第一篇:高中化学 原电池原理及其应用 教学案例评析
《原电池原理及其应用》
第一课时教学案例评析
一、教材分析 本节内容是电化学中的重要知识。由于学生之前没有电化学的基础,理解原电池原理有一定的难度。
第一课时的主要内容有:原电池的概念、原理、组成原电池的条件。原电池原理和组成条件是本节课的重点,原电池原理是本节课的难点。
本节教材设置了大量的探究教学素材,富有深刻的探究教学思想内涵。首先,新课引入的两个演示实验为探究教学创设了问题情景,当学生观察到“铜片上产生气泡”这一反常的实验现象,就会情不自禁地提出一系列问题,产生强烈的探索欲望,并提出各种各样的假设;紧接着,通过(4-15)演示实验为学生提供“实证性”材料,学生根据实验现象,经过严密的逻辑推理,得出相关结论;当学生理解原电池的原理后,教材又设置了一个讨论题,让学生自己归纳“组成原电池的条件”。同时,课本后面的“家庭小实验----水果电池”,习题中的“用铜、银和硝酸溶液设计一个原电池”都是本课时探究教学内容的应用和延伸。
当然,为了更好地实施探究教学,还需对本节教材内容作必要的处理和补充。⑴ 变教材中的教师演示实验为学生动手实验。这样不仅使学生观察到明显的现象,还能使学生直接参与知识的获得过程,获得直接的体验。
⑵ 对于原电池正负极的判断,教材是以叙述的形式提出的,这不利于学生对概念的理解和记忆。可以利用一节干电池让学生自己设计实验得出结论。这比直接提出正负极的判断方法更有利于启发学生的思维,提高学生的实验设计能力。
⑶ 教材中“组成原电池的条件”这一个讨论题,问题过于空泛,考虑到学生的知识迁移能力和概括能力还不是很强,单纯的讨论可能会无从谈起,因此教学中设计了一组学生实验习题(以教材后面的一个习题为蓝本),让学生通过实验获得直接经验,再通过对比分析,归纳出规律,最终得出组成原电池的三个必要条件。
⑷ 将课本后面的家庭小实验----水果电池,移到探讨“组成原电池的条件”
第 1 页 * 共 9 页 的课堂教学中,不仅能帮助同学理解组成原电池的其中一个必要条件----电解质溶液,而且能达到学以致用,使学生觉得化学就在我们的身边,从而激发学生学习兴趣,启迪学生思维。
⑸ 在完成上述内容后,可以让学生自己设计一个原电池,将刚学的内容进行应用和巩固,有利于培养学生的知识迁移能力和发散思维能力。这样处理教材内容后,教学就可能按照“设置问题情景----学生提出问题----进行假设和推理----通过实验验证----得出相关结论----引发新的问题情景----提出新问题----实验提供直接经验----对比分析,总结规律----应用原理、规律”的程序进行。•
教学目标
1.知识目标:理解原电池原理,掌握构成原电池的条件,会进行简单的原电池设计。
2.情感目标:培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学态度,培养学生的团队协作精神。
3.能力目标:培养学生观察能力、实验能力、实验设计能力、语言表达能力。培养学生正向思维、逆向思维、发散思维能力。
• 设计思路 指导思想:以学生为主体,让学生自主地参与知识的获得过程,并给学生充分的表达自己想法的机会。学生初次接触电化学知识,对原电池的工作原理有神秘感和探索欲望。要充分利用学生的好奇心和求知欲,设计层层实验和问题情境,使学生在自主实验、积极思考和相互讨论中自己发现问题、分析问题和解决问题。在教学内容的安排上,按照从易到难,从实践到理论再到实践的顺序,首先通过一组实验,引入课题。在实验----观察----讨论----推测----验证的过程中,学习和理解原电池的概念和原理。在此基础上,通过实验探索和讨论组成原电池的条件。最后,让学生自己设计一个原电池以检验学生对所学知识的实际应用能力。根据学生的知识结构、心理特点和教学内容的实际需要,采取了启发、讨论、实验探究等教学方法,并结合多媒体进行教学。
第 2 页 * 共 9 页 • 教学准备
1.对学生进行分组:四人为一个小组
2.实验准备:每组一个灵敏电流计,两片铜片、两片锌片、一根石墨电极、一节干电池、两杯相同浓度的硫酸、一杯硫酸铜溶液、一杯无水乙醇、一杯水、一颗葡萄(或小西红柿等水果)。
3.制作铜锌原电池工作原理的模拟动画
4.场地:有多媒体放映设备的实验室
• 教学过程(课堂实录)
【引入】我们的生活中离不开各种电池。大到宇宙火箭、人造卫星,小到照相机、手机,都要用到各种各样的电池。如:干电池、蓄电池、充电电池、高能电池等。其实,这些电池都是应用原电池的原理制成的。那么到底什么是原电池?它的工作原理怎样?今天我们就想通过一些实验一起来研究一下原电池的原理。
【板书】第四节原电池原理及其应用
【实验指导】介绍实验桌上的物品,指导学生做以下三个实验: 1.将锌片插入稀硫酸中 2.将铜片插入稀硫酸中 3.将锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中 说明实验注意事项,要求同学认真观察现象,并思考原因
【学生活动】实验并观察现象
【学生回答】 1.锌片上有气泡,因为锌能和稀硫酸反应放出氢气 2.铜片上没有气泡,因为铜不能和稀硫酸反应 3.铜片上有气泡
【设疑】铜片上的气体是哪里来的?
【学生讨论】学生激烈讨论,讨论的焦点问题有:、铜片上的气体是什么?(学生认为可能是氢气或 SO 2 或是氧气。最
第 3 页 * 共 9 页 后同学认为最有可能的是氢气。本处不展开)、氢离子转变为氢气所需的电子从何而来?(学生提出许多假设)
学生甲:电子应是铜失去的,因为气泡是在铜片上产生的。
学生乙:电子应是锌失去的,因为锌比铜活泼,易失去电子。
学生甲:电子应是铜失去的,若是锌失去电子,气泡应该出现在锌片上,怎么会在铜片上出现气泡呢?
学生乙:锌片失去的电子可以通过导线传递到铜片上,溶液中的氢离子在铜片上得到电子,因此,铜片上有气泡。
学生丙:既然电子是锌片失去的,氢离子为什么不直接在锌片上得电子,而要到铜片上得电子呢?(对这个问题学生感到难以回答,期待老师的评判和解释。但老师不必急于回答)
【引导】电子究竟是锌片还是铜片失去的,我们可以用实验来证明。那么,如何通过实验来证明锌片上的电子是否通过导线转移到了铜片上?
【学生回答】在铜片和锌片中间连接一个灵敏电流计,检测有无电流
【实验指导】使用灵敏电流计的注意事项
【学生活动】实验并观察现象
【学生回答】现象:电流计指针偏转 结论:有电流流过,说明导线中有电子流过,说明氢离子得到的电子确实是锌片失去,通过导线传递到铜片上的。(但是,对于刚才同学提出的问题,即“既然电子是锌片失去的,氢离子为什么不直接在锌片上得电子,而要到铜片上得电子呢?”还是觉得难以解释。)
【动画演示】由于锌片失去电子后产生锌离子,锌片的周围有许多来不及扩散到溶液中去的锌离子,对氢离子有排斥作用,使氢离子很难在锌片上直接得到电子
【学生小结】锌片:较活泼,电子流出,发生氧化反应 Zn - 2e=H 2 ↑ 能量变化:化学能转变为电能
【板书】 1.原电池的概念:
第 4 页 * 共 9 页 【实验指导】给你一节干电池,用实验证明铜锌原电池的正负极
【学生活动】实验并观察现象
【学生回答】现象:测干电池时,电流计指针偏向正极方向,测铜锌原电池时,电流计指针偏向铜片方向 结论:锌片为负极,铜片为正极
【板书】 2.原电池的原理: 负极:电子流出,较活泼,(锌片): Zn - 2e=H 2 ↑(还原反应)
【引导】 写出铜锌原电池的总反应方程式,并比较其与锌片直接跟稀硫酸反应有何异同。总反应方程式为: Zn+2H + =Zn 2+ +H 2 ↑ 相同点:总反应方程式相同 不同点:电子转移途径不同
【过渡】 原电池的实质是氧化还原反应,氧化还原反应都可以设计成原电池,那么构成原电池要有哪些条件呢?
【板书】 3.组成原电池的条件
【实验习题】请用实验验证下列哪些装置构成原电池?并据此对比分析,讨论构成原电池的条件。
【学生活动】实验并观察现象。
【学生回答】 C、D、H 构成原电池
第 5 页 * 共 9 页 【学生讨论】
(通过对比分析、讨论和补充、修改,最后得出组成原电池的条件)
学生甲:从 A、B 不构成原电池可知,构成原电池必须有两种活动性不同的金属 作电极。从 F、G 不构成原电池可知,要组成原电池还必须构成闭合回路
学生乙: H 也构成原电池,是因为水果呈酸性,说明构成原电池需酸溶液。
学生丙: D 也能构成原电池,说明构成原电池不一定要酸溶液,也可以是盐溶液,结合 E 可知,构成原电池电极材料必须与电解质溶液接触。
学生丁:从 C 可知,电极材料也可以是象石墨这样能导电的非金属。
【学生小结】组成原电池的条件: ①有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极 ②电极材料均插入电解质溶液中 ③两极相连形成闭合回路
【练习】对于上述能组成原电池的装置,分析正负极和发生的电极反应(在学生回答过程中,教师引导学生注意正极材料本身并未发生变化,负极和电解质溶液之间发生了氧化还原反应)
【追问】假如把上述 C 装置的电极改为 Cu 和 Ag,能组成原电池吗? 【学生回答】不能,要构成原电池,负极和电解质溶液之间必须有自发的氧化还原反应
【练习】请同学结合组成原电池的条件,将氧化还原反应: Fe+Cu 2+ =Cu+Fe 2+ 设计成 一个原电池。
【学生回答】负极:铁正极:铜电解质溶液:硫酸铜
【学生补充】正极材料还可以是石墨或比铁不活泼的其他金属,电解质溶液中必须含 Cu 2+,除硫酸铜外,还可以是氯化铜、硝酸铜等。
【小结】按板书的内容,归纳本书的内容和要点
【布置作业】 1、课本习题
一、l、3、4,二、l、2、3 2、回家搜集废干电池并拆开,弄清它的构造及原理。
• 评价方案
第 6 页 * 共 9 页 本课时为实验探究教学模式,本课时教学是否成功,笔者认为,应从以下几个方面综合考虑:
• 教材处理是否合理。
探究性教学要对教材内容有所扬弃。探究性教学要以大纲为依据,教材仅仅是本参考书。因为现有教材的知识大都是以陈述性方式直接呈现,而探究性教学要求教材提供问题情景和解决问题所必需的事实材料,而不只是结论的堆砌,因此,探究性教学首先要求对现有教材作适当处理。
• 教学过程是否优化。
优化的教学过程就是灵活机智地运用各种教学策略。如激励性策略,即使用鼓励性语言,肯定学生任何一个微小的闪光点;自主性策略,即要求设计的问题有一定思维含量,讨论要注重实效性,讨论过程要注意学法指导,并培养学生善于思考、勇于提出问题的习惯;诊断性策略,即教学过程中经常注意学生的学习情况,根据反馈的信息调整教学程序;创造性策略,即鼓励学生大胆质疑,发表不同意见尤其是创造性的意见。
• 教学效果是否显著。
教学效果就是教学目标的达成度。首先,学生要有良好的学习状态,如学生学习兴趣浓厚,思维得到很好的启发,教学过程中学生参与面广、参与时间长、参与空间大等;其次,好、中、差不同水平层次的学生的知识目标、能力目标、情感目标要基本达成或得到一定程度的发展。
《 原电池原理及其应用》第一课时教学案例说明
本节课采用实验探究式教学,既符合化学的学科特点,也符合学生的心理和思维的发展特点。
化学是一门以实验为基础的学科,实验事实是最具有说服力的。
本节课以实验事实设疑,又以实验事实释疑,让学生从直观、生动的实验中发现问题,进一步引导学生进行推理和分析,再通过实验验证分析的结果。这样得出的结论学生才能真正理解和牢固掌握。
从学生的心理特点来看,高二的学生对新鲜事物有强烈的好奇心和探索欲
第 7 页 * 共 9 页 望,对老师的讲授敢于质疑,有自己的想法和主见。往往不满足于老师告诉他是什么,而更愿意自己去探索是什么和为什么。并且具备了初步的探索能力。在思维发展的层次上,学生的形象思维已充分发展,抽象思维也正在迅速发展之中。实验探究是让学生在具体实验事实的基础上分析问题得出结论,符合学生的思维特点,有利于在形象思维的基础上发展学生的抽象思维。
但学生的抽象思维和探索能力毕竟还处于初级阶段,尚不成熟,这就决定了他们还不能成为完全独立的探索主体,探索活动需要在教师的组织引导下,有目的有计划地进行。教师的作用是“引导和启发”,即引导学生独立思考,主动探索,当学生的思考和探索遇到困难时,及时给予启发、提示、点拨,以帮助学生顺利地开展实验探索活动,既不是灌输也不能放任自流。
因此,本节课的部分实验是由教师预先设计的,但同样起到了实验探究应有的作用。本节课应给学生充分的讨论时间和自由发表意见的机会。因为小组的每个成员的知识水平存在差异,对问题的分析能力不同,充分的讨论有利于组内的交流和互助,使实验探究活动成为全体同学而不是部分尖子生的活动。
在实验探究的过程中,学生肯定发现了不少新问题,心里有很多想法,其中不乏正确的和错误的、常规的和富于创新的想法。因此要让学生把他的想法表达出来,这既能丰富学生对原理和正确结论的多角度的认识,也是对学生探究精神的一种肯定和保护。
由于本节课采取讨论式和学生实验探究的教学模式,课堂组织尤为重要。应在课前对学生进行分组,四人为一小组较合适,以便于学生展开实验探究活动和讨论。在学生实验和讨论过程中,教师应深入学生中,接受反馈信息,及时发现学生实验过程中可能出现的问题并加以个别指导。
本节课实验过程中应注意:、锌片及时从溶液中取出、注意灵敏电流计的量程
《原电池原理及其应用》课堂教学点评 : 乐清市教研室 / 马金余
今年 11 月 26 日,在虹桥中学召开了乐清市高中化学探究式课堂教学研讨
第 8 页 * 共 9 页 会,邵益君老师为大家上了一节题为《原电池原理及其应用》的公开课,本案例系该课的教学实录。
公开课后,听课教师对公开课作了高度的评价,归纳如下:、合理处理教材内容。一方面,对教材中的探究性内容进行深刻挖掘;另一方面,对教材中不适宜探究性教学的内容进行适当的处理,补充一些问题情景,拓展了教材的思想内涵。、讲究探究教学策略。首先,在教学过程中制造一个宽松民主的氛围,有利于学生互相讨论、主动发言,并大胆质疑,提出一些独特的想法,学生主体作用得到充分发挥;其次,设置的问题恰到好处,并具有一定的发散性,学生不能立即作答,但通过一段时间的思维,不同水平层次的学生可从不同方向去思考,得到他自己认为合理的答案;第三,每次讨论时,给学生足够的时间和空间,使讨论较充分和彻底;第四,课堂组织严密,一个问题提出后,首先在组内讨论,讨论后各组在中心发言时又会引发组间讨论,公开课中,师生对话、生生对话不断,整堂课气氛热烈而有序。、突出实验基础作用。本课时中问题背景的设置、讨论后假设的验证、到最后规律的得出都是通过学生亲自动手获得,这不仅提高了学生的基本实验技能,使学生有了亲身体验,更使学生懂得了实验是化学知识的来源,也是化学最高法庭,使学生明白尊重事实、实事求是是科学研究的最基本精神。、发挥媒体辅助功能。本课时多媒体课件制作精美,给人以美的享受,借助现代媒体生动直观地展示原电池原理,有利于学生突破原电池原理这一教学难点。、教师有较强的课堂驾驭能力。公开课中,学生会偶而提出课前没有预设的问题,邵老师都能临时调整教学程序,对学生临时提出的一些有意义的问题,或讨论,或解释,作了适当的处理。
第 9 页 * 共 9 页
第二篇:原电池原理及其应用-教学案例评析
《原电池原理及其应用》
第一课时教学案例评析
教材分析 本节内容是电化学中的重要知识。由于学生之前没有电化学的基础,理解原电池原理有一定的难度。
第一课时的主要内容有:原电池的概念、原理、组成原电池的条件。原电池原理和组成条件是本节课的重点,原电池原理是本节课的难点。
本节教材设置了大量的探究教学素材,富有深刻的探究教学思想内涵。首先,新课引入的两个演示实验为探究教学创设了问题情景,当学生观察到“铜片上产生气泡”这一反常的实验现象,就会情不自禁地提出一系列问题,产生强烈的探索欲望,并提出各种各样的假设;紧接着,通过(4-15)演示实验为学生提供“实证性”材料,学生根据实验现象,经过严密的逻辑推理,得出相关结论;当学生理解原电池的原理后,教材又设置了一个讨论题,让学生自己归纳“组成原电池的条件”。同时,课本后面的“家庭小实验----水果电池”,习题中的“用铜、银和硝酸溶液设计一个原电池”都是本课时探究教学内容的应用和延伸。
• 学情分析 指导思想:以学生为主体,让学生自主地参与知识的获得过程,并给学生充分的表达自己想法的机会。学生初次接触电化学知识,对原电池的工作原理有神秘感和探索欲望。要充分利用学生的好奇心和求知欲,设计层层实验和问题情境,使学生在自主实验、积极思考和相互讨论中自己发现问题、分析问题和解决问题。在教学内容的安排上,按照从易到难,从实践到理论再到实践的顺序,首先通过一组实验,引入课题。在实验----观察----讨论----推测----验证的过程中,学习和理解原电池的概念和原理。在此基础上,通过实验探索和讨论组成原电池的条件。最后,让学生自己设计一个原电池以检验学生对所学知识的实际应用能力。根据学生的知识结构、心理特点和教学内容的实际需要,采取了启发、讨论、实验探究等教学方法,并结合多媒体进行教学。
教学目标
第 1 页 * 共 6 页 1.知识目标:理解原电池原理,掌握构成原电池的条件,会进行简单的原电池设计。
2.情感目标:培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学态度,培养学生的团队协作精神。
3.能力目标:培养学生观察能力、实验能力、实验设计能力、语言表达能力。培养学生正向思维、逆向思维、发散思维能力。
• 教学过程
【引入】我们的生活中离不开各种电池。大到宇宙火箭、人造卫星,小到照相机、手机,都要用到各种各样的电池。如:干电池、蓄电池、充电电池、高能电池等。其实,这些电池都是应用原电池的原理制成的。那么到底什么是原电池?它的工作原理怎样?今天我们就想通过一些实验一起来研究一下原电池的原理。
【板书】第四节原电池原理及其应用
【实验指导】介绍实验桌上的物品,指导学生做以下三个实验: 1.将锌片插入稀硫酸中 2.将铜片插入稀硫酸中 3.将锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中 说明实验注意事项,要求同学认真观察现象,并思考原因
【学生活动】实验并观察现象
【学生回答】 1.锌片上有气泡,因为锌能和稀硫酸反应放出氢气 2.铜片上没有气泡,因为铜不能和稀硫酸反应 3.铜片上有气泡
【设疑】铜片上的气体是哪里来的?
【学生讨论】学生激烈讨论,讨论的焦点问题有:、铜片上的气体是什么?(学生认为可能是氢气或 SO 2 或是氧气。最后同学认为最有可能的是氢气。本处不展开)
第 2 页 * 共 6 页 2、氢离子转变为氢气所需的电子从何而来?(学生提出许多假设)
学生甲:电子应是铜失去的,因为气泡是在铜片上产生的。
学生乙:电子应是锌失去的,因为锌比铜活泼,易失去电子。
学生甲:电子应是铜失去的,若是锌失去电子,气泡应该出现在锌片上,怎么会在铜片上出现气泡呢?
学生乙:锌片失去的电子可以通过导线传递到铜片上,溶液中的氢离子在铜片上得到电子,因此,铜片上有气泡。
学生丙:既然电子是锌片失去的,氢离子为什么不直接在锌片上得电子,而要到铜片上得电子呢?(对这个问题学生感到难以回答,期待老师的评判和解释。但老师不必急于回答)
【引导】电子究竟是锌片还是铜片失去的,我们可以用实验来证明。那么,如何通过实验来证明锌片上的电子是否通过导线转移到了铜片上?
【学生回答】在铜片和锌片中间连接一个灵敏电流计,检测有无电流
【实验指导】使用灵敏电流计的注意事项
【学生活动】实验并观察现象
【学生回答】现象:电流计指针偏转 结论:有电流流过,说明导线中有电子流过,说明氢离子得到的电子确实是锌片失去,通过导线传递到铜片上的。(但是,对于刚才同学提出的问题,即“既然电子是锌片失去的,氢离子为什么不直接在锌片上得电子,而要到铜片上得电子呢?”还是觉得难以解释。)
【动画演示】由于锌片失去电子后产生锌离子,锌片的周围有许多来不及扩散到溶液中去的锌离子,对氢离子有排斥作用,使氢离子很难在锌片上直接得到电子
【学生小结】锌片:较活泼,电子流出,发生氧化反应 Zn - 2e=H 2 ↑ 能量变化:化学能转变为电能
【板书】 1.原电池的概念:
【实验指导】给你一节干电池,用实验证明铜锌原电池的正负极
第 3 页 * 共 6 页 【学生活动】实验并观察现象
【学生回答】现象:测干电池时,电流计指针偏向正极方向,测铜锌原电池时,电流计指针偏向铜片方向 结论:锌片为负极,铜片为正极
【板书】 2.原电池的原理: 负极:电子流出,较活泼,(锌片): Zn - 2e=H 2 ↑(还原反应)
【引导】 写出铜锌原电池的总反应方程式,并比较其与锌片直接跟稀硫酸反应有何异同。总反应方程式为: Zn+2H + =Zn 2+ +H 2 ↑ 相同点:总反应方程式相同 不同点:电子转移途径不同
【过渡】 原电池的实质是氧化还原反应,氧化还原反应都可以设计成原电池,那么构成原电池要有哪些条件呢?
【板书】 3.组成原电池的条件
【学生活动】实验并观察现象。
【学生回答】 C、D、H 构成原电池
【学生讨论】
(通过对比分析、讨论和补充、修改,最后得出组成原电池的条件)
学生甲:从 A、B 不构成原电池可知,构成原电池必须有两种活动性不同的金属 作电极。从 F、G 不构成原电池可知,要组成原电池还必须构成闭合回路
学生乙: H 也构成原电池,是因为水果呈酸性,说明构成原电池需酸溶液。
学生丙: D 也能构成原电池,说明构成原电池不一定要酸溶液,也可以是盐溶液,结合 E 可知,构成原电池电极材料必须与电解质溶液接触。
学生丁:从 C 可知,电极材料也可以是象石墨这样能导电的非金属。
【学生小结】组成原电池的条件: ①有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极 ②电极材料均插入电解质溶液中 ③两极相连形成闭合回路
【练习】对于上述能组成原电池的装置,分析正负极和发生的电极反应(在学生回答过程中,教师引导学生注意正极材料本身并未发生变化,负极和电解质
第 4 页 * 共 6 页 溶液之间发生了氧化还原反应)
【追问】假如把上述 C 装置的电极改为 Cu 和 Ag,能组成原电池吗? 【学生回答】不能,要构成原电池,负极和电解质溶液之间必须有自发的氧化还原反应
【练习】请同学结合组成原电池的条件,将氧化还原反应: Fe+Cu 2+ =Cu+Fe 2+ 设计成 一个原电池。
【学生回答】负极:铁正极:铜电解质溶液:硫酸铜
【学生补充】正极材料还可以是石墨或比铁不活泼的其他金属,电解质溶液中必须含 Cu 2+,除硫酸铜外,还可以是氯化铜、硝酸铜等。
【小结】按板书的内容,归纳本书的内容和要点
【布置作业】 1、课本习题
一、l、3、4,二、l、2、3 2、回家搜集废干电池并拆开,弄清它的构造及原理。
教学反思
本课时为实验探究教学模式,本课时教学是否成功,笔者认为,应从以下几个方面综合考虑:
• 教材处理是否合理。
探究性教学要对教材内容有所扬弃。探究性教学要以大纲为依据,教材仅仅是本参考书。因为现有教材的知识大都是以陈述性方式直接呈现,而探究性教学要求教材提供问题情景和解决问题所必需的事实材料,而不只是结论的堆砌,因此,探究性教学首先要求对现有教材作适当处理。
• 教学过程是否优化。
优化的教学过程就是灵活机智地运用各种教学策略。如激励性策略,即使用鼓励性语言,肯定学生任何一个微小的闪光点;自主性策略,即要求设计的问题有一定思维含量,讨论要注重实效性,讨论过程要注意学法指导,并培养学生善于思考、勇于提出问题的习惯;诊断性策略,即教学过程中经常注意学生的学习情况,根据反馈的信息调整教学程序;创造性策略,即鼓励学生大胆质疑,发表不同意见尤其是创造性的意见。
第 5 页 * 共 6 页 • 教学效果是否显著。
教学效果就是教学目标的达成度。首先,学生要有良好的学习状态,如学生学习兴趣浓厚,思维得到很好的启发,教学过程中学生参与面广、参与时间长、参与空间大等;其次,好、中、差不同水平层次的学生的知识目标、能力目标、情感目标要基本达成或得到一定程度的发展。
第 6 页 * 共 6 页
第三篇:原电池原理的教学案例.
【标题】
苏教版高一年级原电池的教学设计
杭州市萧山六中 邱新德 311261 chisasa@163.com
一、设计思想
指导思想: 为学生创设好学习、研究的环境,把时间留给学生,把想象的空间留给学生,把认知过程留给学生。
理论依据:根据能量守恒定律,“变化都是由能量驱使的”,能量从高到低是自发过程,从能量的角度来分析原电池中所发生的变化。
设计特色:创设相关的情境,帮助学生理解并应用能量守恒定律解释原电池中的电子流向、电极及其反应、溶液中的离子移动等变化过程。
二、教材分析
1.分析《课程标准》、《学科教学指导意见》对本课教学内容的要求。2.分析本课内容的组成成分和在模块学习中的地位和作用;
三、学情分析
1.学生已有的认知水平和能力基础:对于电化学来讲,学生的认知还是处于空白状态,加上目前多数学校都是以讲题为主来提高学生的成绩,学生的分析能力明显不足,理解能力也亟待加强,因此,本节内容从以往的教学经验来看,学生理解得都不好很普遍。
2.本课中学生可能遇到的困难:电池中电能的能量来源,为什么正极上只发生还原反
第1页,共7页 应、负极上只发生氧化反应,或者把正负极上发生的反应弄错。
四、教学目标
知识与能力:
1.使学生了解原电池的概念和组成条件,理解原电池的化学原理。2.初步掌握形成原电池的基本条件。能正确规范书写电极反应方程式。能初步根据典型的氧化还原反应设计原电池。过程与方法:
1.通过对比水电站的工作原理,培养学生观察分析能力和知识迁移能力。2.通过电子在电路中的流向分析电极上发生的反应。态度情感价值观:
1.通过电池方方面面知识,培养学生的科学态度。
2.激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。
五、重点难点
教学重点:原电池能量来源、电极及电极反应。
教学难点:许多学生把精力放在了原电池的装置上,忽视了原电池工作时的能量变化及电极反应。
六、教学策略与手段
本课运用参照水电站的能量转换的方式、结合能量守恒原理,使学生理解原电池工作时的能量来源,通过电路中的电子流向,分析不同电极上所发生的氧化反应和还原反应。
七、课前准备
1.教师的教学准备;图片收集、课件制作 2.教学用具:Zn、Cu、稀H2SO4溶液、电流计
八、教学过程
这是教学设计的主体部分。分几个环节具体说明教师指导活动、学生学习活动及师生交互活动。一般应采用文字叙述加点评的格式,不要采用表格或流程图的形式。
电已经成为生产中无法缺少的能源,就连生活中也无法离开电。曾经有一个
第2页,共7页 冰箱企业为了说明冰箱省电,在广告中说他们的冰箱一天只需一只5号电池。你会相信吗?
一只5号电池中到底会含有多少“电量”呢?学完了这节课之后再作回答。
(一)原电池
1.让学生感触化学锌与稀硫酸反应的能量变化
[学生实验]在试管中先加入锌粒,再加入5mL稀硫酸。一分钟后,触摸试管外壁。
让学生感觉试管已经有些烫手,证明反应可以放出较多的能量。
2.能量守恒定律:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中其总量不变。
展示三峡大坝图片,并同时引用毛泽东《水调歌头 游泳》,激发学生想象力。高峡是指水位很高,此时水的势能很大。
图1 三峡大坝电脑效果图
三峡大坝将水能变成了电能!这就是一个能量守恒的例子,大坝并没有产生新的能量,而是将大坝里的水具有的一部分能量通过相应的装置-整.....套发电装置,转变成了电能。
3.三峡大坝将水的能量转变成电能,锌与稀硫酸反应放出的能量也能转变成电能吗?燃烧反应也能放出热量,中和反应也可以放热,这些反应中放出的热量,怎样才能转变成电能呢?
4.有了象三峡电站这样的大型电站,我国还拥有许多的电站,那为什么需
第3页,共7页 要电池?哪些地方需要电池呢?
在许多用电不方便的地方,比如手机、助听器以及许多特定的地方,电池可以提供普通电源无法提供的电能。这里就是要让学生对电池能“提供能量”树立牢固的印象。
5.听MP3的时候,电池里的“电”会很快被用完了,这是为什么呢?
电池就是通过物质发生化学时释放的化学能转变成电能,而电池的体积就那么一点点大,里面的物质总是很有限的,当电池中的用来提供能量的物质消耗完了的时候,反应也就停止了,没有了能量,电池也就没“电”了。
通过对电池是一个有限的能量源的确认,让学生明确电池的能量来源是“物质变化”所产生的。
6.需要一个什么样的装置?
[学生实验]电流计中指针偏转,说明已经有了电流。
只需要把一块锌片和一块铜片,放进盛有稀硫酸的烧杯里,就可以构成原电池了。原来装置还很简单。
7.在这个装置中,反应放出的能量为什么会转变成电能? 结合前面的图片,了解水电站的工作简单原理: A.具有较高的能量的水(筑坝)B.能量以一定的方式转换(水高速流下带动发电机)对照右图来看这个可以产生电流的装置:
(1)金属锌中的电子能量比铜的电子的能量高,所以锌的电子可以通过导线“冲向”铜。就像像坝上的水沿管道冲向坝下。但是只是能量高是不够的。坝上的水流到坝下并不能发电。
流向铜片的电子如果还在铜片中,那么后面的电子
124稀H2SO43
图2 铜、锌电池 就不会源源不断地流过来。这样,电路中就不会有电流
的。
(2)流向铜片的电子的能量其实就像坝上的水,与流到坝下的水能量是一样的。因此铜片上的电子能量与锌片上的电子一样,可以与溶液中的H+结合,形成了H2:
第4页,共7页 2H+ +2e- =H2 氢气从铜片表面逸出。
(3)溶液中H+的可以不断结合由锌片“流”过来的电子,这样,锌的电子也就源源不断地流向了铜。因此,导线中也就形成了电流。这样,电子就完成了图二中从①到②的定向移动,在两个电极间的导线中产生电流。
Zn -2e- = Zn2+
(4)溶液中的H+不断向铜片移动,锌片上的锌原子失去了电子,变成了Zn2+进入了溶液中,填补H+被消耗形成的电荷“空缺”。溶液中由于Zn2+和H+的定向移动,也就形成了电流。阳离子完成了图二中从③到④的定向移动,在溶液中产...生了电流。
(5)整个电路就可以形成一定强度的电流(在电路中,电子移动的方向与离子移动的方向是相反的,但电流的方向是一致的)。
8.电池的电极与氧化、还原反应:导电接力-导线中是电子导电,溶液中是离子导电。正是这两种不同的导电方式,必然在电极上出现电子“流入”与“流出”,从而一定有氧化反应和还原反应的出现。
电源的电极在物理学上有明确的规定:电流流出的极为正极,电流流入的极为负极;电子流出的极为负极,电子流入的极为正极。
导线中的导电是由电子完成的,溶液中的导电是由离子完成的。导线中的电子是无法直接从电极进入溶液中完成导电任务的,溶液的离子也是无法进入电极的,那么,外电路导线的电子导电与溶液中的离子导电要进行“转变”。这样,就会有一个在正极上电子接收的过程,也同时有一个在负极上电子给出的过程。有了这样一个电子的转移过程,必然会有一个氧化还原反应的发生。电极是转变导电方式的场所,当然也是发生氧化还原反应的场所。
在上述装置中,铜片上的“外来”电子必须 “传递”给溶液的离子,氢离子得到电子,在铜片上(正极)就一定发生还原反应。同样,锌把电子给到外电路,锌原子失去电子,因此,在锌片上(负极)一定发生氧化反应。
总 反 应: 2H+ + Zn = H2↑ + Zn2+ 负极反应: Zn - 2e- =
Zn2+
正极反应: 2H+ + 2e- = H2 ↑
如果没有氧化还原反应,就不会有电子的转移;没有电子转移,就没有电流的产生。从这里可以得到一个结论:并不是所有放出能量的化学反应都可以用来作为电池的能量来源,而必须是氧化还原反应。因为只有氧化还原反应才有电子转移,才能满足电池中的由电子导电到离子导电的转变。
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9.回答前面提出的问题:
燃烧是氧化还原反应吗?能不能把氢气与氧气进行的反应置于原电池的装置中进行,得到电流?
一只电池的电量可以让一个大冰箱正常运转一天吗?当然是不能!但从价格上看:一只普通的电池只需0.3元,而一个节能冰箱正常运转所需要的电费也约为0.3元,但是冰箱广告中故意使用了含糊不清的语言,这是不生产道德的。
中和反应虽然也能放出能量,但是由于反应中没有电子转移,所以不能在原电池的装置中直接转换成电能,只能通过其他的方式实现。
10.还需要解释的一个现象
在原电池反应过程中,锌片上的气泡比铜片上还多,可是在课本上,却没有气泡。这是为什么呢?
一、锌片上的电子经过导线流向铜片有阻力,锌片上的电子可以直接与溶液中的H+结合生成氢气,所以流向铜片的电子只占一总分。
二、但是,锌片直接与H+反应并不产生氢气,所以“锌片上产生气泡”这一现象与原电池无关,所以本中并没有将其表现出来。
九、知识结构或板书设计
原电池
1.能量守恒定律:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中其总量不变。
2.三峡大坝将水的能量转变成电能
3.电池的能量来源是“物质变化”所产生的。4.原电池装置
5.水电站的工作简单原理: A.具有较高的能量的水(筑坝)B.能量以一定的方式转换(水高速流下带动发电机)6.电池的电极与氧化、还原反应:导电接力-导线中是电子导电,溶液中是离子导电。
总 反 应: 2H+ + Zn = H2↑ + Zn2+ 负极反应: Zn - 2e- =
Zn2+
第6页,共7页 正极反应: 2H+ + 2e- = H2 ↑
十、作业设计
水果电池功率竞赛:自己找水果
【问题研讨】
提出2-3个与本课设计相关的、值得反思和讨论的问题。原电池的教学难度相当大,学生要掌握好很困难。
这个设计经过了我多年探索,得到了这个案例,教学效果较好。
【参考资料】
具体列出本课设计的主要参考资料,格式举例如下: 著作类
参考文献:
[1].华彤文,杨骏英,陈景祖,刘淑珍.普通化学原理.北京大学出版社.第二版 [2].蔡少华,黄坤耀,张玉容.元素无机化学.中山大学出版社.第一版 [3].薛金星.中学教材全解(高二化学上).陕西人民教育出版社.第七版 [4].人民教育出版社化学室.化学(第二册).人民教育出版社.第一版 [5].人民教育出版社化学室.化学(第三册).人民教育出版社.第一版
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第四篇:高中化学教学案例——《原电池》课堂教学设计
高中化学教学案例——《原电池》课堂教学设计
高县中学
李诗平
1、分析本节内容的地位和作用
本节内容为高中化学新课程(人教版)选修4的第四章电化学的重要内容之一。该内容学生在必修2已有一定的了解,本节是该内容的加深,主要是增加了一个盐桥内容。掌握本节知识,对指导学生了解生活中电池使用原理、金属腐蚀和防护,研究探索发明新电池有重要意义。
2、了解学情
已有基础: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,提高探索解决问题的能力。
3、明确教学目标
知识与技能:深入了解原电池的工作原理。对原电池的形成条件有更完整的认识。学会书写电极反应式和电池总反应。能根据反应设计简单的原电池。
过程与方法:通过Pb-CuSO4电池的设计活动,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。
情感态度与价值观:通过设计原电池,激发学生学习兴趣,激发学生利用所学知识为国家作出贡献,感受原电池原理应用于化学电源开发的关键作用。
4、研究教学重点和难点
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(两池)发生及盐桥的作用。
5、确定教学方式与教学手段
以“教师启发引导,学生实验探究,自主分析设计”的学习方式学习。在教师引导下,通过学生不断深入认识原电池原理和形成条件,最终实现知识和能力上的跨越。
6、教学设计过程和意图
(1)情境导课:让学生举一些手机、电子表等新型电池例子。联系生活,吸引学生注意力,唤起学生学习欲望。(2)回顾原电池:复习基本概念,温故而知新。
学生回忆原电池的有关内容,调动学生思考,回忆概念为后期探究作准备。板书(便于学生直观记忆、理解掌握): 1.概念 2.电极名称 3.构成条件
4.原电池工作原理(课件展示微观过程)
(3)设计原电池:(板书)
活动
一、依Pb+CuSO4=PbS04+Cu反应,自主设计原电池。纸上谈兵重温原电池原理。
活动
二、学生分组实验探究此原电池反应。实践出真知,培养学生实验动手操作能力。
活动
三、成果展示:学生写出有关电极反应方程式,进行练习。活动
四、学生总结单池原电池的设计思路,形成整体思维模式。活动
五、学生评价原电池:电流不稳,引出新发明。
(4)改良原电池:(板书)启发分析电流不稳定的原因,引导双池原电池的设计思路,学习课本知识,按实验小组发放盐桥,重新实验。探讨盐桥的作用。能力提升到一个新的层次。
(5)盐桥的作用:(板书)教师启发引导学生理解掌握。
1.补充电荷。
2.使装置形成闭合回路。3.提高了能量转化率。
(6)结尾的设计:学生谈谈学习本节的感受,情感表达及分享。
总体设计思想:在课程实施过程中,学生亲手实验,观察现象,提出疑问,自主解答,自主设计,合作评价。在自主提问的过程中推动课的进程,旨在培养学生的动手能力、问题意识,学会实验,学会提问、学会探究、学会设计、学会 合作、学会评价。
第五篇:原电池原理及其应用 教学设计
《原电池原理及其应用》第一课时教学设计
魏建荣
一、教材分析
本节内容是电化学中的重要知识。由于学生之前没有电化学的基础,理解原电池原理有一定的难度。第一课时的主要内容有:原电池的概念、原理、组成原电池的条件。原电池原理和组成条件是本节课的重点,原电池原理是本节课的难点。
本节教材设置了大量的探究教学素材,富有深刻的探究教学思想内涵。首先,新课引入的两个演示实验为探究教学创设了问题情景,当学生观察到 “铜片上产生气泡”这一反常的实验现象,就会情不自禁地提出一系列问题,产生强烈的探索欲望,并提出各种各样的假设;紧接着,通过(4-15)演示实验为学生提供“实证性”材料,学生根据实验现象,经过严密的逻辑推理,得出相关结论;当学生理解原电池的原理后,教材又设置了一个讨论题,让学生自己归纳“组成原电池的条件”。同时,课本后面的“家庭小实验——水果电池”,习题中的“用铜、银和硝酸溶液设计一个原电池”都是本课时探究教学内容的应用和延伸。
当然,为了更好地实施探究教学,还需对本节教材内容作必要的处理和补充。(1)变教材中的教师演示实验为学生动手实验。这样不仅使学生观察到明显的现象,还能使学生直接参与知识的获得过程,获得直接的体验。
(2)对于原电池正负极的判断,教材是以叙述的形式提出的,这不利于学生对概念的理解和记忆。可以利用一节干电池让学生自己设计实验得出结论。这比直接提出正负极的判断方法更有利于启发学生的思维,提高学生的实验设计能力。
(3)教材中“组成原电池的条件”这一个讨论题,问题过于空泛,考虑到学生的知识迁移能力和概括能力还不是很强,单纯的讨论可能会无从谈起,因此教学中设计了一组学生探究实验,让学生通过实验获得直接经验,再通过对比分析,归纳出规律,最终得出组成原电池的三个必要条件。
(4)将课本后面的家庭小实验——水果电池,移到探讨“组成原电池的条件”的课堂教学中,不仅能帮助同学理解组成原电池的其中一个必要条件——电解质溶液,而且能达到学以致用,使学生觉得化学就在我们的身边,从而激发学生学习兴趣,启迪学生思维。
(5)在完成上述内容后,可以让学生自己设计一个原电池,将刚学的内容进行应用和巩固,有利于培养学生的知识迁移能力和发散思维能力。
这样处理教材内容后,教学就可能按照“设置问题情景——学生提出问题——进行假设和推理——通过实验验证——得出相关结论——引发新的问题情景——提出新问题——实验提供直接经验——对比分析,总结规律——应用原理、规律”的程序进行。
二、教学目标
1.知识目标:理解原电池原理,掌握构成原电池的条件,会进行简单的原电池设计。
2.情感目标:培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学态度,培养学生的团队协作精神。3.能力目标:培养学生观察能力、实验能力、实验设计能力、语言表达能力。培养学生正向思维、逆向思维、发散思维能力。
三、设计思路
指导思想:以学生为主体,让学生自主地参与知识的获得过程,并给学生充分的表达自己想法的机会。
学生初次接触电化学知识,对原电池的工作原理有神秘感和探索欲望。要充分利用学生的好奇心和求知欲,设计层层实验和问题情境,使学生在自主实验、积极思考和相互讨论中自己发现问题、分析问题和解决问题。
在教学内容的安排上,按照从易到难,从实践到理论再到实践的顺序,首先通过一组实验,引入课题。在实验——观察——讨论——推测——验证的过程中,学习和理解原电池的概念和原理。在此基础上,通过实验探索和讨论组成原电池的条件。最后,让学生自己设计一个原电池以检验学生对所学知识的实际应用能力。
根据学生的知识结构、心理特点和教学内容的实际需要,采取了启发、讨论、实验探究等教学方法,并结合多媒体进行教学。
四、教学准备
1.对学生进行分组:四人为一个小组
2.实验准备:每组一个灵敏电流计,两片铜片、两片锌片、一根石墨电极、一节干电池、两杯相同浓度的硫酸、一杯硫酸铜溶液、一杯无水乙醇、一杯水、一颗葡萄(或小西红柿等水果)。
3.制作铜锌原电池工作原理的模拟动画 4.场地:有多媒体放映设备的实验室
五、教学过程(课堂实录)
【引入】我们的生活中离不开各种电池。大到宇宙飞船、火箭、人造卫星,小到照相机、手机,都要用到各种各样的电池。如:干电池、蓄电池、充电电池、高能电池等。这些电池的电是如何产生的?
接下来我们再来看两件怪事:怪事一,这是怎么回事,怪事二,这又是为什么?
其实,这三个问题都与我们要讲的原电池有关。那么到底什么是原电池?它的工作原理怎样?今天我们就想通过一些实验一起来研究一下原电池的原理。
下面请同学们按照学案上的分步实验进行,完成前三步实验,观察现象,并思考原因
【实验指导】指导学生做以下三个实验: 1.将锌片插入稀硫酸中 2.将铜片插入稀硫酸中
3.将锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中 【学生活动】实验并观察现象
大部分同学都已完成,我们一起来看一下同学们观察到的实验现象 【学生回答】1.锌片上有气泡,因为锌能和稀硫酸反应放出氢气
2.铜片上没有气泡,因为铜不能和稀硫酸反应 3.铜片上有气泡
【设疑】
1、铜片上的气体是什么?(氢气)
2、氢离子转变为氢气所需的电子从何而来?
若是铜失去的,将还会出现什么现象?(溶液变成蓝色)
若是锌失去的,电子如何到达铜片?
(通过导线)
3、若电子通过导线定向移动会形成什么?
(电流)
如何检测有电流通过?
(在铜片和锌片中间连接一电流计,检测有无
电流)
请大家做第四步实验,并留意电流计指针偏转方向
结论:有电流流过,说明导线中有电子流过,说明氢离子得到的电子确实是锌片失去,通过导线传递到铜片上的。
【师生小结】当把用导线连接的锌片和铜片一同浸入稀硫酸时,由于锌活泼,容易失去电子,锌被氧化成锌离子进入溶液,电子由锌经过导线流向铜片,溶液中氢离子从铜片上获得电子被还原成氢原子,氢原子结合成氢分子从铜片上放出。
[问] 化学反应总伴随着光能、热能等的相互转化,在实验三、四中是否有能量的相互转化呢?是什么形式的能量转化?
(化学能转变为电能)
[过渡] 我们把这种能将化学能转变为电能的装置叫做原电池
【板书】1.原电池的概念:
上述装置我们称为Cu-Zn原电池,它的工作原理是什么?我们一起来看一个多媒体动画演示。
【分析总结】 较活泼的金属锌失去电子经过导线定向移动至铜片,溶液中氢离子向铜片定向移动形成电流,于是电流通过了电解质溶液。
原电池作为电池的一种,也应有正、负极之分,那么它的正、负极是如何确定的呢?
【实验指导】下面请大家做第五步实验
用一节干电池,来证明铜锌原电池的正负极
【学生活动】实验并观察现象
【学生回答】现象:测干电池时,电流计指针偏向正极方向,测铜锌原电池时,电流计指针偏向铜片方向
结论:锌片为负极,铜片为正极 综合上述实验和讨论,我们将原电池的原理以表格形式归纳如下: 【板书】2.原电池的原理:
表格
【引导】这两个反应是分别在两个电极上进行的,我们称之为电极反应。作为电池的总反应就应是二者的加和。
大家试着写出铜锌原电池的总反应方程式,并比较其与锌片直接跟稀硫酸反应有何异同。
总反应方程式为:Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 ↑ 相同点:总反应方程式相同
【小结】
它们的总反应方程式是相同的。
可见原电池的实质就是氧化还原反应,它只是将氧化反应、还原反应分割在两个电极上进行,从而使电子的转移通过一定的电路定向有序的进行,形成电流
[过渡] 我们可以根据相同的原理将其他的氧化还原反应设计成原电池,那么构成原电池需要满足哪些条件呢?
【实验指导】
刚才我们介绍的是Cu-Zn-H2SO4原电池,大家可以据此更换电极材料和溶液来探索原电池的形成条件
【活动中介绍】 1.同学们可以先设计出装置图,然后通过实验看其能否形
成原电池
2.大家在更换电极和溶液时一定要注意清洗电极本身
我们一起来看一下大家的实验成果。
【学生小结】组成原电池的条件:
①有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极 ②电极材料均插入电解质溶液中 ③两极相连形成闭合回路 【板书】3.组成原电池的条件
【练习】] 1)2)
指出哪些装置可以形成原电池,并指出正、负极 将氧化还原反应Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+ 设计成原电池,画出装置图,并写出电极反应及总反应.【小结】
原电池是一种负极流出电子,发生氧化反应;正极流入电子,发生还原反应,从而实现化学能转变成电能的装置.