原电池课堂实录

1、实验与科学的碰撞原电池的研究与设计教学实录与评析李龙飞执教赵玉辰评析【教材分析】教材的地位和作用：原电池为人教版高中化学选修四第四章第一节的内容，进一步介绍原 电池的组成和工作原理，同时对原有的原电池进行优化设计，在原有知识基础 上起到一个承前启后，基于起点但又高于起点的螺旋上升的作用，它是电化学 学习的基础内容也是核心内容。本节内容对发展学生逻辑推理能力，提高学生 科学素养，培养科学探究能力，将理论应用于实践，实践再回归理论以及知识系 统化及结构化的形成都起着重要作用。【教学目标】知识与技能：1. 掌握原电池的原理及构成原电池的条件；2. 了解盐桥知道盐桥的作用；3. 设计原电池，并掌握设计

2、带有盐桥的原电池。过程与方法：1. 通过实验培养学生对实验现象的观察能力；2. 通过对实验现象的观察培养学生对问题的分析能力和归纳总结能力。3. 通过讨论培养学生的探究能力和分组合作能力。情感、态度和价值观：1. 发展学习化学的兴趣，乐于探究物质能量转化的奥秘。2. 体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。教学重点：原电池的原理教学难点：带有盐桥原电池的设计教学方法：演示实验、分组讨论、讲解。教学用具：多媒体电脑。【教学过程】一、实验探究，创设情境，引入新课师：同学们，看一下多媒体演示仪上的电池你在生活中看见过吗？哪些是 你常用的 ?学：看见过，圆柱形的比较常用，纽扣电池也比较常用

3、。师: 我们曾经学过这些电池是利用什么原理供电的？生: 原电池原理！师：今天让我们在高一原电池学习的基础上进一步进行研究 （板书：原电池）教师给出实验材料请学生按照高一所学的知识设计原电池。 师：同学们，高一时我们曾学过原电池，请大家利用学过的知识和老师所 提供的材料，能否组成一个原电池？每个小组把你的实验结果填写在黑板的表 格中。（学生进行原电池组装活动，并把组成原电池的材料填在黑板表格中。） （评析：利用图片和化学实验引起学生的学习兴趣，实验使学生回忆起高 一的知识并加以应用。用实际生活与动手实验让相结合使课堂活跃起来，将知 识与生活联系在一起并点明学习目的。）二、探究讨论，完善知识师：通

4、过刚才的实验，请大家讨论并总结一下构成原电池的基本条件 （讨论结束，提示形成原电池的关键）生 1：需要闭合回路。生 2：两个活泼性不同的电极材料。生 3：电解质溶液。师：还有一个最为关键的条件？需要有电子转移的过程。生 4：可自发进行的氧化还原反应。（评析：利用提问与归纳加强学生对知识点的敏感程度，使学生迅速进入 电化学的思维中，也可以为原电池的设计做铺垫。）三、总结原理、掌握规律 师：同学们，总结的非常好，实际上组成原电池的条件与大家所说一样， 还有一点需要注意：当原电池为燃料电池时，可采用两个惰性材料做电极。（板书： 1. 构成原电池的基本条件：）师：同学们一起来看一下，原电池的工作原理并

5、回忆相关知识完成以下表 格。（教师播放原电池工作原理的课件，请学生根据课件完成表格。）（板书：2.原电池的原理）反应 Zn+2H=ZrT+H T电极电极材料电极反应反应类型总反应负极正极电子流向：（学生进行填写表格，教师巡视指导）师：同学们完成的非常好，说明大家对此知识点掌握的很好，接下来我们 利用以上的知识来进行原电池的设计。四、能力提升、综合运用、设计简单的原电池师：我们设计原电池要遵循构成原电池的基本条件，按照其原理进行正负 极材料及电解质溶液的选择。（进行多媒体小游戏设计原电池）（评析：多媒体小游戏新颖，利用新媒体教学，充分发挥新媒体在课堂上 的优势，大大增加了学生的积极性与参与性，同

6、时在观察他人游戏过程中学生 自己也参与其中，将原电池的设计反复应用，巩固、加强。）五、提出质疑、引入新知识师：同学们，一起来思考下，我们设计的原电池是否可以提供持续稳定的 电流？还有什么弊端？提示：从CiT得电子的路径分析？从能量转化的角度分析？从开关闭合前 后的能耗分析？（学生讨论，教师巡视、指点）师：经过大家的讨论，我想同学们都有自己的想法，谁能共享一下你的想 法？生1：我认为不能提供稳定的电流，可能是因为溶液中的离子浓度会降低, 所以电流不稳定生 2：我认为可以提供稳定的电流，氧化还原反应持续发生，所以电子转 移持续，电流不变。（教师总结学生的回答）师：两位同学的回答都非常好，他们很有自

7、己的想法。首先，我们学过的 原电池是不能提供持续稳定的电流，这是因为锌片与硫酸铜溶液直接接触，铜 在锌片表面不断析出构成了新的原电池，致使向外输出的电流强度减弱。当锌 片表面完全被铜覆盖后，此时不在构成原电池，也就没有电流产生，并且不受 开关控制，即使开关不闭合，由于锌和硫酸铜直接接触还会持续反应，造成能 量损失。师：那么我们应该如何改进这种原电池，请同学们结合产生问题的原因， 阅读本节教材并思考如何设计新的原电池？（板书： 3. 原电池的设计）（学生阅读教材思考讨论，教师巡视、指点）师：同学们讨论的很积极，相信每个人都有自己的想法了，那么谁能告诉 老师，如何解决我们学过原电池的弊端？生 1:

8、 如果将锌片反复浸入溶液，是不是能避免这种现象。师：勇气可嘉，但是电流还是不稳定。生 2：锌片与铜离子直接接触是造成原电池无法持续供电的原因，要解决 这个问题必须将其分开。师：他回答的非常好，让我们给他掌声！师：我们改进设计原电池的思路就是将锌片与铜离子溶液分开，用两个烧 杯将负极的锌与硫酸铜溶液分装，同时也要满足构成原电池的条件。（展示双池原电池及解析其原理）师：在改进原电池中有一个非常重要的装置盐桥，盐桥使用装有饱和 KCl 琼脂溶胶的 U 形管，离子可以在其中自由移动，这样溶液是不致流出来的 请同学们阅读教材并找到盐桥的作用？如果将盐桥换成铜线，这样的原电池是 否可以放电？（学生阅读教材

9、，教师巡视）师：同学们我们先回答第二个问题，如果将盐桥换成导线可以么？生：不可以放电，两极溶液会存在大量同种电荷的离子，无法平衡电荷， 组织原电池放电。师：看来大家看的很认真，这说明盐桥不仅仅是为了形成闭合回路，还有 一个作用就是平衡正负极溶液的电荷，同学们还要注意一点，离子在盐桥和溶 液中移动，电子在电极材料及导线中移动。（播放电池放电动态图，展示电子移动，离子移动过程） 师：结合电池放电图我们可以看出，在原电池放电时，盐桥中的阳离子向 正极移动，阴离子向负极移动，平衡正负极溶液中的电荷。电子由负极流向正 极。这样的原电池就可以为我们提供持续稳定的电流了。从能量转化的角度， 这样的原电池相对

10、于我们之前的原电池还有什么优点？请同学们思考并把得出 的结果告诉老师。（评析：利用动态图直观的将原电池中的电子，离子移动展示出来，清晰 明确，既节约了课堂时间，又提高了课堂效率。）生 1：带有盐桥的原电池可以将化学能直接转化为电能，避免负极与氧化 性溶液的直接接触，防止部分化学能向热能的转化。生 2：不带盐桥的原电池由于负极与溶液直接接触会造成断开开关反应仍 可以继续发生，而带有盐桥的原电池可以避免这种情况。师：两位同学回答的都很好，而且评价的十分到位全面，非常好！我们既 要掌握带有盐桥原电池的设计，更要学会对电池改进的思路，如果不用盐桥我 们的原电池还可以怎样设计？这样原电池是否能达到同样的

11、效果？（展示离子交换膜原电池图片） 生：可以！离子交换膜与盐桥有同样的作用。六、学以致用，解决问题，总结知识 师：结合以上我们的学习的内容请根据氧化还原反应 : Cu +2 Fe 3+ = Cu + 2Fe 2+ 设计成一个可以提供持续稳定的原电池。并请两位同学到前边来设计。（学生设计带有盐桥的原电池，教师指导，检查学生设计情况） 师：同学们设计的都非常好，两位同学的设计也完全正确，希望大家课下对原电池的设计、应用多多思考。教师总结：这节课我们复习了原电池的原理，并且 对原电池进行改进，掌 握了带有盐桥原电池的设计，同学要牢记盐桥的作用，及离子，电子的转移方 向，学会改进评价原电池的思路及方法。学以致用，解决遇到的问题。 【板书设计】4.1.1 原电池1. 构成原电池的条件2. 原电池的原理3. 原电池的设计【教师反思】在教学本课前，我利用互联网从网上搜集到大量有关原电池多媒体教学资源，从中进行筛选与应用，在编排教学环节努力使网络教学资源紧扣本 节内容，力求其达到最优效果。在授课活动中，通过多媒体的展示及我的指引下，学生课堂表现活跃，积极参与各个教学环节。授课后我觉得在很多方面还能继续改进，可以加入两种原电池的直接比较。还可以对两极的氧化还原反应进行讨论。我以对教 案进行优化及修改。（评析：本课时中问题背景的设置、讨论后假设的验证、到最后原电池的设计