基于问题解决能力培养的“原电池的工作原理”教学设计与反思

【摘要】“问题解决”教学的意义在于它能够促进学生真正有效的发展，体现新课程“以人为本”的核心理念。“问题解决”教学模式，正是以“问题”为动力，驱使学生自行参与知识和技能的探究过程，在解决问题中，发展健全的个性，提升科学素质和综合能力。本节课本着“发现问题，解决问题”的宗旨，不断的提出问题，解决问题，循序渐进，很好的完成了教学设计。

【关键词】问题解决 原电池 工作原理

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2012）07-0020-02

一、教材分析

《原电池的工作原理》是苏教版高中化学选修《化学反应原理》专题一第二单元第一课时的内容。本节教材是中学化学重要的基础理论之一，是普通高中化学课程标准和考试说明要求的重要知识点，更是学生学习比较困难的一部分。它融合了多方面的知识，包括：氧化还原反应、能量间的转化、电解质溶液、金属的性质等等，甚至包括物理电学中的相关知识，体现了学科内和学科间的综合。

二、学情分析

在知识上，学生已经学习了氧化还原反应、能量间的转化、电解质溶液及金属的性质等有关知识；在能力上，已经初步具备了一定的观察能力、分析能力和思维能力，喜欢自己通过实验探究化学反应的实质，由实验现象推测反应原理，并对其进行归纳总结。

三、教学思想

原电池的工作原理在生产生活和科学研究中应用十分广泛，小到手电筒，大到人造卫星，均需要依靠化学电源提供电能。因此，引导学生认识化学能与电能的相互转化的原理和遵循的规律，可以促使学生深刻认识身边的电化学现象。对原电池原理的学习，要求学生必须向上联系氧化还原反应、能量转化、电解质溶液、元素化合物知识；向下为未来学习化学电源、电解池的工作原理及应用、金属的腐蚀与防护等奠定坚实的理论基础；同时形成研究制造电池、进行创造发明的初步意识。这样构建的一个系统的知识网络，强化了学生将理论与实践相联系，从实践中提取理论、再完成由理论指导实践的认识规律，较好地培养了学生的创造性思维。

在苏教版教材必修2中已经重点介绍了铜锌原电池的工作原理和形成条件，并对实用电池进行了简单介绍。选修的知识是在必修2基础上的加深和提高，从必修水平到选修水平，学生的知识和能力需要进行一次较大的跨越。必修2中介绍的原电池电流效率低（引出需要解决的问题），在本节课本着“发现问题，解决问题”的宗旨，引出将两个半电池通过盐桥相连而形成的电流效率较高的原电池。必修2中重点放在引导学生观察原电池的工作原理，而本节课则将重点放在引导学生分析现象产生的原因，要求学生理解原电池的工作原理，能根据有关原理进行原电池的设计，并写出相应的电极反应式。

四、教学目标

1.知识与技能

（1）通过实验与分析，掌握形成原电池的基本条件。（2）理解原电池的工作原理，能判断原电池的正负电极，能写出电极反应式。（3）学习实验研究的方法，能设计并完成一些基本的化学实验。

2.过程与方法

（1）经历对化学物质及其变化进行探究的过程，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。

3.情感态度与价值观

（1）在化学学习的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。（3）关注与化学有关的社会热点问题和科学前沿问题，增强环境保护的意识，逐步形成可持续发展的思想。

五、教学重点和难点

教学重点：原电池的工作原理，电极反应式的书写。

教学难点：原电池的形成条件，电极反应式及电池反应方程式。

六、教学过程

【新课导入】在日常生活中我们经常会看到或用到形形、各种各样的电池（PPT展示各种电池的图片），这些电池是如何工作的呢？在必修2中我们对原电池的知识已经有了初步了解，今天我们一起来进一步学习原电池的知识。

设计意图：激发学生进一步学习的欲望。

【教师】下面我们首先进入今天的“温故知新”环节：用导线连接铜片和锌片，并将铜片和锌片同时置于稀硫酸溶液中，在导线中间连接一个电流计，观察实验现象。

【教师】PPT展示铜锌原电池（以稀硫酸为电解质溶液）flas。

【学生】回答实验现象：锌片逐渐溶解，铜片表面有气体产生，电流计指针发生偏转，且偏向铜极，溶液不变蓝。

设计意图：检查学生知识的掌握情况，沟通新旧知识的联系，为新授知识做好铺垫。

【教师】这样的装置是将化学能转化为什么形式的能量？

【学生】电能。

【板书】一、原电池

1.概念：将化学能转化为电能的装置,叫作原电池。

【教师】请同学们完成该原电池的电极反应式及反应方程式。

【学生】负极：Zn-2e-=Zn2+ 正极：2H++2e-=H2

总反应：Zn+2H+=Zn2++ H2

【教师】在以上的装置中锌片为 ____ 极，发生 ____ 反应，铜片为 ____ 极，发生 ____ 反应。

【学生】学生回答：负，氧化，正，还原

【教师】我们总结一下，形成原电池必须具备哪些条件？

【学生】①两个电极；

②电解质溶液或熔融状态电解质；

③形成闭合回路；

④自发发生氧化还原反应。

【板书】2.形成条件

设计意图：通过回顾，对原电池形成条件有更加深刻的认识；培养学生表达能力，分析归纳能力。

【教师】根据原电池的形成条件，Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu是否能形成一个原电池呢？

【学生】交流讨论，利用实验台面上的试剂、仪器设计实验方案并完成实验。