人教选修4《原电池》教学设计
原电池教学设计五篇

原电池教学设计五篇第1篇:原电池教学设计教学目的:1.了解原电池的定义;了解原电池的构成条件极其工作原理;并学会判断原电池的正负极。
2.通过老师的讲解和演示实验学会判断该装置是否是原电池装置、判断电池的正负极3.发展学习化学的兴趣,乐于探究化学能转化成电能的奥秘,体验科学探究的乐趣,感受化学世界和生活息息相关。
教学重点:进一步了解原电池的工作原理,并判断原电池的正负极。
教学难点:原电池的工作原理(解决方法:通过演示实验观察实验现象,加上老师的引导学生思考正负极发生什么变化,电子流动方向。
)教学方法:讲授法、演示实验法教学过程:【板书】化学能与电能教师导入语:随着科学技术的发展和社会的进步,各式各样的电器进入我们的生活。
使用电器都需要电能。
那,我们使用的电能是怎么来的呢?学生答:水力发电、火力发电、核能.......教师:我们来看看我国发电总量构成图吧教师:由图看出火力发电占发电总量的首位、其次还有水力发电......教师:我们来看这幅图思考一下火力发电过程能量是怎样转化的?【学生思考】让学生思考1分钟.。
教师: 通过燃烧煤炭,使化学能转变成热能,加热水使之汽化为蒸汽以推动涡轮机,然后带动发电机发电。
燃烧蒸汽发电机【投影】化学能→热能→机械能(涡轮机)→电能教师:但煤炭发电有很多缺点,大家一起来说说。
学生:污染大、转化率低、煤炭是不可再生能源。
教师:那是否可以省略中间的过程直接由化学能→电能?【实验一】将铜片和锌片分别插入稀硫酸溶液中,观察现象并解释原因。
【现象】Zn片上有气泡(H2),Zn片逐溶解;Cu片无明显现象。
【板书】Zn片上发生反应:Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑【实验二】将铜片和锌片用导线与电流表连接,并插入稀硫酸溶液中,观察现象并解释原因。
【现象】Zn片逐渐溶解但无气泡;Cu片上有气泡(H2);电流计指针偏转。
【设疑】为什么只在铜片和锌片上连接了一条导线,反应现象就不同了呢?思考一下。
高中化学 人教版选修4 第四章第一节 原电池 教学设计、教案、学案

第一节原电池1.以锌铜原电池为例,了解原电池的工作原理。
2.学会判断原电池的正、负极,并能正确书写电极反应式和总反应方程式。
3.认识化学能与电能的相互转化,并能设计简单的原电池。
原电池的基础知识1.原电池(1)概念:将化学能转化为电能的装置。
(2)实质:利用能自发进行的氧化还原反应,把化学能转化为电能。
(3)形成条件①两个活泼性不同的电极;②电解质溶液或熔融电解质;③形成闭合回路;④能自发进行的氧化还原反应。
2.工作原理(以锌铜原电池为例)装置示意图现象锌片逐渐溶解,铜片上有红色物质生成,电流表指针发生偏转电极Zn电极Cu电极电极名称负极正极得失电子失电子得电子电子流向流出流入反应类型氧化反应还原反应电极反应式Zn-2e-===Zn2+Cu2++2e-===Cu总反应式Zn+Cu2+===Zn2++Cu3.盐桥及其作用(1)成分:含有琼胶的KCl饱和溶液。
(2)离子移动方向:Cl-移向负极区,K+移向正极区。
(3)作用①通过离子在盐桥中的定向移动,使两个隔离的电解质溶液连接起来,可使电流持续传导。
②将两个半电池完全隔开,使副反应减至最低程度,可以获得单纯的电极反应,有利于最大程度地将化学能转化为电能。
1.正误判断:正确的打“√”,错误的打“×”,并阐释错因或列举反例。
语句描述正误阐释错因或列举反例(1)在原电池构成的闭合回路中,电子从原电池的正极通过导线流向负极(2)原电池的正极一定是化学性质较不活泼的金属(3)原电池工作时,正极上发生氧化反应,负极上发生还原反应(4)只有自发进行的氧化还原反应才能设计成原电池(5)反应Cu+2Ag+===2Ag+Cu2+能以原电池的形式来实现(2)×不一定,如Mg、Al和NaOH溶液构成原电池时,Al为负极,Mg为正极;导电非金属也可做正极(3)×原电池工作时,正极上发生还原反应,负极上发生氧化反应(4)√(5)√2.锌片和铁片紧贴在一起,放置于稀硫酸溶液中,能否形成原电池?答案:能。
人教版选修四原电池 教案

第四章电化学基础
第一节原电池
[讲]我们已所学过的原电池,是为了便于说明原电池化学原理的一种最简单的装置。如果用它作电源,不但效率低,而且时间稍长,电流就不断减弱,因此不适合于实际应用。这是什么原因呢?主要是由于在铜极上很快就聚集了许多氢气泡,把铜极跟稀硫酸逐渐隔开,这样就增加了电池的内阻,使电流不能畅通。为了避免发生这种现象,我们来设计一种更为科学的原电池装置。
[小结]原电池作为一种化学电源,当它用导线连接上用电器形成闭合回路时就会有电流通过。
(1)在外电路:
①电流的流向是从电源的正极出发经用电器流向电源的负极。
②电子的流向是从电源的负极出发经用电器流向电源的正极。
(2)在内电路:
①电解质溶液中的阳离子向正极移动,因为:正极是电子流入的电极,正极聚集了大量的电子,而电子带负电,吸引阳离子向正极移动。
一、原电池工作原理
锌片(-):Zn-2e-=Zn2+氧化反应;
铜片(+):Cu2++2e-=Cu还原反应
总反应式:Cu2++Zn=Cu+Zn2+
[讲]从分析铜--锌原电池的组成可以看出,原电池是由两个半电池组成的。锌和锌盐溶液组成一个半电池,铜和铜盐溶液组成另一个半电池。中间通过盐桥连接起来。组成半电池的导体叫电极,失去电子的电极为负极,得到电子的电极为正极。不参加电极反应的电极叫惰性电极,如铜电极。
②电解质溶液中的阴离子向负极移动,因为:负极溶解失去电子变成阳离子,阳离子大量聚集在负极,吸引阴离子向负极移动。
教学回顾:
课题:第二节化学电源
教
学
目
的
知识
与
技能
1、一次电池与二次电池的区别
人教版选修4 化学:4.1 原电池 教学设计2

选修四第四章电化学基础第一节第一课时原电池【课标分析】①查阅资料:化学能转化为电能在生产、生活中的应用。
②实验:用生活中的材料制作简易电池。
③市场调查:不同种类电池的特点、性能与用途。
④实验探究:电能与化学能的相互转化⑤调查市场常见化学电池的种类,讨论它们的工作原理、生产工艺和回收价值。
【教学理念】本堂课我尝试采用布鲁纳的“发现--学习模式”。
首先围绕主干知识设计问题情境,在这个过程中发现问题,并提出解决问题的设想,再用实验进行验证,在这个过程中让学生产生问题体验过程。
最后对所学知识进行整合、应用。
在整个过程中激发学生思考的积极性,培养学生的情感,并内化为分析问题、解决问题的能力。
在教学内容的安排上,按照从易到难,从理论到实践再理论再进行实践的顺序,根据学生的知识结构、心理特点和教学内容的实际需要,采取了合作探究等教学方法,并采用多媒体进行教学。
【教材分析】高中选修阶段的化学学习,是在必修的相关知识的基础上加以进一步的提高深化。
电化学这一章属化学能的转化知识范畴,之所以将化学能与电能的转化和化学能与热能的转化分列选修课本的第一章和最后一章,一方面是由于从学习内容的难易程度上来看,化学能与热能的转化相对简单,学生在初中和高中必修阶段都有了较多的涉及且有比较丰富的生活经验,而电化学部分相对显得抽象,学生理解起来存在困难,比较难以掌握。
另一方面,电化学一章的知识有涉及到弱电解质的相关内容,因此将其安排在了全书的最后一章。
本节课是人教版选修4第四章第一节的教学内容,以必修2第二章第二节《化学能与电能》为基础,在人教版教材必修2中已经重点介绍了铜锌原电池的工作原理和形成条件,并对实用电池进行了简单介绍。
本节内容在必修2原电池的基础上新加入了盐桥,在原有知识的基础上起到一个承前启后的作用,盐桥不仅仅是普通实验技术的改进,而是对旧的思维模式的质的突破,这也为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础。
在选修4《化学反应原理》的第四章第一节中重点通过双液电池模型的构建,发展对原电池原理和形成条件的认识,使学生从微观层面对原电池和其原理有更深的认识和理解。
高二化学选修4《原电池》教学设计

第四章电化学基础第一节原电池课标要求一、体验化学能与电能相互转化的探究过程。
二、了解原电池的工作原理。
三、能写出电极反应和电池反应方程式。
教材分析电化学是高中化学知识框架的重要组成部分,在高考以及高二学业水平测试中占有重要地位,可见原电池原理的学习意义重大。
而本节以人教版高二化学新课标选修4第四章第一节《原电池》为教材依据,巩固已学必修2原电池的基础知识,并进一步拓展相关概念和原理,通过借助对单、双液原电池的对比,进一步分析原电池的组成和探究其中的原理,引出半电池、盐桥、内电路、外电路等概念,使学生从一个更高的层次去认识和理解原电池。
学情分析学生此前通过必修阶段的电化学部分知识的学习,已经初步掌握了原电池的定义、工作原理和构成条件。
可以说对原电池的学习已经有了一定的基础。
同时,作为高二理科普通班的同学往往容易固守原有的知识,在打破对原有原电池的认识,发现简单原电池存在的缺点,从而引入盐桥的概念,构建新的原电池装置上可能存在一些学习的困难。
三维目标一、知识与能力1、进一步认识原电池,牢固掌握原电池的工作原理;2、了解简单原电池的缺点和改进方法;3、掌握盐桥的作用及工作原理。
二、过程与方法1、探究实验提高观察能力与分析思维能力;2、实验引导以问题为中心的学习方法,学会发现问题、解决问题的方法;3、加深理解实践→认识→再实践→再认识的辨证唯物主义的思维方法。
三、情感、态度、价值观1、通过对简单原电池装置的优化过程,进一步理解科学探究的意义;2、增强联系实际学习化学并将化学知识应用于生活的意识;3、学会运用观察、实验等多种手段获取信息,并运用比较等方法对信息加工处理。
教学重点1、进一步了解原电池工作原理2、盐桥的作用及原理教学难点原电池的工作原理教学方法讲授法、实验探究法、问题法、多媒体法教学用具PPT课件、教学案实验用品实验仪器:演示电流表、导线两根、铜电极、锌电极教学课时2课时第一课时教学过程课前我们先作个有趣的实验。
人教版选修4 化学:4.1 原电池 教学设计4

《原电池》教学设计人民教育出版社《高中新课标化学教材》选修4青海油田第一中学·高中化学组·王文娥《原电池》教学设计根据:人民教育出版社《高中新课标化学教材》选修4设计思想从“以学科为中心”向“以学习者为中心”转变,从“知识系统”向“多元能力”转化,鼓励学生在科学探究中提高能力,这是化学课程改革的趋势。
如何既能使学生成为学习的主体、课堂的主人,又能提高课堂教学的有效性和实效性?为了解决这些问题,本堂课我尝试采用布鲁纳的“发现--学习模式”。
首先围绕主干知识设计问题情境,在这个过程中发现问题,并提出解决问题的设想,再用实验进行验证,在这个过程中让学生产生问题体验过程。
最后对所学知识进行整合、应用。
在整个过程中激发学生思考的积极性,培养学生的情感,并内化为分析问题、解决问题的能力。
在教学内容的安排上,按照从易到难,从理论到实践再理论再进行实践的顺序,根据学生的知识结构、心理特点和教学内容的实际需要,采取了合作探究等教学方法,并采用多媒体进行教学。
教材分析1、教材内容:这节内容是以必修2第二章第二节《化学能与电能》为基础,是对必修2的加深与提高,在必修2中学生对原电池已有一定的了解,但很浅显,而选修4中则应使学生从微观层面对原电池和其原理有更深的认识和理解。
本节内容在必修2原电池的基础上新加入了盐桥,在原有知识的基础上起到一个承前启后的作用,盐桥不仅仅是普通实验技术的改进,而是对旧的思维模式的质的突破,这也为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础。
2、教材前后联系:本节内容以化学必修2第二章第二节“化学能与电能”为基础,同时借助于氧化还原的知识进行学习,此乃承上。
作为第四章——电化学基础第一节的内容,原电池的原理在学生认识化学能与电能的转换以及了解电解池的知识的过程中起到了重要的引领作用。
此乃启下。
学情分析1、学生已有知识分析:学生在必修2中已经学习了化学能与热能的知识,对于把化学能转变为电能的原电池组成、原理等知识已非常熟悉。
原电池的优秀教学设计【优秀5篇】
原电池的优秀教学设计【优秀5篇】高二必修一化学原电池教案篇一【教学目标】1、掌握原电池的构成条件,理解原电池的工作原理,能正确判断原电池的正负极,正确书写电极反应式、电池反应式,能根据氧化还原原理设计简单的原电池。
2、通过实验探究学习,体验科学探究的方法,学会分析和设计典型的原电池,提高实验设计、搜索信息、分析现象、发现本质和总结规律的能力。
3、在自主探究、合作交流中感受学习快乐和成功喜悦,增强学习的反思和自我评价能力,激发科学探索兴趣,培养科学态度和创新精神,强化环境保护意识以及事物间普遍联系、辨证统一的哲学观念。
【教学重点】原电池的构成条件【教学难点】原电池原理的理解;电极反应式的书写【教学手段】多媒体教学,学生实验与演示实验相结合【教学方法】实验探究教学法【课前准备】将学生分成几个实验小组,准备原电池实验仪器及用品。
实验用品有:金属丝、电流表、金属片、水果。
先将各组水果处理:A组:未成熟的橘子(瓣膜较厚),B组:成熟的橘子(将瓣膜、液泡搅碎),C组:准备两种相同金属片,D组:准备两种不同金属片。
【教学过程】[师]:课前我们先作个有趣的实验。
请大家根据实验台上的仪器和药品组装:将金属片用导线连接后插入水果中,将电流表串联入线路中,观察会有什么现象发生?(教师巡视各组实验情况)。
[师]:请大家总结:有什么现象发生?[生]:总结:出现两种结果:①电流表指针偏转②电流表指针不发生偏转[师]:电流表指针偏转说明什么?为什么会发生偏转?[生]:说明有电流产生。
[师]:这个装置就叫做原电池。
这节课我们共同研究原电池。
请大家列举日常使用的原电池都有哪些?[展示干电池]:我们日常使用的电池有下面几种,大家请看:[播放幻灯片]:化学电池按工作性质可分为:一次电池(原电池);二次电池(可充电电池)铅酸蓄电池。
其中:一次电池可分为:糊式锌锰电池、纸板锌锰电池、碱性锌锰电池、扣式锌银电池、扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、锌空气电池、一次锂锰电池等。
人教选修4【原电池】教学教案
《原电池》教学设计模块:人教版选修4《化学反应原理》课题:第四章第一节《原电池》授课人:德江县第二中学-廖碧荣时间: 2017年12月1日《原电池》教学设计德江县第二中学廖碧荣一、教材分析与学情分析1、教材分析:在人教版教材必修2中以铜锌单液电池模型为载体,简单介绍了原电池的工作原理和形成条件;在选修4《化学反应原理》的第四章第一节中以双液电池模型为载体,深化认识原电池原理和形成条件;随之,第二节《化学电源》则在此基础上介绍实用化学电池及其工作原理。
因此,本节课在教材内容上起着承上启下的作用。
2、学情分析:【认知基础】对原电池原理有初步认识;具有一定的实验探究能力。
【局限认识】氧化剂和还原剂只有接触才可能发生氧化还原反应。
【发展方向】通过实验活动对原电池原理形成完整认识,提高解决问题的能力。
从单液电池模型到双液电池模型,学生的知识和能力层次需要进行一次较大的跨越。
因此,本节课的关键是寻找学生的“最近发展区”,帮助学生主动思考,突破认识的局限性,完成对原电池原理及形成条件的认知跨越。
二、教学目标与教学策略:1、教学目标设计【知识与技能】深入理解原电池的工作原理;完整的认识原电池的形成条件;学会书写电极反应式和电池总反应方程式;能根据反应设计简单的原电池。
【过程与方法】通过桔子电池实验活动体验建构原电池模型的过程;通过Zn-CuSO4电池的设计活动,感悟科学探究的思路和方法;体会控制变量在科学探究中的应用。
【情感态度与价值观】通过介绍电池发展史,激发学习兴趣,感受原电池原理应用于化学电源的关键作用;通过双液电池模型的建构,渗透对立统一的辩证唯物主义思想。
【教学重点】原电池工作原理和形成条件【教学难点】氧化还原反应完全分开在两极发生(分池、分液)2、教学策略设计教师引导下的学生实验探究与模型建构相结合:3、教学用品:多媒体电脑及投影设备、灵敏电流计、导线、原电池容器两个、铜丝、铝线、铜片、锌片、盐桥、培养皿、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液、氯化钠溶液、桔子、滤纸、吸管若干(仪器药品按4名学生一组准备)。
人教版选修四原电池 教案图文
两个半电池组成原电池的工作原理
强还原性物质做负极,向外电路提供电子;强氧化性物质做正极,从外电 路得到电子
二、设计原电池
1、基本方法:从理论上讲,可自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电 池,还原剂在负极上发生氧化反应,失去的电子通过导线转移到正极上, 氧化剂在正极上得到电子发生还原反应,从而形成闭合回路,外电路中则 有电流产生。 2、电解质溶液的选择 电解质是使负极放电的物质。因此电解质溶液一般要能够与负极发生反应。 若为两个半反应则:两个容器中的电解质溶液选择与电极材料相同的阳离 子的盐溶液。 3、电极材料的选择
第四章 第一节
电化学基础 原电池
[讲]我们已所学过的原电池,是为了便于说明原电池化学原理的一种最简 单的装置。如果用它作电源,不但效率低,而且时间稍长,电流就不断减 弱,因此不适合于实际应用。这是什么原因呢?主要是由于在铜极上很快 就聚集了许多氢气泡,把铜极跟稀硫酸逐渐隔开,这样就增加了电池的内 阻,使电流不能畅通。为了避免发生这种现象,我们来设计一种更为科学 的原电池装置。 [设计实验]在两个烧杯中分别放入锌片和锌盐溶液、铜片和铜盐溶液,将 两个烧杯中的溶液用一个装满电解质溶液的盐桥(如充满 KCl 饱和溶液和 琼脂制成的胶冻)连接起来,再用导线将锌片和铜片联接,并在导线中串 联一个电流计,观察现象。 [学与问]什么是盐桥? 盐桥中装有饱和的 KCl 溶液和琼脂制成的胶冻,胶冻的作用是防止管中溶 液流出。盐桥可使由它连接的两溶液保持电中性。 [现象](1)电流表指针发生偏转,根据指针偏转方向,可以判断出锌片为 负极、铜片为正极。 (2)铜片上有铜析出,锌片则被溶解。 (3)取出盐桥,指针回到零点,说明盐桥起了沟通电路的作用。 [讲]发生上述现象的原因是由于锌比铜活泼,容易失去电子变成 Zn 进入 溶液,电子通过导线流向铜片,硫酸铜溶液中的 Cu 从铜片上获得电子变 成铜原子沉积在铜片上。由于电子从锌片流到铜片,所以锌片上发生氧化 反应,铜片上发生还原反应。 锌片(-):Zn-2e =Zn
人教版选修4 化学:4.1 原电池 教学设计
原电池原电池教学设计教材分析本讲主要介绍了原电池原理,原电池组成条件及原电池装置,讲解过程采用多种教学方法,主要以实验探究法为主,通过学生自主设计实验,分析实验现象,发现原电池装置的优缺点,并逐步进行改进,将教学内容进行应用和延伸,为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础。
学情分析本讲是必修二中的原电池,学生只是在生活中接触过电池,并没有很深入的了解,通过多种教学方法和学习方法的综合运用,提起学生的学习积极性和主动性,让学生在掌握基础知识的基础上,更好的运用化学知识解决实际问题。
教学目标知识目标:①了解原电池工作原理;②掌握原电池的组成条件;技能目标:①能够进行简单的原电池设计;②初步掌握基本实验技能,并能通过实验锻炼观察、分析、归纳、总结等能力。
情感、态度与价值观:①通过对实验的探索,感知化学的乐趣,有利的激发了学生学习的积极性;教学重点:原电池的工作原理。
教学难点:原电池的工作原理。
教具准备:Zn-Cu原电池实验装置。
教学方法:归纳法、布鲁斯发现法、讲述法。
教学流程图:教学过程:一、探究原电池任务1:思考制造原电池【课堂引入】生活中我们能将风能转化成我们想要的电能,太阳能转化为电能,核能转化为电能,而在化学中,如此多的化学反应,我们能不能将化学能转化为电能呢?【提问】下面老师给大家一些材料,动手设计一下。
材料有:一个锌棒,一个铜棒,一个电流表,一个烧杯,硫酸铜水溶液。
导线若干。
此外,再提供四个提示:1、仔细观察所提供材料里可以发生什么化学反应?2、电流的本质是电荷的定向移动。
3、产生电流的必要条件是形成闭合回路。
4、电解质溶液可以导电。
按照学习小组自行讨论,设计装置图。
任务2:设计出原电池【讲解】大家设计的装置各有特色,不过都有那么一点点漏洞。
下面跟着老师设计一下。
我们先把锌棒与铜棒插入到硫酸铜溶液中,由于需要闭合回路,就用导线将锌棒与铜棒相连,而为了检验电路中是否有电流存在,在中间连入一个电流表。
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优质参考资料
2013年邵阳市高中化学教师教学素养大赛教学设计评比
《原电池》教学设计
模 块:人教版选修4《化学反应原理》
课 题: 第四章第一节 《原电池》
授课人: 李峰屹(绥宁县第二中学)
时 间: 2013年12月16日
1
高中化学新课程(人教版)选修4第四章第一节
《原电池》教学设计
绥宁县第二中学 李峰屹
一、教材分析与学情分析
1、教材分析:在人教版教材必修2中以铜锌单液电池模型为载体,简单介绍了原
电池的工作原理和形成条件;在选修4《化学反应原理》的第四章第一节中以双液电池
模型为载体,深化认识原电池原理和形成条件;随之,第二节《化学电源》则在此基础
上介绍实用化学电池及其工作原理。因此,本节课在教材内容上起着承上启下的作用。
2、学情分析:
【认知基础】对原电池原理有初步认识;具有一定的实验探究能力。
【局限认识】氧化剂和还原剂只有接触才可能发生氧化还原反应。
【发展方向】通过实验活动对原电池原理形成完整认识,提高解决问题的能力。
从单液电池模型到双液电池模型,学生的知识和能力层次需要进行一次较大的跨
越。因此,本节课的关键是寻找学生的“最近发展区”,帮助学生主动思考,突破认识
的局限性,完成对原电池原理及形成条件的认知跨越。
二、教学目标与教学策略:
1、教学目标设计
2
【知识与技能】深入理解原电池的工作原理;完整的认识原电池的形成条件;学会
书写电极反应式和电池总反应方程式;能根据反应设计简单的原电池。
【过程与方法】通过桔子电池实验活动体验建构原电池模型的过程;通过Zn-CuSO4
电池的设计活动,感悟科学探究的思路和方法;体会控制变量在科学探究中的应用。
【情感态度与价值观】通过介绍电池发展史,激发学习兴趣,感受原电池原理应用
于化学电源的关键作用;通过双液电池模型的建构,渗透对立统一的辩证唯物主义思想。
【教学重点】原电池工作原理和形成条件
【教学难点】氧化还原反应完全分开在两极发生(分池、分液)
2、教学策略设计
教师引导下的学生实验探究与模型建构相结合:
3、教学用品:
多媒体电脑及投影设备、灵敏电流计、导线、原电池容器两个、铜丝、铝线、
铜片、锌片、盐桥、培养皿、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液、氯化钠溶液、桔子、滤纸、吸
管若干(仪器药品按4名学生一组准备)。
3
三、教学过程设计
1、教学流程图
2、教学过程设计
教学环节
教师活动 学生活动 设计意图
展示图片 复习已知 【引入】回忆小学课文冰心的《小桔灯》,并展示现代版“小桔灯”,激发学生回忆复习。 【复习】铜锌原电池装置中正负极分别发生了什么反应?电流如何产生? 【回顾复习】化学能转化为电能的装置。 【复习】原电池工作原理: 负极:氧化反应 失电子 正极:还原反应 得电子 电子从负极流向正极, 阴离子从正极流向负极,形成闭合回路。 第一次理论分析,激活学生对原电池原理及形成条件的已
有认知。为后续
产生认知冲突
奠定基础。
4
桔子实验
提炼模型
【过渡】在必修中有一个家庭实验——设计水果电池。 【提出实验内容】现在给你提供了以下材料,请你设计桔子电池,观察实验现象并提炼出原电池模型。 可供选择的材料:灵敏电流计、铜丝、铝线、导线、培养皿、桔子滤纸、吸管、NaCl溶液 【小组实验】 【方案展示,提炼模型】
通过桔子实验
的方案讨论,使
学生从“单瓣”
→“两瓣”形象
实验演化成“单
池”→“双池”
的模型建构;从
“膜”上升到
“盐桥”的认
识。
第二次理论分
交流方案,汇总
教师引导,学生主动建构模型,集体讨论修改:
方案1: 方案2:
序号 方案、现象
方案1
铜丝和铝线同时插入一瓣桔子中
(有电流)
方案2
铜丝和铝线分别插入未分开的两瓣桔子中
(有电流)
方案3
铜丝和铝线分别插入分开的两瓣桔子中
(无电流)
【针对方案2提问】为何两瓣未分开的桔子也能产生电流? 【针对方案3提问】为何两瓣分开的桔子不能产生电流?如何改进,产生电流? 【教师演示两种解决方案】“连隧道”(用吸满果汁的导管连通)、“搭桥”(用浸有NaCl溶液的滤纸条连接)。 【提问】这两种解决方案为何能产生电流?请提炼模型。 【可能解释】因为两瓣中间的膜可
以让离子通过,离子定向移动形成
闭合回路。
【可能解释】未形成闭合回路。解
决方法:将两瓣桔子贴在一起。
还有可能会有将其浸入电解质溶
液中。
【可能解释】在“隧道”和“桥”
中离子能够定向移动,构成闭合回
路。
【提炼模型】
5
【知识介绍】在化学实验中常用的盐桥是在U型管里装含有琼胶的饱和KCl溶液。 析提出双池-盐
桥模型,在模型
分析中再次强
调电流的形成
过程,同时强调
盐桥的作用。
实验探究
完善认识
【连接】水果中含有电解质溶液,因此可以设计水果电池实现化学能转化电能的过程。如何将化学反应设计成原电池装置呢? 【提出问题】现有反应Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,如何设计成原电池装置? 【组织学生交流,确定设计思路】先将氧化还原反应拆分,再根据反应确定电极材料和电解质溶液。 【提出实验目的】按盐桥模型,根据Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu反应设计成原电池装置。 【指导学生实验】 注意电极材料的选择。 注意电解质溶液的选择。 注意记录实验现象。 联系已学知识,回忆根据化学反应设计成原电池装置的思路和方法。 思路1:先选材料,后定反应。 Zn是负极,发生氧化反应; Cu是正极,发生还原反应。 思路2:先拆反应,后选材料。 Zn-2e-=Zn2+ 氧化反应 负极 Cu2++2e-=Cu还原反应 正极 可供使用的仪器和药品:灵敏电流计、铜片、锌片、导线、培养皿、ZnSO4溶液、NaCl溶液、CuSO4溶液、浸NaCl溶液的滤纸条(盐桥)。 注意:及时清洗电极。 【小组实验设计方案,并实施】
通过方法讨论
和交流,后面学
生实验过程会
有的放矢,防止
漫无目的的实
验。
通过实验活动,
感悟科学探究
的思路和方法,
进一步体会控
制变量在科学
探究中的应用。
【交流方案】
【方案1】为何Zn表面会变黑?从能量转化的角度说明什么
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问题?
(分析现象)Zn接触到CuSO4溶液,会直接发生置换反应。说明Zn
失去的电子并没有完全转化成电能,电能转化率较低。
【方案2】为何会产生电流?
(理论分析)①因负极和正极已有提供电子和接受电子的物质,两者
存在电势差,有电子定向移动的趋势。
②当通过盐桥连接两极时,阴离子从正极溶液通过盐桥向负极移动,
此时形成闭合回路,就形成了电流。
【问题】负极液的作用?正极液的作用?
(学生通过对比分析)负极液只起导电作用;正极液中Cu2+发生还原
反应,且起导电作用。
【总结交流】你对原电池原理的认识。(见学案)
方案 负极 负极液 正极 正极液 现象
1 Zn CuSO4 Cu CuSO4
Zn表面变黑
有电流产生
2 Zn ZnSO4 Cu CuSO4
Zn表面不变黑
有电流产生
3 Zn NaCl Cu CuSO4
Zn表面不变黑
有电流产生
在讨论交流方
案的过程中,学
生对实验现象
的解释,深入认
识原电池原理
和形成条件,上
升到完整认识。
通过双液电池
模型的建构,渗
透对立统一的
辩证唯物主义
思想。
回顾历史 发展创新 【介绍电池发展史】 通过今天的实践活动,联系电池发展史,你有哪些感想? 交流感受。 介绍电池发展史,激发学习兴趣,感受原电池
原理应用于化
学电源开发的
关键作用。
四、教学反思
1、教学素材选取得当,有助于激发学习兴趣,突破教学难点
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本节课借助妙趣横生的课堂引入和桔子实验,使学生在探究过程中自主建立了分
池、盐桥等观点,从而突破了对原电池原理认知发展的教学难点。
2、教学中问题线索及学生活动设计得当
教学中问题线索设计及学生活动设计有利于使学生产生认知冲突,可以为学生提供
真实的科学探究背景,模拟解决实际问题的过程,符合学生认知发展的规律。从而使学
生在已有基础上发现问题,并在不断解决新问题的过程中实现能力升华,达成教学目标。
3、教学设计应安排得更紧凑
本节课的实际教学中教师还安排了根据H2+O2==H2O这一反应来设计原电池的学生活
动。由于课堂容量大、时间紧,因此通过教学实践认为将该活动放在下一节《化学电源》
中作为课堂引入和过渡的线索更为妥当。