高中化学优质课原电池的工作原理教学设计学情分析教材分析课后反思.docx
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高中化学优质课原电池的工作原理教学设计学情分析教材分析课后反思
§1.3.1原电池的工作原理
一、教材分析
本节课的教学内容“原电池的工作原理”,是科学技术出版社《普通高中课程标准实验教科书化学选修4化学反应原理》中第一章化学反应与能量的第三节第一课时的内容。
高中选修阶段的化学学习,是在必修的相关知识的基础上进一步提高深化。
电化学这一章属化学能的转化知识范畴,之所以将化学能与电能的转化位于化学能与热能的转化之后,主要是由于从学习内容的难易程度上来看,化学能与热能的转化相对简单,学生在初中和高中必修阶段都有了较多的涉及且有比较丰富的生活经验,而化学能转化为电能相对显得抽象,学生理解起来存在困难,比较难以掌握。
选修阶段的电化学部分的内容为学生提供了一个较为完整和系统的电化学原理相关知识,也为学生理解和运用电化学的知识奠定了基础。
在本节课的学习中,课本从学生已有的知识基础入手,进一步深化巩固原电池的工作原理及其构成条件,并随之引入盐桥的概念,结合实验探究和理论探究,学习盐桥的作用,并从微观本质上学习掌握盐桥的工作原理。
之后,在教师引导下让学生学会判断原电池的正负极和正确书写电极反应方程式。
同时,也进一步让学生了解原电池的本质及其实质应用,为后续较为深入地学习化学电源、燃料电池等打下基础。
二、学情分析
学生此前通过必修阶段的原电池部分知识的学习,已经初步掌握了原电池的定义、工作原理和构成条件。
同时,对于原电池的实验操作的相关技能和规范也有了了解,可以说对原电池的学习已经有了一定的基础。
但目前的高中学生往往容易固守原有的知识,在打破对原有原电池的认识,发现简单原电池存在的缺点,从而引入盐桥的概念,构建新的原电池装置上可能存在一些学习的困难。
三、教学目标
【知识与技能】
1、进一步认识原电池,牢固掌握原电池的工作原理及其构成条件;
2、了解简单原电池的缺点和改进方法;
3、掌握盐桥的作用及工作原理。
【过程与方法】
1、通过实验探究活动,进一步巩固化学实验的基本操作及规范;
2、通过对简单原电池装置的优化过程,进一步理解科学探究的意义;
3、培养科学探究过程中的问题意识,敢于、善于发现问题并提出质疑,勤于思考;
4、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处理。
【情感态度与价值观】
1、通过实验探究,体验探究的基本过程,认识化学实验在化学研究中的作用;
2、培养将化学知识应用于生产、生活的意识,关注与化学有关的社会热点问题,培养可持续发展的思想。
四、教学重难点
重点:
原电池的工作原理,盐桥的作用及原理。
难点:
盐桥的作用及原理。
盐桥是在选修阶段引入的新概念,同时,原电池是高中阶段电化学部分知识的重点之一,因此在进一步学好原电池工作原理、构成条件的基础上,学习掌握利用盐桥的方式改进简单原电池的不足,以及盐桥的工作原理是本节课的重点。
而对于盐桥这样一种新鲜的事物,教师要通过引导让学生充分理解引入盐桥的原因,盐桥所能起到的作用,并分析其工作的原理。
虽然学生有了一定的理论基础,但是要打破原有的知识内容,建构这样一种新的装置对与学生来说还是有一定的困难,因此将其列为本节课的教学难点。
五、教法选择
根据本节课的教学目标、教材特点以及学生的认知心理和认知规律,运用讲授、引导探究、实验、多媒体等多重形式辅助教学的方法。
讲授:
结合实验、讨论等学生活动及课本知识进行分析、讲解,为学生的学习打好基础。
引导探究:
教师通过给出问题,引导学生进行思考及分组讨论,让学生通过合作交流得出结论,归纳要点。
实验:
通过实验让学生在做中学,提高实验操作能力也让学生更加注重理论与实践的结合,也激发学生学习兴趣。
多媒体:
运用多媒体动画演示,将抽象、难以理解的知识,如使得加入盐桥后的原电池的工作原理等变得较为直观,有利于学生理解本节课的内容。
六、学法指导
一定的学习方法实际上是能力与素质的表现形态,掌握科学的学习方法就是具有对知识的学习能力、选择能力和创造能力。
结合本单元教学内容特点,对学生总体进行以下学法指导:
①引导学生掌握观察现象的方法;
②让学生自己做实验,并学会对实验进行归纳总结;
七、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
环节1
导课
【视频播放】用2380个橘子瓣给手机充电。
【图片展示】宇宙飞船、电动力车、手机等都使用电池。
【讲授】伏打和他的电堆
【引导实验】改进伏打的电堆,观察是否有电流产生。
【引导探究】引导学生根据实验现象探究原电池的工作原理。
【动画演示】铜锌原电池的工作原理
【引导】结合动画,引导学生对在必修2学习的原电池的时所作的实验及原电池的定义、工作原理和构成条件进行复习回顾
【提问】同学们分析讨论,为什么橙子能给手机充电?
【观看视频、图片】
【学生实验】锌铜硫酸铜原电池,观察实验现象。
【探究】根据实验现象,讨论研究锌铜硫酸铜原电池的工作原理。
【复习回顾】在动画演示的帮助及教师的引导下,对在必修2中所学的原电池相关知识进行复习回顾,并进一步巩固掌握已有知识。
【讨论】结合原电池的形成条件、工作原理,学生讨论并回答橙子能给手机充电的原因。
吸引学生的目光,激发其学习兴趣和探究的欲望。
通过这些图片,学生感受电池的重要作用。
通过科学史实引入原电池工作原理的学习。
通过实验直观感受实验现象,对学生后续原理的学有很大帮助。
培养学生分析问题解决问题的能力。
由于必修2和选修4的学习相隔时间较长,故需要带领学生较为全面地进行复习回顾。
同时,从学生已有知识入手,让学生做到温故知新,为本节课新知识学习打下基础。
培养学生分析问题的能力,在解决问题的过程中学生也能体会成就感。
环节2
引入盐桥
【提问】用导线连接后锌片上还有铜产生的原因是什么?
【追问】还有没有别的原因使得锌片上也产生铜?
【图片展示】铜锌原电池装置图
【讲授】对学生的猜想从理论上进行肯定:
整套实验装置中提供了锌与硫酸铜直接接触的环境。
【提问】这样一种产生铜的方式对原电池是否有利?
【引导探究】引导学生对如何改进原电池装置,提高化学能到电能的转化效率。
并在学生得出相关结论后,引出盐桥的概念。
【回答】根据必修阶段的学习给出回答:
锌片上含有杂质,自身构成了原电池
【思考、讨论】观察原电池装置图,对锌片上产生铜的其他原因进行思考和讨论,并给出猜想:
锌和硫酸铜直接接触反应
【听讲】听老师讲解
【思考、回答】思考老师问题,结合化学能与热能转化的知识得出这种方式会放热,不利于化学能到电能的转化
【探究】就教师提出的问题进行讨论探究,得出相关想法:
有杂质:
使用较纯的锌片
直接接触:
不直接接触,分开装溶液
对必修阶段的相关内容进行回顾
通过对实验现象的观察分析,结合所学知识充分思考。
通过引导思考,让学生自己发现简单原电池所存在的不足,为后续学习做铺垫。
通过探究,让学生体会获取知识的快乐,同时引出本节课重点内容。
环节3
分析盐桥
【讲授】介绍盐桥的构成:
在U型管中装满用饱和KCl溶液和琼胶作成的冻胶
【讲授】双液原电池的工作原理。
【总结】双液原电池中盐桥的作用:
1、避免电极材料与电解质直接接触反应
2、沟通内电路
【听讲、思考】通过听老师讲解,分析得出含盐桥原电池的构成:
1、两个半电池(一般为不同的两个电极和电解质溶液)
2、盐桥及作用。
通过讲解的方式教授给学生本节课的重点和难点知识,通过与老师的言语互动自己得出部分结论,加深学习的印象和效果
环节4
归纳总结
【引导】给出本节课重点内容提纲,并引导学生对本节课所学知识进行小结
【练习】教师给出适量的随堂练习题
【讨论、总结】在教师引导下,通过相互交流讨论,对本节课知识进行整理归纳
【完成练习】完成练习题,对所学知识的掌握情况进行检测。
对知识进行回顾,加深对相关知识点的理解、认识
八、板书设计
§1.3.1原电池的工作原理
学情分析
学生此前通过必修阶段的原电池部分知识的学习,已经初步掌握了原电池的定义、工作原理和构成条件。
同时,对于原电池的实验操作的相关技能和规范也有了了解,可以说对原电池的学习已经有了一定的基础。
但目前的高中学生往往容易固守原有的知识,在打破对原有原电池的认识,发现简单原电池存在的缺点,从而引入盐桥的概念,构建新的原电池装置上可能存在一些学习的困难。
效果分析
教学过程中通过一段视频引入新课,吸引学生的学习兴趣,学习积极性陡然提升。
通过原电池实验和原理分析,在学生头脑中构建原电池模型。
针对实验过程中锌片上产生有紫红色铜生成的原因进行思考和讨论,让学生自己发现简单原电池所存在的不足,根据不足改进原电池,引入双液原电池的工作原理。
培养学生思考和处理原电池问题的思路。
在教学过程中采用实验探究,白板辅助教学等多种教学方法,建立模型,学生更好地理解原电池的工作原理。
本节课运用电子白板展示原电池工作原理的flash动画,对于这一重点内容,学生留下深刻的印象,对于抽象的原理形成更直观的认识。
通过电子白板展示双液原电池装置示意图,学生能够建立起对微观世界的认识。
用PPT展示整节课的主要内容,条理清晰。
教材分析
本节课的教学内容“原电池的工作原理”,是科学技术出版社《普通高中课程标准实验教科书化学选修4化学反应原理》中第一章化学反应与能量的第三节第一课时的内容。
高中选修阶段的化学学习,是在必修的相关知识的基础上进一步提高深化。
电化学这一章属化学能的转化知识范畴,之所以将化学能与电能的转化位于化学能与热能的转化之后,主要是由于从学习内容的难易程度上来看,化学能与热能的转化相对简单,学生在初中和高中必修阶段都有了较多的涉及且有比较丰富的生活经验,而化学能转化为电能相对显得抽象,学生理解起来存在困难,比较难以掌握。
选修阶段的电化学部分的内容为学生提供了一个较为完整和系统的电化学原理相关知识,也为学生理解和运用电化学的知识奠定了基础。
在本节课的学习中,课本从学生已有的知识基础入手,进一步深化巩固原电池的工作原理及其构成条件,并随之引入盐桥的概念,结合实验探究和理论探究,学习盐桥的作用,并从微观本质上学习掌握盐桥的工作原理。
之后,在教师引导下让学生学会判断原电池的正负极和正确书写电极反应方程式。
同时,也进一步让学生了解原电池的本质及其实质应用,为后续较为深入地学习化学电源、燃料电池等打下基础。
《§1.3.1原电池的工作原理》测评练习
1、[双选题]铜锌原电池(如图)工作时,下列叙述正确的是( )
A.正极反应为Zn-2e-===Zn2+
B.电池反应为Zn+Cu2+===Zn2++Cu
C.在外电路中,电子从负极流向正极
D.盐桥中的K+移向ZnSO4溶液
2、M、N、P、E四种金属,①M+N2+===N+M2+ ②M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中,M表面有大量气泡 ③N、E用导线连接放入E的硫酸溶液中,电极反应为E2++2e-===E,N-2e-===N2+。
四种金属的还原性由强到弱顺序是( )
A.PMNEB.ENMPC.PNMED.EPMN
3、将纯锌片和纯铜片按如图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是( )
A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极
C.两烧杯中溶液中c(H+)均减小
D.产生气泡的速率甲比乙慢
4、依据氧化还原反应2Ag+(aq)+Cu(s)===Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如下图所示。
请回答下列问题:
(1)电极X的材料是________,电解质溶液Y是________。
(2)银电极为电池的________极,发生的电极反应为__________________________。
X电极上发生的电极反应为______________________。
课后反思
本节是典型的师导生学的教学模式,学生能很好地掌握知识点。
但本课内容与生活联系很多,可以在对培养学生观察能力,动手能力,发现问题方面都有很好的资源连接,例如废旧干电池、手机、电动车、等等。
能不能调整课堂模式,我们是不是可以尝试让学生从生活中来提升学习知识能力呢?
让每个学生喜欢化学,才能真正实现有效教学。
要实现有效教学,不仅要研究课标、教材和高考卷,还要学生考得好,更要学生喜欢化学。
这就需要在课堂教学中学生个个参与,学习激情高涨,实现课堂的开放。
。
当然,开放的课堂对教师提出了更高要求,教师不仅要有渊博的学识、高超的教学艺术,还要有真诚的情感互动和不怕被学生问倒的勇气,实现教学相长。
另外,本节课后我深深地感受到很多实验动画展示栩栩如生,但绝不能代替实验,哪怕一个失败的实验,也比一个精彩的动画强百倍。
就像有句话说的那样“你告诉我,我可能会忘记,你让我看,我可能会记住,你让我参与,我就能理解和发现”!
课标分析
《普通高中化学课程标准(实验)》中关于该部分内容提出的内容标准为:
体验化学能与电能相互转化的探究过程,了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
依据《化学反应原理》模块的功能定位,发展学生的“定量观”“微粒观”“动态观”,明确了教学设计的核心目标:
通过对铜锌原电池的分析,从微粒的角度建立学生对原电池工作原理的认识。
在此基础之上,根据原电池的工作原理,能写出其电极反应式及电池反应方程式。
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