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文檔簡介
1、.原電池教學設計簡單說課:本節內容為高中化學新課程人教版選修4的第四章電化學的重要內容之一。該內容學生在必修2已有一定的理解,本節是該內容的加深,主要是增加了一個鹽橋內容。本節課試圖以“老師實驗引導,學生自主探究,自主分析設計的學習方式學習。本節課大致分為:回憶原電池,設計原電池,改進原電池等幾個根本環節,完成了復習根本概念,總結單池原電池的設計思路,總結雙池原電池的設計思路,還討論了鹽橋的作用。在課程施行過程中,學生親手實驗,觀察現象,提出疑問,自主解答,自主設計,自主評價。在自主提問的過程中推動課的前進,旨在培養學生的動手才能、問題意識,學會實驗,學會提問、學會探究、學會設計、學會評價。教
2、學目的:知識與技能:1.掌握原電池的概念和原電池的工作原理;2.掌握構成原電池的根本條件;3.學會設計原電池;技能與方法:1.通過實驗探究原電池原理,學會觀察、學會提問、學會考慮;2.通過對單池原電池與雙池原電池的設計比照,學會比較,評價設計方案;情感與價值觀:1.通過自主探究根據現象設疑,根據疑問求解的形式,進展自主學習,激發學生的學習興趣,培養科學探究態度和科學創新精神:2.在小組合作的過程中,培養團結合作的探究學習觀念,強化合作意識;教學重點:設計原電池教學難點:原電池中鹽橋的作用分析教學方案:老師引導實驗探究與學生自主提問推進相結合教學用品:多媒體設備:多媒體電腦及顯示屏實驗儀器:每組
3、電流表,導線兩根,原電池容器兩個,銅電極,鋅電極,碳電極,鹽橋。共12組,根據人數而定,4人一組化學藥品:硫酸銅溶液、硫酸鋅溶液。共12組其它用品:小手電,MP3,手機、數碼相機,筆記本電腦電池教學設計:老師活動學生活動幻燈片、板書備注引入設計:“魔術引入,以舊引新引入:大家看,這是什么?小手電之所以能照亮我們在黑暗中行進,是因為有電池。這是什么?因為有了電池,讓我們說“溝通無極限。這是遙控器,因為有了電池,“一切盡在掌握之中。這是MP3,因為有了電池,讓我們有理由說“我的音樂我作主。這是數碼相機,來這邊的笑一個,這邊的笑開了啊,就這樣精彩瞬間瞬間凝成永久,也是因為有了這小小的電池。我在剎那間
4、變幻出這么多的用電器,不是因為我的魔術有多高超,而是因為電池的使用范圍實在是太廣了。產生興趣積極觀察并與老師配合。學生:小手電。學生:手機新穎的引入易吸引人我們知道,能量間的轉換是遵守能量守恒定律的,那這小小的物件電池是如何提供電能的呢?這其中又有著怎樣的奧秘呢?如今,我們就一起走進探究的課堂吧。探究前,我們還得從能量的換說起,我們知道,化學能與熱能之間可以互相轉化,化學能轉換成熱能的反響,我們稱之為。熱能轉換成化學能的反響,我們稱之為,能否讓化學能直接轉換成電能呢?對,是可以的,但化學能與電能問的轉換需要一個特定的裝置,而這個裝置設計的優劣直接決定能量轉換效率的上下。我們將研究化學能與電能互
5、相轉換的裝置、過程及效率的科學,稱為電化學。而電化學又根據反響過程和裝置特點分為兩種,一種為原電池,產生電流的反響,即將化學能轉換成電能的裝置;另一種為電解池,借助電流而發生的反響,即將電能轉換成化學能的裝置。今天,我們將深化討論電化學根底之原電池。學生感受電池的使用廣泛。學生回憶舊知識,準備承受新知識。學生:放熱反響學生:吸熱反響學生:可以/理解電化學的研究對象。理解電化學的概貌。幻燈片:幻燈片:板書:第四章 電化學根底第一節 原電池介紹我們學習的領域及其概貌。回憶舊知識的設計:提問+探究1回憶原電池概念下面我們先回憶一下在必修2中我們已經理解的原電池的概念。學生回憶原電池的有關內容。板書:
6、1概念2電極名稱3構成條件4原電池原理回憶概念為后期探究作準備。請問:什么是原電池?我也相信你一定能說出:原電池的電極名稱及原電池的構成條件。學生回憶并答復:1將化學能轉換成電能的裝置。2原電池的電極分別叫正極和負極。3原電池的構成條件是:一開場提問便展示對學生的信任。有兩個活潑性不同的電極;有電解質溶液;形成閉合回路;能自發的發生氧化復原反響。2活動l:紙上談兵重溫原電池原理而原電池原理,我們那么通過一組實驗分析來復習。話題1:如下圖實驗。我們觀察到Pb片變黑,用濾紙擦除黑色物質后外表有紫紅色物質;而Cu片上無明顯現象。請根據此實驗設置問題向老師提問。老師給出答復:黑色的物質可能是PbS04
7、。因為在活動性順序表中Pb在Cu的前面。所以有反響方程式:Pb+CuSO4=PbS04+Cu,而Cu電極不與CuSO4反響。向老師提問,學生有著強烈的興趣,提出問題。如:黑色的物質是什么?紫紅色物質是什么?它們是如何生成的?為什么銅片上無明顯現象呢?板書:4.原電池原理實驗:通過實驗情景再現。以生問師答,生問生答的活動方式分析得出原電池原理,同時培養學生的“問題意識。老師的答復實際上也是在提示學生考慮的方向。話題2:如圖比照進展實驗。Pb電極上還是變黑色;而Cu電極上用濾紙擦拭時卻發生有紫紅色粉末狀物質生成。觀察到電流表指針向Cu電極偏轉。已經知該電流表指針偏方向為電子的運動方向。仿照剛剛的提
8、問法向你的同學們提問吧。根據描繪的不同的現象,由此產生困惑而提出可能的疑問,如:Pb置換出的Cu哪去了?Cu上的紫紅色物是什么?電流表的偏轉說明了什么?偏轉方向代表什么?電子是如何產生的?實驗:老師不時點評。復習舊的內容,學生們踴躍可能的答復Pb失去電子成為Pb2+,Pb2+與SO42-合后成PbSO4,而電子通過導線傳給Cu電極,Cu電極上的電子傳給溶液中的Cu2+成Cu。這樣產生了電流,而形成了原電池。生:可以證明。參加的電流表指針有偏轉。證明確實形成原電池了。而且電流表的指針偏轉方向就是電子的流動方向。3.成果展示我們總結上面的探究獲得的知識。我們可以寫出總反響式嗎?你能總結出原電池的反
9、響本質嗎?他與一般的氧化復原反響一樣嗎?有什么區別?生:我們可以寫出電極反響。負極:Pb一2e=Pb2+氧化反響Pb2+SO42bSO4正極:Cu2+2e一=Cu復原反響生:總反響是Pb+Cu2+S042=PbS04+Cu是一個氧化復原反響。有區別,氧化復原反響分別在兩極進展,負極的復原劑所失去的電子通過導線轉移到正極給氧化劑。小結。幻燈片:成果展示4練習過渡:展示練習題。請同學們分析以下圖示的裝置是否可以形成原電池,不能形成的請說明理由。老師一一點評。對D追問:你認為不能自發發生氧化復原反響的理由是什么?又追問:你能說一下,為什么不接觸就不能反響呢?聽起來好象有道理。學生一一答復問題。生:A
10、:不行,因為兩個電極活潑性一樣。B:可以,因為滿足形成原電池的所有條件。C:不行,因為沒有構成閉合回路。D:不行,因為沒有構成閉合回路,也不能自發的發生氧化復原反響。生:因為Zn與ZnSO4不反響,Cu與CuSO4也不反響,而Zn與CuS04又不接觸,所以也不反響。生:比方:H2和O2不接觸能生成水嗎?通過練習掌握原電池的形成條件,為設計原電池活動作準備。也為產生一“矛盾作準備。幻燈片:習題為后繼的矛盾激發作準備。也是在提示在后繼的設計中可能想到該方式。設計原電池:設計+總結1活動3:理論出真知設計原電池師;我們進人下一輪的探究。設計原電池。請看幻燈片:結合給定材料根據反響:Zn+Cu2+=Z
11、n2+Cu設計能產生穩定電流的原電池并檢驗電流的產生,同時仔細觀察現象,給出解釋或提出疑問。先說出你的設計與同伴交流然后再開場動手實驗。學生動手設計實驗,總結并分析存在的問題。學生運用形成原電池的條件來設計原電池,進一步加深對原電池的理解。板書:5設計原電池幻燈片:活動3:理論出真知設計原電油結合給定材料根據反響:并檢驗電流的產生,同時仔細觀察現象,給出解釋或提出疑問。強調“產生穩定的電流請說出你的設計。總結大家設計的經歷。2經歷總結總結你設計的經歷。3開場實驗追問:你們的電流穩定嗎?什么現象可以說明?4評價設計的原電池如何評價你設計的原電池。這同學問得好,為什么呢?電流不穩定也沒法用呀!可見
12、我們得改進這種原電池,以便于產生穩定的電流,要改進必定得發現電流不穩定的原因。電流為什么不穩定呢?大家一起來分析原因。提示從電極上產生的現象來分析生1:我的設計是:用Cu作正極,用Zn作負極,以CuS04為電解質溶液。連入電流表檢驗是否有電流的產生。生2:用C作正極,用zn作負極,以為CuS04電解質溶液。連人電流表檢驗是否有電流的產生。學生總結:設計經驗總結:發生氧化反響的金屬為負極,比負極惰性的材料為正極,含發生復原反響的離子的電解質作電解質溶液。生:不穩定!因為我看到了電流表指針老是晃,最后就不偏轉了。學生:簡單,但電流不穩定。學生:我發現Zn電極上也有Cu,我在想,是不是因為Zn上的C
13、u也形成了原電池,電流就不再經導線流向Cu電極。或者外表的銅阻止了鋅發生的反響。幻燈片:展示設計幻燈片:總結經歷提出改進改進原電池:探究鹽橋作用1分析有道理。既然鋅在CuS04中會置換同銅而阻止反響的進展,那你有什么好的見意呢?別分開來放在哪?另一CuSO4溶液中嗎?根據大家的說法,是如下圖的裝置嗎?它會形成原電池嗎? -大家一起討論:生l:將Zn從CuSO4中別分開來。生2:不行,得放在其它電解質中,比方ZnS04不反響了。生:不行。因為不能形成閉合回路。事實上電流表指針也沒有偏轉。通過不同的想法的商討,大家得出一個較為合理的方案。讓學生感到交流的愉悅。2發放鹽橋。我這有一個拱形的寶貝,大家
14、用這個物件把兩個池連接起來。觀察現象,提出疑問,然后給出解釋。我們一起放入吧。都有電了嗎?學生在出乎意料的現象中驚奇,驚喜,接著困惑。學生的興趣一下又被提起來了。學生:哇,有電了。學生:有了,指針偏轉了!而且偏轉穩定,偏轉還大了呢!學生:這是為什么呀?學生:這東西是什么呀?矛盾激發起來了,要試圖解決了。3討論鹽橋作用我來介紹一下這個物件。這是鹽橋,里面裝的是瓊脂和飽和KCl溶液,其中瓊脂起固定作用,主要注意分析KCl的作用。大家可以討論后再答復。很好,通過大家的討論,我們根本已經知道了鹽橋的幾個根本作用,這是我用電腦模似的微觀場景。可見鹽橋的作用有三:1補充電荷。2使裝置形成閉合回路。3進步了
15、能量轉化率。學生對這個鹽橋進展分析推理,理出思路進展語言組織。學生:首先,從電流表的偏轉來看,已經形成原電池,至少說明已經構成了閉合回路。它的作用是構成閉合回路。學生:怎樣構成閉合回路呢?學生:與原來一樣通陰陽離子的定向挪動來溝通內電路。也就是說,Zn變成Zn2+后,Cl-移向負極中和正電荷,Cu2+變成Cu后K+移向正極補充缺失的正電荷。學生:我覺得能量轉化率還高了,因為偏轉角變大了。學生觀看,與自已剛剛的分析進展比較或糾正自己的一些不正確的觀點。學生為此問題可能會引起爭論或熱烈的討論,這也是自由發言的時間。板書:7、鹽橋的作用幻燈片:動畫模擬此處難度較大,但還是期待學生自己通過熱烈的討論解
16、決鹽橋的作用問題。假如未能得好的結果,可以進展一些提示。如:引導對溶液中的離子變化進展分析與先前的電流表指針偏轉角度進展比照等。總之,還是盡量讓學生自已去得出相關結論。進一步用電腦來模擬微觀場景使信息直接,印象深化。還有其它疑問嗎?4思維形式的進步對呀,不是有話說:實驗是最高法庭。其實。鹽橋的引入不僅僅是一個技術上的改進,更是一種思維形式的進步,以前我們總認為只有氧化劑和復原劑直接接觸才能發生氧化復原反響,如今看來,只要通過合理的裝置,不接觸也能發生。學生:有,剛剛我們分析了,它們不能自發地進展氧化復原反響,可如今它們確實進展了呀,這怎么解釋呢?學生提出的疑問引發了考慮。讓學生感受一種創新是一
17、件實實在在的事情。正是因為這種思維形式的進步,才讓我們消費出如此多的電池以滿足人們的各種需要。5總結雙池原電池的設計通過上面對原電池的改進,我們發現該怎樣才能設計出有兩種電解質及鹽橋的原電池呢?培養學生分析問題探究問題的才能。并逐漸轉化成規律。學生:以發生氧化反響的金屬為負極,含該金屬離子的可溶鹽為電解質溶液;以比負極材料惰性的材料為正極,含發生復原反響的離子的可溶鹽為電解質溶液。并用鹽橋聯接兩池。幻燈片:總結設計經歷總結氧者負極正者正:析聯兩池陽相間結尾的設計:學生談談學習本節的感受。情感表達及分享。感想作業:設計原電池學生記下作業燈片:作業總板書第四章原電池原理第一節、原電池1概念2電極名稱3原電池的構成條件4電極反響5設計原電池6改進原電池7鹽橋的作用教學反思:優點:本節課的引入比較新穎,吸引了學生,激發了學生的學習興趣。在介紹完電化學的根本內容后,引導學生回憶和復習了原電池概念,然后再以實驗情景再現為題材,以生師互動的活動方式對原電池的原理進展了討論,這個過程的設計主要以學生對實驗描繪的考慮、生問師答,生問生答的形式推進討論原電池原理,充分發揮學生的能動性,表達學生的主體地位。在
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