高中化學(xué)北京順義教版必修2化學(xué)能與電能原電池教學(xué)設(shè)計(jì)

1、高中化學(xué)人教版必修2 第二章 第二節(jié) 化學(xué)能與電能（原電池）教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)背景分析：1.教材分析：本節(jié)內(nèi)容以化學(xué)必修2第二章第二節(jié)“化學(xué)能與電能”為基礎(chǔ)，進(jìn)一步介紹原電池的組成和工作原理，通過對原電池中閉合電路形成過程的分析，引出半電池、鹽橋、內(nèi)電路、外電路等概念，構(gòu)建認(rèn)識原電池的模型，幫助學(xué)生對電化學(xué)的研究和應(yīng)用形成一個系統(tǒng)性認(rèn)知。2.學(xué)情分析：學(xué)生對原電池的基本組成已有大概了解，知道原電池的實(shí)質(zhì)為自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，但是浮于表面，對于如何設(shè)計(jì)出更高效的原電池沒有理論基礎(chǔ)也缺少實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和科學(xué)探究的過程的培養(yǎng)。在選修4中應(yīng)使學(xué)生從微觀層面對原電池和原電池的原理有更加深刻的認(rèn)識和理解，要求

2、學(xué)生理解雙液原電池與鹽橋的作用原理并且能夠根據(jù)這些原理設(shè)計(jì)簡單的雙液鹽橋原電池，能夠?qū)懗銎湎鄳?yīng)的電極反應(yīng)方程式與電池反應(yīng)方程式，要強(qiáng)調(diào)這種雙液鹽橋原電池中氧化劑、還原劑近乎完全隔離卻能實(shí)現(xiàn)電子的定向轉(zhuǎn)移，為什么將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的效率更高？為原電池原理的實(shí)用性開發(fā)奠定一定的理論基礎(chǔ)。 二、核心素養(yǎng)設(shè)計(jì)宏觀辨識與微觀探析：原電池宏觀外顯為產(chǎn)生電流，微觀實(shí)質(zhì)為外電路電子的定向移動，內(nèi)電路陰、陽離子定向移動。培養(yǎng)學(xué)生能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析與解決實(shí)際問題。證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過分析原電池的本質(zhì)特征、構(gòu)成要素及相互關(guān)系，建立認(rèn)識原電池的模型，并運(yùn)用模型解釋化學(xué)現(xiàn)象，揭示現(xiàn)象的本質(zhì)與規(guī)

3、律?？茖W(xué)探究與創(chuàng)新意識：通過自主設(shè)計(jì)原電池，培養(yǎng)學(xué)生從問題出發(fā)，依據(jù)研究目的，設(shè)計(jì)探究方案，運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究，善于合作，勇于質(zhì)疑，勇于創(chuàng)新。科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任通過自主設(shè)計(jì)實(shí)用電池需要考慮的因素培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展意識，形成綠色低碳的生活方式。三、教學(xué)重、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)原電池認(rèn)知模型構(gòu)建教學(xué)難點(diǎn)鹽橋的作用四、教學(xué)思路設(shè)計(jì)以學(xué)生為主體，讓學(xué)生自主地參與知識的獲得過程，創(chuàng)設(shè)問題情境，使學(xué)生在自主實(shí)驗(yàn)、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。在實(shí)驗(yàn)- 觀察-討論- 推測 - 驗(yàn)證的過程中，學(xué)習(xí)和理解雙液鹽橋電池的工作原理，探索和討論組成雙液鹽橋原電池的條件。根據(jù)學(xué)生的

4、知識結(jié)構(gòu)、心理特點(diǎn)和教學(xué)內(nèi)容的實(shí)際需要，采取了啟發(fā)、討論、對比、實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)等教學(xué)方法，并結(jié)合多媒體進(jìn)行教學(xué)。 五、教學(xué)過程教 學(xué)環(huán) 節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖環(huán)節(jié)1：溫故知新，建構(gòu)模型通過必修二中原電池知識的學(xué)習(xí)，我們掌握了原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，其實(shí)質(zhì)是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。任務(wù)1：請根據(jù)反應(yīng)：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu的原理 自主設(shè)計(jì)原電池，畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖寫出電極方程式并預(yù)測實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 標(biāo)明電子流動方向標(biāo)明離子流動方向 板書：原電池認(rèn)知模型根據(jù)已有原電池的認(rèn)知，小組討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置圖并完成三個小任務(wù)。學(xué)生上臺展示本組的作品，并表達(dá)設(shè)計(jì)的思路，其余組同學(xué)進(jìn)行完

5、善、補(bǔ)充。通過自主設(shè)計(jì)原電池，加深了學(xué)生對原電池的理解。培養(yǎng)學(xué)生分析問題的系統(tǒng)性思維及表達(dá)能力。環(huán)節(jié)2：驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，提出問題演示實(shí)驗(yàn)任務(wù)2：請認(rèn)真觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并分析原因從電流表指針和Zn片、Cu片三個角度認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)與本組預(yù)測現(xiàn)象相符和不相符之處，思考產(chǎn)生不同點(diǎn)的原因，并對所設(shè)計(jì)電池進(jìn)行評價。培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力，通過實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)問題，形成認(rèn)知沖突，引出下面的任務(wù)-解決問題。環(huán)節(jié)3：解決問題，完善模型任務(wù)3：請改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，使Zn不與CuSO4溶液接觸，也可產(chǎn)生穩(wěn)定的電流。給出一個原電池的雛形小組討論，此時原電池裝置中存在的問題-不能構(gòu)成閉合回路，必須通過“架橋”實(shí)現(xiàn)內(nèi)電路離子

6、的定向移動。講解雙液電池設(shè)計(jì)中電解質(zhì)溶液的選擇和鹽橋的成分與作用原理鹽橋(salt bridge):飽和的KCl溶液和瓊脂介紹隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽橋中的K+和Cl-定向移動到電解質(zhì)溶液中，所以鹽橋使用一段時間后，需要更換。作用：傳遞離子，平衡電荷,導(dǎo)通內(nèi)電路。演示實(shí)驗(yàn)板書：完善原電池認(rèn)知模型按照本組設(shè)計(jì)的原電池裝置圖，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。然后找4組同學(xué)將他們的裝置圖進(jìn)行展示，學(xué)生間進(jìn)行點(diǎn)評。筆記本整理培養(yǎng)學(xué)生從產(chǎn)生問題的根本點(diǎn)出發(fā)，通過結(jié)合原電池組成的條件思考，逐步構(gòu)建雙液電池的組成要素，完成認(rèn)知的逐步深入。同時注重學(xué)生思維方式的養(yǎng)成，通過學(xué)生自主的設(shè)計(jì)，交流，真正實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體的教育理念，教師做好指導(dǎo)者的角色。環(huán)節(jié)4