原电池教学设计

PAGEPAGE4人教版·选修4化学反应原理第四章电化学基础第一节原电池王辉主讲孙湘指导（石家庄市第十九中学河北石家庄050051）1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和必修中已建立起的相关知识系统。本节内容是在《必修2》中第二章第二节《化学能与电能》的基础上，进一步介绍原电池的组成和工作原理，通过对电池效率的探究，引出半电池、盐桥、内电路、外电路等概念，从本质上了解原电池的工作原理，及氧化还原反应的本质，是在必修2基础上的深化。2教学背景分析2.1分析教材：在人教版教材必修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《化学反应原理》的第四章第一节中重点通过双液电池模型的构建，深化对原电池原理和形成条件的认识。为进一步理解实用电池、电化学腐蚀和防腐原理做准备。作为《化学反应原理》模块的最后，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。2.2分析学生：此前学生已对原电池原理有初步认识，具有一定的实验探究能力。但是，学生对于原电池本质的认识还仅仅停留在氧化剂和还原剂只有接触才可能发生氧化还原反应。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。3本课教学目标设计【知识与技能】1、进一步理解原电池的工作原理，探究并改进原电池装置的不足，加深对氧化还原反应中电子转移的认识。2、学习实验研究的方法，能设计并完成化学能与电能转化的化学实验。3、理解构成原电池的条件，掌握电极反应式的书写。【过程与方法】1、通过Zn-CuSO4-Cu原电池的设计活动，感悟科学探究的思路和方法。2、通过探究原电池如何提供稳定持续电流的过程，提高科学探究的能力。【情感态度与价值观】1、赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献。2、发展学习化学的兴趣，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界和奇妙与和谐。教学重点：深化对原电池工作原理和形成条件的理解教学难点：盐桥原理及应用教学过程：教学环节教师活动学生活动设计意图创设情境复习已知【视频】播放展示会上一组水果电池，引发学生的思考从而引出任务一【回顾复习】学生观看、议论，从而回顾原电池的原理。复习已经掌握的原电池原理和形成条件创设实验情境引发问题冲突实验探究完善认识知识形成提高认知【板书】一、设计原电池【任务一】设计原电池选择合适的化学反应并进行装置的设计【展示】学生设计成果【过渡】实际情况是不是这样的呢？让我们用事实说话。【板书】二、体验原电池【任务二】体验原电池【展示】实验现象，通过对比发现问题【任务三】根据实验现象分析不足：1、从能源转化的角度分析不足

2、从断路损耗的角度分析不足【过渡】这样的原电池能不能用来做电源？如何改进原电池，使之能持续产生稳定的电流？【任务四】如何改进原电池的装置【板书】三、改进原电池【过渡】【任务五】体验自己设计的盐桥【讲述】对比两个原电池装置讲述双液盐桥电池的优点[总结]介绍半电池、电极反应盐桥的作用：离子通路、离子库【过渡】我们以上只是对原电池装置的改进，如果换一种氧化还原反应你能否设计成原电池呢？【板书】总结原电池【任务六】根据要求设计原电池【引导提升】对比两个原电池的电极式分析氧化反应、还原反应找出共同点【总结交流】你对原电池原理的认识。寻找合适的化学反应，设计原电池并完成学案一。学生边展示边讲解设计方案学生动手实验，并观察实验现象学生汇报实验结果：1.实施方案2.描述实验现象：（都有电流，但不稳定；两个电极上都有红色物质生成）随着实验时间的延续，万用表数字逐渐减小，同时锌片表面逐渐被铜覆盖。对照预测，发现问题。学生思考分析原因：锌与硫酸铜溶液直接接触学生回答：避免锌与硫酸铜溶液接触。学生寻找连接两溶液的材料引出盐桥学生动手实验并观察现象：电流稳定锌上不再有铜析出学生设计原电池思考发现利用已有知识再次认识原电池的本质理想的预期现象与实际实验现象发生冲突，引发思考多角度认识现有原电池装置的不足分析不足，探寻改进方案通过对改进方法的讨论和交流，增强后续实验的目的性通过本节所学总结提升“原电池是以氧化还原反应为依据，使“氧化反应”与“还原反应”分别在两个不同区域内进行，再以适当的方式连接起来，从而获得更稳定更持续的电流”。因为本章后面几节就是对本节的装置和原电池的应用所以为后面几节的学习打下良好的基础选修四《化学反应原理》第四章第一节原电池（学案）教学目标【知识与技能】1、在必修2的基础上，进一步学习原电池的工作原理，探究简单原电池的不足和改进。2、学习实验研究的方法，能设计并完成化学能与电能转化的化学实验。3、形成完备的原电池概念，理解构成原电池的条件，掌握电极反应式的书写。【过程与方法】1、通过Zn-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。2、经历探究原电池如何提供稳定持续电流的过程，了解科学探究的步骤，学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力；3、经历尝试使双液原电池形成闭合回路的过程，提高思维的发散性；【情感态度与价值观】1、发展学习化学的兴趣，乐于探究化学能转化成电能的奥秘，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界和奇妙与和谐。2、赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献，关注能源问题，逐步形成正确的能源观【任务一】根据提供的试剂和仪器，设计一个简单的原电池，并讨论解决下列问题。试剂和仪器：CuSO4溶液、锌片、铜片、碳棒、电流计、导线、烧杯。请画出原电池构造示意图，并提出正、负极，标出电子转移的方向，写出电极式。【任务二】请你描述实验的现象和结论。（注意：整个过程不要挪动红黑表笔）①、注意观察电流表中读数的变化：电流（Ⅰ、稳定Ⅱ、不稳定）电极观察：②、两电极的变化：锌片：铜片：【任务三】分析此装置的不足1、从Cu2+得电子的途径分析不足2、从能源转化的角度分析不足3、从开路损耗的角度分析不足

【任务四】小组内讨论：如何改进原电池，使之能持续产生稳定的电流？1、上图原电池不足的原因：改进：2、设计的新方案：（用画图的方法表示改进的历程）【任务五】体验自己改进的原电池注意电流稳定还是不稳定，锌片上是否还有铜析出？

【任务六】请将氧化还原反应Cu+2Ag+=Cu2++2Ag设计成原电池，画出装置图。新知识梳理：1、工作原理：在ZnSO4溶液中，锌片逐渐，即Zn被，锌原子电子，形成进入溶液，从锌片上释放的电子，经过导线流向；溶液中的从铜片上得电子，还原成为并沉积在铜片上。总反应为。锌为，铜为。2、电极：负极：电子的极，发生