全國高等院校化學專業師范生教學素質大賽教師教育學院09100210何欣欣【教學課題】原電池【教學內容分析】教材內容所處的地位：本節內容選自新課標人教版高中化學必修2第二章第二節《化學能與電能》。在整個中學化學體系中，原電池的原理是中學化學重要基礎理論之一，是教學大綱和考綱要求的重要知識點。因此，原電池原理教學在整個中學化學教學中占有十分重要的地位。在本章學習中，原電池的地位和作用可以說是承前啟后，因此原電池原理教學是對前三節有關金屬性質和用途等教學的豐富和延伸，為后續金屬腐蝕的原因分析及尋找金屬防護的最佳途徑和方法提供了理論指導。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。教材內容分析：教材從實驗入手，通過觀察實驗，而后分析討論實驗現象，從而得出結論，揭示原電池原理，最后再將此理論放到實際中去應用，這樣的編排，由實踐到理論，再由理論到實踐，符合學生的認知規律。對發展學生的邏輯推理能力，提高學生科學素養，培養科學探究能力，將理論應用于實踐，實踐回歸理論以及知識系統化和結構化的形成起著重要作用。【學生情況分析】心理特點來看,高二的學生對新鮮事物有強烈的好奇心和探索欲望,對老師的講授敢于質疑,有自己的想法和主見。往往不滿足于老師告訴他是什么,而更愿意自己去探索是什么和為什么。并且具備了初步的探索能力。在思維發展的層次上,學生的形象思維已充分發展,抽象思維也正在迅速發展之中。實驗探究是讓學生在具體實驗事實的基礎上分析問題得出結論,符合學生的思維特點,有利于在形象思維的基礎上發展學生的抽象思維。但學生的抽象思維和探索能力畢竟還處于初級階段,尚不成熟,這就決定了他們還不能成為完全獨立的探索主體,探索活動需要在教師的組織引導下,有目的有計劃地進行.教師的作用是"引導和啟發"。知識層面來看，已有基礎：對原電池原理有初步認識；并且已經學過氧化還原反應。具有一定的實驗探究能力。

局限認識：氧化劑和還原劑只有接觸才可能發生氧化還原反應。發展方向：通過實驗活動對原電池原理形成完整認識，提高學生觀察實驗，分析問題，提出假設和解決問題的能力。不僅是知道原理更是要知道原理的本質和探究方法，讓學生在探究中學習，在快樂中領悟化學的魅力。【教學目標】知識與技能了解原電池的工作原理及構成條件。能正確書寫電極反應式和電池總反應方程式。通過實驗培養學生化學實驗的動手操作、提出假設、設計實驗、收集信息，分析現象、發現本質和總結規律的能力。過程與方法通過西紅柿電池的引入，讓全體學生親歷探究過程，學習科學探究方法，提高科學探究能力，在認真觀察實驗現象的基礎上，比較、分析、歸納原電池的原理和原電池形成的條件。培養學生科學的思維方式和問題意識以及分析問題和解決問題的能力。情感態度和價值觀認識原電池的發展史，體會科學家們求真求實，一絲不茍，敢于質疑的科學態度。在探究的過程中，讓學生自行實驗，體驗科學探究的樂趣和化學獨有的魅力。點燃學生心靈中探索和發現的火花。培養學生認真觀察，積極思考，大膽創新，樂于實踐，分析歸納等科學精神和科學態度。學會與他人合作，主動交流，小組之間展開競爭，增強團隊意識。【教學重點】了解原電池的反應原理及構成原電池的一般條件【教學難點】原電池的反應原理（依據：該內容理論性強，抽象，難理解。學生很難在頭腦中建立電子在原電池正負兩極轉移的微觀模式。）【教學用具】導線、電流表、干電池、燒杯、銅片、鋅片、石墨棒、塑料棒、稀硫酸，乙醇，新鮮的西紅柿【教學方法】情景激學法、誘導教學法、實驗探究法、歸納演繹法、多媒體教學法、【教學流程】伽伐尼生物電西紅柿電池使電流表偏轉創設情境伽伐尼生物電西紅柿電池使電流表偏轉創設情境啟示學生要具有嚴謹的科學態度和敢于質疑的科學精神。科學探究道路十分艱辛，任重而道遠。環節一：回顧歷史啟示學生要具有嚴謹的科學態度和敢于質疑的科學精神。科學探究道路十分艱辛，任重而道遠。環節一：回顧歷史伏打化學電 ……伏打化學電將學生分組進行實驗并進行指導，分四個環節進行，每一個環節，都會進行誘導和小結將學生分組進行實驗并進行指導，分四個環節進行，每一個環節，都會進行誘導和小結從銅鋅原電池與干電池各自連接電流表做對比；2.電解質溶液不變,改變電極;3.電極不變,改變電解質溶液;4將電解質溶液用不導電的塑料板隔開從銅鋅原電池與干電池各自連接電流表做對比；2.電解質溶液不變,改變電極;3.電極不變,改變電解質溶液;4將電解質溶液用不導電的塑料板隔開環節二：實驗探究 ……環節三：環節三：交流感想，進行總結同組同學之間進行思想交流，對知識歸納總結。同組同學之間進行思想交流，對知識歸納總結。環節四：環節四：原電池原理的應用《格林太太的假牙》案例分析《格林太太的假牙》案例分析例題分析體會并且更深入的了解原電池工作的原理以及其所需條件布置作業體會并且更深入的了解原電池工作的原理以及其所需條件布置作業教學內容及過程教學內容學生活動設計意圖【情境導入】一片銅片和一片鋅片與一個電流表用導線相連，將銅片和鋅片插入西紅柿中。我們會觀察到電流表偏轉了，就像是接入了電源一樣。那么，西紅柿真的能產生電流嗎？是否和生活中所見的電池類似？是什么能轉化為了電能？這位同學回答得很好！我們把這種能將化學能轉化為電能的裝置叫做原電池。[板書]原電池的定義【講述】原電池是怎樣被發現的呢？來吧！讓我們走進伽伐尼，走進伏特，回望過去，思考當下~學生認真觀察實驗現象，思考電流表為什么會偏轉有學生回答：可能是西紅柿里面發生了化學反應，是化學能轉化成了電能。由實驗創設情境，吸引學生的注意力，激發學生的學習興趣。 環節一：回顧歷史【ppt展示+教師描述】在18世紀末，意大利著名生理學家伽伐尼一次用手術刀剝去青蛙腿外皮時，刀尖觸到了蛙腿，發現蛙腿抽動了一下，他對自己的偶然發現開始了探究，提出了電流起源于動物神經，稱為“生物電”（雖然伽伐尼的結論是錯的，但是如果沒有他的細心觀察和他的進一步探究，能隨身攜帶的電能又將要推遲多少年問世！）了解原電池的發現，體會原理的發現是來自于科學家們細致的觀察，嚴謹的科學態度以及對大自然的熱愛和對科學事實的孜孜追求。采用多媒體播放的形式講述歷史，加以音樂渲染，可以吸引學生的注意力，讓學生感受更加真切。讓學生們感受到科學家們對于真理的不懈追求和敢于質疑的科學思想，在潛移默化中，讓學生體會到真理的崇高，激發學生對于科學的熱情。伽伐尼的好友伏打教授一開始也贊成伽伐尼的觀點。伏打雖然同意電流影響肌肉運動的觀點，但對電流產生于動物神經的說法表示懷疑。他在1792—1796年間重復他的實驗，否認了在當時被很多人都認同的“生物電”的說法。伽伐尼與伏打之間產生了激烈的爭論，昔日的好友各抒己見，據理力爭。后人稱之為“生物電與化學電之爭”。伏打電池（科學的道路充滿艱辛，但是，我相信同學們都有著一顆崇尚真理的心，新一代的你們，一定能行！！！任重而道遠。）學生之間討論、發表自己的感想并請同學起來回答問題。[板書]歷史的啟示通過化學史事的了解，體會敢于質疑的科學思想，以求真求實的態度對待神圣的科學！感受科學發展的艱辛。仔細傾聽，積極思考環節二：實驗探究【引導】現在大家已經知道了原電池原理了，請問，同學們覺得原電池的形成可能與哪些因素有關？認真聽講，積極思考通過一個簡單的引導，讓同學們自主地進行思考，培養學生的分析問題的能力【分組】將學生以四人為一組進行分組，每組都做著相同的實驗，我會在學生做實驗的過程中進行巡視和指導。實驗總共分為四個環節。每做完一個環節，我就會進行評比，提問，誘導學生們進行下一步的實驗。分組，選出每組的代表在這整個環節中，教師將學生分組進行實驗，培養了學生們的團隊合作精神以及交流溝通能力。以提問的方式來誘導，通過環環相扣的問題鼓勵著學生們進行思考，積極融入課堂，強節奏的提問，讓學生們精神更加集中，有利于課堂效率的提高。實驗由學生來完成，將課堂的主動權交予學生，讓學生成為真正意義上的課堂的主人。教師只需做好引導的工作。這樣有助于激發學生的積極性和對于化學的熱愛之情。通過實驗培養學生化學實驗的動手操作，提出假設，設計實驗，收集信息，運用已學的知識進行分析總結的能力。讓全體學生親歷探究過程，學習科學探究方法，提高科學探究能力，在認真觀察實驗現象的基礎上，比較、分析、歸納原電池的原理和原電池形成的條件。培養學生科學的思維方式和問題意識以及分析問題和解決問題的能力以及認真觀察，積極思考，大膽創新，樂于實踐，分析歸納等科學精神和科學態度。【第一個環節】[目的]探究原電池原理[板書]原電池原理從銅鋅原電池與干電池各自連接電流表做對比。A電池稀硫酸A電池稀硫酸(教師走下講臺進行指導)【提問1】從電流表的偏轉方向中，你能獲得什么信息？（選擇一位組長進行回答）【過渡】我們都知道電池的電流是從正極流向負極，那么負電荷就是從負極流向正極。既然是這樣，我們就可以推斷出外電路中電子是從負極流向正極。即，電子從鋅片流向銅片。（大家又沒有疑問？）【提問2】這位同學分析得很好，是這樣的！那么在實驗中，你觀察到了什么現象？【提問3】觀察的很仔細。那么請大家推斷一下，覺得這產生的氣泡是什么物質？（以小組為單位進行討論，分析）【提問4】推斷的很正確。大家能不能給老師解釋一下為什么會在銅片附近產生氫氣呢？（積極思考，找一位同學回答問題）【提問5】回答的很好。大家能寫出在正極發生的反應式嗎？（請一位同學上黑板書寫,并且標明該反應式發生的是氧化反應還是還原反應）[板書]正極反應式:【提問6】看來同學們的基礎都很扎實,寫得很正確。那么,大家能推斷出負極鋅片發生的化學反應式嗎？(請學生起來講解原因并上黑板書寫,并且標明該反應式發生的是氧化反應還是還原反應）[板書]負極反應式:【過渡】很好！據我們分析，在內電路中（溶液中）陽離子向正極（銅片）移動，因為負極（鋅片）附近一定產生了大量的鋅離子，溶液中的陰離子向負極移動。【提問7】請同學們寫出整個原電池的反應方程式。(請一個同學上黑板書寫)[板書]總反應:【動畫模擬】原電池的微觀原理將干電池用導線連接，并接入電流表，觀察并記錄電流表的偏轉方向。將已用導線（中間接有電流表）的銅片和鋅片放入盛有稀硫酸的燒杯中，記下電流表的偏轉方向。【回答1】當電流表的正極與干電池的正極相連時偏轉的方向與銅片和電流表的正極相連時偏轉方向相同。所以，可以推斷出銅片是正極，鋅片是負極。【回答2】我觀察到銅片附近有氣泡產生。【回答3】是氫氣。【回答4】應該是溶液中的氫離子向銅片方向移動，在銅片附近聚集，且銅片為正極，通過導線得到電子，從而產生氫氣。【書寫】2H+

+2e-

=H2↑(還原反應)【回答6】鋅比銅活潑，容易失去電子，鋅被氧化成Zn2+而進入溶液Zn-2e-

=Zn2+

(氧化反應）【書寫】Zn＋2H+

=Zn2+

+H2↑認真觀看,并對剛才的實驗進行反思和總結【第二環節】[目的]探究原電池與電極之間的關系電解質溶液不變,改變電極，并連接電流表【過渡】由第一個環節,我們已經知道較活潑的金屬發生氧化反應，電子從較活潑的金屬（負極）通過導線流向較不活潑的金屬（正極）。在溶液中，陽離子由負極往正極移動。【提問1】現在實驗器具中電極有銅片,鋅片,石墨棒,塑料棒。同學們覺得怎樣設計實驗可以正確的探知原電池與電極之間的關系？(同組之間討論,并進行實驗。教師走下講臺，并對學生的實驗進行指導)【提問2】為什么鋅片和石墨棒的電極組合能形成原電池，而鋅片和塑料棒的電極組合卻不能呢？石墨棒和塑料棒之間有什么差別嗎？（請同學回答）【提問3】為什么銅片與石墨棒的電極組合沒有明顯變化呢？（請同學回答）【提問4】大家還能不能找出其他的規律？【提問5】有沒有同學愿意總結一下電極與原電池之間的關系？（提示：從電極的導電性，活潑性等分析）【總結】同學們都說的很好！下面，老師來將大家找出的規律歸納如下：首先，電極要能導電。其次，兩極金屬活潑型要有差異。最后，負極要能和電解質溶液發生氧化還原反應。學生們積極思考，設計實驗，認真觀察實驗現象并記錄下來。[實驗記錄]電極組合電流表是否偏轉鋅片和鋅片銅片和銅片石墨棒和石墨棒鋅片和石墨棒銅片和石墨棒鋅片和塑料棒【回答2】石墨棒能導電，塑料棒不導電。因為塑料棒不導電，從而不能使原電池構成一個完整閉合回路。【回答3】因為銅是氫后金屬，在稀硫酸中不會失去電子，石墨棒同理。【回答4】兩電極不能是相同物質。【回答5】兩極金屬活潑性要有差異，電極要能導電【第三環節】[目的]探究電解質溶液與原電池的關系電極不變,改變電解質溶液【提問1】我們已經知道，電解質為稀硫酸可以構成原電池。現在實驗物品中還有乙醇。(組內進行實驗。教師走下講臺，并對學生的實驗進行指導)【提問2】為什么銅片和鋅片的電極組合在乙醇中不能形成原電池呢？（電流表不偏轉，說明沒有電子的移動）【過渡】教師精講這位同學這樣回答并沒有錯。從本質來講，乙醇是非電解質，在溶液中沒有自由離子的移動，故而不能形成一個完整的閉合回路；【提問3】根據老師剛才所講，大家能否歸納出溶液與原電池之間的關系？學生們積極思考，設計實驗認真觀察實驗現象并記錄下來。AA【回答2】因為銅片和鋅片都沒有在溶液中發生反應。【回答3】溶液一定要是電解質溶液，且負極能與電解質溶液自發地進行氧化還原反應。【第四環節】大家思考一下，如果我將電解質溶液稀硫酸分別裝在兩個燒杯里，將連有電流表的銅片和鋅片分別放入倆燒杯中。問：反應現象是怎樣的？仔細聆聽，積極思考。回答：因為沒有形成一個完整的閉合回路，所以電流表沒有偏轉，插入芯片的小燒杯中有氣泡產生。 環節三：交流感想，進行總結通過以上實驗，我們對于原電池的定義及原理和原電池的組成條件已有了基本上的了解。請大家以小組為單位，進行交流。并將今天所學的與原電池有關的知識點進行總結。（教師走下講臺，查看學生們掌握情況，并適當的進行指導）學生之間相互交流、討論，并及時地進行總結。談談學習本節課的感想。讓學生自己總結，鞏固知識，回顧實驗操作，激發對化學的愛好以及形成正確的思維方法。是情感價值的一次升華。 環節四：原電池原理的應用【PPT展示】1.《格林太太的假牙》案例（趣味化學）格林太太是一位漂亮、樂觀的婦女，當她開懷大笑的時候，人們發現她一口整齊潔白的牙齒中有幾顆假牙，其中一顆是金黃色的——這是她富有的標志，另一顆是不銹鋼的，這是一次車禍留下的痕跡。令人百思不得其解的是，自從車禍后，格林太太經常頭痛，夜間失眠，精神煩躁……醫生絞盡腦汁，可她的病情仍未好轉。一位年輕的化學家來看望格林太太，并為格林太太揭開了病因。化學家發現了什么？你能為格林太太開一個藥方嗎？（請一位同學回答）2．四個例題（各個擊破）（1）比較金屬活動性的強弱例1.下列敘述中，可以說明金屬甲比乙活潑性強的是（）A.甲和乙用導線連接插入稀鹽酸溶液中，乙溶甲上有H2氣放出；B.在氧化–還原反應中，甲比乙失去的電子多；C