人教版选修四第四章《电化学基础》《原电池》教学设计.doc

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1、第四章 第一节原电池一、教学设计思路新课标对本节教材的教学要求是“学生能从根本上了解化学能与电能之间发生转化的原因；能正确书写电极反应式和电池反应方程式。”基于此，我认为：本节内容是在必修2：化学能与电能的基础上，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，是在必修2基础上的深化。于是我以下面的思路进行教学设计。通过影视片段导入，引导学生提取情节涉及到的利用化学物质“造电”信息，明确本节课的学习内容。通过使学生置身情境，发现问题，通过实验探究继而解决问题。1情境线：影片主人公要想回到未来世界，必须与未来世界沟通，即利用通讯设备收到未来世界的讯号，

2、可惜通讯设备没有电了。本节课，同学们就是要为主人公设计出一个“电池”。根据必修二的知识，设计“铜锌稀硫酸”原电池，发现电池输出电能不够大，引出探究一“原电池输出电能的能力”。选用“铜锌硫酸铜”原电池，电流是大了，但也出现缺陷：电流越来越小，不能产生稳定的电流，从而进行探究二“如何改进实验，提供持续稳定的电流”，引出加盐桥的原电池的学习。通过参与思考实践，为主人公设计出一个既可以给通讯设备提供相应的电流，又能够持续稳定地供电的电池。2实验线：根据影片所给信息，设计“铜锌稀硫酸”原电池。复习原电池构成条件后，根据Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu，设计“铜锌硫酸铜”原电池。通过观察比较电流

3、计指针偏转的角度，完成探究一“原电池输出电能的能力”影响因素。对实验现象“锌片上也有铜附着”进行再分析，提出问题“能否设法阻止溶液中的Cu2+在负极表面还原”，让学生讨论进行改进，并完成教材实验41探究二“原电池（加盐桥）”。了解盐桥的作用，并感受设置盐桥不是一个普通的技术改进，而是对旧的思维模式的一个质的突破。二、教案课题原电池授课人乐敏单位湖北省武穴中学教学目标知识与技能：了解原电池的构成、工作原理，了解半电池、盐桥、内电路、外电路等概念；理解电极反应式和电池反应方程式；了解电池电能输出能力大小的影响因素。过程与方法：通过实验探究和问题讨论的过程，对比新旧知识，体验获取新知识的过程；了解利

4、用实验探究化学物质的一般方法，初步形成分析推理、对比归纳的能力。情感态度与价值观：在实验过程中，学会透过现象分析本质的科学方法；使学生体会理论与实际应用的不同，在过程中体验科学探究的艰辛与喜悦，感悟科学研究对人类进步的推动作用。教学重点原电池的工作原理，电极反应式和电池反应方程式的书写，盐桥的作用教学难点原电池的工作原理教学方法讲授法、实验探究法、讨论法仪器、用品电流计，导线，铜、锌、铁电极，U型管(盐桥)，0.1 mol/L硫酸铜溶液，0.1 mol/L硫酸锌溶液，蔗糖溶液，烧杯，砂纸，滤纸教师活动学生活动教学意图【引入新课】刚过完的国庆假期，大家都做了些什么？在家里玩电脑、看动漫？一旦停电

5、了，大家是不是感到非常苦恼？可以说电已经融入了我们的生活，重要性无需多言。请大家欣赏一段影片，看看穿越到秦朝的主人公有什么苦恼？【播放影片】【提出问题】你知道主人公描述的是什么装置吗？你能否设计出影片中的装置？这个装置能够产生电流要满足什么条件？观看影片，思考情节中关乎的化学知识。回忆必修二原电池知识，复习原电池的定义，构成条件ACu稀硫酸Zn动手书面设计出铜-锌稀硫酸原电池截取影视片段，寓教于乐，使学生意识到要做生活中的有心人。【点评，引导复习】（此部分重点引导学生回顾重点知识）评价学生书面设计的简单原电池，引导学生复习原电池的工作原理【结合口诀】升者负极降者液，只要惰者为正极指定学生回答正

6、负电极、外电路电子移动、内电路阴阳离子的移动方向结合学生“最近发展区”复习巩固必修2中所学原电池知识，进一步明确原电池的装置构成、反应本质和工作原理。培养学生的总结归纳能力【过渡】清楚了原理，大家现在跃跃欲试，想为主人公设计原电池了吧！请大家试着用提供的材料设计电池，来探究这两组原电池的放电情况。将学生分成两大组进行，要求认真观察、记录现象，并解释现象【教师提示】正负极不要接反,电流计已被改装，电流大小只读数字，不带单位；将电极与电流表接好后再将电极放入电解质溶液中并观察电流大小；保持电极间距及面积相等。选择合适的电极材料和电解质溶液，组装原电池，观察、记录现象，（电流计的开始计数大小及变化、

7、两电极上的变化）相互讨论回顾旧知，动手尝试，再现必修二简单原电池的学习情境，在此基础上展开深层次的实验探究。【实验探究一】原电池输出电能的能力CuZnCuSO4ACuFeZnCuSO4A【推测第二组原电池的放电大小】CuZnH2SO4ACuZnZnCuSO4 SO4A【小结】原电池输出电能的能力：首先取决于原电池的反应物的氧化还原能力，同时，装置设计的合理性以及影响电极反应的条件也是影响因素。观察对比电流计指针偏转情况，学生借助金属活动性顺序分析上述实验电流大小不同的原因尝试从电池总反应给出结论：电解液相同时，物质的还原性越强，原电池输出电能的能力越强。根据实验结论，推测得出结论一：负极相同时

8、，物质的氧化性越强，原电池输出电能的能力越强。基于学生的认知基础，发现规律，培养学生的动手操作能力，使学生形成通过现象分析原因揭示本质的科学的学习方法；明确化学是一门实验科学。【提问】刚刚大家在做实验的时候，有没有注意到电流大小的变化？是不是一直指示着最大值？【现象再分析】为什么负极的锌片也有红色物质析出？【解释原因】由于锌片与硫酸铜溶液直接接触，会有铜在锌片表面析出，锌表面也构成了原电池，进一步加速铜在锌表面析出，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，不再构成原电池，也就没有电流产生。CuZnCuSO4A一段时间后：锌片逐渐溶解，也有红色物质析出，铜片有红色物质析出，指针偏转

9、角度变小，最后指向零。产生认知冲突：发现原电池在实现化学能与电能转化过程中存在的缺陷，进而提出解决方案。【过渡】请大家思考上述电池是否具有实用性？【引导学生提出设想】作为原电池，其功能就是要将化学能转化成电能，上述实验中负极上的变化势必影响原电池的供电效率。能否设法阻止溶液中的Cu2+在负极表面还原？CuZnAZnSO4溶液CuSO4溶液【讨论交流】负极不能与反应的电解液直接接触，不与锌反应的溶液，一般加金属对应的盐溶液【实验探究二】设计如左图，但是没有电流【讨论原因】没有形成闭合回路一步步地剖析，大胆猜想，逐步探究。【引导学生提出方案】要是有一份充满了离子的溶液，能和两个烧杯连通，则就能同时

10、向两边补充阴阳离子，维持两边的电中性。有没有这样一个“法宝”呢？【实验探究二原电池（加盐桥）】【介绍盐桥】1、盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出。（实验室提供的是装有饱和KCl溶液的U型管，用棉花堵住）K+和Cl-能在胶冻内自由移动。【盐桥的作用】（1）使两溶液保持电中性；（2）形成闭合回路；（3）提高电能转化效率。原电池（加盐桥）的优点：能产生持续、稳定的电流。【播放flash解释原电池（加盐桥）的工作原理】，【口诀记忆】升者负极，降者正，桥连两池阳各同【实验改进】加饱和KCl溶液琼脂盐桥，观察电流计的示数，获得了较长时间的稳定电流【拿出盐桥】观察现象，

11、电流计不再偏转，体会盐桥的作用观看flash动画，结合观察到的现象，理解原电池（加盐桥）的工作原理【书写两个半电池的电极反应和电池总反应】【回答】闭合回路的形成（外电路电子流动；内电路盐桥中阴阳离子的移动）【理解必修二中简单的原电池到原电池（加盐桥）的跨越】盐桥为原电池持续、稳定地产生电流创造了必要的条件。使学生体会理论与实际应用的不同，使学生体验科学探究的艰辛与喜悦理解两类原电池原理上的一致性，夯实电化学基础。【过渡】通过大家一步步的探索，我们设计出了能够产生持续稳定电流的原电池装置。也就是“加盐桥的原电池”，使得氧化剂和还原剂近乎完全隔离，并在不同的区域之间通过特定的装置实现了电子的定向转

12、移。可以说，在原电池中设置盐桥不是一个普通的技术改进，而是对旧的思维模式的一个质的突破。 聆听思考在过程中体验科学探究的艰辛与喜悦，感悟创新（盐桥引入）的妙处。【小结】到此，我们可谓帮助主人公解决了他的难题，当然，设计的是实验室电池，真正的实用电池条件要求是更苛刻的。我相信大家在帮助他的过程中肯定理解了原电池原理，那么赶紧试试身手吧！请完成导学案上相应题目。【完成导学案上题目】学以致用，巩固知识。三、 板书设计 第一节 原电池一、 原电池基本概念1、 定义2、 构成条件二、 原电池输出电能的能力大小 取决于组成原电池反应物的氧化还原能力三、 原电池的工作原理（加盐桥）1、 电极反应（铜锌硫酸铜

13、原电池为例） 锌半电池（负极）：Zn-2e-=Zn2+ 铜半电池（正极）：Cu2+2e-=Cu2、电池总反应：Zn+Cu2+=Zn2+Cu3、闭合回路的形成外电路：电子从负极流向正极；内电路：由盐桥连通，Cl-向锌盐方向移动，K+向铜盐方向移动。4、 盐桥的作用：连通两电解质溶液，保持两溶液电中性，提高电能转化效率。第四章第一节原电池学案一、学习目标1、知识与技能：了解半电池、盐桥、内电路、外电路等概念；理解电极反应式和电池反应方程式；了解电池电能输出能力大小的影响因素2、过程与方法：通过实验探究和问题讨论的过程，了解利用实验探究化学物质的一般方法，初步形成分析推理、对比归纳的能力。3、情感态

14、度与价值观：体会理论与实际应用的不同，体验科学探究的艰辛与喜悦，感悟科学研究对人类文明的推动作用，享受化学世界的奇妙与和谐。二、学习活动（一）复习巩固判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式.ACuSO4溶液CuZnACuSO4溶液CuFeA稀盐酸CuAgAZnSO4溶液CuZnCuSO4溶液归纳总结1、原电池的构成条件：2、原电池反应的本质：（二）实验探究（1）1. 探究目的：不同原电池的放电情况。2. 实验用品：电流计，导线，铜、锌、铁电极，U型管(盐桥)，0.1 mol/L硫酸铜溶液，0.1 mol/L硫酸锌溶液，蔗糖溶液，烧杯，砂纸，滤

15、纸3. 注意事项：正负极不要接反,电流计已被改装，电流大小只读数字，不带单位；将电极与电流表接好后再将电极放入电解质溶液中并观察电流大小，更换 电解液时，一定先擦干净，再放进电解液；保持电极间距及面积相等。4 实验步骤：（1） 选择合适的电极材料和电解质溶液，设计原电池（2）如下图所示连好装置，比较两组原电池的输出电能的大小CuZnCuSO4ACuFeCuSO4A （3）现象记录：组别开始时的电流值电流变化趋势电池总反应第一组第二组（4） 推测下面两组原电池输出电能的大小CuZnH2SO4ACuZnCuSO4A5问题讨论：（相互交流） 两组同学相互交流开始时的电流值，你能从中得到什么结论？ 通

16、过实验现象分析，上述两组装置能否得到稳定的电流？为什么？（三）实验探究（2）探究目的：如何得到稳定电流按下图所示组装好仪器，观察电流大小变化情况，写出相应的电极反应式及电池反应式CuSO4溶液CuZnZnSO4溶液KClA正极：_负极：_总反应式：_思考：1. 盐桥在装置中有何作用？2.盐桥的意义？（四）巩固落实 1.下列说法正确的是 ( )A、 原电池是把电能转变为化学能的装置B、 原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应C、 原电池两极均发生氧化还原反应D、 原电池内部的阳离子向正极移动2.如下图所示的装置中，能够形成原电池，产生电流的是 ( )A稀H2SO4CCuAA稀盐酸CFeBA稀盐酸CuZnCA酒精CuFeD3.根据下表内各组中所提供的条件，你认为放电能力最强的是 （ ）ABCD电极材料ZnZnZnFe电极材料CuCuAgAg电解质溶液CuCl2溶液H2SO4溶液AgNO3溶液CuCl2溶液(以上溶液浓度相同)4. 根据下式所表示的氧化还原反应设计一个原电池： Fe2+Zn=Fe+Zn2+ （1）装置可采用烧杯和盐桥，画出此原电池的装置简图。（2）注明原电池的正极和负极（3）注明外电路中电子的流向（4）写出两个电极上的电极反应（五）学习反思我的收获我感兴趣的问题