原电池原理及其应用教学案例评析_原电池原理的教学案例

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《原电池原理及其应用》

第一课时教学案例评析

教材分析 本节内容是电化学中的重要知识。由于学生之前没有电化学的基础，理解原电池原理有一定的难度。

第一课时的主要内容有：原电池的概念、原理、组成原电池的条件。原电池原理和组成条件是本节课的重点，原电池原理是本节课的难点。

本节教材设置了大量的探究教学素材，富有深刻的探究教学思想内涵。首先，新课引入的两个演示实验为探究教学创设了问题情景，当学生观察到“铜片上产生气泡”这一反常的实验现象，就会情不自禁地提出一系列问题，产生强烈的探索欲望，并提出各种各样的假设；紧接着，通过（4-15）演示实验为学生提供“实证性”材料，学生根据实验现象，经过严密的逻辑推理，得出相关结论；当学生理解原电池的原理后，教材又设置了一个讨论题，让学生自己归纳“组成原电池的条件”。同时，课本后面的“家庭小实验----水果电池”，习题中的“用铜、银和硝酸溶液设计一个原电池”都是本课时探究教学内容的应用和延伸。

• 学情分析 指导思想：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。学生初次接触电化学知识，对原电池的工作原理有神秘感和探索欲望。要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，首先通过一组实验，引入课题。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，通过实验探索和讨论组成原电池的条件。最后，让学生自己设计一个原电池以检验学生对所学知识的实际应用能力。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，并结合多媒体进行教学。

教学目标

第 1 页 * 共 6 页 1.知识目标：理解原电池原理，掌握构成原电池的条件，会进行简单的原电池设计。

2.情感目标：培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学态度，培养学生的团队协作精神。

3.能力目标：培养学生观察能力、实验能力、实验设计能力、语言表达能力。培养学生正向思维、逆向思维、发散思维能力。

• 教学过程

【引入】我们的生活中离不开各种电池。大到宇宙火箭、人造卫星，小到照相机、手机，都要用到各种各样的电池。如：干电池、蓄电池、充电电池、高能电池等。其实，这些电池都是应用原电池的原理制成的。那么到底什么是原电池？它的工作原理怎样？今天我们就想通过一些实验一起来研究一下原电池的原理。

【板书】第四节原电池原理及其应用

【实验指导】介绍实验桌上的物品，指导学生做以下三个实验： 1.将锌片插入稀硫酸中 2.将铜片插入稀硫酸中 3.将锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中 说明实验注意事项，要求同学认真观察现象，并思考原因

【学生活动】实验并观察现象

【学生回答】 1.锌片上有气泡，因为锌能和稀硫酸反应放出氢气 2.铜片上没有气泡，因为铜不能和稀硫酸反应 3.铜片上有气泡

【设疑】铜片上的气体是哪里来的？

【学生讨论】学生激烈讨论，讨论的焦点问题有：

1、铜片上的气体是什么？（学生认为可能是氢气或 SO 2 或是氧气。最后同学认为最有可能的是氢气。本处不展开）

第 2 页 * 共 6 页 2、氢离子转变为氢气所需的电子从何而来？（学生提出许多假设）

学生甲：电子应是铜失去的，因为气泡是在铜片上产生的。

学生乙：电子应是锌失去的，因为锌比铜活泼，易失去电子。

学生甲：电子应是铜失去的，若是锌失去电子，气泡应该出现在锌片上，怎么会在铜片上出现气泡呢？

学生乙：锌片失去的电子可以通过导线传递到铜片上，溶液中的氢离子在铜片上得到电子，因此，铜片上有气泡。

学生丙：既然电子是锌片失去的，氢离子为什么不直接在锌片上得电子，而要到铜片上得电子呢？（对这个问题学生感到难以回答，期待老师的评判和解释。但老师不必急于回答）

【引导】电子究竟是锌片还是铜片失去的，我们可以用实验来证明。那么，如何通过实验来证明锌片上的电子是否通过导线转移到了铜片上？

【学生回答】在铜片和锌片中间连接一个灵敏电流计，检测有无电流

【实验指导】使用灵敏电流计的注意事项

【学生活动】实验并观察现象

【学生回答】现象：电流计指针偏转 结论：有电流流过，说明导线中有电子流过，说明氢离子得到的电子确实是锌片失去，通过导线传递到铜片上的。（但是，对于刚才同学提出的问题，即“既然电子是锌片失去的，氢离子为什么不直接在锌片上得电子，而要到铜片上得电子呢？”还是觉得难以解释。）

【动画演示】由于锌片失去电子后产生锌离子，锌片的周围有许多来不及扩散到溶液中去的锌离子，对氢离子有排斥作用，使氢离子很难在锌片上直接得到电子

【学生小结】锌片：较活泼，电子流出，发生氧化反应 Zn － 2e=H 2 ↑ 能量变化：化学能转变为电能

【板书】 1.原电池的概念：

【实验指导】给你一节干电池，用实验证明铜锌原电池的正负极

第 3 页 * 共 6 页 【学生活动】实验并观察现象

【学生回答】现象：测干电池时，电流计指针偏向正极方向，测铜锌原电池时，电流计指针偏向铜片方向 结论：锌片为负极，铜片为正极

【板书】 2.原电池的原理： 负极：电子流出，较活泼，（锌片）： Zn － 2e=H 2 ↑（还原反应）

【引导】 写出铜锌原电池的总反应方程式，并比较其与锌片直接跟稀硫酸反应有何异同。总反应方程式为： Zn+2H + =Zn 2+ +H 2 ↑ 相同点：总反应方程式相同 不同点：电子转移途径不同

【过渡】 原电池的实质是氧化还原反应，氧化还原反应都可以设计成原电池，那么构成原电池要有哪些条件呢？

【板书】 3.组成原电池的条件

【学生活动】实验并观察现象。

【学生回答】 C、D、H 构成原电池

【学生讨论】

（通过对比分析、讨论和补充、修改，最后得出组成原电池的条件）

学生甲：从 A、B 不构成原电池可知，构成原电池必须有两种活动性不同的金属 作电极。从 F、G 不构成原电池可知，要组成原电池还必须构成闭合回路

学生乙： H 也构成原电池，是因为水果呈酸性，说明构成原电池需酸溶液。

学生丙： D 也能构成原电池，说明构成原电池不一定要酸溶液，也可以是盐溶液，结合 E 可知，构成原电池电极材料必须与电解质溶液接触。

学生丁：从 C 可知，电极材料也可以是象石墨这样能导电的非金属。

【学生小结】组成原电池的条件： ①有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极 ②电极材料均插入电解质溶液中 ③两极相连形成闭合回路

【练习】对于上述能组成原电池的装置，分析正负极和发生的电极反应（在学生回答过程中，教师引导学生注意正极材料本身并未发生变化，负极和电解质

第 4 页 * 共 6 页 溶液之间发生了氧化还原反应）

【追问】假如把上述 C 装置的电极改为 Cu 和 Ag，能组成原电池吗？ 【学生回答】不能，要构成原电池，负极和电解质溶液之间必须有自发的氧化还原反应

【练习】请同学结合组成原电池的条件，将氧化还原反应： Fe+Cu 2+ =Cu+Fe 2+ 设计成 一个原电池。

【学生回答】负极：铁正极：铜电解质溶液：硫酸铜

【学生补充】正极材料还可以是石墨或比铁不活泼的其他金属，电解质溶液中必须含 Cu 2+，除硫酸铜外，还可以是氯化铜、硝酸铜等。

【小结】按板书的内容，归纳本书的内容和要点

【布置作业】 1、课本习题

一、l、3、4，二、l、2、3 2、回家搜集废干电池并拆开，弄清它的构造及原理。

教学反思

本课时为实验探究教学模式，本课时教学是否成功，笔者认为，应从以下几个方面综合考虑：

• 教材处理是否合理。

探究性教学要对教材内容有所扬弃。探究性教学要以大纲为依据，教材仅仅是本参考书。因为现有教材的知识大都是以陈述性方式直接呈现，而探究性教学要求教材提供问题情景和解决问题所必需的事实材料，而不只是结论的堆砌，因此，探究性教学首先要求对现有教材作适当处理。

• 教学过程是否优化。

优化的教学过程就是灵活机智地运用各种教学策略。如激励性策略，即使用鼓励性语言，肯定学生任何一个微小的闪光点；自主性策略，即要求设计的问题有一定思维含量，讨论要注重实效性，讨论过程要注意学法指导，并培养学生善于思考、勇于提出问题的习惯；诊断性策略，即教学过程中经常注意学生的学习情况，根据反馈的信息调整教学程序；创造性策略，即鼓励学生大胆质疑，发表不同意见尤其是创造性的意见。

第 5 页 * 共 6 页 • 教学效果是否显著。

教学效果就是教学目标的达成度。首先，学生要有良好的学习状态，如学生学习兴趣浓厚，思维得到很好的启发，教学过程中学生参与面广、参与时间长、参与空间大等；其次，好、中、差不同水平层次的学生的知识目标、能力目标、情感目标要基本达成或得到一定程度的发展。

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