PAGEPAGE4人教版·選修4化學反應原理第四章電化學基礎第一節(jié)原電池王輝主講孫湘指導（石家莊市第十九中學河北石家莊050051）1指導思想與理論依據(jù)深化認識和優(yōu)化思維品質是選修教學的重要目標，這一目標的完成應基于學生已有的認識和必修中已建立起的相關知識系統(tǒng)。本節(jié)內容是在《必修2》中第二章第二節(jié)《化學能與電能》的基礎上，進一步介紹原電池的組成和工作原理，通過對電池效率的探究，引出半電池、鹽橋、內電路、外電路等概念，從本質上了解原電池的工作原理，及氧化還原反應的本質，是在必修2基礎上的深化。2教學背景分析2.1分析教材：在人教版教材必修2中已經(jīng)重點介紹了銅鋅原電池的工作原理和形成條件，并對實用電池進行了簡單介紹。在選修4《化學反應原理》的第四章第一節(jié)中重點通過雙液電池模型的構建，深化對原電池原理和形成條件的認識。為進一步理解實用電池、電化學腐蝕和防腐原理做準備。作為《化學反應原理》模塊的最后，承擔著深入認識物質變化與能量變化的統(tǒng)一，理解原理對實際應用的指導價值，深化對氧化還原反應的理解和應用的功能。2.2分析學生：此前學生已對原電池原理有初步認識，具有一定的實驗探究能力。但是，學生對于原電池本質的認識還僅僅停留在氧化劑和還原劑只有接觸才可能發(fā)生氧化還原反應。通過實驗活動對原電池原理形成完整認識，提高解決問題的能力。3本課教學目標設計【知識與技能】1、進一步理解原電池的工作原理，探究并改進原電池裝置的不足，加深對氧化還原反應中電子轉移的認識。2、學習實驗研究的方法，能設計并完成化學能與電能轉化的化學實驗。3、理解構成原電池的條件，掌握電極反應式的書寫。【過程與方法】1、通過Zn-CuSO4-Cu原電池的設計活動，感悟科學探究的思路和方法。2、通過探究原電池如何提供穩(wěn)定持續(xù)電流的過程，提高科學探究的能力。【情感態(tài)度與價值觀】1、贊賞化學科學對個人生活和社會發(fā)展的貢獻。2、發(fā)展學習化學的興趣，體驗科學探究的艱辛和喜悅，感受化學世界和奇妙與和諧。教學重點：深化對原電池工作原理和形成條件的理解教學難點：鹽橋原理及應用教學過程：教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設計意圖創(chuàng)設情境復習已知【視頻】播放展示會上一組水果電池，引發(fā)學生的思考從而引出任務一【回顧復習】學生觀看、議論，從而回顧原電池的原理。復習已經(jīng)掌握的原電池原理和形成條件創(chuàng)設實驗情境引發(fā)問題沖突實驗探究完善認識知識形成提高認知【板書】一、設計原電池【任務一】設計原電池選擇合適的化學反應并進行裝置的設計【展示】學生設計成果【過渡】實際情況是不是這樣的呢？讓我們用事實說話。【板書】二、體驗原電池【任務二】體驗原電池【展示】實驗現(xiàn)象，通過對比發(fā)現(xiàn)問題【任務三】根據(jù)實驗現(xiàn)象分析不足：1、從能源轉化的角度分析不足

2、從斷路損耗的角度分析不足【過渡】這樣的原電池能不能用來做電源？如何改進原電池，使之能持續(xù)產(chǎn)生穩(wěn)定的電流？【任務四】如何改進原電池的裝置【板書】三、改進原電池【過渡】【任務五】體驗自己設計的鹽橋【講述】對比兩個原電池裝置講述雙液鹽橋電池的優(yōu)點[總結]介紹半電池、電極反應鹽橋的作用：離子通路、離子庫【過渡】我們以上只是對原電池裝置的改進，如果換一種氧化還原反應你能否設計成原電池呢？【板書】總結原電池【任務六】根據(jù)要求設計原電池【引導提升】對比兩個原電池的電極式分析氧化反應、還原反應找出共同點【總結交流】你對原電池原理的認識。尋找合適的化學反應，設計原電池并完成學案一。學生邊展示邊講解設計方案學生動手實驗，并觀察實驗現(xiàn)象學生匯報實驗結果：1.實施方案2.描述實驗現(xiàn)象：（都有電流，但不穩(wěn)定；兩個電極上都有紅色物質生成）隨著實驗時間的延續(xù)，萬用表數(shù)字逐漸減小，同時鋅片表面逐漸被銅覆蓋。對照預測，發(fā)現(xiàn)問題。學生思考分析原因：鋅與硫酸銅溶液直接接觸學生回答：避免鋅與硫酸銅溶液接觸。學生尋找連接兩溶液的材料引出鹽橋學生動手實驗并觀察現(xiàn)象：電流穩(wěn)定鋅上不再有銅析出學生設計原電池思考發(fā)現(xiàn)利用已有知識再次認識原電池的本質理想的預期現(xiàn)象與實際實驗現(xiàn)象發(fā)生沖突，引發(fā)思考多角度認識現(xiàn)有原電池裝置的不足分析不足，探尋改進方案通過對改進方法的討論和交流，增強后續(xù)實驗的目的性通過本節(jié)所學總結提升“原電池是以氧化還原反應為依據(jù)，使“氧化反應”與“還原反應”分別在兩個不同區(qū)域內進行，再以適當?shù)姆绞竭B接起來，從而獲得更穩(wěn)定更持續(xù)的電流”。因為本章后面幾節(jié)就是對本節(jié)的裝置和原電池的應用所以為后面幾節(jié)的學習打下良好的基礎選修四《化學反應原理》第四章第一節(jié)原電池（學案）教學目標【知識與技能】1、在必修2的基礎上，進一步學習原電池的工作原理，探究簡單原電池的不足和改進。2、學習實驗研究的方法，能設計并完成化學能與電能轉化的化學實驗。3、形成完備的原電池概念，理解構成原電池的條件，掌握電極反應式的書寫。【過程與方法】1、通過Zn-CuSO4電池的設計活動，感悟科學探究的思路和方法，進一步體會控制變量在科學探究中的應用。2、經(jīng)歷探究原電池如何提供穩(wěn)定持續(xù)電流的過程，了解科學探究的步驟，學習科學探究的基本方法，提高科學探究的能力；3、經(jīng)歷嘗試使雙液原電池形成閉合回路的過程，提高思維的發(fā)散性；【情感態(tài)度與價值觀】1、發(fā)展學習化學的興趣，樂于探究化學能轉化成電能的奧秘，體驗科學探究的艱辛和喜悅，感受化學世界和奇妙與和諧。2、贊賞化學科學對個人生活和社會發(fā)展的貢獻，關注能源問題，逐步形成正確的能源觀【任務一】根據(jù)提供的試劑和儀器，設計一個簡單的原電池，并討論解決下列問題。試劑和儀器：CuSO4溶液、鋅片、銅片、碳棒、電流計、導線、燒杯。請畫出原電池構造示意圖，并提出正、負極，標出電子轉移的方向，寫出電極式。【任務二】請你描述實驗的現(xiàn)象和結論。（注意：整個過程不要挪動紅黑表筆）①、注意觀察電流表中讀數(shù)的變化：電流（Ⅰ、穩(wěn)定Ⅱ、不穩(wěn)定）電極觀察：②、兩電極的變化：鋅片：銅片：【任務三】分析此裝置的不足1、從Cu2+得電子的途徑分析不足2、從能源轉化的角度分析不足3、從開路損耗的角度分析不足

【任務四】小組內討論：如何改進原電池，使之能持續(xù)產(chǎn)生穩(wěn)定的電流？1、上圖原電池不足的原因：改進：2、設計的新方案：（用畫圖的方法表示改進的歷程）【任務五】體驗自己改進的原電池注意電流穩(wěn)定還是不穩(wěn)定，鋅片上是否還有銅析出？

【任務六】請將氧化還原反應Cu+2Ag+=Cu2++2Ag設計成原電池，畫出裝置圖。新知識梳理：1、工作原理：在ZnSO4溶液中，鋅片逐漸，即Zn被，鋅原子電子，形成進入溶液，從鋅片上釋放的電子，經(jīng)過導線流向；溶液中的從銅片上得電子，還原成為并沉積在銅片上。總反應為。鋅為，銅為。2、電極：負極：電子的極，發(fā)生