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第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 第一節(jié) 原電池 一、教材分析 本節(jié)內(nèi)容則以必修2第二章第二節(jié)《化學(xué)能與電能》所涉及的原電池常識為基礎(chǔ)，通過進一步分析原電池的組成和探究其中的原理，引出半電池、鹽橋、內(nèi)電路、外電路等概念，恰能很好地全面體現(xiàn)本冊教材的目標特點。同時教師還須把握好教學(xué)深度，只要求學(xué)生能寫出相關(guān)的電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)式，對化學(xué)的研究和應(yīng)用只需有一個概貌性的認識即可。 二、教學(xué)目標 1．知識目標： （1）通過實驗探究認識鹽橋的作用，進而深入理解原電池的結(jié)構(gòu)和工作原理，增長實驗操 作的技能。 （2）通過討論、探究與歸納，全面掌握原電池的結(jié)構(gòu)和工作原理，知道半電池、內(nèi)電路、 外電路等概念。 2．能力目標： 通過動手操作鍛煉實驗?zāi)芰?；通過對實驗現(xiàn)象的分析鍛煉分析、抽象、概括、判斷等思維能力。 3．情感、態(tài)度和價值觀目標： （1）立足于學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)代化生活和未來發(fā)展的需要，著眼提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。 （2）進一步領(lǐng)悟和掌握化學(xué)的基本原理與方法，形成科學(xué)的世界觀。 三、教學(xué)重點難點 重點：進一步了解原電池的工作原理，能夠?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。 難點：原電池的工作原理。 四、學(xué)情分析 通過必修2第二章第二節(jié)《化學(xué)能與電能》的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)初步掌握原電池常識，具備了基本的實驗操作能力和觀察分析能力，且探索與表現(xiàn)的欲望強烈，抽象和形象思維能力尚有很大的發(fā)展空間。 五、教學(xué)方法 情境教學(xué)模式，討論法，實驗探究法，多媒體手段輔助教學(xué) 六、課前準備 多媒體電腦，投影儀，實物投影儀，小功率耳機，構(gòu)成原電池所需各儀器、藥品 七、課時安排：1課時 八、教學(xué)過程 （一）借助生活情境引入教學(xué)內(nèi)容 借助語言和圖像引入生活情境：假設(shè)某天晚上，當你正坐在臺燈下做著作業(yè)，家人正做在沙發(fā)上看著電視，突然間，燈滅了，電視也滅了，這時你想到什么了？ （投影出臺燈下做作業(yè)和看電視的溫馨畫面，繼而黑屏，暗示斷電） 答：停電了。 結(jié)論：電視看不成，讓人覺得掃興，看來，現(xiàn)代化的生活不能沒有電！ 問題情境：如果你是一個不做完事不罷休的人，若你的作業(yè)還剩下幾行字就能完 成，你會怎么辦？ 答：找電筒。 情境持續(xù)：電筒需要電池，電池也是現(xiàn)代生活中不可缺少的！電池是不是只有在停電時、應(yīng)急時才使用呢？如果不是請舉例說明！ 學(xué)生舉例：MP3、隨身聽、筆記本、計算器、數(shù)碼相機、汽車發(fā)動機的點火裝置等都需要電池。 （投影展示相關(guān)圖片） 強調(diào)：看來，電池真的很重要??！ 過渡和引導(dǎo)思維：我們在學(xué)習(xí)了《化學(xué)反應(yīng)原理》之后，應(yīng)該學(xué)會認清事物的本質(zhì)，探索物質(zhì)及物質(zhì)變化內(nèi)在的規(guī)律。例如，在化學(xué)家和我們化學(xué)學(xué)習(xí)者眼里，電池是一種怎樣的裝置？ 答：將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。 （二）以問題和圖畫再現(xiàn)情境 問題情境：①要產(chǎn)生電能，在電路中應(yīng)該有什么通過？ ②什么樣的反應(yīng)才能轉(zhuǎn)移電子、提供電路的電流？ （學(xué)生思考、討論、回答） 投影圖畫展現(xiàn)情境：圖中裝置所示實驗是否構(gòu)成氧化還原反應(yīng)？現(xiàn)象是什么？如 何解釋？ 學(xué)生活動：思考并描述反應(yīng)現(xiàn)象（投影儀同時播放動畫），書寫有關(guān)化學(xué)方程式 和離子方程式。 問題情境：是否構(gòu)成原電池？為什么？是否可能有熱量產(chǎn)生？ 學(xué)生探討、教師適當引導(dǎo)：從氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)是否同時發(fā)生在同一區(qū)域分析， 借用物理學(xué)中的短路現(xiàn)象來解釋。 以實物演示、體會情境：學(xué)生親身感受電池短路后會發(fā)燙。（感到熱即可，強調(diào) 節(jié)能和安全意識） 投影圖畫展現(xiàn)問題情境：圖中裝置所示實驗是否構(gòu)成原電池？內(nèi)部原理是什么？ （進一步解釋出電子轉(zhuǎn)移的過程） 引導(dǎo)總結(jié)：構(gòu)成原電池的條件有哪些？ 學(xué)生活動：回憶舊知，結(jié)合剛才探究活動情境，總結(jié)出構(gòu)成原電池的三個條件。 （三）以新的問題情境引出新的知識要點 引導(dǎo)進一步探索：將上述實驗中的Zn片換成碳棒能否構(gòu)成原電池。 實物化的情境：學(xué)生用實物從事驗證活動。 （結(jié)果發(fā)現(xiàn)電流很微弱，很快衰減） 結(jié)論：無實用價值。 學(xué)生交流、總結(jié)出內(nèi)在規(guī)律：構(gòu)成實用的原電池的條件還應(yīng)加上“發(fā)生自發(fā)的氧 化還原反應(yīng)”一條。 問題情境：如果換成兩個燒杯，能否構(gòu)成原電池？要想構(gòu)成可以怎么辦？如圖。 （投影圖畫） 學(xué)生活動：否定直接能構(gòu)成原電池。猜測若用導(dǎo)線將兩燒杯用相連，可能可以。 實驗探究情境：用實驗驗證猜測，記錄電流數(shù)據(jù)。 （結(jié)果電流表雖然偏轉(zhuǎn)，但電流仍很微弱，實際也可看作是形成了原電池與電解 池的組合） 展現(xiàn)實物情境：展示幾節(jié)不同規(guī)格的電池，讀取上面的數(shù)據(jù)“**mAh”，即能提供的電流數(shù)據(jù)。與剛才實驗中電流表數(shù)據(jù)比較，發(fā)現(xiàn)實驗中的電流沒有實用價值。 問題情境：怎樣才能讓自己手中的電池發(fā)揮“英雄本色”，展現(xiàn)出更大的“威力”？ 順勢引出重點知識——鹽橋（投影圖畫），介紹有關(guān)常識。 探究情境：師生共同參與探究活動，研究鹽橋的結(jié)構(gòu)，初步分析原理，測試使用 鹽橋后的電流數(shù)據(jù)。 實踐活動：分析電極反應(yīng)，書寫電極反應(yīng)式總式。 （四）創(chuàng)設(shè)貫穿課堂始終的探究情境，完成主體教學(xué)內(nèi)容 問題情境1：取走鹽橋，發(fā)現(xiàn)沒有電流了，為什么？ 探究情境：①學(xué)生提出幾種觀點，需求班級內(nèi)的支持者，根據(jù)不同意見分組再討 論，得出翔實的理論證據(jù)，記錄在紙本上。 ?、谡故狙芯砍晒?，選派代表上臺，結(jié)合實物投影儀的展示講述觀點。 　　?、蹖W(xué)生再次互評，最終得出一致結(jié)論。教師適時給予點撥，最后給予點評。 學(xué)習(xí)情境：師生共同總結(jié)出原電池的工作流程，學(xué)習(xí)“半電池”、“內(nèi)電路”、 “外電路”等新概念。 （利用投影儀展示原電池的微觀構(gòu)成） 問題情境2：有了鹽橋的原電池供電量比使用導(dǎo)線大，但還能不能更大，滿足更苛刻的需求？生活情境：數(shù)碼相機對電池的要求就很高，使用普通電池根本不行。 探究情境：①學(xué)生分析：除了鹽橋?qū)﹄娏鞔笮∮杏绊懲?，電極材料和電解質(zhì)溶液 對電流都有影響。 ②實驗驗證：限于課堂時間有限，僅探究其中的電極材料因素。記錄下更換電極材料后的電流數(shù)據(jù)。 ③得出結(jié)論：原電池輸出電流的能力取決于原電池的反應(yīng)物的氧化還原能力。 （五）課堂尾聲，讓探究的情境在學(xué)生頭腦中延續(xù) 讓探究情境延續(xù)： 　?、倩貧w生活，用從家中帶來的水果制作水果電池，用剛才初步得出的影響電流（電壓）　的因素來設(shè)計電池，比誰的電池電流（電壓）最大。 　?、趯⒉捎媒饘巽~作為材料的耳機兩根導(dǎo)線同時插入電解質(zhì)溶液中，發(fā)現(xiàn)耳機中有輕微電流聲。這是為什么？與原電池的原理矛盾嗎？ 引導(dǎo)：有興趣的同學(xué)，課后可以再試著做一做，再一起討論其中的原因。 （鼓勵、歡迎學(xué)生繼續(xù)參與共同感興趣的探究活動） 學(xué)生活動：對一堂課的活動從提問的質(zhì)量、思維的活躍度、創(chuàng)新度以及學(xué)習(xí)收獲 等方面給予自評和相互評價。