高中化学-《再探原电池》教学设计学情分析教材分析课后反思

《再探原电池》教学设计——课题《再探原电池》授课人教学目标1.获得化学能与电能转化的化学实验的基础知识和基本技能；精确描述原电池的形成条件。2.通过对铜锌原电池原理进一步探究，知道其缺陷，从而明确盐桥的作用及优点，能说明盐桥中阴阳离子的移动方向。3.学会判断原电池正负极方法，能写出原电池的电极反应式和电池反应。教学重点原电池的工作原理的深入探究。教学难点盐桥原电池工作原理的深入探究以及书写电极反应式的方法教学方法诱思——探究——实验，分析一推理——归纳仪器、药品药品：锌片、铜片、硫酸铜、硫酸锌等仪器：电流表、导线、原电池槽、烧杯、盐桥等教学环节教师活动预设学生活动预设设计意图引入新课[播放]橙子电池视频[提问]视频中，你看到了什么?想到了什么?学生认真观看学生交流观看视频后的感受体会化学学科源于生活，而又用于生活的学科价值。展示课程标准和教学目标教学展示课程标准并据此定出学习目标学生朗读学习目标学生朗读学习目标，有助于学生提前进入学习状态。检测反馈判断下列装置能否构成原电池？学生主动回答问题，若不能够构成原电池的理由检测高一必修多学原电池的知识，复习构成原电池的三个条件；针对反馈检测的③④进行深入的探讨，纠正一些传统不正确的认识。设计原电池【复习巩固】必修2所学的最简单的锌铜原电池：项目发生反应的类型(氧化、还原)发生反应的物质获得、失去电子电子的流动方向溶液中离子的移动锌片铜片学生完成复习巩固表格，交流，教师进行锌铜原电池的实验。学生讨论，根据理论预测实验现象：1．锌片溶解2．铜片上红色物质产生3．电流表指针偏转。复习巩固原电池原理、正负极发生的反应以及电子、电流以及阴阳离子的移动方向。找到矛盾并提出疑问简单的锌铜原电池实验实际发现实验现象与理论不符，不仅仅铜片上有铜析出，而作为负极的锌片也有铜析出。教师提出问题：这一现象的产生是因为什么？学生实验。学生仔细观察现象并讨论矛盾出现的原因。学生大胆猜测是由于锌和硫酸铜溶液之间接触所引起的。通过实验让学生接受这一矛盾的存在，培养观察、记录实验现象的能力。提高学生的问题意识，敢于质疑，勤于思考。引出盐桥——双液原电池既然锌与硫酸铜之间接触使化学能不能更好的转化为电能，我们怎么解决这一矛盾？运用③检测反馈进行改正。CuSOCuSO4溶液ZnCuZnSO4溶液学生实验验证带盐桥的原电池能否真正将化学能转化为电能。学生认真观察带盐桥的原电池能不能将化学能转化为电能？并记录实验现象。培养观察、记录实验现象的能力。强化盐桥的作用以及盐桥中阴阳离子的移动方向教师强化正负极反应，并根据正负极反应式强化盐桥的作用以及盐桥中阴阳离子的移动方向。学生积极思考，并回答问题。培养学生学会分析阴阳离子移动方向，而不是死记硬背。吸氧腐蚀原理的深入探究针对【检测反馈】中的④我们大部分学生都认为不能构成原电池，但是从原电池构成的三个条件看又都符合。那么到底能不能构成原电池。这节课我们很好解决这一问题，就是进行实验。学生分组组装④的原电池，并进行实验，观察电流表指针是否偏转。验证④能否构成原电池，并引出如何书写电极反应式。归纳总结2板书正极、负极以及电极总反应式。归纳总结：原电池中正极反应的反应物不一定要来源于电解质溶液，可能会存在隐含的氧化还原反应。并归纳书写电极反应式以及电池反应的方法。学生边听课边整理如何书写电极反应式。强化书写电极反应式的方法。迁移应用针对这节课进行迁移应用学生先自己设计，再小组谈论，多媒体展示小组成果。检测本节重难点课堂小结自学园地本节课的宗旨在于打破一些常规的对原电池的认识，建立新的理念。学生阅读自学园地总结本节课，为学生建立新的原电池理念。《再探原电池》的学情分析——执笔人：本节关于原电池工作原理的内容，首先由学生熟悉的锌与硫酸铜溶液反应入手，提出如何将该反应所释放的能量转化为电能这一问题，暗含的目的是使学生认识到原电池中所进行的过程必须是一个自发过程；其次，用学生熟悉的单液原电池实现将该反应所释放能量向电能的转化，并以该简单的原电池为模型分析原电池的工作原理，在上一节建立起的电极反应概念的基础上分析原电池工作过程中所发生的电极反应，让学生体会到原电池与电解本质上是相同的；然后，提出一种学生从没有接触过的原电池——双液原电池，向学生展示可以通过尽可能减少副反应的方法来使反应所释放能量更加有效地向电能转化，并介绍电池的正极、负极的概念以及电池反应的概念，使学生的认识上升。这种分析逐步深入、教学循序渐进的构思分散了难点，符合学生的认知规律，降低了学生学习的难度，可以有效地提高学生的学习效率。通过学习可以使学生认识到，原电池是一种将化学能转化为电能的装置；原电池由两个电极以及连接两个电极的导体构成，电极包含电极材料和电解质溶液；在原电池中，两极上分别发生自发的氧化反应和还原反应，从而产生直流电。具体说明如下：在化学必修2中，学生已经学习了原电池的相关知识，如锌铜(稀硫酸)原电池的工作原理，简单原电池的形成条件。但在理解原电池本质条件(氧化还原反应)、锌铜(稀硫酸)原电池作为化学电源开发的缺点等方面还有不足。所以本节教学的重点应该放在引导学生分析现象产生的原因，学生在加深理解原电池原理的基础之上，体会必修2中单液原电池的缺点，并根据实际需要，能设计出较为科学的原电池模型(双液或盐桥原电池)，学生体会盐桥的设置不仅仅是一个普通的实验技术的改进，而是对旧的思维模式的一个质的突破，在有盐桥的原电池这种特定装置中氧化剂、还原剂近乎完全隔离却能实现电子的定向转移，其优点是能持续、稳定产生电流，这也为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础。《再探原电池》的效果反思——执笔人：教学过程中呈现好的效果的反思：在本节课的教学中，通过美女给手机充电的水果电池引入新课，激发学生的学习兴趣，课堂气氛活跃。通过学生完成4个课本实验发现化学反应过程中能产生电流，同学们一边兴致勃勃地预测实验结果，一边动手实验并仔细观察实验现象。教师引导学生积极思考。在整个探究过程中，学生的学习热情如此高涨，课堂气氛相当活跃，学生能及时发现问题并到问题的关键：铜片上有气泡。教师引导学生自学课本内容，适当用课件辅助解决上述问题，并指导学生去查有关的资料。通过上述活动使学生增强了分析具体问题的能力。基本上能体现出生本的理念。考虑到学生的知识迁移能力和概括能力还不是很强，没有让学生马上讨论“构成原电池的条件”。教师对教材进行了处理，增加了一些演示实验，变化电极材料和烧杯里的物质，随着实验的进行，同学们顺利的得出了构成原电池的条件，较好的掌握了本节课的重点和难点，同时也培养了学生的实验探究能力能力。通过典型的电极反应式书写，以及让学生板演达到学生掌握关键知识的过程。学生在整个课堂中表现出了极高的积极性和主动性，整个课堂气氛活跃有序。不过由于本节课安排较多实验，40分钟的时间有些仓促。本课从实验引出让学生探究，让学生主动解决问题的课堂模式，让学生自主富有兴趣的掌握知识点。并且本课内容与生活联系很多，可以在对培养学生观察能力，动手能力，发现问题方面都有很好的资源连接，例如音乐卡片、干电池、手机、电子手表、照相机、电动车、汽车等等。让学生感觉知识与生活是密不可分的，从而使学生有兴趣和动力去学习。比较好的做好各种演示实验和学生分组实验，发挥想象地空间。如果仅仅局限与对化学概念和原理的生硬讲解，一方面让学生感觉到化学离生活很远，另一方面导致学生对化学学习能力的下降。课堂上要也给学生创设暴露思维过程的情境，使他们大胆地想、充分的问、多方位的交流，在教学活动中与学生一起发现问题、探讨问题、解决问题，能让学生解决的都让学生解决。比如原电池工作原理的阐述，以及原电池构成条件的探究及结论的得出。学生的参与意识强，主体作用明显，有充分的动手、动口、动脑的时间。注重学法指导。使本课教学得到预期效果。学生习惯被动地学习，学习的主动性也就渐渐丧失，显然以教师“讲”为中心的教学，使学生处于被动状态是不利于学生的潜能开发和身心发展的。新的课程标准要求教学中教师是主导，学生是主体，学生是学习的主人。积极改变传统教学以教师讲为中心，教师牵着学生的鼻子走，学生围绕着教师转；积极改变以教定学，让学生配合和适应教师的教。真正让学生成为课堂教学的主人，发挥学生学习的主动性。教学过程中不好效果的反思：课堂上学生的积极主动性是比较充分的调动起来，大多数同学能自觉完成，可是也有部分同学混水摸鱼，看热闹，好玩，自己没有真正掌握，教师无法顾及到每位同学，所以课堂上高高兴兴，非常活跃过去，可是知识没有学到。也有部分同学注重活动而忽视对知识的掌握。学生在实验上兴趣浓厚但在原电池的原理学习上明显兴趣不如实验。如何将探究活动和原理都掌握清楚，还有待于我继续摸索。《再探原电池》的教材分析——执笔人：本节介绍化学能转化为电能的一种重要形式——电池。本节在学生已经建立起电极反应的概念并能够正确地判断阴极和阳极的基础上，精心设计、构建了一个内容体系，以一个学生熟悉的自发的氧化还原反应为研究对象，通过将其拆开在两个电极上分别进行氧化反应和还原反应并采用逐步深入的研究手段，来介绍原电池的工作原理，以及阳极和阴极、正极和负极、电池反应的概念。本节设计使安排了一个重要的潜线索，即原电池中所进行的过程必须是一个自发过程。虽然原电池与电解本质上是相同的，氮二者存在一个重要的区别：原电池中所发生过程与电解所发生过程过程方向相反。因此，前者产生电能，后者需要电能维持。这个暗线索为学习第2章第1节“化学反应的方向”和第3章第四节“离子反应”，以及这两部分内容的贯通埋下了伏笔。最后分别从两个方面：利用使用的原电池——化学电源，防止通过形成微电池、金属成为负极而被氧化损失——电化学腐蚀，原电池在生产、生活中实际应用的典型例子。充分调动学生的积极性和主动性，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。以实验为载体，创设问题情境，将设计原电池与知识回顾、新知识引入融为一体，将实验探究与思考交流交替进行，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，首先通过橙子电池视频，引人课题。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，通过实验探索能产生持续稳定电流的原电池的条件。最后，让学生体会盐桥原电池在实用性开发方面的积极意义。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，并采用多媒体进行教学。教学流程图：《再探原电池》的基础过关题设计人：1．原电池的正极一定是（）A．电子流出极B．电子流入极C．化学性质活泼的金属D．化学性质较不活泼的金属FeCl3CFeCl2FeCl3CFeCl2FeA．Fe是负极，C是正极B．电流由石墨电极流向Fe电极C．内电路中阴离子移向FeCl2溶液D．负极反应式为：Fe—3e―=Fe3+ 3．X、Y、Z、M、N代表五种金属。有以下化学反应：①水溶液中：X＋Y2+=X2+＋Y②Z＋2H2O(冷水)=Z(OH)2＋H2↑③M、N为电极与N盐溶液组成原电池，电极反应式为：M—2e―==M2+④Y可以溶于稀硫酸中，M不被稀硫酸氧化，则这五种金属的活动性由弱到强的顺序（）A．M<N<Y<X<ZB．N<M<X<Y<ZC．N<M<Y<X<ZD．X<Z<N<M<Y4．在理论上不能用于设计原电池的化学发应是（）A．2CH3OH(l)＋3O22CO2(g)＋4H2O(l)△H<0B．H2SO4(aq)＋BaCl2(aq)=2HCl(aq)＋BaSO4↓△H<0C．4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)=4Fe(OH)3(s)△H<0D．3Cu(s)＋8HNO3(aq)=3Cu(NO3)2(aq)＋2NO(g)＋4H2O(l)△H<05．将锌片和铜片用导线连接置于同一稀硫酸中，使两极相隔一段较长距离，下列叙述中不正确的是：（）A．负极附近SO42—的浓度逐渐增大B．正极附近的浓度逐渐增大C．正极附近H+浓度明显减小D．负极附近Zn2+浓度明显增大6．下图装置中，明显有电流产生的是（）7．在如下图所示的装置中，a的金属性比氢要强，b为碳棒，关于此装置的下列叙述不正确的是（）A．导线中有电子流动，电子从a极到b极B．a是正极，b是负极C．碳棒上有气体放出，PH变大D．a极上发生了氧化反应8．构成原电池的叙述中正确的是：（）A．构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属B．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁C．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快D．原电池工作时，正极和负极上发生的都是氧化还原反应9．某原电池，将两金属X、Y用导线连接，同时插入相应的电解质溶液中，发现Y电极质量增加，则可能是下列情况中的（）A．X是负极，电解质溶液为CuSO4溶液B．X是正极，电解质溶液为CuSO4溶液C．X是负极，电解质溶液为稀H2SO4溶液D．X是正极，电解质为稀H2SO4溶液10．某原电池总反应为：Cu+2Fe3+==Cu2++2Fe2+下列能实现该反应的原电池是（）ABCD电极材料Cu、ZnCu、AgCu、CFe、Zn电解液FeCl3Fe2(SO4)3Fe(NO3)2CuSO411．【双选】原电池的电极名称不仅与电极的性质有关，也与电解质溶液有关，下列说法中不正确的是（）A．有Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，其负极反应式为：Al—3e—=Al3+B．Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al—3e—=Al3+C．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu—2e—=Cu2+D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu—2e—=Cu2+12．将ag块状碳酸钙跟足量的盐酸反应，反应物损失的质量随时间的变化曲线如图中的实线所示，在相同条件下，将bg（a＞b）粉末状碳酸钙与同浓度的盐酸反应，则相应的曲线如图中的虚线所示。其中正确的是（）13．写出电极反应式、原电池的化学方程式：①镁、铝用导线连接插入盐酸中②镁、铝用导线连接插入NaOH溶液中③铜、铝用导线连接插入浓硝酸中④铜、铝用导线连接插入稀硝酸中14．铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。（1）写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程。（2）（1）中的反应能否设计成原电池？（填“能”或“否”）①若回答能，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。图：______________；正极反应式；负极反应式。②若不能，请简述理由。（3）某研究性学习小组为了证明铁的金属性比铜强，他们设计了如下几种方案，其中合理的_A．铁片置于硫酸铜溶液中置换出铜B．铁、铜与氯气反应分别生成FeCl3、CuCl2C．铜片置于FeCl3溶液中，铜片逐渐溶解D．铁片、铜片分别置于盛有稀硫酸的烧杯中，铁片上有气泡产生，而铜片无气泡E．常温下，分别将铁片和铜片置于浓硝酸中，铁片不溶解，而铜片溶解（4）请你另设计一个能证明铁的金属活动性比铜强的实验。要求：a．此方案的原理不同于上述任一合理方案；b．绘出实验装置图并注明所需的药品；c．写出实验过程中的主要实验现象。实验装置，实验现象__________。《再探原电池》的课后反思——执笔人：通过讲解本次优质课，使我的各方面素质有了较大的进步，尤其是对课堂的组织教学能力得到了锻炼。对本节课而言，根据同行和学生的评价和建议，经过本人的认真思考总结如下：本节课在指导教师的认真指导下，能严格的按照新课程标准精心的备课，教学目标明确，结构设置合理，层次分明，重难点突出，通过同行评价和学生的教学反馈调查（见附表1），结果显示：教学效果良好，得到了师生的一致好评。具体的调查结果显示如下：问卷调查的对象是高二四班的中的部分同学，共计51人。为了便于统计，特设A选项是4各选项中评价最好的一个选项，分别从教学的各个环节和核心内容方面选题，设置了8道题目。从上图的结果可以看出，绝大多数同学对本次课的评价较高，说明新的授课方式方法和课改精神，具有鲜明的时代特征，顺应时代要求，符合广大同学的学习习惯和规律，受到了广大同学的好评和喜欢，为教师的教学增加了信心。在这次优质课中，本人的教学基本功也有了一定程度的提高，比如说组织教学的能力、语言表达能力等方面都得到了较大的提高。没有最好，只有更好，这节课也存在很多需要改进的地方，具体的问题如下容量过大，时间不够充分。在新课程标准的规定中，原电池的工作原理是重点，但是对原电池的构成条件没有明确的要求，给教师的上课造成了一定的难度，尤其是在新课改的背景下，新教师对知识深浅度的把握上有很大的困难。结果在本节课的处理过程中是将原电池的构成条件也进行了较详细的讲解，使课堂的容量过大，时间不够充分。个别的重点强调不够。由于过多的分析和探讨了原电池的工作原理中电子、和电流的流向和正负极的关系，对两个电极上发生的反应强调的不够多，使部分学生课后做作业时遇到了些许困难。由于考虑到刚从事教师职业时间不长，在进行课堂探究性实验时，开放度不够，没有大胆的放开让学生去做，还是严格的按照书本上的步骤去做，结果对一部分程度好的学生没有挑战性，探究的积极性不够高。当然在以后的教学中，随着阅历和经验的积累，相信这个问题会慢慢得到解决。另外从知识角度来说，通过本节课的学习，我们有什么收获？再评课的过程中大家主要对一下三点又疑问，在此提出便于以后的讲解与思考：一、这是很多资料的关于原电池构成条件的总结，你能看出其中存在问题吗？--------对两极描述不准确：是导体，但并非要求活泼性不同及电极本身的反应与不反应（能够存在于两极上的氧化反应与还原反应即可）二、这是很多资料的关于原电池工作原理的总结，你能看出其中存在问题吗？---------对正负极上得失电子的物质（或微粒）描述准确吗？负极发生氧化反应，而失去电子的物质可能是负极本身，也可能是负极上其他易失电子的物质（还原剂存在）；同样，正极得电子的物质可能是电解质溶液中的阳离子，也可能是正极本身（如铅蓄电池），还可能是其他具有氧化性的物质（如燃料电池等）。三、这样总结可以吗？

在苏教版《化学反应原理》模块写了如下一段话：“从上述实验可以看出，原电池由两个半电池组成。半电池包括电极材料和电解质溶液。两个隔离的半电池通过盐桥连接起来。在原电池中，负极发生氧化反应，给出电子；正极上发生还原反应，得到电子。”实际上两个半电池要构成原电池，它们的电极电势要不同。若要产生可利用的宏观电流，还要考虑电极上的超电势等等因素。就电极材料而言，燃料电池、许多化学电源和一些浓差电池的电极材料也不是一定由“两个活泼性不同的金属（或金属与碳电极）”构成的。---------（大学认识）以上所提出的问题只是本人的拙见，有不足之处需要得到各位老师的指正。附表1：问卷调查题目问卷对象：高二（9）班全体学生要求：将对应的选项写在后面的括号里。在本节课中，从实际生活中常见的电池入手引入到本节课的主题，你对这个问题的处理有何看法（）有趣，容易理解，符合中学生的认知规律B.容易理解，基本符合学生的认知规律C.无所谓，只要把问题讲清楚就可以了 D.浪费时间，不如直奔主题。2．通过一组化学反应方程式的分类，引出将化学能转化为电能必须建