第二届全国中小学“教学中的互联网搜索”优秀教案评选活动组织单位:厦门市翔安区教师进修学校学校:厦门市诗坂中学年级与科目:高二化学教材版本:鲁科版(选修4 化学反应原理)课题: 第一章 第3节 第3课时 原电池的工作原理参赛教师:洪兹田一、教案背景1.面向学生：高二 2.学科：化学 3.课时：1课时 4.学情分析：原电池这一概念学生在高一化学必修2已经初步接触过，并能认识简单的原电池及原电池的基本概念。通过本节课学习对电化学知识会有系统的了解，因而无论在知识的深度和广度都有所加深，可用实验探究和交流讨论等进行教学。5.学生课前准备：(1)回顾必修2所学的原电池的初步知识及电能转化为化学能的相关知识；(2)预习本节课的教学内容；(3)准备贺卡、石英钟、小电珠等实验材料二、教学课题鲁科版普通高中化学课程选修4化学反应原理第一章化学反应与能量变化中第3节化学能转化为电能电池第1课时原电池的工作原理。三、教材分析原电池属于电化学的知识范畴，是中学化学理论体系中不可缺少的一部分，同时原电池与物理学科中的电学、能量的转换有密切联系，是氧化还原反应、离子反应等知识的综合运用。原电池安排在氧化还原反应、离子方程式和电解知识后教学，符合化学学科知识的逻辑体系和学生认知规律。通过化学能和电能之间的相互转化，能够使学生对氧化还原反应的认识及化学反应中能量变化的认识更加深刻。教学上可用实验探究和交流讨论等进行教学。 (一)教学目标1.知识与技能目标(1)了解原电池的工作原理，能判断原电池的正负极，能写出电极反应式。(2)通过实验与分析，初步掌握形成原电池的基本条件。(3)学习实验研究的方法，能设计并完成一些基本的化学实验。2.过程与方法目标(1)经过对化学物质及其变化进行探究的过程，进一步理解科学探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。(2)在科学探究的过程中要具有较强的问题意识，敢于质疑，勤于思考。(3)在学习中，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。3.情感态度与价值观目标(1)在化学学习的过程中体验并享受探究带来的快乐，感受化学世界的奇妙。(2)增强练习实际学习化学并将化学知识应用于生活的意识。(3)关注与化学有关的社会热点问题和科技前沿问题，增强环境保护意识，逐步形成可持续发展的思想。(二)教学重点和难点1.重点：原电池的工作原理；写出简单的电极反应及电池反应。2.难点：原电池的工作原理。四、教学方法及教学思路新课改的教学理念强调：课程的设计以学生的发展为本，关注学生科学探究的学习过程，以及伴随这一过程产生的积极情感体验和正确的价值观。因此，本节课以学生为中心，以科学探究为主线，采用“实验探究观察现象分析讨论得出结论的实验探究法、动画模拟、分析归纳等学习方式来探索原电池的工作原理及形成条件，从多种感官刺激学生的兴奋度。不仅激发了学生的学习兴趣和求知欲望，而且还唤起了学生的实验意识、思维意识、探究意识，培养了学生的动手能力、团结协作能力等。五、教学过程【百度文库】课前先用百度网页搜索“原电池”或“化学能转化为电能”的相关教学资料，同时也在网上查阅许多有关原电池的教案、课件作为参考，了解教学重难点，确定了课堂教学的形式和方法。再根据课堂教学需要，利用百度搜索关于原电池工作原理的动画模拟及各种电池的相关图片进行整合教学设计。通过整合导入技巧、教学创新环节，相关教学视频和图片并结合本班学生的实际情况制作出符合教学实际的课件以利于课堂上突出重点，突破难点。【创设情景】“我家的水果会唱歌”教师向学生展示美丽的音乐贺卡，把贺卡中的纽扣电池去掉，与番茄水果电池(用铜片、锌片、导线和番茄组成)相连，优美的旋律再一次响起。教师追问：这个简单构造为什么能使音乐贺卡发出声音？【讨论交流】音乐卡发声肯定有电流通过，电流从何而来？【过渡】下面我们一起来探究上述简单构造中电流是如何产生的？【实验探究】把学生分成3排(2人一组)完成实验1和实验2，强调实验观察的有序性。【质疑】实验1中由于Zn+H2SO4=ZnSO4+H2，故锌片上出现气泡，而实验2为什么却是在铜片上出现气泡？【讨论交流】1.实验2中铜片上的气体经分析其成分为氢气，为什么铜片上有氢气生成？2.H+在铜片上得到的电子是从哪里来的？是不是铜片上失去的？【讨论归纳】1.结合元素的去向分析,氢气应是在铜片上发生如下反应生成的:2H+2e-H22.由实验2可知电子不是铜失去的。猜测：可能是电子从锌片上失去经导线流到铜片上。【启发引导】如果是电子从锌片上失去经导线流到铜片，那么导线上必然有电流通过？如何判断是否有电流通过呢？【自由发言】学生各抒己见:将导线连接贺卡、石英钟、小电珠、灵敏电流计等。【实验探究】把学生分成3排(2人一组)完成实验3的以铜、锌(两种活动性不同的金属)和稀硫酸为主角的“声、光、电”小实验。(将实验3中的换成贺卡/石英钟；小电珠；灵敏电流计中的任意一种。每一排同学任选一种)(贺卡、石英钟、小电珠等实验材料学生课前准备)教师引导学生交流实验现象【汇报分享】学生代表汇报实验现象:贺卡/石英钟有声响；小电珠有发光现象；灵敏电流计指针偏转。【设问】从能量转化的角度分析，上述装置时一种什么装置？【引出概念】像这种把化学能转化成了电能的装置就称为原电池。【动画模拟】借助于多媒体课件演示原电池工作原理的微观动画模拟。【百度网页】搜索视频资源锌铜原电池Flashhttp:/www.sy5u.com/Flash_Show.aspx?logoid=f&flashid=200992595948100(锌铜原电池)【讨论交流】1.根据原电池原理的微观动画模拟尝试解释实验中发生的现象。2.尝试用氧化还原反应的知识分析锌片、铜片上发生反应的情况。【小结归纳】1.由于锌比铜活泼，锌失去电子由导线流到铜上从而在导线上产生了电流，H+在铜片上得到电子生成氢气。2.电极反应式:铜片:2H+2e-H2(还原反应)锌片:Zn-2e-Zn2+ (氧化反应)【设问】如何判断该原电池的正、负极？【讨论交流】根据已学的物理知识，电流由正极流向负极(电子由负极流向正极)。因此铜片为正极，锌片为负极。根据此实验可以总结出原电池的一些基础知识,请大家根据表格进行归纳和整理【总结归纳】原电池知识小结(以铜锌稀H2SO4原电池为例)电极电子得失反应类型电极反应式电池反应式铜正极(较不活泼)得电子还原反应2H+2e-=H2Zn+2H+=Zn2+Cu锌负极(较活泼)失电子氧化反应Zn-2e-= Zn2+【质疑】1.你认为构成原电池的条件是什么？2.请你通过实验确定下列装置能否产生电流？是否是原电池？【实验探究】3排学生分别完成实验4、5、6中的任一个实验(将上述3个实验装置图中的换成:贺卡/石英钟；小电珠；灵敏电流计中的一个)(不与前面实验3选择的重复)教师引导学生交流实验结论及发现的问题 (每一排推荐1名代表汇报)。学生根据实验现象修正对“原电池的构成条件”这一问题的认识。【质疑】指出上述原电池的正、负极，并写出实验4和实验6的原电池的电极表达式。【提出问题】上述三个原电池的电流是怎样产生的？【教师讲解】实验6的双液原电池与前面的单液原电池有何区别与联系？实验3、4、5所用的原电池(单液原电池)是最简单的原电池，这种原电池的效率不高。因此，我们常使用实验6的原电池装置。该原电池的最大的特征是由两个半电池组成，中间通过盐桥相连。盐桥中含有装KCl饱和溶液的琼脂，在盐桥中离子能发生移动。(播放铜锌原电池盐桥动画)【百度网页】搜索视频资源铜锌原电池盐桥http:/flash.k12zy.com/html/2006/436156.html(铜锌原电池盐桥动画)【课堂总结】原电池的工作原理及电极反应【多媒体课件】1.用多少橙子可以给iPhone 充电？【百度视频】搜索视频资源橙子电池http:/v.youku.com/v_show/id_XMTUyMzI2Nzc2.html(用多少橙子可以给iPhone充电)2.伏特电池的发明(课件)【百度文库】搜索伏特电池的发明，制成课件http:/wenku.baidu.com/view/9c1e5efc700abb68a982fb18.html(物理故事300篇101伏特电池)【结束语】人们利用原电池原理，已经研制出了多种电池。如干电池、蓄电池、氢氧燃料电池、银锌电池，人类已经无法离开电池。(播放电池的相关视频) 【百度图片】搜索图片电池http:/119119119.d592.com/product_detail.aspx?id=45545(厦门三圈电池); http:/video.sina.com.cn/v/b/22111526-1611213064.html(手机发展史); http:/tupian.hudong.com/a2_13_33_01300000546870125239336140075_jpg.html(太阳能蓄电池); http:/auto.dbw.cn/system/2009/02/27/051782930.shtml(奇瑞首台自主研发纯电动车)但原电池的形成也给我们生产、生活带来了不利的一面，如每年由于原电池反应而腐蚀掉的金属约占金属年产量的1/3，有关这些内容我们将在下节课中进一步了解它们。【布置作业】1.对比电解池，它们在工作原理上有什么不同？2.格林太太是一位漂亮、乐观的妇女，当她开怀大笑的时候，人们发现她一口整齐洁白的牙齿中有几颗假牙，其中一颗是金黄色的这是她富有的标志，另一颗是不锈钢的，这是一次车祸留下的痕迹。令人百思不得其解的是，自从车祸后，格林太太经常头痛，夜间失眠，精神烦躁医生绞尽脑汁，可她的病情仍未好转。一位年轻的化学家来看望格林太太，并为格林太太揭开了病因。化学家发现了什么？你能为格林太太开一个药方吗？【百度网页】搜索网页格林太太的假牙http:/2010.cersp.com/article/browse/195991.jspx3.准备下节课制作水果电池的部分材料。4.搜集的有关信息:电池的发展和各种化学电池及其应用。【百度网页】搜索网页电池的发展、电池的应用六、教学反思本节课学生有强烈的参与意识，有浓厚的学习兴趣，特别是引课的环节“我家的水果会唱歌”，创设新奇刺激的前置问题情境，极大地激发调动学生感知兴趣和探究热情。教学中善于设疑，巧于设疑，于无疑处设疑，注重学法指导，鼓励学生大胆质疑。同时通过实验探究和动画模拟探索原电池的工作原理及形成条件(特别是从多种感官刺激学生的兴奋度)，注重知识的产生和发展过程，引导学生从身边走进化学，从化学走进社会。总之，本节课真正落实了新课程标准中提出的“让学生学得生动、主动；让学生亲自体验、手脑并用；让学生应用新技术、获取新信息；让学生参与教学、尝试成功”的课程理念；让各种层次的学生均能学有所获”。七、教师个人介绍省份福建省学校厦门市诗坂中学姓名洪兹田职称中学二级