《原电池原理及应用》探究式教学设计

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  《普通高中化学课程标准(实验)》强调改变学生的学习方式,提倡开展以探究式学习为核心的多样化学习。教学实践证明,学生学习方式的改变不仅使学生在知识技能方面保持原有的优势,而且使学生在分析问题、解决问题的能力方面及动手、动脑的实践能力方面都有不同程度的提高。
  
  一、教材分析
  
  1、教材的地位和作用
  地位:本节课的内容是继学习了金属的知识,了解了铁、铜在一些酸的溶液中表现出不同的化学性质,以及用电解法冶炼金属实际上是把电能转化为化学能的过程之后,研究化学能转化为电能的装置、原理的第一课。
  作用:利用原电池原理制成的多种电池在工农业生产、科学研究以及日常生活等方面都有广泛的用途。
  2、教学目标分析
  了解原电池的概念,并用实验的方法探究,归纳构成原电池的条件,判断正负极,掌握原电池的工作原理。
  
  二、探究内容与方法
  
  探究内容:原电池原理
  探究方法:提出学习的课题之后,学生了解了探究的内容,并借助于提问题、做实验和教师提供的有关信息,从探索中得出科学结论。
  
  三、教学设计
  
  [新课引入]我们知道化学反应伴随能量变化,如镁条燃烧发出耀眼白光,放出大量热,化学能转化为光能、热能;光能也能转化为电能,如神州六号飞船两翼就是利用此原理制成的太阳能电池维持飞船正常运行;热能也能转化为电能,如电厂发电。那么化学能能直接转化为电能吗?
  [学生探究实验] ①锌片插入稀硫酸溶液;②铜片插入稀硫酸溶液;③锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸溶液;④锌片和铜片之间连一电流表;⑤电流表与干电池相连,通过指针偏转方向判断原电池电流方向。
  [教师引导]利用多媒体设计一个课件,用一些小球来模拟溶液中看不见的阴阳离子,解释:锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中铜片上为什么有气泡产生?锌片的质量有无变化?溶液中C(H+)如何变化?从能量变化角度分析指出该装置为原电池装置,多媒体展示原电池定义。
  [学生探究实验]将铜锌原电池装置作一些改动:①将Zn片换成Al片;②将Cu片换成C棒;③将稀H2SO4换成KCl溶液;④将稀H2SO4换成酒精溶液;⑤若两极均为Cu片;⑥将Zn片放在盛稀H2SO4烧杯中,Cu片放在另一盛稀H2SO4烧杯中,用导线与电流表相连。
  [学生归纳]通过上述6个改动实验讨论总结组成原电池的条件。
  [教师活动]整理学生的结论,多媒体显示组成原电池的条件。
  [教师引导]原电池正负极判断:负极:Zn-2e-=Zn2+;正极:2H++2e-=H2↑。
  根据本节课的重点内容,设计课堂练习,让学生用Zn片、Cu片、西红柿、电流表设计一个原电池。
  [教师总结]指出本节课重点,用多媒体展示,也即板书设计。
  
  四、板书设计
  
  1、构成原电池的条件:①有两种活泼性不同的金属;②电极材料均插入电解质溶液中;③两极相连形成闭合电路。
  2、原电池的原理:较活泼的金属发生氧化反应,电子从较活泼的金属(负极)通过外电路流向较不活泼的金属(正极)。
  
  五、教学设计反思
  
  学习效果取決于学习的主动性,本节课正是在这一理念指导下,创设了许多能使学生主动参与的学习情境,在一个个真实的问题背景中,激发学生的学习兴趣和求知欲,领略自主探究,体验获取知识的快乐。
  从教学活动的设计和实施过程中,体现出“教”的主导作用,从学生的热情参与、认真思维、积极发言,看到“学”的真正主体作用,这也是本节课最大的亮点。
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