《原电池》教学设计.doc

原电池的教学设计一：三维目标知识与技能：1 掌握原电池的概念和原电池的工作原理；2 掌握构成原电池的基本条件；3 学会设计原电池；4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和原电池的构成条件设计简单的原电池技能与方法： 1 通过实验探究原电池原理，学会观察、学会提问、学会思考；2 通过对单池原电池与双池原电池的设计对比，学会比较，评价设计方案；情感与价值观：1 通过“创新型探究教学”的学习，体验科学探究的方法，激发科学探索兴趣，培养科学的态度和创新思维能力；2 在自主探究、合作交流中感受学习快乐和成功喜悦，增强学生对学习的反思和自我评价能力。二: 教学重难点教学重点: 1. 原电池的概念和原电池的工作原理；2 构成原电池的基本条件；3 设计原电池；教学难点：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，能根据氧化还原反应的原理和的构成条件设计简单的原电池三：教学手段多媒体教学，学生分组实验与教师演示实验相结合。四：教学模式与教学方法实验法、探究法、对比法；采用“捕捉灵感探究创新实验论证分析归纳”的“创新型探究教学”模式。五：教学过程1.在旧知研磨中捕捉灵感【教学模式】1.“捕捉灵感探究创新实验论证分析归纳”师：复习引入：在第一节课文中，我们研究了化学能转化为热能、光能，如燃烧反应就是发光、发热的表现。请同学们回顾实验（2-1）【1】铝与盐酸反应，这是一个放热反应，其化学能还有没有其它转化形式呢？在研究氧化还原反应（如锌与稀硫酸）中我们是否有所发现？请写出锌与稀硫酸氧化还原反应分析式： 得到2e-，化合价降低，被还原Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 失去2e-，化合价升高，被氧化幻灯片1生：板演： 【评注】创新之路如此轻巧，激励学生勇于探索，为学生创新之路提供范例。师：用电子转移的方向和数目表示？幻灯片22e-Zn + 2H + = Zn 2+ + H2生：板演：师：请同学们注意观察、并描述电子转移的情况,提醒同学们注意发挥灵感，捕捉创新思维的火花。 生：电子由Zn流向H+,（灵感）有电流产生！2.在探究教学中实现创新师：启发：假若把箭号当成导线，接入灯泡会怎样？2e-Zn + 2H + = Zn 2+ + H 2 幻灯片3生：灯泡应该发亮，化学能转化成电能！ 师：启发：怎样设计实验装置？把箭号换成导线，如图，锌片接导线接入灯泡接导线插入稀硫酸（H+）溶液：（设计猜想，不是实验） 2e- 2e-Zn + 2H + 稀硫酸 水槽幻灯片4【教学模式】：“捕捉灵感2 .探究创新实验论证分析归纳”将正极导线扩大，即接入铜片电极,以利观察： e eZn Zn2 Cu 稀硫酸 H+ 水槽幻灯片5图1 原电池工作原理【评注】源于平凡的生活、学习，伟大的创新在于灵感捕捉。引入设计令人耳目一新。【教学模式】：“捕捉灵感探究创新3 .实验论证分析归纳”3.在实验论证中完成创造师：演示实验1按照上面的设计安装实验，即课文实验（2-4）【2】。生：结论：灯泡发亮（或电流计指针偏转）。师：这个能把化学能转化成电能的容器（池）被称为电池电池的原型原电池。（作惊讶状）同学们，我们发明了原电池！可惜我们领不到专利，200多年前意大利物理学家伏打首次发明了伏打电池。【评注】了解科学家，学做科学家。让学生了解科学研究的严谨与艰辛，激发科学探索兴趣，培养严肃的科学态度。 1780年，著名的意大利医师、生物学家伽伐尼，偶然发现挂在窗前铁栅栏的铜钩上的青蛙腿肌肉，每当碰到铁栅栏就猛烈地收缩一次。这偶然的现象并没有被伽伐尼放过，经不懈的艰辛探索和 思考，第一个提出了“生物电”的见解，于1791年将此实验结果公布于学术界。他认为：青蛙神经和肌肉是两种不同的组织，带有相反电荷，所以两者存在着电位差，一旦用导电材料将两者接通，就有电流通过，铁栅栏和铜钩在此接通了电路，于是有电流产生，由于有动物电流的刺激，蛙腿肌肉发生收缩。 “生物电”的发现引起了意大利物理学家伏打的极大兴趣，他在多次重复伽伐尼的“生物电”实验时，发现实验成败的关键在于其中的两种金属铁和铜，若把钩着蛙腿的铜钩换成铁钩，肌肉就不会收缩。他认为“生物电”的实质是金属属性不同造成的，不同金属带有不同的电量，它们之间必然存在电位差，若有导线在中间连接，就会产生电流，蛙腿的收缩正是这种原因产生的电流刺激的结果。 伏打经过反复实验，深入钻研，1799年第一个人造电源伏打电池问世。师：播放课件伏打电池的发明： 幻灯片6 师生：学生实验1探究实验【3】:每两人一组，根据实验台上的仪器和药品组装：将金属片（锌片、铁片、铜片若干）用导线连接后插入水果中，将音乐卡串联入线路中，观察会有什么现象发生？(教师巡视各组使用锌片、铁片、铜片做两极的实验情况)。师：请大家总结：有什么现象发生？生：出现两种结果：【评注】培养动手能力。此实验探究具有一定的开放性，让学生在试误中习得知识，通过讨论交流分享探究成果。一部分音乐卡发声；另有部分音乐卡不发声。师：音乐卡发声说明什么？为什么？音乐卡不发声, 又为什么?生：音乐卡发声说明有电流产生。4.在分析归纳中升华技能师：这节课我们一起来研究原电池工作的原理。原电池工作原理锌负极：（）：Zn 2e = Zn2 (氧化反应)铜正极：（）：2H 2e = H2 (还原反应)电池总反应式： Zn2 H =Zn2+H2电子流动方向：锌导线铜电流方向：铜导线锌幻灯片7【教学模式】：“捕捉灵感探究创新实验论证4 .分析归纳”师生：总结：【评注】强调内在条件，有利于学生把握实质、前后呼应，注重知识的产生过程；通过变换情境、追问，使学生进一步理解氧还反应的本质。师：总结：原电池就是这样一种装置，它把一个氧化还原反应分拆成两半，使之在两个电极上进行，从而在导线中产生了电流，实现了化学能向电能的转变；反过来，氧化还原反应如置换反应，是以原电池反应为基础的，原电池反应是氧化还原反应的本质特征。如何理解这句话，请思考另一部分同学设计的实验，音乐卡为什么不发声？师：探究：请大家重新比较、分析用水果制作的原电池，为什么有的组有电流产生，而有的组没有电流产生？找出症结所在。生：电极用同一种材料并连接，音乐卡不发声；用不同材料并连接，音乐卡发声。幻灯片8活泼金属 Zn 高势能物体电势能差 势能差(决定电子由活泼流向较不活泼金属) (决定高处水向低处流) 较不活泼金属Cu 低势能物体（电池现象） （虹吸现象）图2原电池工作原理与虹吸现象比较师：参考图2，请比较：“虹吸现象”：高势能的水可以流向低处，若两物体同高（势能差为零）则水不流动；同样，活泼金属的电子可以流向较不活泼金属，因为它也存在势能差电势能差，电势能差是原电池工作原理的本质特征。所以，ZnCu电池有电流是因为有电势能差，ZnZn电池无电流是因为电势能差为零。这种现象类比“虹吸现象”可称为“电池现象”。【评注】采用对比法有效探究氧还反应的本质电子得失为什么会发生的道理，同时对氧还反应微粒间的作用有更深刻的认识。知识技能在此得到升华。师：由此请同学们思考：思考题1：锌与稀硫酸反应制氢气是纯锌好还是不纯好？理论上纯锌能否产生氢气？生：回答：越不纯越好，这样形成原子电池越多，产生的氢气越快。理论上在同一浓度电解质溶液中，纯锌是不能产生氢气的，因为不具备正、负两极，没有形成原子电池。师：所以说原电池反应是氧化还原反应的本质特征, 它解决了氧化还原反应为什么会得失电子的原因，有了原电池反应的发生，才实现氧化还原反应。师：由上述的实验及讨论，请大家总结，原电池的构成条件是什么？师生：讨论、总结。师：板书： 【评注】：指出原电池构成条件的三个主要部件，简洁明了，突出重点。幻灯片9原电池构件负极：活泼金属正极：较不活泼金属(或碳棒)电解质溶液师：思考题2：课后习题第4题【5】：指出下列哪组材料不能组成原电池的是：组别ABCD两极材料Zn片,石墨Cu片, Ag片Zn片, Cu片Fe片, Cu片插入溶液稀硫酸AgNO3溶液蔗糖溶液稀盐酸生：答案：选C。七：板书设计 原电池一、定义：化学能转化成电能的装置。二、形成条件 1、两个能导电活泼性不同的金属（或金属和非金属）作为电极材料；2、电解质溶液提供自由移动的离子；3、形成闭合回路；4、能自发发生氧化还原反应。