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《原电池的工作原理》教学设计 李可可
分类：课题研究 点击：5900 次 发布：2020-10-28
《原电池的工作原理》教学设计
郑州十一中 李可可
一、教材分析与学情分析
1、教材分析：在鲁科版教材必修2中以铜锌单液电池模型为载体，简单介绍了原电池的工作原理和形成条件；在选修4《化学反应原理》的第一章第三节中以双液电池模型为载体，深化认识原电池原理和形成条件；随之，下一课时《化学电源》则在此基础上介绍实用化学电池及其工作原理。因此，本节课在教材内容上起着承上启下的作用。
2、学情分析：
【认知基础】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。
从单液电池模型到双液电池模型，学生的知识和能力层次需要进行一次较大的跨越。因此，本节课的关键是寻找学生的“最近发展区”，帮助学生主动思考，突破认识的局限性，完成对原电池原理及形成条件的认知跨越。
二、教学目标与教学模式：
1、教学目标设计
【知识与技能】
（1）、在化学2的基础上，进一步学习原电池工作原理；
（2）、能设计原电池，掌握电极反应式的书写。
【过程与方法】
（1）、通过实验探究原电池原理，学会观察、提出和思考问题；
（2）、通过对单液原电池与双液原电池的设计对比，学会比较、评价设计方案。
【情感态度与价值观】
（1）根据现象，通过设疑→疑问→求解的模式，进行自主学习，激发学习兴趣，
培养科学探究态度和科学创新精神。
【教学重点】进一步了解原电池的工作原理，能够写出电极反应式和电池反应式。
【教学难点】原电池的工作原理
2、教学模式
情境教学模式，讨论法，实验探究法，多媒体手段辅助教学
3、教学用品：
多媒体电脑及投影设备、电流感应器、导线、原电池容器两个、夹子两个、铜片、锌片、盐桥、培养皿、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液
三、教学过程
教学环节 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
展示图片 复习已知 | 【引入】PPT展示生活中常见的电池，如手机电池、笔记本电池、南孚电池等等，联系实际生活，激发学习兴趣。
【复习】铜锌原电池装置中正负极分别发生了什么反应？电流如何产生？ | 【回顾复习】化学能转化为电能的装置。 【复习】原电池工作原理： 负极：氧化反应 失电子 正极：还原反应 得电子 电子从负极流向正极， 阴离子从正极流向负极，形成闭合回路。 | 第一次理论分析，激活学生对原电池原理及形成条件的已有认知。为后续产生认知冲突奠定基础。 |
探究原电池的工作原理并设计新的原电池 |
原电池工作原理动画模拟 | 【演板】Zn：Zn－2e - = Zn 2+ Cu： 2H+ +2e- =H2↑ 电池反应：Zn+2H+ = Zn2++ H2↑ 【回顾】 电子流向：负极→导线→正极 锌→铜 电流流向：正极→导线→负极 铜→锌 负极：氧化反应，失电子 正极：还原反应，得电子 |
对所学知识及时应用，由设计的单液原电池不合理，进行改进，引出双液原电池。
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请同学们根据所学知识将反应 Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu 设计成原电池并实验，实验前预测实验现象。 | 【小组活动1】设计实验，并预测实验现象：锌片溶解，铜片上有铜单质析出，电流表指针偏转
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双液电池及盐桥的作用 | 对学生的疑问进一步探究，将学生设计的原电池连上电流感应器，从数据变化曲线图上，观察分析电流强度的变化
【过渡】该原电池向外输出的电流强度逐渐减弱，不能推广应用，因此，要加以改进，要想改进，就要知道产生此现象的原因。 【师】造成的主要原因：由于锌片与硫酸铜溶液直接接触，在反应一段时间后，难以避免溶液中有铜离子在锌片表面直接还原，一旦有少 量的铜在锌片表面析出，即在负极（锌）表面也构成了原电池，进一步加速铜在负极锌表面析出，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 电池了，也就没有电流在产生。 【思考】上述装置能构成原电池吗？若不能，要如何改进？ 【师】盐桥中通常装有含琼胶的KCl饱和溶液 【师】将该装置连上电流感应器，观察电流强度的变化
【介绍双液电池的工作原理】
| 【学生疑问】为什么两个电极上均有铜析出？
【生】讨论原因
【生】讨论改进措施：将锌片与硫酸铜溶液隔离。
【生】明显不能，因为没有构成闭合回路。 【进一步改进】
【小组活动2】按照改进后的实验装置进行试验。
【生】讨论并总结盐桥在此的作用是什么？ （1）使整个装置构成闭合回路； （2）代替两溶液直接接触； （3）平衡电荷。
| 再次强调电流的形成过程，同时强调盐桥的作用。
培养学生的自主学习能力，激发学习兴趣，培养科学探究态度和科学创新精神。
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总结、 作业 | 【作业】 1、课后习题； 2、根据课堂所学内容，自制一个水果电池。
| 【小组活动3】讨论总结：原电池的工作原理
| 学生对课堂知识进行梳理、总结 |
