2019-2020年省级说课比赛一等奖:全国优质课大赛-原电池说课-学术金刚
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《原电池的传承与发展》说课稿一、使用教材人教版化学选修4《化学反应原理》,第四章第一节《原电池》三、实验创新要点/改进要点“原电池的传承与发展”实验教学旨在通过实验改进以及电流传感器的使用,让学生理解原电池发展的自然科学历程。
本创新设计共有四组对照实验,即普通原电池电池、U形管盐桥电池、柱形盐桥电池和离子交换膜电池。
我们专门设计,并组装了新的实验装置,同时结合电流传感器的使用。
该创新实设计方案能解决如下问题:①可控制两电极间距离(虽电池形状不同,但电解质溶液浓度相同,两极间距离可控制相同)。
②方便添加电解质溶液。
③及时观察并监测电池的电流大小。
图1 自制柱形盐桥电池图2自制离子交换膜电池图3拆开的聚合物锂离子电池(白色的锂离子交换膜)图4课堂教学四、实验原理/实验设计思路教学活动以原电池工作原理为基本实验原理,结合原电池的发展过程:普通原电池→盐桥电池→离子交换膜电池,实验教学中设计了如下教学思路:五、实验教学目标(一)知识目标1.了解原电池的工作原理。
2.认识到电极反应、电极材料、离子导体、电子导体是原电池体系的基本要素,重点掌握离子导体的构成和原理。
(二)方法目标1.通过原电池的组装,体验化学能转化为电能的实验探究过程。
2.能够从能量转换效率的角度考虑原电池的发展,利用对微观过程的想象力理解双液电池。
3.能够发挥类比思维理解离子交换膜的引入。
(三)素养目标1.培养宏观辨识与微观探析素养:能分析物质化学变化和伴随发生的能量转化与物质微观结构之间的关系。
2.培养科学探究与创新意识素养:能对实验中的“异常”现象和已有结论进行反思、提出质疑和新的实验设想,并进一步付诸实施。
六、实验教学内容(一)实验1:锌片放入稀硫酸中的现象,写出离子方程式,标出电子转移。
思考与交流:锌失电子是因为H+的存在吗?(二)实验2:讨论Zn-Cu-稀硫酸原电池,寻找其缺陷之处。
(三)实验3:用0.5 mol/L稀硫酸、Cu片、Zn片和U形管盐桥组装盐桥电池,从能量转换效率理解使用盐桥的意义。
《原电池》教学设计(节选自必修二第二章第二节:化学能与电能)教学流程图:演示实验讲解原电池工作原理演示实验判断原电池正负极方法教学过程:教师活动学生活动设计意图【引入】通过格林太太的故事,病症,引出原电池课题。
问题与思考:格林太太的病因是什么能为她开个处方吗引入课题,激发学生学习的兴趣。
【实验探究一】将一锌片、铜片平行插入稀硫酸中。
【问题讨论一】我们可观察到什么现象说明了什么问题Zn + 2H+ = Zn2+ H2↑【实验探究二】在实验一的基础上用一根导线将铜片和锌片连接起来【问题讨论二】我们又观察到什么现象铜片上的气泡可能是什么气体H元素原来是以什么形式存在的从氢离子到氢气,氢离子是得到电子还是失去电子得到的电子是谁失去的锌失去的电子是怎样转移到铜片上去的怎么验证你的猜想观察实验现象,回答问题。
仔细观察实验现象,回答问题。
通过实验,观察,思考,发现问题,解决问题。
锻炼学生的分析推理能力。
【实验探究三】在实验二的基础上,在导线中接入一电流计【问题讨论三】仔细观察电流计指针有什么变化探究问题的过程:发现问题提出猜想验证猜想得出结论观察实验现象,得出实验结论。
H2SO4通过实验验证理论猜测。
CuZnH2SO4新课导入(故事导入)学生分组实验探究原电池构成条件单点学生回答是否构成原电池练习两名学生上台设计简单原电池分小组讨论设计水果电池两名学生上台制作水果电池下台展示成果课堂练习小结布置作业板书设计:原电池1、原电池的定义:将化学能转变为电能的装置叫做原电池。
装置图:电极电极反应反应类型正极Cu 2H++2e-= H2↑ 还原反应负极Zn Zn-2e-= Zn2+氧化反应2、原电池的构成条件:①有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极②电极材料均插入电解质溶液中(能自发进行氧化还原反应)③两极相连形成闭合电路教学设计反思:1、课堂开始利用故事导入,吸引学生注意;2、录播室无投影设备,让第一排学生到讲台两边观察演示实验,并借用物理学科演示电流表,使得实验现象更好地展示出来;3、分组实验,培养学生的实验操作能力,透过实验现象分析、归纳的能力;4、分小组讨论,培养学生沟通交流的能力,让学生上台制作水果电池,培养学生动手实践能力,并将制作成果下台展示给同学观看,通过水果电池实践活动激发学生对化学学科的学习兴趣和成就感。
选修4:电化学基础之原电池教学设计简单说课:本节内容为高中化学新课程(人教版)选修4的第四章电化学的重要内容之一。
该内容学生在必修2已有一定的了解,本节是该内容的加深,主要是增加了一个盐桥内容。
本节课试图以“教师实验引导,学生自主探究,自主分析设计”的学习方式学习。
本节课大致分为:回顾原电池,设计原电池,改良原电池等几个基本环节,完成了复习基本概念,总结单池原电池的设计思路,总结双池原电池的设计思路,还探讨了盐桥的作用。
在课程实施过程中,学生亲手实验,观察现象,提出疑问,自主解答,自主设计,自主评价。
在自主提问的过程中推动课的前进,旨在培养学生的动手能力、问题意识,学会实验,学会提问、学会探究、学会设计、学会评价。
教学目标:知识与技能:1.掌握原电池的概念和原电池的工作原理;2.掌握构成原电池的基本条件;3.学会设计原电池;技能与方法:1.通过实验探究原电池原理,学会观察、学会提问、学会思考;2.通过对单池原电池与双池原电池的设计对比,学会比较,评价设计方案;情感与价值观:1.通过自主探究根据现象设疑,根据疑问求解的模式,进行自主学习,激发学生的学习兴趣,培养科学探究态度和科学创新精神;2.在小组合作的过程中,培养团结合作的探究学习观念,强化合作意识;教学重点:设计原电池教学难点:原电池中盐桥的作用分析教学方案:教师引导实验探究与学生自主提问推进相结合教学用品:多媒体设备:多媒体电脑及显示屏实验仪器:每组电流表,导线两根,原电池容器两个,铜电极,锌电极,碳电极,盐桥。
(共12组,根据人数而定,4人一组)化学药品:硫酸铜溶液、硫酸锌溶液。
(共12组)其它用品:小手电,MP3,手机、数码相机,笔记本电脑电池教学设计:幻灯片:总结经验提出改良ZnSO4 CuSO4教学反思:优点:本节课的引入比较新颖,吸引了学生,激发了学生的学习兴趣。
在介绍完电化学的基本内容后,引导学生回顾和复习了原电池概念,然后再以实验情景再现为题材,以生师互动的活动方式对原电池的原理进行了探讨,这个过程的设计主要以学生对实验描述的思考、生问师答,生问生答的模式推进探讨原电池原理,充分发挥学生的能动性,体现学生的主体地位。
原电池原理及应用课前准备:微课、导学案微课主要内容包括:(1)介绍第一个出现的原电池装置——伏打电堆(将不同的金属片插入电解质水溶液形成的电池),然后,就以Zn-Cu-H2SO4原电池为例,复习原电池的装置、原理(2)Zn-Cu-H2SO4原电池的电流—时间曲线(3)简单介绍一些生活中的化学电源、以及一些原电池的应用任务单主要内容包括:1、用脑图画出你对原电池的了解(可放一个脑图实例,并提醒学生留白)2、你作为化学电源的消费者,你觉得化学电源的哪些性能是你认为十分重要的?导入:电池的应用提问:伏打电池电流不稳定、放电效率低,可能是什么因素引起的呢?(提示:原电池中的反应现象--在锌片表面也会有气泡产生)生:锌片的表面有气泡产生,说明一部分的锌与硫酸直接发生反应,而使化学能转化为热能,那转化为电能的效率就低了师:说的很棒,那如果我们要是让锌与硫酸在不同的区域内进行氧化和还原反应,然后,再以适当的方式连接,是否就可以解决这个问题了呢?生:是的师:以前的科学家其实和我们也想过同样的问题,然后,一个叫丹尼尔的科学家就利用一种叫“盐桥”的装置解决了这个问题,这个盐桥呢就是浸有饱和氯化钾的琼脂。
投影:丹尼尔电池装置,让学生仿照设计出Zn-Cu-H2SO4双液原电池装置师:实践出真知,是否双液原电池真的比单液原电池的放电效率就要高呢?我们一起来看一看。
演示:利用电流传感器测单双液原电池的电流曲线图提问:请同学分析在双液电池中,原电池是如何工作的?盐桥起了何种作用?师:除了放电效率外,统计了大家完成的任务单上的观点,很多同学都对电池的容量比较重视,那可能有哪些因素对电池的容量会有影响呢?生:提出各种观点,如:串联、温度、电解质溶液的种类,电极的种类,电极的表面积,电极之间的距离等师:很好,在实际的生产中,为了实现产品性能的提升,研发人员可能会进行很多的实验,但是,为了节约成本,一般都会先在实验室中进行模拟。
今天,也给大家准备了一些物品,大家来验证一下你们小组的猜想药品:各种水果、果汁、小刀、细铁钉、铁片、铜片、铝片、导线等生:分组实验,汇报结果,并解释原因师:很好,那根据你们的猜想,我归类了一下:大致是从电解质、电极材料出发的,其实,科研人员也经过了你们这样的探索过程,再联系实际的情况,推出了一些“干电池”展示:锌锰湿电池—碳锌电池,发生的总反应为:Zn+2MnO2+2NH4+=2Zn2++Mn203+2NH3+H20师:请大家思考如下问题:(1)正负极分别是什么?(2)写出正负极的电极方程式(3)为什么正极材料不用铜?(4)与丹尼尔电池相比,它有什么优点?(5)它有什么缺点?展示:碱性干电池构造图及总反应zn+2Mn02+2H20=2MnOOH+Zn(OH)2师:干电池虽然便于携带,但是它的容量太小,并且属于一次性电池,比如说如果安装在我们现在骑的电动车上,是不合适的,所以,如何提高电池的容量,并且重复利用呢?刚刚有同学提到了“利用电池串联”的想法就很好,当时的科研人员就推出了“铅蓄电池”展示:铅蓄电池图片,以及它的作用原理师:铅蓄电池虽然大大提高了电池的容量,但是,因为铅每108g转移2mol电子,在符合大容量的前提下,它也成了个大块头,如果你们是当时的科研人员会向什么方向改进电池的性能呢?生:寻找质量轻同时放电能力强的金属师:很好,也就是说我们要寻找单位质量转移电子多的金属。
《探究原电池的工作原理》说课稿一、使用教材鲁科版高一化学必修二第二章第三节《化学反应的利用》第二课时探究原电池的工作原理二、实验器材铜片、锌片、铁片、铝片、锡、镁条、碳棒、稀硫酸、氯化钠溶液、硫酸铜溶液、氯化铁溶液、酒精、蔗糖、苯、电流表、导线三、实验创新要点/改进要点(1)创设自制水果电池,激发学生的学习兴趣(2)通过引导学生自主探究原电池的构成条件,培养学生科学的实验技能和创新精神,同时为选修的进一步学习创造条件(3)引导学生自制水果电池和人体电池实验,使学生进一步感知原电池与生活密切相关,激发学生创新绿色电池(4)通过对原电池不同因素对电流的影响,拓宽学生的知识面四、实验原理/实验设计思路原电池的工作原理:原电池反应属于放热的反应,一般是氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。
两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。
依据原理设计水果电池人体电池引导学生思考原电池的工作原理和构成条件,进一步探究不同因素对电流的影响。
五、实验教学目标(一)知识与技能(1)掌握原电池的工作原理及构成条件。
(2)能正确书写电极反应式和电池总反应方程式。
(3)培养学生化学实验操作能力和设计能力,结合运用有关知识技能和方法,分析解决化学问题的高级技能。
(二)过程与方法(1)让学生经历探究的过程,学会科学探究方法,提高科学探究能力。
(2)培养学生科学的思维方式和问题意识。
(三)情感态度与价值观(1)体验科学探究的艰辛与喜悦。
(2)培养学生勇于创新,积极实践等科学精神和科学态度。
(3)学会与他人分析、主动交流。
(4)激发学生的环保意识,引导学生建立“绿色电池”的思想。