原电池教学设计

1、原电池教学设计一、指导思想与理论依据深化认识和优化思维品质是选修教学的重要目标，这一目标的完成应基于学生已有的认识，这就是必修中建立起的相关知识系统。要创设实际问题情境，并在解决这一问题的过程中引导学生自主形成相应的程序和方法。本节课的教学设计通过比较“原电池”这一内容在必修和选修课程中的不同，分析学生在必修课程中已经建立的认知框架，寻找学生的“最近发展区”，围绕有一定难度的实验探究活动，帮助学生在已有的知识基础上，对原电池原理和形成条件的认识得到逐层发展。二、教学背景分析1.教学内容分析在鲁科版教材必修2中已经重点介绍了铜锌原电池的工作原理和形成条件，并对实用电池进行了简单介绍。在选修4化学

2、反应原理的第四章第一节中重点通过双液原电池模型的构建，发展对原电池原理和形成条件的认识。同时在第二节中应用深化发展的原电池原理和形成条件进一步理解实用电池、电化学腐蚀和防腐原理。作为化学反应原理重要的模块，承担着深入认识物质变化与能量变化的统一，理解原理对实际应用的指导价值，深化对氧化还原反应的理解和应用的功能。从必修水平到选修水平，学生的知识和能力需要进行一次较大的跨越。在这一跨越过程中，合适的模型是学习和理解原电池原理的重要工具，选修教材中呈现的带盐桥的双液电池模型与必修阶段的锌铜单液模型承载的功能截然不同。如何寻找学生的“最近发展区”，完成跨越是在本节课教学中重点要解决的问题。2.学情分

3、析已有基础：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，提高解决问题的能力。三、教学任务分析1.教学目标（1）通过对单液原电池的实验探究并结合理论分析，使学生深入了解原电池的工作原理，并对原电池的形成条件产生更完整的认识。培养学生“宏观辨识”与“微观探析”学科核心素养。（2）通过对实验现象、数据、曲线的分析，引导学生构建双液原电池，完善原电池的认知模型，体验建构模型的过程。培养学生“证据推理”与“模型认知”学科核心素养。（3）通过介绍电池发展史，感受原电池原理应用于化学电源开发的关键作用

4、；通过双液电池模型的建构，渗透对立统一的辩证唯物主义思想。培养学生“实验探究”与“创新意识”学科核心素养。2.教学重难点（1）双液原电池工作原理和形成条件。（2）氧化还原反应完全分开在两极发生(分池、分液)。1四、教法、学法采用“模型建构实验探究理论分析模型建构理论分析”相结合的教学方式，学生通过探究活动，建构原电池模型，结合理论分析，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。五、教学过程1.教学思路2.教学环节教学环节一回顾微课，建立模型回顾课前微课学习，回忆原电池的模型、概念、构成条件，初步形成对原电池装置的模型认知，通过展示课前学生完成的原电池案例思维图示，构建分析原

5、电池思维模型。教师活动【引导】回顾课前微课学习，回忆原电池的装置模型、概念、构成条件。【提出问题】如何认识、分析原电池呢？【展示】课前学生完成的原电池案例思维图示。【引导】请同学们构建原电池思维模型学生活动教学意图借助微课学习，加深学生对原回忆、思考、回答。电池装置模型和思维模型的认识，培养学生模型认知学科核心素养。书写、展示。教学环节二实验探究，发现问题通过实验探究锌铜单液原电池，引发学生认知冲突，发现单液原电池存在的不足。教师活动【展示】锌铜单液原电池装置图。【提出问题】1.按照如图所示连接实验装置，电流表指针是否发生偏转。2.请你写出发生的电极反应式和电池总反应。学生活动观察、书写、预测

6、实验、观察、记录教学意图通过探究锌铜单液原电池，引3.请你预测该装置实验过程中可能产生的实验现象。1.2.汇报：正极上有铜析导学生发现单液原电池的不出。负极上也有铜析足，引发学生对改进单液原电3.【组织实验】按照装置图，构建实验装置，进行出。电流表指针发生池的兴趣。实验。偏转，且示数慢慢变【提出问题】1.实验中，你观察到了什么实验现小。象?2.你认为产生上述实验现象的原因是什么?3.上述实验现象的产生会对该原电池带来什么影响?分析原因：因为锌和硫酸铜直接接触，发生化学反应。交流、研讨2通过对原电池模型的理解和运用，培养学生严谨、求实的科学态度。【提出问题】锌铜单液原电池中，氧化剂和还原剂直接接

7、触发生化学反应，会存在哪些不足呢？其电池的工作效率如何呢？【实验演示】演示1：锌与硫酸铜溶液直接反应时体系的温度和电流随时间变化曲线（对照实验）。演示2：锌铜单液原电池工作时体系的温度和电观察实验，分析数据和曲线。通过数字化实验探究锌铜单液原电池，让学更加直观感受单液原电池存在的不足，培养证据推理学科核心素养。流随时间变化曲线。演示3：锌铜单液原电池工作时电流、电压随时间变化曲线。教学环节三探讨分析，完善认知本环节引导学生探讨分析单液原电池存在不足的原因，启发学生对单液原电池进行装置上的改进，进而完善对原电池的认知模型。教师活动学生活动教学意图【提出问题】针对锌铜单液原电池存在的不足，交流研讨

8、，设计改进引导学生针对不足改进实验装能否改进装置，克服不足呢？方案。置，逐步完善原电池的认知模型，培养学生分析问题、解决【实验探究】根改进后的锌铜双液原电池装置再实验探究，验证改进问题的能力，发展学生实验探次实验，【提出问题】改进后的原电池装置，电流、电压是否稳定呢？后的实验装置效果。究与创新意识的学科核心素养。观察、分析、得出结【演示实验】演示4：锌铜双液原电池工作时电论。通过引领学生体验模型指导下流、电压随时间变化曲线。分析回答：（1）的系统分析，初步建立利用模【交流研讨】改进后的原电池有什么优点？改进后的原电池装置化学能不会自动型分析或设计原电池的思路，在已有模型上体会原理与装置释放。（

9、2）改进后的的关系。原电池装置提高了能量转换率。（3）改进后的原电池装置电流和电压更加稳定。归纳总结，完善原电【提问】同学们能否根据刚才的探讨和分析，对池模型原有的原电池模型做进一步的完善呢？3【展示】单液锌铜原电池和双液锌铜原电池电观察、思考：改进后通过实验活动对原电池原理形流、电压曲线。的双液原电池虽然成完整认识，提高解决问题的【提出问题】比较单液锌铜原电池和双液锌铜原电流、电压稳定了，能力。培养模型认知学科核心电池电流、电压曲线，你有没有新的发现？【提出问题】如何增大电流和电压呢？【展示】膜电池但是数值变小。分析原因是因为盐桥的电阻大。提出解决方案。素养。进一步引导学生不断发现问题、解决问题，逐步完善对原电池模型的认知。教学环节四回顾历史，发展创新回顾电池的发展历史，让学生了解电池的发展过程，感受原电池原理应用于化学电源开发的关键作用。教师活动【展示】电池发展历史图片。【讲述】电池发展历史过程。【活动布置】自制水果电池五、板书设计学生活动观察、思考教学意图引导学生了解电池发展的历史过程，感受原电池原理应用于化学电源开发的关键作用，关注电池的发展方向和发展前景。六、教学反思本节课在课前微课学习的前提下，从实验探究中发现问题，按照认识事物的一般规律，设计出一系列层层递进的问题，让学