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第一节 原电池教学设计
(2014-04-29 10:26:42)一、教材分析
本节课的教学内容“原电池”是人教版普通高中课程标准实验教科书化学选修4《化学反应原理》第四章电化学基础第一节的内容。
选修阶段的化学学习，是在必修相关知识基础上的进一步提高和深化。在人教版教材必修化学2第二章第二节“化学能与电能”中已经重点介绍了铜锌原电池的工作原理和形成条件，并简单介绍了实用电池。本节在必修2 的基础上重点通过带盐桥的双液原电池模型的构建，进一步理解原电池的工作原理和形成条件，同时认识物质变化和能量变化的统一，深化对氧化还原反应的理解和应用能力。本章第二节“化学电源”，第四节“金属的腐蚀和防护”是原电池原理和形成条件在生产和生活中的应用。
从必修到选修学生的知识和能力需要有一个较大的跨越。在这一跨越中，合适的模型是学习和理解原电池原理的原理的重要工具。选修教材中呈现的带盐桥的双液原电池模型，与必修教材中呈现的单液原电池模型承载的功能是截然不同的。寻找学生的最近发展区，完成跨越是本节课教学重点要解决的问题。
课本将实验探究充分融入到理论知识的学习过程中，让学生经历科学探究的过程，为学生进一步提高科学探究能力创设了平台。同时，也充分联系原理在生产生活中的运用，让学生体会到化学的有用性，体验科学、技术、社会与环境的密切关系，达到提高学生科学素养的目标。
二、学情分析
1、已有知识
对氧化还原反应有一定的认识；初步掌握原电池的概念、工作原理和构成条件；具有一定的实验探究能力。
2、认识的局限性
氧化剂和还原剂只有接触才能发生化学反应。
3、认识的发展和跨越
在实验探究活动中发现单液原电池的缺点和不足，而构建新的带盐桥的双液原电池。
三、教学目标
1、知识与技能
①、了解单液原电池的缺点和改进方法；
②、进一步认识原电池，牢固掌握双液原电池的工作原理及其构成条件；
③、会书写电极、电池反应式；
④、能根据反应设计简单的原电池；
⑤、掌握盐桥的作用及工作原理。
2、过程与方法
①、经历探究原电池如何提供稳定持续电流的过程，了解科学探究的步骤，学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力；
②经历尝试使双液原电池形成闭合回路的过程，提高思维的发散性；
③培养科学探究过程中的问题意识，敢于、善于发现问题并提出质疑，勤于思考；
④、学会运用观察、实验等多种手段获取信息，并运用比较等方法对信息进行加工处理。
3、情感态度与价值观
①、通过实验探究，体验探究的基本过程，认识化学实验在化学研究中的作用；
②、培养将化学知识应用于生产、生活的意识，关注与化学有关的社会热点问题，培养可持续发展的思想。
③、通过双液原电池模型的建构，渗透对立统一的辩证唯物主义思想。
四、教学重点难点
重点：设计、体验原电池。
难点：原电池中盐桥的作用，氧化还原反应完全分开在两极发生(分池、分液)。
重难点的突破：在必修2原电池原理的基础上，通过设计和体验原电池，发现单液原电池的不足和缺陷。通过对其不足的改进而得到能提供持续、稳定电流的双液原电池。
盐桥是在选修阶段新引入的内容，通过引导让学生充分理解引入盐桥的原因，盐桥所能起到的作用，来分析其工作的原理。同时知道在双液原电池中氧化剂和还原剂是不接触的，它们的反应完全分开在两极发生。
五、教学过程
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教师活动 |
学生活动 |
设计意图 |
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[引入]放映快乐大本营水果电池车大战的视频。 |
观看、交流 |
由学生喜欢的视频引入，易激发学生的学习兴趣，易将学生代入学习情境。 了解化学与社会的关系。 |
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[引导]请你对这个电池做一个评价，你对这个电池满意吗？如果不满意，请说出你的理由。 |
思考回答 |
引入新课 |
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[板书]原电池 设计原电池 |
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[投影]1、选择合适的化学反应 |
回顾已有知识、思考回答 |
提高学生的归纳和表达能力。 |
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[投影]2、以Zn(S)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s)为原理设计合理的原电池。并预计实验现象。 |
回顾原电池的有关内容。 交流设计出的原电池，以及可能的实验现象。 |
让学生较为全面地回顾已有知识。为本节课新知识学习打下基础。 |
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[板书]二、体验原电池 |
[学生实验] 组装原电池，观察记录实验现象和实验数据，交流讨论，和预设的现象进行比较。发现问题。 |
提高学生动手、观察、思考以及合作等能力 |
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[引导] 温度计示数为什么会升高？原电池装置中产生红色物质的原因有哪些？引导学生分别总结铜片上和锌片上产生红色物质的原因。 |
[思考、合作探究、总结]在教师引导下，对锌片产生红色物质原因进行探究小结，并得出哪些使化学能转化为电能，哪些转化为了热能。找到问题产生的原因：①锌片有杂质②锌片和CuSO4溶液直接接触。 |
设疑激趣 体会科学探究的步骤 合作能力提高 思维发散性提升 |
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[引导探究]引导学生改进原电池装置，使其产生持续、稳定的电流。在改进的过程中引出盐桥。 |
[合作探究]找到解决问题的方法：①使用较纯的锌片②锌片和CuSO4溶液不直接接触，分开装电解质溶液③铜片和CuSO4溶液直接接触，锌片和遇锌不发生反应的电解质溶液直接接触④用和两个电解质溶液都不发生反应的电解质将两个溶液连接起来。 |
通过探究，让学生体会获取知识的快乐，同时引出本节课重点内容和新内容。 归纳能力得到提高 |
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[引导]一般选择什么样的电解质溶液？ [演示]锌片和ZnSO4溶液直接接触，产生的电流比其它溶液大。 |
思考、观察、回答 |
认识化学实验在化学研究中的作用 |
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[学生实验] 验证双液原电池。 |
动手能力提高 合作能力得到提高 |
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[讲述]介绍半电池、电极反应、电池反应 |
聆听、思考 |
知识的迁移能力提高 表达能力得到提高 |
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[引导]探究盐桥的作用。 |
思考、回答 |
思维模式发生突破 |
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[引导]双液原电池有何优点？ |
讨论、思考、回答 |
比较、归纳能力提高 |
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[由知到行]请同学们利用老师提供的仪器和药品，任意组合，尝试组装一个与之前反应原理不同的原电池，越特别越好。请同学们分工合作，画出原电池结构示意图，并标注特别之处。 |
利用老师提供的药品及仪器，组装一个有别于之前反应原理的原电池。 |
深入思考 巩固新知，升华提升 合作能力得到提高 |
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[引导]哪个小组感觉自己组装的原电池很特别，请介绍！ |
展示本组原电池，指出特别之处，并用验证。 |
表达能力提高 动手能力提高 合作能力得到提高 |
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[追问]此原电池有氧化还原反应发生吗？ |
思考、讨论、回答 |
合作能力得到提高 思维的灵活性提高 |
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[引导] 该电池的氧还反应是？ |
讨论交流，归纳、思考、回答 |
思维的发散性提高 |
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[总结提升]氧化剂不一定是电 解质溶液，负极不一定参加还原反应 |
聆听、思考 |
思维升华 |
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[引导]由上面的实验大家发现一个原电池产生电流的大小与什么有关？ |
讨论交流、思考、感悟、回答 |
解决问题的能力提高 |
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[引导]由单、双液原电池的结构、特点、缺点等方面比较单双液原电池 |
讨论交流、思考、回答 |
归纳、总结的能力提高 比较法解决问题的能力提高 |
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[讲解]如果我们以铜为轴心旋转，铜放在最内层，依次是CuSO4溶液、盐桥、ZnSO4溶液、锌片，将会得到？ |
齐声回到 |
化学知识应用于生产、生活的意识提高 |
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[板书]三、原电池的应用 1、制作电池，如干电池、蓄电池。 |
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[演示]（将盐桥用在饱和氯化钾溶液中浸泡的滤纸代替）双液原电池的导电情况。同时展示剖开的干电池。 |
聆听、观察、思考 相互交流、讨论、总结、整理归纳 |
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2、防止金属被腐蚀，如镀锌管，用锌保护铁。 3、提高化学反应速率，如用粗锌代替纯锌制H2，反应速率较快。 |
应用知识解决原电池的相关问题，合作学习 |
加深对相关知识点的理解、认识 整理归纳提高 表达能力提高 |
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[引导]引导学生对本节课所学知识进行小结 |
思考、梳理、总结 |
归纳梳理能力提高 |
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[投影]课堂练习 |
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巩固新知 |
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[布置作业]完成学案巩固练习 |
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巩固对重难点理解 |
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[板书设计]
第一节 一、设计原电池 二、体验原电池 三、原电池的应用 3、提高化学反应速率
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