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1、原电池的教学设计一、教学思路原电池是把电能转化为化学能的一种装置，也是化学与能源相联系的很关键的内容，这些知识不但能让学生大开眼界，而且还能为环境、能源与可持续发展提供良好的教学内涵，所以笔者认为这部分知识是应该以全新的教学理念进行这部分知识的学习。笔者的思路是这样的，从一个水果电池引入电池的内容，这样能激起学生对本节课的好奇心，可以达到教学创设情境的需要。在上课过程中，注重与学生的沟通和交流，让课堂成为学生自主设计和自主学习、自主探究的环境。二、教学目标1.知识与能力：了解能源与化学能之间的关系；能设计简单的原电池；能分析电池反应。2.过程与方法：用直观形象的教具来表现电池的工作原理。3.情
2、感态度与价值观：让学生能够感觉到能源危机，能认识到自己的行为对环境的作用。三、教学流程教师活动学生活动设计意图用水果电池引课（橙子电池）。好奇，有一种想自己来试一试的想法，有同学主动上来感受水果电池产生的电流。用水果电池能引起学生对本节课的好奇心，同时也让学生有一种对平常事物感兴趣的情绪，为本节课的顺利进行打下一个良好的基础。分析水果电池的工作原理。1、 有两个活泼性不同的电极材料。2、 有水果汁起到电解质作用，作为一部分导线使用。3、 形成闭合回路。4、 能自发发生有电子转移的化学反应。聆听，想，对水果电池有自己的想法，有同学提出，为什么要同时满足这四个条件，只有其中的一个或两个不行吗？还有
3、的同学提出果汁起到导线的作用是不是太不实在了，我们并没有看到导线在哪儿，只看到一个水果而已；另外还有一部分学生根本就不相信是水果产生了电流，以为是教师做了什么手脚。用水果电池引入电流后，自然就会让学生产生好奇心，这里学生能通过自己的眼睛看到的联想到知识层面上，这是一个质的突破，也为学生的能力提高打下了基础。用铜锌稀硫酸原电池展开对学生的释疑过程。1、 分析锌与硫酸反应的过程与原理。2、 分析铜与锌用导线连起来所发生的化学变化。自己动手做铜锌稀硫酸原电池的装置，并观察所看到的现象。这里采用分组的形式：每个小组有六名学生，组里两名学生将铜放到稀硫酸中并观察现象；两名学生将锌放到稀硫酸中并观察现象；
4、两名学生做把铜与锌连到一起并用电流表测电流，观察现象。此时，学生产生了很多的疑问。有的学生提出，为什么铜与锌连到一起就会在铜和锌上同时看到气泡；有的学生问到为什么单独锌在稀硫酸中反应要比与铜连在一起反应慢；还有的同学提问题：电流从哪来，又到哪去？还有的组把稀硫酸中自己加入了水，观察到电流强度减弱，提出了自己的想法：浓度影响电流。进而提出问题：影响电流的因素是什么？通过学生自己动手做实验，能使学生对原电池的装置有一定的了解，并能自己产生自己的想法，学生有很多想法是教师课前没有想到的，但都做了详细的解释，这里也让教师有了一个全新的感觉：自己想要教出高水平的学生，就得有足够的知识作为自己在学生面前释
5、放自己的资本。释疑后，对原电池的产生和发展做一个全面的介绍。聆听，表现出极强的求知情绪。达到了教学的效果。出几道判断是否是原电池的习题让学生做教师活动。动手做题。理论与实践相结合。提出疑问：原电池的电子从哪里来？分组讨论（还是刚才小组）。得出自己的结论。有的学生说是稀硫酸提供的；有的学生说是金属材料提供的，有的说是空气给的。设计意图。分析电子的来源：是锌提供了电子。学生提出疑问，电子不能从溶液中走，而是要通过导线，导线在溶液中并没有连在一起，怎样形成了闭合回路呢？学生对电子的来源做不同的猜测，能让学生有一种探究的精神。释疑：溶液中自由移动的离子起到了导线的作用。马上有学生提出自己的想法：平常的
6、溶液并没有电呵？通过学生的自己的疑问，能加深对知识的理解。释疑：溶液在没有外加电压的时候，离子做杂乱无章的运动，一旦有外加电压，离子就做定向运动。马上学生就问：电压从哪儿来，并没有外加电源。学生的思路跟得很紧，说明本节课是有效果的。释疑：锌产生电子时，电子带负电，使得锌的电势降低，而此时铜表面没有变化，铜的电势高，这自然就形成了电势差，就是我们说的电压。马上就有学生说：电子从低电势流向高电势，所以就有了电流的产生。提出问题：原电池是什么装置？学生讨论得出自己的结论。有的学生说是产生电流的装置；有的学生说是把金属变成电子的装置；有的学生说是把化学反应中的电子体现出来的装置；还有的学生说是把化学能
7、转化为电能的装置。学生自己得出来的要比教师讲出来的好得多。提出问题：是不是所有的化学反应都可以涉及到原电池？学生讨论。有的学生得出来的结论是肯定的，有的学生得出的结论是否定的。在师生共同的努力下，完成了原电池的定义，这是一个不小的收获。释疑：不是所有的化学反应都能涉及到原电池，那么请同学们思考一下，什么样的化学反应可以涉及到原电池？讨论，思考，得出结论。结论是：有电子转移的化学反应，即是氧化还原反应可以设计成原电池。学生产生疑问，为下一步教学打下基础。提出问题：用化学反应：Cu AgNO3=Ag Cu（NO3）2设计一个原电池。学生自得设计，分组进行，（刚才的小组），学生设计得还可以，有个别同
8、学对于选择电解质还有疑问，教师做了及时的指导。最后，各组都很好的完成了设计和组装的任务。气氛活跃。学生自己能把问题解决了，达到了探究的效果，并有自主学习、自主探究的过程。让学生分析形成原电池的条件。学生自己总结：1、 两个能导电活泼性不同的金属或金属和非金属作为电极材料；2、 电解质溶液提供自由移动的离子；3、 形成闭合回路；4、 能自发发生氧化还原反应。学生自己得出的结论是他们受用的，能内化为他们自己的东西。总结：学习了原电池，同学们能从自己的学习中得出自己想要的东西，今天的作业就是根据自己的实际设计一个切实可行的原电池，同时请同学们查找相关资源，了解我国的能源分布和利用情况，下节课我们进行
9、交流。记录作业，整理笔记。学生自己设计，能达到自己动手做实验的能力，并能自己自主探究和学习，增强学生的自主学习的能动性。给学生留下了课后探究的任务，能把课堂的知识进一步升华。通过自己查找资料，能加深对能源以及可持续发展的认识，达到本节课的教学目标。八、板书设计（便于学生直观记忆、理解掌握）：1原电池的概念2电极名称3构成条件4原电池工作原理（课件展示微观过程）5、设计原电池：6、改良原电池：启发分析电流不稳定的原因，引导双池原电池的设计思路，学习课本知识，按实验小组发放盐桥，重新实验。探讨盐桥的作用。能力提升到一个新的层次。7、盐桥的作用：教师启发引导学生理解掌握。补充电荷。 使装置形成闭合回
10、路。总体设计思想：在课程实施过程中，学生亲手实验，观察现象，提出疑问，自主解答，自主设计，合作评价。在自主提问的过程中推动课的进程，旨在培养学生的动手能力、问题意识，学会实验，学会提问、学会探究、学会设计、学会 合作、学会评价。四、课后反思作为一堂探究性的课，笔者认为本节课完成了学生自主探究和自主学习的过程，并能达到一个新的水平，这是笔者在备课时没有想到的，从这一点上看，学生的潜力是巨大的，教师的作用是有效的引导学生把自己的潜力最大限度发挥出来。原电池原理及其应用教学设计教材分析学生学完了金属的相关知识，从本节进入原电池的学习。原电池原理是电化学的基础，此节内容也是本章的重点，在教学要求上属于
11、“理解”层次。通过对原电池化学能转变为电能实质的理解，既加深了对氧化还原反应的认识；又能帮助学生利用原电池原理了解日常生活中的电池及金属电化腐蚀原因；同时还为以后的“电解、电镀”知识的学习奠定了一定的理论基础。1、 此节内容分两课时完成，第一课时：原电池原理。第二课时：常见化学电源和新型化学电源，金属的腐蚀。2、 地位：首先，在学完金属知识的基础上进入原电池的学习，顺利过渡到电化学知识的教学，对原电池原理的学习又为以后电解原理的学习做好了理论上的铺垫。其次，常用和新型电源及金属腐蚀知识的学习对激发学生兴趣，密切化学与生产、生活的联系有着重要意义。原电池理论是电化学的基础，是本章的重点内容，在教
12、学要求上属于理解层次。由于原电池中化学能转化为电能这一事实是在电解质溶液中两极发生氧化还原反应的结果，因此学习本节知识，既可以加深对氧化还原反应理论的认识，又能运用此原理去解释很多具体的化学问题，对后续的“电解、电镀”的学习奠定了基础。原电池在实际生活、工农业生产、科学研究中应用广泛，学好本节知识，具有比较重要的理论意义和现实意义。一、 学习目标1、 掌握原电池实质，原电池装置的特点，形成条件，工作原理2、 了解干电池、铅蓄电池、锂电池、燃料电池3. 理解原电池原理，电极反应，构成条件。5启发学生认识科学探索的基本过程。6培养自主学习，积极探究、合作创造的精神和能力。7渗透其他学科知识，加强学
13、科联系。8学习科学家的科学态度和优秀品质9. 知识与技能：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。10. 过程与方法：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。11.情感态度与价值观：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。二、 知识重点、难点原电池原理、装置特点、形成条件、金属腐蚀三、设计思路：教学方法：实验探究法。通过实验、分析、讨论、总结、应用等过程，诱导学生观察、思考、推理、探究四、教学过程引入： 你知道哪些可利用的能源？电池做为能源的一种，你知道是怎么回事吗？它利用了哪些
14、原理？你知道金属是如何生锈的吗？新授： 原电池原理及其应用实验：4-15：将锌片插入稀硫酸中报告实验现象。将铜片插入稀硫酸中报告实验现象。将与铁锌铜片相互接触或用导线连接起来插入稀硫酸中报告实验现象。在中把锌片和铜片之间连上电流计，观察其指针的变化。结论：锌片能和稀硫酸迅速反应放出H2铜片不能和稀硫酸反应铜片上有气体生成电流计的指针发生偏转，说明在两金属片间有电流产生结论：什么是原电池？（结论方式给出）它的形成条件是什么？原电池定义:把能转化为电能的装置叫做原电池.形成条件: 两个电极电解质溶液形成闭合电路讨论：1、Zn|H2SO4|Cu形成装置后有电流产生，锌片上发生了什么反应？铜片上发生了
15、什么反应？（可以取锌片周围的溶液用NaOH溶液鉴别；取铜片上生成的气体检验。） 结论：在锌片周围有锌离子生成；铜片上生成的是H2讨论：可能造成此现象的原因？俩金属片上的反应式的书写。结论：在Zn上:Zn 2e- = Zn2+ 在Cu上:2H+2e-= H2 Cu-电解质中的离子获得电子通过导线-流出电子失去电子我们把： 流出电子的一电极叫负极；电子流入的一极叫做正极两极反应的本质：还是氧化还原反应，只是分别在两极进行了。负极失电子 被氧化 ,发生氧化反应 正极得电子 被还原 发生还原反应实验：分别用两个铜片和两个锌片做上述实验。结论：两种情况下电流计不发生偏转，说明线路中无电流生成，铜 片上无
16、气体生成。即两电极必须是活泼性不同的金属与金属或金属与非金属（能导电）（二）、化学电源1、干电池家庭常用电池。 负 极：Zn - 2e-=Zn2+正 极：2NH4+ + 2e-=2NH3 + H2总反应：Zn + 2NH4Cl=ZnCl2 + 2 NH3 + H2常见的是锌-锰干电池。2、铅蓄电池目前汽车上使用的电池。铅蓄电池的构造是用含锑5%8%的铅锑合金铸成格板。PbO2作为阳极，Pb作为阴极，二者交替排列而成。电极之间充有密度为1.25%1.28%gcm-3的硫酸溶液。负 极：Pb + SO42- -2e-=PbSO4正 极：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-=PbSO4
17、+ 2H2O总反应：Pb + PbO2 + 2H2SO4=2PbSO4 + 2H2O3、锂电池锂电池是一种高能电池，锂作为负极，技术含量高，有质量轻、体积小、电压高、工作效率高和寿命长等优点。常用于电脑笔记本、手机、照相机、心脏起博器、火箭、导弹等的动力电源。负 极：Li -e-=Li+正 极：MnO2 + e-=MnO2-总反应：Li + MnO2=LiMnO24、新型燃料电池还原剂（燃料）在负极失去电子，氧化剂在正极得到电子。目前常见的有，氢气、甲烷、煤气、铝等燃料与空气、氯气、氧气等氧化剂组成的燃料电池。特点是能量大、使用方便、不污染环境和能耗少等。（1）氢氧燃料电池（中性介质）正极：O
18、2 + 2H2O + 4e- = 4OH-负极：2H2 - 4e-= 4H+总反应式：2H2 + O2 = 2H2O（2）氢氧燃料电池（酸性介质）正极：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O负极：2H2 - 4e-= 4H+总反应式：2H2 + O2 = 2H2O（3）氢氧燃料电池（碱性介质）正极：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-负极：2H2 - 4e- + 4OH- = 4H2O总反应式：2H2 + O2 = 2H2O（4）甲烷电池：（碱性介质） 负 极：CH4 + 10OH- -8e-=CO32- + 7H2O正 极：4H2O + 2O2 + 8e-=8OH-总反应：CH4
19、 +2 KOH + 2O2=K2CO3 + 3H2O（5）海水电池： 负 极：4Al - 12e-=4Al3+正 极：3O2 + 6H2O + 12e-=12OH-总反应：4Al + 6H2O + 3O2=4Al(OH)3五、教学反思 本节课力求采用启发、思考、合作实验、自主探究的方法。由学生“听”所产生的疑问(创设问题)，引导学生探索原电池的存在(自主探究)，研究原电池的原理(科学思维)，并由实验结论讨论原电池的形成条件(科学论证)。运用“研究成果”设计新的原电池，解释自然现象(科学创造)。通过伏打的生平简介，激发学生探索自然科学奥秘的兴趣，同时让事实告诉大家：“科学就在你的身边”，但“科学发明”需要科学的研究方法和为科学献身的精神。