《原电池原理及其应用》教学设计
时间：2022-09-20 01:26:10
一 设计思想
本节课的教材依据是人教版高二年级必修加选修第四章第四节《原电池原理及其应用》。原电池是把电能转化为化学能的一种装置，也是化学与能源相联系的很关键的内容，这些知识不但能让学生大开眼界，而且还能为环境、能源与可持续发展提供良好的教学内涵，所以这部分知识是应该以全新的教学理念进行这部分知识的学习。在设计本节课教学时遵循新课改的理念，引导学生从一个水果电池引入电池的内容，这样能激起学生对本节课的好奇心，可以达到教学创设情境的需要。在上课过程中，注重与学生的沟通和交流，让课堂成为学生自主设计和自主学习、自主探究的环境。本节课主体采用“搜集相关知识-实验操作-分析讨论-得出结论”的学习方法，在实验探究中学习原电池的概念及构成条件。让学生在“做中学”。
二 教学目标
1.知识与能力：了解能源与化学能之间的关系；能设计简单的原电池。
2.过程与方法：利用实验探究方法学习原电池的原理；结合生产、生活实际，学习原电池原理在生产、生活中的实际运用。
3.情感态度与价值观：让学生能够感觉到能源危机，能认识到自己的行为对环境的作用。
三 教学重点
原电池原理。
四 教学难点
原电池的形成条件及电极反应；
电子流向和电流方向。
五 教学手段
讲授、演示实验、学生分组实验、多媒体辅助教学。
六 课前准备
教师制作课件、准备实验。
学生做好适当预习准备。
七 教学流程
【引言】
[教师举起一个西红柿]
【师】同学们，我这儿有一个西红柿，你们知道我将要用它来做什么吗？想知道我到底用它来干什么，请仔细观察这个实验。
[教师在西红柿里平行地插入铜片和锌片，用导线将铜片与锌片及灵敏电流计相连]
【师】大家观察到了什么现象啊？
【生】观察到灵敏电流计指针发生偏转。（表现出惊讶、奇怪等表情。）
【讲述】灵敏电流计指针发生了偏转，难道这西红柿会放电吗？这就是这堂课咱们要实验探究的问题--原电池原理及其应用。
【板书】第四节 原电池原理及其应用
首先，我们通过一组实验来探究原电池的原理。
【板书】一、原电池原理
[学生分组实验]
[投影展示] 探究活动1：
（1） 将锌片插入稀硫酸中，观察实验现象，并解释实验现象；
（2） 将铜片插入稀硫酸中，观察实验现象，并解释实验现象；
（3） 将锌片和铜片平行地插入稀硫酸中，观察实验现象，并解释实验现象；
【师】请各组同学们用实验桌上的相关器材来完成以上实验后，分析、讨论并作答。
【学生回答】
（1） 锌片上有气泡产生，发生反应的离子方程式为：Zn + H+=Zn2++H2
（2） 无明显现象，铜在金属活动性顺序表中位于氢之后，不能置换出酸中的氢。
（3） 锌片上有气泡产生而铜片上没有气泡产生。发生反应的离子方程式为：Zn + H+=Zn2++H2
【讲述】通过实验咱们得到一个结论：锌能与稀硫酸反应放出氢气而铜不能与稀硫酸反应。
请大家接着再来做一个实验。
[投影展示] 探究活动2：
将Zn片、Cu片上端连接插入稀硫酸中，有什么现象？为什么？
[学生分组实验]
[现象] 锌片、铜片用导线连接后插入稀硫酸中铜片上有气泡。
【师】（设疑）铜片上产生的是什么气体呢？
【学生回答】产生的是氢气。
【师】（设疑）既然铜片上产生的是氢气，铜片上就有电子，是否说明铜能失去电子呢？
【生】（困惑）
【师】（设疑）大家思考一下，假若是铜失去电子，应该观察到怎样的现象？
【学生回答】假若是铜失去电子，溶液应该呈蓝色，因为有Cu2+生成。
【师】（设疑）那既然溶液不成蓝色，说明电子不是铜片失去的，那铜片上电子的唯一来源就只有由导线输送过来了。如何证明铜片上的电子是由导线输送过来的呢？
【学生思考后回答】只要能证明电路中有电流流过，就能证明电路中有电子流过，因电流是电子的定向移动所形成的。
【师】对！
那要证明电路中有电流流过，如何设计一个实验来证明啊？
【学生思考后回答】在外电路接一个灵敏电流计，看灵敏电流计指针是否发生偏转就可以证明了。
【师】那现在请同学们亲自动手做实验来证实一下。
[学生分组实验]
【问】大家通过实验观察到了什么现象，得出了什么结论啊？
【学生回答】观察到了电流计指针发生偏转，证明了电路中有电流流过。
【师】对！
[设疑] 那电路中为什么会有电流流过呢？
[投影展示] 探究活动3：
【引导学生观察后讲述】 原来是
锌和稀硫酸反应后失去的电子沿导线转移到了铜片上。这样，才使得铜片上产生了氢气。
[设疑] 那锌失去的电子又为什么会沿导线由锌片转移到了铜片上呢？
【讲述】那是因为锌产生电子时，电子带负电，使得锌的电势降低，而此时铜表面没有变化，铜的电势相对较高，这样就形成了电势差。同学们学物理应该知道：电子在电场当中在不受其他外力作用的情况下如何运动啊？（学生恍然大悟）
【学生回答】 电子从低电势流向高电势运动，所以电子就由电势相对较低的锌片转移到了电势相对较高的铜片上。这样H+就在铜片上得到电子而转化生成了H2。
【过渡】既然这样，原电池到底是一个什么样的装置呢？
【学生回答教师板书】
1、原电池的定义：
原电池是一个把化学能转化为电能的装置。
【师】那么原电池的正负极如何确定呢？请同学们观察一下实验桌上的干电池，哪一极是负极，哪一极是正极。
【生】干电池的锌筒为负极，有铜帽的碳棒为正极。
【师】对，我们把原电池中输出电子的一极叫负极，那锌片就是该原电池的负极；流入电子的一极叫正极，那铜片就是该原电池的正极。那么，其正负两极各发生了什么反应？电子流向和电流方向是否一致？
[继续投影展示]
【讲述】负极是锌失去电子转化成锌离子，发生了氧化反应；正极是氢离子得电子转化成氢气，发生了还原反应。
【讲解并板书】电子是从负极流向正极，电流是从正极流向负极，即电流方向与电子定向移动的方向恰好相反。
【师】由以上分析可以看出，原电池是通过使氧化反应和还原反应分别在两极进行来实现化学能到电能的转化的。
【过渡】下面请同学们讨论以下几组装置是否为原电池，并归纳总结形成原电池的条件。
【板书】2、原电池形成的条件。
[投影展示]
【师】引导学生讨论：
第一组装置。[结论]形成条件一：要有活泼性不同的两个电极；
第二组装置。[结论]形成条件二：要有电解质溶液；
第三组装置。[结论]形成条件三：要形成闭合回路。
[投影练习]
【小结】本节课我们主要学习了原电池及其形成条件，知道了原电池是一个把化学能转化为电能的装置，其形成条件为：
第一：要有活泼性不同的两个电极；第二: 要有电解质溶液；第三：要形成闭合回路。
【作业布置】
本节课后练习1、2两题。