化學能與電能 教學設(shè)計8
一、教材分析
本節(jié)課是人教版化學必修2第二章第二節(jié)的教學內(nèi)容，是電化學中的重要知識。由于學生之前沒有電化學的基礎(chǔ)，理解原電池原理有一定的難度。第一課時的主要內(nèi)容有：原電池的概念、原理、組成原電池的條件。原電池原理和組成條件是本節(jié)課的重點，原電池原理是本節(jié)課的難點。
本節(jié)教材設(shè)置了大量的探究教學素材，富有深刻的探究教學思想內(nèi)涵。首先，新課引入的演示實驗為探究教學創(chuàng)設(shè)了問題情景，當學生觀察到 “銅片上產(chǎn)生氣泡”這一反常的實驗現(xiàn)象，就會情不自禁地提出一系列問題，產(chǎn)生強烈的探索欲望，并提出各種各樣的假設(shè)；緊接著，學生根據(jù)實驗現(xiàn)象，經(jīng)過嚴密的邏輯推理，得出相關(guān)結(jié)論；當學生理解原電池的原理后，教材又設(shè)置了一個討論題，讓學生自己歸納“組成原電池的條件”。同時，實踐活動水果電池的制作及課后習題都是本課時探究教學內(nèi)容的應(yīng)用和延伸。
當然，為了更好地實施探究教學，筆者對本節(jié)教材內(nèi)容作了以下處理：
1. 變教材中的教師演示實驗為學生動手實驗。這樣不僅使學生觀察到明顯的現(xiàn)象，還能使學生直接參與知識的獲得過程，獲得直接的體驗。
2. 教材中“組成原電池的條件”這一個討論題，問題過于空泛，考慮到學生的知識遷移能力和概括能力還不是很強，單純的討論可能會無從談起，因此教學中將學生分成四個實驗大組，每個大組包括七個小組，做一個對比實驗，要求：實驗本組所組裝置是否產(chǎn)生電流，若不能產(chǎn)生，與銅鋅原電池對比，分析可能的原因，若能產(chǎn)生，也與銅鋅原電池對比，有什么共同點，從而得出原電池的構(gòu)成條件
3. 對于原電池正負極的判斷，教材是以敘述的形式提出的，這不利于學生對概念的理解和記憶�？梢跃毩晫�1組實驗裝置改成原電池裝置讓大家寫出電極反應(yīng)式或總反應(yīng)式，從而進一步明確正負極的判斷方法，更有利于啟發(fā)學生的思維，提高學生的實驗設(shè)計能力。
4. 在完成上述內(nèi)容后，將課本后面的家庭小實驗——水果電池，移到課堂中，培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力。從正逆兩個方面鍛煉學生對原電池構(gòu)成條件的應(yīng)用，而且能達到學以致用，使學生覺得化學就在我們的身邊，從而激發(fā)學生學習興趣，啟迪學生思維。
二、 設(shè)計思路
指導思想：以學生為主體，讓學生自主地參與知識的獲得過程，并給學生充分的表達自己想法的機會。
學生初次接觸電化學知識，對原電池的工作原理有神秘感和探索欲望。要充分利用學生的好奇心和求知欲，設(shè)計層層實驗和問題情境，使學生在自主實驗、積極思考和相互討論中自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。
在教學內(nèi)容的安排上，按照從易到難，從實踐到理論再到實踐的順序，首先通過一組實驗，引入課題。在實驗——觀察——討論——推測——驗證的過程中，學習和理解原電池的概念和原理。在此基礎(chǔ)上，通過實驗探索和討論組成原電池的條件。最后，讓學生自己設(shè)計一個原電池以檢驗學生對所學知識的實際應(yīng)用能力。
根據(jù)學生的知識結(jié)構(gòu)、心理特點和教學內(nèi)容的實際需要，采取了啟發(fā)、討論、實驗探究等教學方法，并結(jié)合多媒體進行教學。
三、教學目標
知識與技能
1. 讓學生體驗化學能與電能相互轉(zhuǎn)化的探究過程；
2. 使學生進一步了解原電池的工作原理和構(gòu)成原電池的條件；
3. 能夠?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。
過程與方法
1. 通過分組實驗培養(yǎng)學生觀察能力與分析思維能力。
2. 通過實驗引導學生以問題為中心的學習方法。學會發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的方法。
加深理解實踐認識再實踐再認識的辨證唯物主義的思維方法。
情感態(tài)度與價值觀
1. 通過病例分析激發(fā)學生的學習興趣與投身科學追求真理的積極情感。
2. 體驗科學探究的艱辛與愉悅，增強為人類的文明進步學習化學的責任感和使命感。
四、教學重點、難點
教學重點：原電池的工作原理。
教學難點：原電池的形成條件及電極反應(yīng)；原電池電極名稱的判定。
教學手段：學生分組實驗、多媒體教學課件。
五、教學過程
教師活動 | 學生活動 | 教學意圖 | ||||||||||||||||||||||||
以一件生活中的事例——格林太太的兩顆假牙（一顆黃金制作，一顆不銹鋼制作）導致格林太太頭痛、失眠、心情煩躁等癥狀引入本節(jié)主題—原電池。 | 問題與思考： ①什么原因?qū)е赂窳痔劳吹模?o:p style="margin: 10.5pt 0px"> ②你可以為格林太太開一個藥方嗎？ | 引入病例分析激發(fā)學生探究科學的興趣。 | ||||||||||||||||||||||||
在現(xiàn)代生活、生產(chǎn)和科學技術(shù)發(fā)展中，大到宇宙火箭、人造衛(wèi)星的上天，小至手機、照相機、收音機、電子表的使用，都離不開各種各樣的電池，今天，我們就一起來學習電池放電的基本原理。（板書課題） | 結(jié)合實際，引起興趣，產(chǎn)生聯(lián)想，做好學習新知識的準備。 | 創(chuàng)設(shè)學習情境。 | ||||||||||||||||||||||||
請同學們完成兩個實驗，要求認真觀察、記錄現(xiàn)象，并思考如何解釋現(xiàn)象 1. 將鋅片、銅片平行插入稀硫酸中 現(xiàn)象_______ 解釋________ 2. 將鋅片、銅片接觸插入稀硫酸中 現(xiàn)象_______ 解釋_________ 問：1. 銅片上氣體的成分是什么？ 2. 銅片上的電子是什么物質(zhì)失去的？哪個實驗現(xiàn)象可以證明？ 3. 鋅、銅之間有電流產(chǎn)生嗎？如何用物理方法測定？若有，如何測定電子流向？ 確定后，連接用電器（音樂賀卡） 動畫模擬：原電池的工作原理 | 動手實驗，觀察、記錄，動腦思考，回答問題。 | 培養(yǎng)學生動手能力、觀察能力及分析實驗現(xiàn)象得出結(jié)論的能力，同時能體會到創(chuàng)造成功的快樂。 | ||||||||||||||||||||||||
通過實驗和模擬，可以清楚看到：將鋅、銅連接前與連接后的現(xiàn)象是不同的，請同學們再從以下兩個方面進行比較： 1. 氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)發(fā)生的位置一樣嗎？ 2. 反應(yīng)的實質(zhì)相同嗎？ 明確：1. 原電池設(shè)計的基本思想就是將氧化還原反應(yīng)中的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分開，使其在不同的位置發(fā)生，將電子轉(zhuǎn)移的過程變?yōu)殡娮拥亩ㄏ蛞苿�，從而產(chǎn)生電流。 2. 電極反應(yīng)式的書寫及電極反應(yīng)式與總反應(yīng)式的關(guān)系。 3. 從理論上講，任何一個氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計成原電池。 過渡：既然要設(shè)計，則意味著要滿足一定的條件，那么，構(gòu)成原電池要滿足什么樣的條件呢？ 將學生分成三個大組，七個實驗小組，做一個對比實驗，要求：實驗本組所組裝置是否產(chǎn)生電流，若不能產(chǎn)生，與銅鋅原電池對比，分析可能的原因，若能產(chǎn)生，也與銅鋅原電池對比，有什么共同點，從而得出原電池的構(gòu)成條件。 實驗內(nèi)容：探究組成原電池的條件 根據(jù)學生的實驗結(jié)果，引導學生分析總結(jié)原電池的構(gòu)成條件 第一組實驗 ①② 形成條件一： 活潑性不同的兩個電極, 負極：較活潑的金屬； 正極：較不活潑的金屬、石墨等。 第二組實驗③④⑤⑥ 形成條件二：電極需插進電解質(zhì)溶液中； 第三組實驗⑦ 形成條件三：必須形成閉合回路 形成條件四： 內(nèi)部條件：能自發(fā)進行氧化還原反應(yīng) 練習：將以下實驗裝置改成原電池裝置
（具體改后，再概括原則） 問：若將前者一塊鋅片改成鎂或改成碳，所發(fā)生的電池反應(yīng)一樣嗎？請寫出電極反應(yīng)式或總反應(yīng)式。 通過練習，要大家進一步明確，在原電池中，相對活潑的電極作負極，一般要發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，而相對不活潑的電極作正極，一般不參與反應(yīng)，只提供發(fā)生還原反應(yīng)的場所，可以說，是被保護的一極。 練習：根據(jù)下列反應(yīng)設(shè)計原電池
答案：
實踐創(chuàng)新：現(xiàn)有桔子、金屬片、導線等，請設(shè)計一個水果電池。 本節(jié)知識總結(jié) 原電池的構(gòu)成條件： 必備材料： 兩個電極、電解質(zhì)溶液 材料要求：兩個電極活性不同； 一極能和電解質(zhì)溶液反應(yīng) 材料聯(lián)接：兩極插入電解質(zhì)溶液，兩 極用外電路相連時，形成 閉合電路。 布置作業(yè)：課后習題 【研究性學習】 在一 瓣橘子上相隔0.5 cm分別插一小銅片 和鋁片，把銅片和鋁片的另一端通過導線接觸耳機的兩極，試試能否聽到“嘎嘎”聲。能夠從耳機中聽到“嘎嘎”聲，說明了什么？用其他金屬、水果、液體再試一試。 | 思考回答問題 練習電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式的書寫 負極（鋅片）： Zn－2e -= Zn 2＋ （氧化反應(yīng)） 正極（銅片）：Cu2＋＋2e-= Cu （還原反應(yīng)） 電池反應(yīng)（總化學方程式）：Zn ＋ Cu2＋ = Zn 2＋ ＋ Cu 動手實驗，觀察、記錄現(xiàn)象，同時思考所實驗裝置能產(chǎn)生電流或不能產(chǎn)生電流的原因�？偨Y(jié)構(gòu)成原電池的條件。
現(xiàn)象：①②③⑤有電流 ④⑥⑦無電流 動腦、動手練習，對所學知識理解掌握。 回答設(shè)計方案，寫出電極反應(yīng)式， 根據(jù)反應(yīng)設(shè)計原電池并總結(jié)的主要原則。 動手組裝水果電池。 學生總結(jié) | 培養(yǎng)學生通過現(xiàn)象——分析原因——揭示本質(zhì)的科學的學習方法。 培養(yǎng)學生類比實驗、總結(jié)歸納的能力，使學生理解掌握原電池的構(gòu)成條件 培養(yǎng)學生舉一反三，觸類旁通的能力 從正逆兩個方面鍛煉學生對原電池構(gòu)成條件的應(yīng)用。 培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力。 鞏固落實 |
六、學習評價設(shè)計
本課時為實驗探究教學模式，教學時主要從以下幾個方面綜合考慮：
1. 教材處理是否合理。探究性教學要以大綱為依據(jù)，教材僅僅是本參考書。因為現(xiàn)有教材的知識大都是以陳述性方式直接呈現(xiàn)，而探究性教學要求教材提供問題情景和解決問題所必需的事實材料，而不只是結(jié)論的堆砌，因此，筆者對現(xiàn)有教材作了適當處理。
2. 教學過程是否優(yōu)化。優(yōu)化的教學過程就是靈活機智地運用各種教學策略。如激勵性策略，即使用鼓勵性語言，肯定學生任何一個微小的閃光點；自主性策略，即要求設(shè)計的問題有一定思維含量，討論要注重實效性，討論過程要注意學法指導，并培養(yǎng)學生善于思考、勇于提出問題的習慣；診斷性策略，即教學過程中經(jīng)常注意學生的學習情況，根據(jù)反饋的信息調(diào)整教學程序；創(chuàng)造性策略，即鼓勵學生大膽質(zhì)疑，發(fā)表不同意見尤其是創(chuàng)造性的意見。
3. 教學效果是否顯著。教學效果就是教學目標的達成度。首先，學生要有良好的學習狀態(tài)，如學生學習興趣濃厚，思維得到很好的啟發(fā)，教學過程中學生參與面廣、參與時間長、參與空間大等；其次，好、中、差不同水平層次的學生的知識目標、能力目標、情感目標要基本達成或得到一定程度的發(fā)展。
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