例——《原電池》課堂教學(xué)設(shè)計(jì)
高縣中學(xué)
李詩(shī)平
1、分析本節(jié)內(nèi)容的地位和作用
本節(jié)內(nèi)容為高中化學(xué)新課程(人教版)選修4的第四章電化學(xué)的重要內(nèi)容之一。該內(nèi)容學(xué)生在必修2已有一定的了解,本節(jié)是該內(nèi)容的加深,主要是增加了一個(gè)鹽橋內(nèi)容。掌握本節(jié)知識(shí),對(duì)指導(dǎo)學(xué)生了解生活中電池使用原理、金屬腐蝕和防護(hù),研究探索發(fā)明新電池有重要意義。
2、了解學(xué)情
已有基礎(chǔ):對(duì)原電池原理有初步認(rèn)識(shí);具有一定的實(shí)驗(yàn)探究能力。局限認(rèn)識(shí):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(guò)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)對(duì)原電池原理形成完整認(rèn)識(shí),提高探索解決問(wèn)題的能力。
3、明確教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能:深入了解原電池的工作原理。對(duì)原電池的形成條件有更完整的認(rèn)識(shí)。學(xué)會(huì)書寫電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)。能根據(jù)反應(yīng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的原電池。
過(guò)程與方法:通過(guò)Pb-CuSO4電池的設(shè)計(jì)活動(dòng),感悟科學(xué)探究的思路和方法,進(jìn)一步體會(huì)控制變量在科學(xué)探究中的應(yīng)用。
情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過(guò)設(shè)計(jì)原電池,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)為國(guó)家作出貢獻(xiàn),感受原電池原理應(yīng)用于化學(xué)電源開發(fā)的關(guān)鍵作用。
4、研究教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):原電池工作原理和形成條件
教學(xué)難點(diǎn):氧化還原反應(yīng)完全分開在兩極(兩池)發(fā)生及鹽橋的作用。
5、確定教學(xué)方式與教學(xué)手段
以“教師啟發(fā)引導(dǎo),學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究,自主分析設(shè)計(jì)”的學(xué)習(xí)方式學(xué)習(xí)。在教師引導(dǎo)下,通過(guò)學(xué)生不斷深入認(rèn)識(shí)原電池原理和形成條件,最終實(shí)現(xiàn)知識(shí)和能力上的跨越。
6、教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程和意圖
(1)情境導(dǎo)課:讓學(xué)生舉一些手機(jī)、電子表等新型電池例子。聯(lián)系生活,吸引學(xué)生注意力,喚起學(xué)生學(xué)習(xí)欲望。(2)回顧原電池:復(fù)習(xí)基本概念,溫故而知新。
學(xué)生回憶原電池的有關(guān)內(nèi)容,調(diào)動(dòng)學(xué)生思考,回憶概念為后期探究作準(zhǔn)備。板書(便于學(xué)生直觀記憶、理解掌握): 1.概念 2.電極名稱 3.構(gòu)成條件
4.原電池工作原理(課件展示微觀過(guò)程)
(3)設(shè)計(jì)原電池:(板書)
活動(dòng)
一、依Pb+CuSO4=PbS04+Cu反應(yīng),自主設(shè)計(jì)原電池。紙上談兵重溫原電池原理。
活動(dòng)
二、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)探究此原電池反應(yīng)。實(shí)踐出真知,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作能力。
活動(dòng)
三、成果展示:學(xué)生寫出有關(guān)電極反應(yīng)方程式,進(jìn)行練習(xí)。活動(dòng)
四、學(xué)生總結(jié)單池原電池的設(shè)計(jì)思路,形成整體思維模式。活動(dòng)
五、學(xué)生評(píng)價(jià)原電池:電流不穩(wěn),引出新發(fā)明。
(4)改良原電池:(板書)啟發(fā)分析電流不穩(wěn)定的原因,引導(dǎo)雙池原電池的設(shè)計(jì)思路,學(xué)習(xí)課本知識(shí),按實(shí)驗(yàn)小組發(fā)放鹽橋,重新實(shí)驗(yàn)。探討鹽橋的作用。能力提升到一個(gè)新的層次。
(5)鹽橋的作用:(板書)教師啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生理解掌握。
1.補(bǔ)充電荷。
2.使裝置形成閉合回路。3.提高了能量轉(zhuǎn)化率。
(6)結(jié)尾的設(shè)計(jì):學(xué)生談?wù)剬W(xué)習(xí)本節(jié)的感受,情感表達(dá)及分享。
總體設(shè)計(jì)思想:在課程實(shí)施過(guò)程中,學(xué)生親手實(shí)驗(yàn),觀察現(xiàn)象,提出疑問(wèn),自主解答,自主設(shè)計(jì),合作評(píng)價(jià)。在自主提問(wèn)的過(guò)程中推動(dòng)課的進(jìn)程,旨在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、問(wèn)題意識(shí),學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn),學(xué)會(huì)提問(wèn)、學(xué)會(huì)探究、學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)、學(xué)會(huì) 合作、學(xué)會(huì)評(píng)價(jià)。
第五篇:原電池原理及其應(yīng)用 教學(xué)設(shè)計(jì)
《原電池原理及其應(yīng)用》第一課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)
魏建榮
一、教材分析
本節(jié)內(nèi)容是電化學(xué)中的重要知識(shí)。由于學(xué)生之前沒(méi)有電化學(xué)的基礎(chǔ),理解原電池原理有一定的難度。第一課時(shí)的主要內(nèi)容有:原電池的概念、原理、組成原電池的條件。原電池原理和組成條件是本節(jié)課的重點(diǎn),原電池原理是本節(jié)課的難點(diǎn)。
本節(jié)教材設(shè)置了大量的探究教學(xué)素材,富有深刻的探究教學(xué)思想內(nèi)涵。首先,新課引入的兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)為探究教學(xué)創(chuàng)設(shè)了問(wèn)題情景,當(dāng)學(xué)生觀察到 “銅片上產(chǎn)生氣泡”這一反常的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,就會(huì)情不自禁地提出一系列問(wèn)題,產(chǎn)生強(qiáng)烈的探索欲望,并提出各種各樣的假設(shè);緊接著,通過(guò)(4-15)演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供“實(shí)證性”材料,學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的邏輯推理,得出相關(guān)結(jié)論;當(dāng)學(xué)生理解原電池的原理后,教材又設(shè)置了一個(gè)討論題,讓學(xué)生自己歸納“組成原電池的條件”。同時(shí),課本后面的“家庭小實(shí)驗(yàn)——水果電池”,習(xí)題中的“用銅、銀和硝酸溶液設(shè)計(jì)一個(gè)原電池”都是本課時(shí)探究教學(xué)內(nèi)容的應(yīng)用和延伸。
當(dāng)然,為了更好地實(shí)施探究教學(xué),還需對(duì)本節(jié)教材內(nèi)容作必要的處理和補(bǔ)充。(1)變教材中的教師演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。這樣不僅使學(xué)生觀察到明顯的現(xiàn)象,還能使學(xué)生直接參與知識(shí)的獲得過(guò)程,獲得直接的體驗(yàn)。
(2)對(duì)于原電池正負(fù)極的判斷,教材是以敘述的形式提出的,這不利于學(xué)生對(duì)概念的理解和記憶。可以利用一節(jié)干電池讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論。這比直接提出正負(fù)極的判斷方法更有利于啟發(fā)學(xué)生的思維,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。
(3)教材中“組成原電池的條件”這一個(gè)討論題,問(wèn)題過(guò)于空泛,考慮到學(xué)生的知識(shí)遷移能力和概括能力還不是很強(qiáng),單純的討論可能會(huì)無(wú)從談起,因此教學(xué)中設(shè)計(jì)了一組學(xué)生探究實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得直接經(jīng)驗(yàn),再通過(guò)對(duì)比分析,歸納出規(guī)律,最終得出組成原電池的三個(gè)必要條件。
(4)將課本后面的家庭小實(shí)驗(yàn)——水果電池,移到探討“組成原電池的條件”的課堂教學(xué)中,不僅能幫助同學(xué)理解組成原電池的其中一個(gè)必要條件——電解質(zhì)溶液,而且能達(dá)到學(xué)以致用,使學(xué)生覺(jué)得化學(xué)就在我們的身邊,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,啟迪學(xué)生思維。
(5)在完成上述內(nèi)容后,可以讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)一個(gè)原電池,將剛學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行應(yīng)用和鞏固,有利于培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力和發(fā)散思維能力。
這樣處理教材內(nèi)容后,教學(xué)就可能按照“設(shè)置問(wèn)題情景——學(xué)生提出問(wèn)題——進(jìn)行假設(shè)和推理——通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證——得出相關(guān)結(jié)論——引發(fā)新的問(wèn)題情景——提出新問(wèn)題——實(shí)驗(yàn)提供直接經(jīng)驗(yàn)——對(duì)比分析,總結(jié)規(guī)律——應(yīng)用原理、規(guī)律”的程序進(jìn)行。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo):理解原電池原理,掌握構(gòu)成原電池的條件,會(huì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的原電池設(shè)計(jì)。
2.情感目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和依據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)得出結(jié)論的科學(xué)態(tài)度,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。3.能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、語(yǔ)言表達(dá)能力。培養(yǎng)學(xué)生正向思維、逆向思維、發(fā)散思維能力。
三、設(shè)計(jì)思路
指導(dǎo)思想:以學(xué)生為主體,讓學(xué)生自主地參與知識(shí)的獲得過(guò)程,并給學(xué)生充分的表達(dá)自己想法的機(jī)會(huì)。
學(xué)生初次接觸電化學(xué)知識(shí),對(duì)原電池的工作原理有神秘感和探索欲望。要充分利用學(xué)生的好奇心和求知欲,設(shè)計(jì)層層實(shí)驗(yàn)和問(wèn)題情境,使學(xué)生在自主實(shí)驗(yàn)、積極思考和相互討論中自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。
在教學(xué)內(nèi)容的安排上,按照從易到難,從實(shí)踐到理論再到實(shí)踐的順序,首先通過(guò)一組實(shí)驗(yàn),引入課題。在實(shí)驗(yàn)——觀察——討論——推測(cè)——驗(yàn)證的過(guò)程中,學(xué)習(xí)和理解原電池的概念和原理。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索和討論組成原電池的條件。最后,讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)一個(gè)原電池以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力。
根據(jù)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、心理特點(diǎn)和教學(xué)內(nèi)容的實(shí)際需要,采取了啟發(fā)、討論、實(shí)驗(yàn)探究等教學(xué)方法,并結(jié)合多媒體進(jìn)行教學(xué)。
四、教學(xué)準(zhǔn)備
1.對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組:四人為一個(gè)小組
2.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備:每組一個(gè)靈敏電流計(jì),兩片銅片、兩片鋅片、一根石墨電極、一節(jié)干電池、兩杯相同濃度的硫酸、一杯硫酸銅溶液、一杯無(wú)水乙醇、一杯水、一顆葡萄(或小西紅柿等水果)。
3.制作銅鋅原電池工作原理的模擬動(dòng)畫 4.場(chǎng)地:有多媒體放映設(shè)備的實(shí)驗(yàn)室
五、教學(xué)過(guò)程(課堂實(shí)錄)
【引入】我們的生活中離不開各種電池。大到宇宙飛船、火箭、人造衛(wèi)星,小到照相機(jī)、手機(jī),都要用到各種各樣的電池。如:干電池、蓄電池、充電電池、高能電池等。這些電池的電是如何產(chǎn)生的?
接下來(lái)我們?cè)賮?lái)看兩件怪事:怪事一,這是怎么回事,怪事二,這又是為什么?
其實(shí),這三個(gè)問(wèn)題都與我們要講的原電池有關(guān)。那么到底什么是原電池?它的工作原理怎樣?今天我們就想通過(guò)一些實(shí)驗(yàn)一起來(lái)研究一下原電池的原理。
下面請(qǐng)同學(xué)們按照學(xué)案上的分步實(shí)驗(yàn)進(jìn)行,完成前三步實(shí)驗(yàn),觀察現(xiàn)象,并思考原因
【實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)】指導(dǎo)學(xué)生做以下三個(gè)實(shí)驗(yàn): 1.將鋅片插入稀硫酸中 2.將銅片插入稀硫酸中
3.將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中 【學(xué)生活動(dòng)】實(shí)驗(yàn)并觀察現(xiàn)象
大部分同學(xué)都已完成,我們一起來(lái)看一下同學(xué)們觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 【學(xué)生回答】1.鋅片上有氣泡,因?yàn)殇\能和稀硫酸反應(yīng)放出氫氣
2.銅片上沒(méi)有氣泡,因?yàn)殂~不能和稀硫酸反應(yīng) 3.銅片上有氣泡
【設(shè)疑】
1、銅片上的氣體是什么?(氫氣)
2、氫離子轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃馑璧碾娮訌暮味鴣?lái)?
若是銅失去的,將還會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?(溶液變成藍(lán)色)
若是鋅失去的,電子如何到達(dá)銅片?
(通過(guò)導(dǎo)線)
3、若電子通過(guò)導(dǎo)線定向移動(dòng)會(huì)形成什么?
(電流)
如何檢測(cè)有電流通過(guò)?
(在銅片和鋅片中間連接一電流計(jì),檢測(cè)有無(wú)
電流)
請(qǐng)大家做第四步實(shí)驗(yàn),并留意電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向
結(jié)論:有電流流過(guò),說(shuō)明導(dǎo)線中有電子流過(guò),說(shuō)明氫離子得到的電子確實(shí)是鋅片失去,通過(guò)導(dǎo)線傳遞到銅片上的。
【師生小結(jié)】當(dāng)把用導(dǎo)線連接的鋅片和銅片一同浸入稀硫酸時(shí),由于鋅活潑,容易失去電子,鋅被氧化成鋅離子進(jìn)入溶液,電子由鋅經(jīng)過(guò)導(dǎo)線流向銅片,溶液中氫離子從銅片上獲得電子被還原成氫原子,氫原子結(jié)合成氫分子從銅片上放出。
[問(wèn)] 化學(xué)反應(yīng)總伴隨著光能、熱能等的相互轉(zhuǎn)化,在實(shí)驗(yàn)三、四中是否有能量的相互轉(zhuǎn)化呢?是什么形式的能量轉(zhuǎn)化?
(化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽?/p>
[過(guò)渡] 我們把這種能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池
【板書】1.原電池的概念:
上述裝置我們稱為Cu-Zn原電池,它的工作原理是什么?我們一起來(lái)看一個(gè)多媒體動(dòng)畫演示。
【分析總結(jié)】 較活潑的金屬鋅失去電子經(jīng)過(guò)導(dǎo)線定向移動(dòng)至銅片,溶液中氫離子向銅片定向移動(dòng)形成電流,于是電流通過(guò)了電解質(zhì)溶液。
原電池作為電池的一種,也應(yīng)有正、負(fù)極之分,那么它的正、負(fù)極是如何確定的呢?
【實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)】下面請(qǐng)大家做第五步實(shí)驗(yàn)
用一節(jié)干電池,來(lái)證明銅鋅原電池的正負(fù)極
【學(xué)生活動(dòng)】實(shí)驗(yàn)并觀察現(xiàn)象
【學(xué)生回答】現(xiàn)象:測(cè)干電池時(shí),電流計(jì)指針偏向正極方向,測(cè)銅鋅原電池時(shí),電流計(jì)指針偏向銅片方向
結(jié)論:鋅片為負(fù)極,銅片為正極 綜合上述實(shí)驗(yàn)和討論,我們將原電池的原理以表格形式歸納如下: 【板書】2.原電池的原理:
表格
【引導(dǎo)】這兩個(gè)反應(yīng)是分別在兩個(gè)電極上進(jìn)行的,我們稱之為電極反應(yīng)。作為電池的總反應(yīng)就應(yīng)是二者的加和。
大家試著寫出銅鋅原電池的總反應(yīng)方程式,并比較其與鋅片直接跟稀硫酸反應(yīng)有何異同。
總反應(yīng)方程式為:Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 ↑ 相同點(diǎn):總反應(yīng)方程式相同
【小結(jié)】
它們的總反應(yīng)方程式是相同的。
可見原電池的實(shí)質(zhì)就是氧化還原反應(yīng),它只是將氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)分割在兩個(gè)電極上進(jìn)行,從而使電子的轉(zhuǎn)移通過(guò)一定的電路定向有序的進(jìn)行,形成電流
[過(guò)渡] 我們可以根據(jù)相同的原理將其他的氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池,那么構(gòu)成原電池需要滿足哪些條件呢?
【實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)】
剛才我們介紹的是Cu-Zn-H2SO4原電池,大家可以據(jù)此更換電極材料和溶液來(lái)探索原電池的形成條件
【活動(dòng)中介紹】 1.同學(xué)們可以先設(shè)計(jì)出裝置圖,然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)看其能否形
成原電池
2.大家在更換電極和溶液時(shí)一定要注意清洗電極本身
我們一起來(lái)看一下大家的實(shí)驗(yàn)成果。
【學(xué)生小結(jié)】組成原電池的條件:
①有兩種活動(dòng)性不同的金屬(或一種是非金屬導(dǎo)體)作電極 ②電極材料均插入電解質(zhì)溶液中 ③兩極相連形成閉合回路 【板書】3.組成原電池的條件
【練習(xí)】] 1)2)
指出哪些裝置可以形成原電池,并指出正、負(fù)極 將氧化還原反應(yīng)Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+ 設(shè)計(jì)成原電池,畫出裝置圖,并寫出電極反應(yīng)及總反應(yīng).【小結(jié)】
原電池是一種負(fù)極流出電子,發(fā)生氧化反應(yīng);正極流入電子,發(fā)生還原反應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置.