资源简介

苏教版化学选修4《化学反应原理》
专题1第二单元 化学能与电能的转化
《原电池的工作原理》教学设计
南安侨光中学 柯丽明
【教材分析】
本节内容安排在《化学反应的热效应》之后，是继学习化学能转化为热能之后，再学习能量的另一种转变形式。本节内容是在《化学2》基础上的加深与发展，介绍原电池的工作原理。内容安排符合人类的认知规律：由感性到理性、由简单到复杂。由于原电池原理在生产、生活中应用十分广泛，因此学好本节具有重要意义。
【学情分析】
在《化学2》中，学生已经学习了原电池的基础知识，知道原电池是一种将化学能转化为电能的装置。本节内容是在《化学2》的基础上，介绍原电池的工作原理。
【教学目标】
一、知识与技能
1、了解原电池的工作原理，能写出电极反应式。
2、通过实验与分析，掌握原电池的构成条件。
3、通过实验现象及分析，理解原电池的工作原理。
二、过程与方法
1、经历对化学反应进行探究的过程，进一步了解科学探究的意义，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、勤于思索。
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。
三、情感态度与价值观
1、在学习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、增强联系实际学习化学，并将化学知识应用于生活的意识。
【教学重点】
原电池的工作原理，写出简单原电池的电极反应及电池反应。
【教学难点】
原电池的工作原理的理解
【教学方法】
实验探究法、启发教学法、比较法、多媒体辅助教学法
【教学过程】
[引入新课] 上一单元我们学习了化学能与热能的相互转化。请根据你的经验推测Zn 和CuSO4溶液的反应是吸热反应还是放热反应，并设计实验方案加以证明。
[学生活动] 设计并完成探究一：
步骤：
①向一只小烧杯中加入1.0mol/LCuSO4溶液30mL，测量此时溶液的温度。
②加入适量（约半药匙）锌粉，测量溶液的温度，观察温度的变化。
探索发现：
温度计：
热化学方程式：
能量转化形式：
[过渡] 该反应过程放出了能量，除了将该反应放出的能量转化为热能之外，还能通过该反应将化学能转化为什么能量？请同学联系高一所学过的知识加以说明。
[学生活动] 回答：还可以通过原电池将化学能转化为电能。
[教师活动] 现在请大家用所提供的试剂与仪器，动手连接一套原电池装置。
[学生活动] 完成探究二：
按照下图，动手连接一套装置，观察电流计指针是否发生偏转。
现象及分析：电流计指针发生偏转，说明电流计中有电流通过，反应过程中，化学能转化为热能。
[师生互动] 通过观察原电池装置总结原电池的构成条件：
①两种活性不同的电极 ②电解质溶液溶液 ③形成闭合回路
[练习] 判断下列装置能否形成原电池
A B C D E F
[设疑] 若F中两烧杯中的电解质溶液用能够使阴阳离子移动的装置连接起来，能否形成原电池？
[解析] 盐桥：在U型管中装满用饱和KCl溶液和琼脂做成的冻胶，在盐桥中，离子能发生移动。
[学生活动] 完成探究三：
按P12图1-8组装好仪器，向两只烧杯中分别加入40ml1.0mol/LCuSO4溶液40ml1.0mol/LZnSO4溶液将连接导线和电流计的锌片和铜片分别插入ZnSO4溶液和CuSO4溶液中，将盐桥插入两只烧杯内的电解质溶液中，观察实验现象。取出盐桥，观察实验现象。
现象 结论
连接盐桥，电流计指针 化学能转化为
锌片
铜片
[交流与讨论] 请从得失电子和电流形成原因的角度来分析原电池的工作原理。
1．原电池的工作原理
负极( 电极) 电子,发生 反应，
正极( 电极) 电子,发生 反应。
电子从 极流出，经外 流回 极；电解质溶液中，阳离子移向 极，阴离子移向 极。
2．原电池电极反应，电池反应的书写
负极（锌电极）：Zn - 2e- = Zn2+
正极（铜电极）：Cu2+ + 2e- = Cu
电 池 反 应 ：Zn+ Cu2+ = Cu+ Zn2+
3．盐桥：在U型管中装满用饱和KCl溶液和琼脂做成的冻胶
作用： 盐桥中，K+移向 溶液，Cl-移向 溶液，使两电解质溶液均保持 ，氧化还原反应得以继续进行。
[小试牛刀] P13 活动与探究
[想一想] 化学反应HCl+NaOH ＝NaCl+H2O能设计成一个原电池吗 试试看。
【教学反思】
本节教学紧紧围绕新课程理念—为了每位学生的发展,以学生的自主探究和合作学习为主要教学方法,体现了学生为主体的课堂教学方式。在教学中，学生体验到了合作学习的好处，尝到了成功的喜悦。本人认为本节课已基本达到有效的教学。具体做法如下：
一、把握好教材内容
课程标准：体验化学能与电能的相互转化的探究过程，了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。
对课标的理解：本节教材，不仅仅是前面必修课学习的复习，更重要的是学习的角度有了一定的变化，本节主要从电流产生的原因来理解原电池的工作原理，既是复习，又是加深。
二、制定好教学策略
1．设疑激发学生学习兴趣
以Zn 和CuSO4溶液的反应为例让学生探究该反应是放热反应，反应过程将化学能转化为热能，设疑：化学能还能转化为什么能量？激发学生兴趣，引入本课教学。
2.为学生创设好学习、探究的环境。
①以5个人为一个学习小组，合作学习，共同进步；②提供必要的试剂和药品供学生选择，既有课本安排实验的进行，又有自己设计实验、自我探究的过程；③把时间留给学生，把想象的空间留给学生，把认知过程留给学生。
3．利用现代信息技术做好课堂教学的辅助。
用课件来演示构成条件、电极反应、原电池的工作原理以及练习题。①电子板书突出重点；②
电子动画突破难点。
由于学校实验设备不足，5人为一组，有的学生抢着做实验，有的学生没积极参与，只是在旁边观看，导致少数学生并未达到本课的学习目的。
（2007年12月12日侨光中学公开周教学活动，公开课教学设计，授课班级高二年一班）

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