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探究案例8-22 “原电池原理” 教学设计 浙江省高中化学学科 探究性教学案例评比 原电池的原理及应用 教学案例 撰写人 黄旭梅 黄伟珍 位 温州市第十九中学 原电池原理 教材分析 在教材的前几节介绍的是镁、铝、铁等几种常见金属的知识，以及金属的冶炼方法。不同的金属（如铁和铜）在酸中表现出不同的化学性质，但如果把它们连接在一起放入酸中会发生什么现象？本节教材以这个实验为引子，引出原电池这一课题。另外前面已介绍了电解法冶炼金属，电解法是把电能转化为化学能的过程很自然地过渡到把化学能转变为电能的一种装置——原电池，利用原电池原理制成的多种电池在工农业生产、科学研究以及日常生活等方面都有广泛的用途，还可以从本质上弄清金属腐蚀特别是电化学腐蚀的原因，找到金属防护的方法，所以在此介绍原电池的原理具有很重要的意义。 教材中从实验事实入手介绍铜—锌原电池的化学原理，然后简单介绍几种化学电池，再以原电池原理来探讨金属腐蚀的原因，并根据这些原因寻找金属防护的方法。这样，由实践到理论，再用理论指导实践是符合学生认识规律的，这样的编排顺序能启发学生进行探索的思维，培养学生的思维能力、科学的学习方法和探究能力，以及提出问题、分析问题和解决问题的能力。 教学目标 知识目标：使学生掌握原电池的组成条件和化学原理，通过实验能正确判断原电池的正负极，会书写电极反应方程式。 能力目标：培养学生的实验操作技能、观察能力、科学的学习方法和创造性思维和探究能力，以及提出问题、分析问题和解决问题的能力。 情感目标：应用辩证唯物主义的思维方法，抓住氧化还原反应是原电池工作原理的本质。由师生共同参与讨论发现问题，并通过实验不断体现出由实践—认识—再实践—再认识的认知过程。 设计思路 教学内容的处理：本节课主要以教师为主导，教材为主线，学生的思维为中心，通过学生自己设计实验，边实验、边思考、边讨论、边总结的探究方法掌握原电池的组成条件和化学原理。 教学过程的设计：引入提出问题和假设收集资料、实验探究交流结果、得出结论实际应用、检测评价布置新问题 教学方法：多媒体辅助及实验探究法 教学准备： 实验准备：铁片、锌片、铜片、碳棒、塑料棒、稀硫酸、硫酸铜溶液、无水乙醇、蒸馏水、橙汁、导线、烧杯、小灯泡、电流计等 教具准备：投影仪、幻灯片 教学过程： 教学步骤 教 师 动 活 动 教学反馈 ㈠ 入 投影：“王太太长得很漂亮性格开朗，当她开怀大笑时她一口整齐洁白的牙齿中镶有两颗假牙。其中一颗是黄金的，这是她富有的标志，另一颗是不锈钢的——这是一次车祸留下的痕迹。令人百思不得其解的是自车祸后王太太经常头痛、失眠、心情烦躁，医生搅尽脑汁病情仍未好转。后来是她的上高二的儿子为她揭开了病因。” 通过本节课的学习，希望你也能为王太太解决这一医学的疑难杂症。 在好奇心的驱使下求知欲大增，努力思考解决问题的方法 提高学生兴趣 学生对这个问题非常感兴趣都在窃窃私语这个问题的答案 指导学生做锌与稀硫酸反应，观察现象。写出反应方程式，标出电子转移的数目和方向。 Zn+H2SO4 =ZnSO4+H2↑ 锌失去电子传递给溶液里的氢离子。反应中电子转移的能量变成热能，有放热现象。 通过复习引入培养学生实验操作和观察能力。学生很熟练完成。 ㈡ 问题和假设 问：通过化学反应，可以实现把化学能变成热能吗？可以把电能转变成化学能吗？答案是肯定的。通过锌和稀硫酸，我们知道反应过程中电子转移的能量可以变成热能，我们能不能使转移的电子在导线中做定向移动，产生可以利用的电能？如果可能，请同学们结合物理知识，自己动手设计实验。设计时要注意如何证明化学能已经转变成了电能。（阅读课本上的相关内容） 教师巡视，指导个别基础较差的同学。 回答：能，如铝热反应，锌与稀硫酸反应等。可以，如电解法冶炼金属等。 积极阅读课本内容讨论思考，提出假设，提出设计方案。同学们分别设计了的如图所示的很多种实验装置，主要有： 利用学生已有的化学知识和物理知识引导学生找出能形成电流的根本原因。激发学生积极思维，培养学生科学的学习方法以及提出问题、分析问题和解决问题的能力。 很多同学都是按书上的装置设计的。 ㈢ 实验探究 教师给每组同学都提供了实验仪器：，要求学生根据自己设计的实验开始操作，仔细观察实验现象提出问题，自己先试着解决问题。 根据自己设计的实验，选择仪器和试剂组装装置、观察并记录实验现象提出问题和解决问题 培养学生亲自动手进行实验操作的能力以及观察实验能力。 ㈣ 引导学生交流实验现象及提出的问题，总结分析原因。教师讲解：刚才同学们通过自己设计的实验证明：可以实现通过电子的定向移动把化学能转化成电能。我们把这样的装置就称为原电池。 [板书]第六节 原电池的原理及应用 原电池——使化学能转变成电能