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《原电池》教学设计
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模 块：人教版选修4《化学反应原理》
课 题： 第四章第一节 《原电池》
授课人： 德江县第二中学-廖碧荣
时 间： 2017年12月1日
《原电池》教学设计
德江县第二中学 廖碧荣
一、教材分析与学情分析
1、教材分析：在人教版教材必修2中以铜锌单液电池模型为载体，简单介绍了原电池的工作原理和形成条件；在选修4《化学反应原理》的第四章第一节中以双液电池模型为载体，深化认识原电池原理和形成条件；随之，第二节《化学电源》则在此基础上介绍实用化学电池及其工作原理。因此，本节课在教材内容上起着承上启下的作用。
2、学情分析：
【认知基础】对原电池原理有初步认识；具有一定的实验探究能力。 【局限认识】氧化剂和还原剂只有接触才可能发生氧化还原反应。
【发展方向】通过实验活动对原电池原理形成完整认识，提高解决问题的能力。 从单液电池模型到双液电池模型，学生的知识和能力层次需要进行一次较大的跨越。因此，本节课的关键是寻找学生的“最近发展区”，帮助学生主动思考，突破认识的局限性，完成对原电池原理及形成条件的认知跨越。
二、教学目标与教学策略：
1、教学目标设计
【知识与技能】深入理解原电池的工作原理；完整的认识原电池的形成条件；学会书写电极反应式和电池总反应方程式；能根据反应设计简单的原电池。
【过程与方法】通过桔子电池实验活动体验建构原电池模型的过程；通过Zn-CuSO4电池的设计活动，感悟科学探究的思路和方法；体会控制变量在科学探究中的应用。
【情感态度与价值观】通过介绍电池发展史，激发学习兴趣，感受原电池原理应用于化学电源的关键作用；通过双液电池模型的建构，渗透对立统一的辩证唯物主义思想。
【教学重点】原电池工作原理和形成条件
【教学难点】氧化还原反应完全分开在两极发生(分池、分液) 2、教学策略设计
教师引导下的学生实验探究与模型建构相结合：
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3、教学用品：
多媒体电脑及投影设备、灵敏电流计、导线、原电池容器两个、铜丝、铝线、铜片、锌片、盐桥、培养皿、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液、氯化钠溶液、桔子、滤纸、吸管若干（仪器药品按4名学生一组准备）。
三、教学过程设计
1、教学流程图
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2、教学过程设计 教学环节 教师活动 【引入】回忆小学课文冰心的《小学生活动 【回顾复习】化学能转化为电能设计意图 第一次理论分析，激活学生对原电池原理及形成条件的已有认知。为后续产生认知冲突奠定基础。 桔灯》，并展示现代版“小桔灯”，的装置。 激发学生回忆复习。 展示图片 【复习】铜锌原电池复习已知 装置中正负极分别发生了什么反应？电流如何产生？ 【复习】原电池工作原理： 负极：氧化反应 失电子 正极：还原反应 得电子 电子从负极流向正极， 阴离子从正极流向负极，形成闭合回路。 【过渡】在必修中有一个家庭实验——设计水果电池。 【提出实验内容】现在给你提供了以下材料，请你设计桔子电池，观可供选择的材料：灵敏电流计、 铜丝、铝线、导线、培养皿、桔子滤纸、吸管、NaCl溶液 【小组实验】 通过桔子实验察实验现象并提炼出原电池模型。 【方案展示，提炼模型】 交流方案，汇总 序号 方案1 桔子实验 提炼模型 方案2 方案3 方案、现象 铜丝和铝线同时插入一瓣桔子中 (有电流) 铜丝和铝线分别插入未分开的两瓣桔子中 (有电流) 铜丝和铝线分别插入分开的两瓣桔子中 (无电流) 的方案讨论，使学生从“单瓣”→“两瓣”形象实验演化成“单池”→“双池”的模型建构；从“膜”上升到“盐桥”的认识。 教师引导，学生主动建构模型，集体讨论修改： 方案1： 方案2： 【可能解释】因为两瓣中间的膜可以让离子通过，离子定向移动形成 【针对方案2提问】为何两瓣未分开的桔子也能产生电流？ 3
【针对方案3提问】为何两瓣分开的桔子不能产生电流？如何改进，产生电流？ 【教师演示两种解决方案】“连闭合回路。 【可能解释】未形成闭合回路。解决方法：将两瓣桔子贴在一起。 还有可能会有将其浸入电解质溶 隧道”(用吸满果汁的导管连通)、液中。 “搭桥”(用浸有NaCl溶液的滤纸条连接)。 【提问】这两种解决方案为何能产生电流？请提炼模型。 【知识介绍】在化学实验中常用的盐桥是在U型管里装含有琼胶的饱和KCl溶液。 【可能解释】在“隧道”和“桥” 中离子能够定向移动，构成闭合回路。 【提炼模型】 第二次理论分析提出双池-盐桥模型，在模型分析中再次强调电流的形成过程，同时强调盐桥的作用。 【连接】水果中含有电解质溶液，联系已学知识，回忆根据化学反应因此可以设计水果电池实现化学能转化电能的过程。如何将化学反应设计成原电池装置呢？ 【提出问题】现有反应Zn＋CuSO4＝ZnSO4＋Cu，如何设计成原电池实验探究 装置？ 完善认识 先将氧化还原反应拆分，再根据反应确定电极材料和电解质溶液。 【提出实验目的】按盐桥模型，根据Zn＋CuSO4＝ZnSO4＋Cu反应2+- 设计成原电池装置的思路和方法。 思路1：先选材料，后定反应。 Zn是负极，发生氧化反应； Cu是正极，发生还原反应。 思路2：先拆反应，后选材料。 2+ 通过方法讨论和交流，后面学生实验过程会有的放矢，防止漫无目的的实验。 【组织学生交流，确定设计思路】Zn-2e-=Zn 氧化反应 负极 Cu+2e=Cu还原反应 正极 可供使用的仪器和药品：灵敏电流计、铜片、锌片、导线、培养皿、 ZnSO4溶液、NaCl溶液、CuSO4溶液、 浸NaCl溶液的滤纸条(盐桥)。 4
人教选修4原电池教学设计
