第一篇:原电池教学案例
原电池原理的教学案例
一、教学背景
1,学生: 中学
2,学科:化学 3,课时:1 4,准备实验材料: 桔子 锌片
铜片 电线 小灯泡
二、教学目标
知识目标
1、了解并掌握原电池形成的原理及原电池的定义。
2、能利用实验进行探究原电池形成的条件。
3、能利用所学知识进行知识的运用。能力目标
培养学生利用化学实验进行探究原电池原理和形成条件的能力。情感、态度目标
引导学生通过化学实验对原电池原理进行探究,培养学生的动手能力和相互合作精神及科学探究问题的能力。
三、探究重点
初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
四、探究难点
通过对原电池实验的研究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质,以及这种转化的综合利用价值。
五、教学方法
思考探究观察分析:实验教学,合作探究,分析讨论,总结归纳。
六、探究过程
【引入】电池与我们的生活息息相关,在生活中哪些地方会用到电池?(学生踊跃回答)电池对我们的生活如此重要,那么你知道世界上第一个电池是谁发明的吗?告诉大家世界上第一个电池是意大利物理学家伏打于1799年发明的,又称伏打电池,也就是今天我们要学习的原电池
【提问]原电池的工作原理是什么呢?
【展示】西红柿电池。(观看趣味实验,激发探究原电池工作原理的欲望。)
【转引】下面我们通过分组实验探究原电池的工作原理 【实验探究】介绍实验桌上的物品,指导学生做以下三个实验: 实验1:把一块锌片插入盛有稀硫酸的烧杯里。测量溶液的温度,分析能量变化情况
实验2:把一块铜片插入盛有稀硫酸的烧杯里。
实验3:把铜片和锌片用导线连起来插入稀硫酸的烧杯里。要求同学认真观察现象,并思考原因 【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 化学能转化为热能
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
【教师设疑】铜不与稀硫酸反应,铜片上的气体是哪里来的?
【学生讨论】学生激烈讨论的焦点问题有:
1、铜片上的气体是什么?
2、氢离子转变为氢气所需的电子从何而来?
3、锌片有什么变化?溶液中氢离子浓度发生了什么变化? 讨论结果:锌失去的电子通过导线转移到铜片上,氢离子在铜片上得电子转变为氢气
【引导】怎样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 【实验验证】在连接锌片和铜片的导线中接入一个灵敏电流计。引导学生观察实验现象,总结结论。
【学生回答】电流计指针偏转说明导线中有电子流过,证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。【追问】能量是如何转化的?(生答:化学能转化为电能)【师生小结】
原电池的定义:我们把化学能转化为电能的装置叫做原电池; 原电池的工作原理:
负极:电子流出,较活泼,(锌片):Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)正极:电子流入,较不活泼,(铜片):2H++2e-=H2↑(还原反应)【提问】通过以上实验探究,你认为构成原电池应满足什么条件呢
【实验验证】用下列实验用品:锌片、铜片、硫酸铜溶液、无水乙醇、稀硫酸、电流表、导线、碳棒、烧杯分析验证下列哪些装置可以构成原电池?
【思考】若把B装置中的一个铜片分别换成铁片和碳棒后,能构成原电池吗?
【学生小结】组成原电池的条件 首先,有自发的氧化还原反应 其次,满足下列条件:
(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
【教师强调】构成原电池的条件:两极一液成回路 【课堂小结】让学生总结本节课所学内容教师给与补充
【思考与交流】相同条件下,纯锌粒和粗锌粒与同浓度的稀硫酸反应的速率一样吗?为什么?
七、板书设计
1负极(Zn)Zn→Zn2++2e-
正极(Cu)2H++2e-→ H2↑ 总式 Zn +2H+ = Zn2+
+
H2 ↑
2、负极:还原剂-ne-→氧化产物(氧化反应)
正极:氧化剂+ne-→还原产物(还原反应)
3、原电池形成的条件:⑴两个电极,能导电。(强调:不一定是金属电极)⑵电解质溶液或者熔融态的电解质,能提供自由移动的阴阳离子导电。(阳离子移向正极,阴离子移向负极)⑶形成闭合的回路
八、课堂练习
1、根据Zn+Cu2+=Zn2++Cu的反应原理设计一个原电池,当Zn为负极时,正极可以选用的金属材料是:
A 镁
B 石墨
C 铝
D 铅
2、X、Y、Z都是金属,把X投入Z的硝酸盐溶液中,X的表面有Z
析出,X 与Y组成原电池时,Y为电池的负极,X、Y、Z三种金属的活泼性顺序为:()
A X>Y>Z B X>Z>Y
C Y>X>Z
D Y>Z>X
3、电工操作规程中规定不能把铜导线与铝导线连接在一起,其中的化学原理是。
4、市场上出售的“热敷袋”中含有铁屑、炭粉、木屑和少量氯化钠、水等,热敷袋启
用前,用塑料袋和空气隔绝,启用时打开塑料袋,轻轻揉搓就会放出热量。试回答下列问题:
热敷袋产生热量的来源是
炭粉的主要作用是
加入NaCl的作用
九、教学反思
这节课的容量较大,主要解决原电池的基本原理,电极反应式的书写是难点,通过干电池,水果电池,铜锌原电池,逐步过渡到原理的分析,形成认识过程。在实际的教学过程中,学生对原理的掌握是可以的,在难点的突破上,注重技巧的指导,结合训练,归纳,总结很好地完成了教学目标。为研究新型电池做充分的理论准备。
学生良好的道德行为应包括:虚心好学、肯于吃苦、热爱祖国、关心他人、勤俭朴素、诚实守信、遵纪守法等。在现实生活中,我们评价一个人的道德面貌,不是看他已经达到了怎样的道德认识水平,更重要的是看他有没有履行符合时代要求的道德的实际行动。而目前中学生存在着一些到的问题:其一是道德行为与道德认知的悖反。这显示出他们在道德认知与行为之间存在巨大反差。其二是道德意志难敌眼前利益的诱撼。对绝大多数人而言,在很多时候是难以舍弃或拒绝跟前利益的诱惑的。成人如此,何况中学生?对当代中学生而言,什么是眼前利益?大致可以分为三种:一是学业成绩及由此带来的其他成功与辉煌,二是社会发展所带来的丰裕的物质生活及由此产生的种种诱因,三是看起来可以无尽挥霉的青春生命。其三是价值与尊严的重新定位。曾几何时,一个热爱劳动、体贴家长、尊敬老师、团结同学、乐于助人的孩子就能够让父母和老师感到欣慰满足。而如今这些都远远不够了,它们甚至退居极次要的地位,取而代之的是能挤进重点小学、重点中学、名牌大学,这才是学生的自身价值和人格尊严之所在。社会正是以此来评判学校教育的成败、教师教学的得失、学生本人的优劣的。那么在学生心灵的天平上,传统道德规范所赋予他们的价值观与尊严感无疑已被重新定位了。
作为课任教师怎样在教学中进行品德教育呢。我认为我们的教学中有很多地方都隐藏着品德教育。学生准时上课的问题:预备铃声响准时进班、正式铃声响准时到达体育场或专用教室等,而我们的经常对这些现象熟视无睹了。学生之间彼此尊重问题:学生有没有倾听同学的发言、是否对同学的错误回答进行取笑、是否给同学起侮辱性或歧视性的绰号等,面队这些我们老师又是怎样面对的。同学之间合作问题:学生之间是否回产生不正常的嫉妒、遇到问题是否有互相交流探讨的习惯、班级中的优秀学生是否会主动帮助困难学生(学习上、品德上、经济上等)等,我们的老师又是怎样去引导的。良好的学习习惯问题:学生是否会有效地利用时间(晨读、活动)、课前2分钟是否有固定的习惯、是否能及时订正作业、教师是否能及时讲评面批作业等,我们的教师又是怎么去规范这些的。同时利用不同学科进行更深层次的德育渗透。对于化学学科,可以渗透辨证唯物主义思想,因为任何一个化学反映都是客观存在的,不是主观意志决定的,通过质量守衡定律等培养学生科学的态度观,同时,根据学习内容还可以进行环保方面的教育。
其实,所有的学生都可以直接或见解地渗透科学的人生观、价值观、世界观,只要我们做一个有心人,从最基本的品德教育做起,再着眼于学生未来的发展,也为十七大提出了科学发展、构建和谐社会承担一名教师应有的责任。
三公开活动反思
三公开以来我听取了本学科的前辈及其他学科教学人员的公开课。感触颇多,收获更是多多。
通过观摩别人的公开课,分析别人成功和失败的原因来反观自己的教学行为,对自己的教学进行反思。教师可以通过听名教师或专家讲课,观看优质课例,对照自己的教学行为进行比较,找出自己与别人的差距,制定自己新的发展点。特别是同事之间互相听课、不含有考核或权威指导成分,自由度较大,通过听课者对课堂中的教师和学生进行细致的观察,写下详细、具体的听课记录,在课后与授课教师及时进行交流和分析,推动教学策略的改进,这在无形中会促进化学教师教学反思能力的提升。“他山之石,可以攻玉”。教师应该通过与同事、同行交流,对教学设计的依据、基本教学过程、富有创意的素材或问题等进行交流,找出理念上的差距,解析手段、方法上的差异,从而提升自己的教学水平。
而在自己参加公开课的过程中更是收获多多。同事前辈们帮助我进行案例的详细分析。在《金属钠的性质和应用》课堂教学中,师傅们帮助我设计了生动的教学过程。一开始做了“滴水生火”实验,这时学生十分惊奇,议论纷纷,水可以用来灭火,怎么生火?然后引入“这就是我们今天要来学习的金属钠”,学生很想知道钠是怎样的一种物
质。接下来通过学生分组实验,使学生掌握了钠与氧气、水、盐溶液的反应。再通过投影进行问题讨论:为什么钠保存在煤油中?钠在自然界中以什么形式存在?实验时为什么钠不能用手直接拿?“滴水生火”的原因是什么?如果钠燃烧起来,能用水扑灭吗?多余的钠能否放回原试剂瓶?通过思考和讨论,不但能加深学生对知识的理解和掌握,还能激发学生进行思考,最后以学案上的习题巩固和拓展。
反思这一年来的三公开活动。从化学学科的角度来反思。我认为:经过教师的精心安排,公开课很“成功”,一节课表面上看来条理清楚、精彩圆满,师生配合默契、问答巧妙,学生似乎个个聪明机智,根本不需教师的启发诱导。公开课应该求真务实,多一点本色,少一些粉饰。化学公开课只有坚持以人为本,正确把握学科特点,遵循教学规律,选择合适教法,才能实现优质高效的目标,扎扎实实地推进课程改革的深入实施。
第二篇: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。
第5页,共7页
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
第7页,共7页
第三篇: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。
第四篇: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
第五篇:原电池教学设计
化学反应为人类提供能量
教学目标
1使学生理解原电池的化学原理通过实验正确判断原电池的正负极。
2初步掌握形成原电池的基本条件并能将理论应用于实际。
3通过实验不断总结、发现、归纳知识的要点培养学生的思维能力 和创造能力。
4应用辨证唯物主义的思维方法抓住氧化还原反应是原电池工作原
理的本质由师生共同参与讨论发现问题并通过实验不断体现由实践→认 识→再实践→再认识的认识过程同时培养学生实事求是的科学态度和科学 的学习方法。
教学重点
原电池的化学原理。
教学难点
原电池的形成条件及电极反应电子流向和电流方向。
教学过程
【讲述】物质在发生化学变化时常伴化学能与热能、光能等的转变如 在一般的化学反应里常表现出放热或吸热有的还表现出发光现在我们要 研究的是化学能与电能之间的转化。首先请大家思考一个问题
【问题】化学能与电能之间可以相互转化那在什么条件下才能实现这 样的转化
【演示实验】
1 向试管中加入3ML稀硫酸插入铜丝观察现象并讨论
2 取出铜丝再加入一粒锌粒观察现象并讨论
3 将铜丝插入试管中并与锌粒接触观察现象并讨论
【提问】1锌与稀硫酸直接反应的实质是什么?学生答:置换反应。
2铜丝与稀硫酸不反应但与锌粒接触后铜丝上为什么有气 泡产生?
【追问】铜丝与稀硫酸不反应不失去电子其电子从何而来
【讲解】铜丝虽然与稀硫酸不反应铜丝与锌粒接触后锌与稀硫酸发
生氧化还原反应锌失去的电子转移给铜丝H+从铜丝得到电子而产生氢气。也就是说锌失去的电子发生了定向移动。从物理角度看电子发生定向移 动就要产生电流。是否这样我们应任何证明
【学生回答】用导线连接铜片和锌片并将铜片和锌片同时置于稀硫酸 溶液中在导线中间连接一个电流计可以观察指针是否偏转来判断是否有 电流产生。
【演示实验】实验2-3
现象电流计指针发生偏转偏向铜极
【讲解】电流计指针发生偏转说明有电流产生有电流产生就能产生 电能象这种将化学能转化为电能的装置就是今天我们要研究的原电池。
【板书】
原电池
一、原电池
1、定义将化学能转化为电能的装置
【设问】根据原电池的组成结构大家思考一下应如何判断电子流动方 向和两金属的正负极
【讲解】原电池的正负极可以根据由电流计指针的偏转方向来判断指 针偏向哪一极该极为正极。从刚才的实验现象知道指针偏向铜极铜为 正极那么锌为负极。从理论上讲根据金属活动性顺序锌比较活泼容易 失去电子进入溶液电子则从锌片定向流到铜片而电流方向与此相反从 铜片流向锌片。根据物理学知识电子流出电流流入的电极为负极电 子流入电流流出的电极为正极所以锌为负极铜为正极。
【板书】
2、电子流向和电流方向
电子流负极Zn→正极Cu
电流
正极→负极→正极
【设问】铜和锌在稀硫酸溶液中能构成原电池怎样用方程式来表示电 极反应呢
【板书】
3、原电池的工作原理
负极发生氧化反应Zn-2e=Zn2+
正极发生还原反应2H++2e=H2↑
电池总反应方程式Zn+2H+= Zn2++ H2↑
【设问】铜和锌通过导线连接在稀硫酸中能构成原电池其他金属是否 也能够构成原电池要构成原电池需要那些条件下面我们通过实验来加以 探究。
【指导实验】在学生桌上有Zn、Fe、Cu三种金属分别用它们作电极
两两组合利用西红柿中含有电介质,用导线连接电流计和两种金属同时插入西红柿中观察指针偏转方向并判断正负极。
【分组实验】学生分组实验后讨论
有六种组合Zn—ZnFe—FeCu—CuZn—FeZn—CuFe—Cu。
其中前三种组合没有电流产生后三种组合中如果有一个电极没有插入 西红柿中也没有电流产生必须两个电极同时插入西红柿中才有电流产生。Zn—Fe组合中指针偏向FeFe为正极Zn—Cu组合中指针偏向Cu Cu为正极 Fe—Cu组合中指针偏向CuCu为正极。
【归纳】两种活泼性不同的金属在电解质溶液中能构成原电池
【设问】是否任意两种活泼性不同的金属组合置于电解质溶液中就能构 成原电池呢
【演示实验】在烧杯盛有稀硫酸溶液放入铜丝和银丝均无反应将两 者接触也无反应。
【学生讨论】铜和银均不与稀硫酸发生氧化还原反应。
结论两种活泼性不同的金属在电解质溶液中能构成原电池相对活
泼的金属为负极相对不活泼的金属为正极必须还有一种金属能和电解质 发生氧化还原反应。【设问】是否构成原电池的两个电极都必须是金属呢
【演示实验】用导线连接锌条、铅笔芯并与电流计相连向烧杯中倒 入NH4C1溶液同时插入两电极观察指针偏转方向判断正负极。
【讲解】指针偏向铅笔芯说明锌为负极铅笔芯为正极
学生讨论、归纳、小结原电池的形成条件
【板书】
4、原电池的形成条件
1 两种活泼性不同的金属或导体
2 必须有电解质溶液
3 必须发生氧化还原反应
【讲述】介绍几种原电池以及原电池在尖端科技中的应用
【板书】
5、原电池原理的应用
【练习】
布置作业 P62 2、3、4 板书设计