第一篇:原電池原理及其應用教學設計(精)
《原電池原理及其應用》教學設計
長沙市第二十九中學 曾燕
一、教學目標
(一)、認知目標
1.掌握原電池原理,組成原電池的必要條件及其原電池的能量變化。2.了解幾種新型化學電池,拓展學生的視野。
3.自制瓜果電池,激發(fā)學生對化學的學習興趣,鞏固原電池原理。
(二)、能力目標
1.培養(yǎng)學生設計實驗、動手觀察實驗的能力。2.培養(yǎng)學生重視過程的研究。3.培養(yǎng)學生表達和邏輯推理能力。4.引導學生學會探究學習的方法。
二、教學重點和難點
重點:原電池原理,電極方程式的書寫。難點:原電池原理。
三、教學過程
[導入]:
教師出示干電池提出設問:干電池中的電是怎樣產生的呢?今天我們來探究這個問題。[學生實驗]:
(1)將鋅片和銅片分別放入盛有稀硫酸的燒杯里。
(2)將用導線連接的鋅片和銅片同時放入盛有稀硫酸的燒杯里。(3)在上述實驗(2)的導線中間連接一個電流計。[學生描述實驗現(xiàn)象]:
(1)鋅片和銅片單獨放入稀硫酸中,鋅片上有氣泡產生,而銅片上沒有。
(2)用導線相連接的鋅片和銅片同時放入稀硫酸中,銅片上有氣泡產生。
(3)實驗(3)中電流計指針發(fā)生偏轉。[教師提問]:產生這些現(xiàn)象的原因是什么? [思考]:
(1)鋅片的質量有什么變化?
(2)鋅片的電子為什么會流向銅片?(3)銅片上為什么有氣泡產生?
(4)從氧化-還原反應的角度來分析兩極各發(fā)生什么變化?(5)從能量轉變的角度來分析原電池是一種什么裝置?
學生在教師指導下閱讀課文,共同討論,尋找答案,探究原電池的原理。
播放多媒體動畫,使學生直觀的理解電子轉移這一微觀現(xiàn)象。[電極方程式]: 負極:鋅片:Zn-2e→Zn2+(氧化反應)
正極:銅片:2H++2e→H2↑(還原反應)總的離子方程式:Zn+2H+→Zn2++ H2↑
[教師提問]:用其它金屬或石墨作為電極,將導線相連同時放入其它溶液中,能否產生電流,組成原電池?
學生分組討論,設計實驗,通過實驗加以驗證,從而找出規(guī)律。[提供的實驗藥品及儀器]:
鋁片、鋅片、鐵片、銅片、石墨、稀鹽酸、氫氧化鈉溶液、硫酸銅溶液、導線、電流計、小電珠、音樂集成塊、酒精溶液、燒杯等。
學生通過共同討論,設計出如下的實驗并進行操作。[學生實驗]:(1)鐵片和銅片用導線連接放入稀鹽酸中。
(2)鐵片與石墨用導線連接放入硫酸銅溶液中。(3)鋁片和鐵片用導線連接放入氫氧化鈉溶液中。(4)鋅片和銅片用導線連接放入酒精溶液中。
每組實驗的導線中間可隨意連接一個電流計、一個小電珠或一個音樂集成塊。[實驗現(xiàn)象]:實驗(1)、(2)、(3)中電流計指針偏轉了,小電珠亮了,悅耳的音樂響起了;實驗(4)沒有現(xiàn)象,說明沒有電流產生。
[學生書寫電極方程式]:略。
學生通過進行有趣的探究性實驗,仔細觀察實驗現(xiàn)象,師生共同討論,得出準確結論。(1)形成原電池的必要條件:a、兩個相連的電極(較活潑的金屬是負極,較不活潑的金屬或非金屬石墨是正極。)b、電解質溶液。(2)原電池的原理:較活潑的金屬作負極,發(fā)生氧化反應;較不活潑的金屬或非金屬石墨作正極,發(fā)生還原反應;電子由負極經過外電路流向正極。(3)原電池的能量變化:化學能轉變成電能。
[教師陳述]:干電池就是原電池,將化學能轉變成電能,干電池中的電流就是這樣產生的。
[鞏固練習]:
1、有A、B、C、D四種金屬作電極,將A與B用導線連接浸入硫酸銅溶液中,B上析出銅;將C、D用導線連接浸入稀硫酸中,C上有氣泡產生;將A、D用導線連接浸入稀硫酸中,電流從A沿導線流向D;將B浸入C的鹽溶液里,B上有C析出。據(jù)此判斷它們的活潑性由強到弱的順序是()
(A)D C A B
(B)D B A C
(C)D A B C(D)B A D C
2、有A、B兩個電極,用導線連接一個電流計,放入盛有C溶液的燒杯中,B棒質量增加,則裝置中可能的情況是()(A)A作負極,C是硫酸銅溶液
(B)A作陰極,C是硫酸銅溶液
(C)A作負極,C是硫酸溶液
(D)A作正極,C是硫酸銅溶液
3、在盛有稀硫酸的燒杯中,有鋅片和石墨兩個電極,用導線連接一個電流計,關于此裝置的下列說法正確的是()(A)石墨為負極
(B)鋅片上有氣體放出,溶液PH值增大(C)電子由鋅片沿導線流向石墨
(D)H+向正極移動,發(fā)生氧化反應
4、下列敘述中:①鋅跟稀硫酸反應制取氫氣,加少量硫酸銅溶液能加快反應速度;②生鐵跟稀硫酸反應比純鐵慢;③鍍層破壞后,白鐵皮(鍍鋅鐵)比馬口鐵(鍍錫鐵)更易被腐蝕,正確的是()(A)①②③
(B)①③
(C)①②(D)①
[拓展知識]:聯(lián)系生活,介紹幾種新型的化學電池:如燃料電池、銀鋅電池(紐扣電池)、海水電池等擴大學生的視野,激發(fā)學生的求知欲。[家庭實驗]]:每個學生回家設計一個瓜果電池,并通過實驗鞏固原電池原理。
板書設計
第四節(jié)
原電池原理及其應用
一、電池的工作原理
概念:把化學能轉化為電能的裝置叫做原電池。負極鋅片:Zn-2e-=Zn2+(氧化反應)正極銅片:2H++2e-=H2(還原反應)總反應式:Zn+2H+=Zn2++H2↑
二、組成原電池的條件
1.有活潑性不同的兩個電極。(1)一種金屬與一種能導電的非金屬。(2)兩種活潑性不同的金屬。2.兩極均插入電解質溶液中。3.兩極相連形成閉合回路。
第二篇:原電池原理及其應用 教學設計
《原電池原理及其應用》第一課時教學設計
魏建榮
一、教材分析
本節(jié)內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,理解原電池原理有一定的難度。第一課時的主要內容有: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)教材設置了大量的探究教學素材,富有深刻的探究教學思想內涵。首先,新課引入的兩個演示實驗為探究教學創(chuàng)設了問題情景,當學生觀察到 “銅片上產生氣泡”這一反常的實驗現(xiàn)象,就會情不自禁地提出一系列問題,產生強烈的探索欲望,并提出各種各樣的假設;緊接著,通過(4-15)演示實驗為學生提供“實證性”材料,學生根據(jù)實驗現(xiàn)象,經過嚴密的邏輯推理,得出相關結論;當學生理解原電池的原理后,教材又設置了一個討論題,讓學生自己歸納“組成原電池的條件”。同時,課本后面的“家庭小實驗——水果電池”,習題中的“用銅、銀和硝酸溶液設計一個原電池”都是本課時探究教學內容的應用和延伸。
當然,為了更好地實施探究教學,還需對本節(jié)教材內容作必要的處理和補充。(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)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??梢岳靡还?jié)干電池讓學生自己設計實驗得出結論。這比直接提出正負極的判斷方法更有利于啟發(fā)學生的思維,提高學生的實驗設計能力。
(3)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,因此教學中設計了一組學生探究實驗,讓學生通過實驗獲得直接經驗,再通過對比分析,歸納出規(guī)律,最終得出組成原電池的三個必要條件。
(4)將課本后面的家庭小實驗——水果電池,移到探討“組成原電池的條件”的課堂教學中,不僅能幫助同學理解組成原電池的其中一個必要條件——電解質溶液,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。
(5)在完成上述內容后,可以讓學生自己設計一個原電池,將剛學的內容進行應用和鞏固,有利于培養(yǎng)學生的知識遷移能力和發(fā)散思維能力。
這樣處理教材內容后,教學就可能按照“設置問題情景——學生提出問題——進行假設和推理——通過實驗驗證——得出相關結論——引發(fā)新的問題情景——提出新問題——實驗提供直接經驗——對比分析,總結規(guī)律——應用原理、規(guī)律”的程序進行。
二、教學目標
1.知識目標:理解原電池原理,掌握構成原電池的條件,會進行簡單的原電池設計。
2.情感目標:培養(yǎng)學生的探究精神和依據(jù)實驗事實得出結論的科學態(tài)度,培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神。3.能力目標:培養(yǎng)學生觀察能力、實驗能力、實驗設計能力、語言表達能力。培養(yǎng)學生正向思維、逆向思維、發(fā)散思維能力。
三、設計思路
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,讓學生自己設計一個原電池以檢驗學生對所學知識的實際應用能力。
根據(jù)學生的知識結構、心理特點和教學內容的實際需要,采取了啟發(fā)、討論、實驗探究等教學方法,并結合多媒體進行教學。
四、教學準備
1.對學生進行分組:四人為一個小組
2.實驗準備:每組一個靈敏電流計,兩片銅片、兩片鋅片、一根石墨電極、一節(jié)干電池、兩杯相同濃度的硫酸、一杯硫酸銅溶液、一杯無水乙醇、一杯水、一顆葡萄(或小西紅柿等水果)。
3.制作銅鋅原電池工作原理的模擬動畫 4.場地:有多媒體放映設備的實驗室
五、教學過程(課堂實錄)
【引入】我們的生活中離不開各種電池。大到宇宙飛船、火箭、人造衛(wèi)星,小到照相機、手機,都要用到各種各樣的電池。如:干電池、蓄電池、充電電池、高能電池等。這些電池的電是如何產生的?
接下來我們再來看兩件怪事:怪事一,這是怎么回事,怪事二,這又是為什么?
其實,這三個問題都與我們要講的原電池有關。那么到底什么是原電池?它的工作原理怎樣?今天我們就想通過一些實驗一起來研究一下原電池的原理。
下面請同學們按照學案上的分步實驗進行,完成前三步實驗,觀察現(xiàn)象,并思考原因
【實驗指導】指導學生做以下三個實驗: 1.將鋅片插入稀硫酸中 2.將銅片插入稀硫酸中
3.將鋅片和銅片用導線連接后插入稀硫酸中 【學生活動】實驗并觀察現(xiàn)象
大部分同學都已完成,我們一起來看一下同學們觀察到的實驗現(xiàn)象 【學生回答】1.鋅片上有氣泡,因為鋅能和稀硫酸反應放出氫氣
2.銅片上沒有氣泡,因為銅不能和稀硫酸反應 3.銅片上有氣泡
【設疑】
1、銅片上的氣體是什么?(氫氣)
2、氫離子轉變?yōu)闅錃馑璧碾娮訌暮味鴣恚?/p>
若是銅失去的,將還會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?(溶液變成藍色)
若是鋅失去的,電子如何到達銅片?
(通過導線)
3、若電子通過導線定向移動會形成什么?
(電流)
如何檢測有電流通過?
(在銅片和鋅片中間連接一電流計,檢測有無
電流)
請大家做第四步實驗,并留意電流計指針偏轉方向
結論:有電流流過,說明導線中有電子流過,說明氫離子得到的電子確實是鋅片失去,通過導線傳遞到銅片上的。
【師生小結】當把用導線連接的鋅片和銅片一同浸入稀硫酸時,由于鋅活潑,容易失去電子,鋅被氧化成鋅離子進入溶液,電子由鋅經過導線流向銅片,溶液中氫離子從銅片上獲得電子被還原成氫原子,氫原子結合成氫分子從銅片上放出。
[問] 化學反應總伴隨著光能、熱能等的相互轉化,在實驗三、四中是否有能量的相互轉化呢?是什么形式的能量轉化?
(化學能轉變?yōu)殡娔埽?/p>
[過渡] 我們把這種能將化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池
【板書】1.原電池的概念:
上述裝置我們稱為Cu-Zn原電池,它的工作原理是什么?我們一起來看一個多媒體動畫演示。
【分析總結】 較活潑的金屬鋅失去電子經過導線定向移動至銅片,溶液中氫離子向銅片定向移動形成電流,于是電流通過了電解質溶液。
原電池作為電池的一種,也應有正、負極之分,那么它的正、負極是如何確定的呢?
【實驗指導】下面請大家做第五步實驗
用一節(jié)干電池,來證明銅鋅原電池的正負極
【學生活動】實驗并觀察現(xiàn)象
【學生回答】現(xiàn)象:測干電池時,電流計指針偏向正極方向,測銅鋅原電池時,電流計指針偏向銅片方向
結論:鋅片為負極,銅片為正極 綜合上述實驗和討論,我們將原電池的原理以表格形式歸納如下: 【板書】2.原電池的原理:
表格
【引導】這兩個反應是分別在兩個電極上進行的,我們稱之為電極反應。作為電池的總反應就應是二者的加和。
大家試著寫出銅鋅原電池的總反應方程式,并比較其與鋅片直接跟稀硫酸反應有何異同。
總反應方程式為:Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 ↑ 相同點:總反應方程式相同
【小結】
它們的總反應方程式是相同的。
可見原電池的實質就是氧化還原反應,它只是將氧化反應、還原反應分割在兩個電極上進行,從而使電子的轉移通過一定的電路定向有序的進行,形成電流
[過渡] 我們可以根據(jù)相同的原理將其他的氧化還原反應設計成原電池,那么構成原電池需要滿足哪些條件呢?
【實驗指導】
剛才我們介紹的是Cu-Zn-H2SO4原電池,大家可以據(jù)此更換電極材料和溶液來探索原電池的形成條件
【活動中介紹】 1.同學們可以先設計出裝置圖,然后通過實驗看其能否形
成原電池
2.大家在更換電極和溶液時一定要注意清洗電極本身
我們一起來看一下大家的實驗成果。
【學生小結】組成原電池的條件:
①有兩種活動性不同的金屬(或一種是非金屬導體)作電極 ②電極材料均插入電解質溶液中 ③兩極相連形成閉合回路 【板書】3.組成原電池的條件
【練習】] 1)2)
指出哪些裝置可以形成原電池,并指出正、負極 將氧化還原反應Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+ 設計成原電池,畫出裝置圖,并寫出電極反應及總反應.【小結】
原電池是一種負極流出電子,發(fā)生氧化反應;正極流入電子,發(fā)生還原反應,從而實現(xiàn)化學能轉變成電能的裝置.
第三篇:《原電池原理及其應用》多媒體教學設計
《原電池原理及其應用》多媒體教學設計
常樂春 2012年12月11日
高中化學新授課課堂教學模式
――――《原電池原理及其應用》多媒體教學設計 冠縣一中
湯增軍
摘要:隨著我國的改革開放,基礎教育也在不斷的發(fā)展、實施課程的改革。為適應新的課程改革,課程改革要求教學方式的不斷更新,教學手段不斷完善,拓寬教學思路,發(fā)揮化學學科的優(yōu)勢,以化學教學為載體貫徹全面發(fā)展的方針,提高全體學生的素質。
關鍵詞:新課程、課堂教學模式、改革、探究。
那么,在化學教學中,如何重視探究學習,轉變學生過于依靠接受式學習的學習方式?我在高二<<原電池的原理及其應用>>這節(jié)課的教學中進行了探索和嘗試:
本節(jié)課課堂教學模式結構如下:
一、明確學習目標,做到有的放矢
二、設計相關畫面,創(chuàng)設學習情景
三、放映動畫故事,激發(fā)學習興趣
四、展示實驗內容,指導學生活動
五、演示原理動畫,突破知識難點
六、投影演示實驗,增強觀察效果
七、投影板書內容,強化知識重點
八、演示衛(wèi)星發(fā)射,拓展學生視野
九、閱讀材料,引起思考
十、開展研究性學習
十一、練習和作業(yè): 本模式的課程實錄:
一、明確學習目標,做到有的放矢 建構主義的教學原則:教學目標應該與學生學習環(huán)境中的目標相符,教師確定的問題應該使學生感到就是他本人的問題。從這個意義上講,教師應該在課前組織學生商討本節(jié)課的目標,學生不可能是全班同學,力求讓各種程度的學生都有參與的機會,當然老師也是其中的一員,最后統(tǒng)一本節(jié)課的目標。因此,在新知識學習前,將學習目標呈現(xiàn)給學生是很必要的,盡量使不同的學生根據(jù)這個目標,做到有的放矢,都得到不同程度的發(fā)展。本節(jié)課的學習目標(Powerpoint制作): ①知識目標:能夠理解原電池原理,掌握組成原電池的條件。②能力目標:通過親自動手參與實驗,分析討論實驗現(xiàn)象,解決問題,得出結論的過程,培養(yǎng)自己的探索精神及分析問題、解決問題的能力。另外,在培養(yǎng)正向思維的同時,注意逆向思維、發(fā)散思維的訓練,以培養(yǎng)創(chuàng)造能力為目的。③德育目標:形成辯證唯物主義觀點,培養(yǎng)科學態(tài)度和訓練科學方法。④情感目標:培養(yǎng)自己的主體性,積極參與,合作精神和環(huán)境保護意識。
二、設計相關畫面,創(chuàng)設學習情景建構主義認為,學習者的知識是在一定的情境下,借助他人的幫助,如人與人之間的協(xié)作、交流,利用必要的信息等等,通過意義建構而實現(xiàn)。理想的環(huán)境應當包括情景、協(xié)作、交流、意義建構四個部分。其中情景的創(chuàng)設對于知識的建構是很重要的,現(xiàn)在以計算機多媒體為核心的信息傳播系統(tǒng)的出現(xiàn),更有利于創(chuàng)設理想的學習環(huán)境。本節(jié)課的知識重點是原電池的工作原理,在用字幕顯示的同時,設計一個典型的原電池裝置,例如,在盛有稀硫酸的燒杯中,插入Zn片與Cu片,然后接到電流計上。
在裝置下面寫出離子方程式: Zn+2H+=Zn2++H2↑ 為了增加學習的趣味性,還可以選擇合適的背景,可以添加有趣并且符合化學特點的標志,使學習情景中信息更加豐富,以便為知識的意義建構做好準備。這適合于學生課前的一小段時間。
三、放映動畫故事,激發(fā)學習興趣 在化學教學中,結合知識的傳授,根據(jù)化學史料,有針對性地運用一些化學故事,可以收到意想不到的效果,故事導入法更不失為一種好方法。本節(jié)課的導入,可以根據(jù)《格林太太的假牙》這個故事,利用Flash(或者Photoshop)編制成動畫。
這種方法能夠有效調動學生的積極性,使其產生急切探究知識的欲望。
四、展示實驗內容,指導學生活動 在本節(jié)課的學習過程中,其重點是原電池的工作原理與原電池的構成條件。為了使學生掌握重點,應該從不同的角度來學習新知識。另外,化學學科的特點是實驗性,我們也應該特別重視實驗教學。這里的兩個實驗均可以設計成學生分組實驗,不僅能夠為理解原電池的原理,掌握組成原電池的條件提供豐富的經驗材料,而且通過親自動手參與實驗,分析討論實驗現(xiàn)象,解決問題,得出結論的過程,培養(yǎng)其探索精神及分析問題、解決問題的能力。同時,也能夠培養(yǎng)學生的主體性與合作精神。投影如下(Powerpoint制作): 實驗一:
1.實驗內容:Zn片與Cu片分別插入盛有稀硫酸的燒杯中。 實驗現(xiàn)象:
Zn片______________,Cu片______________,溶液的顏色______________。2.實驗內容:Zn片與Cu片平行插入盛有稀硫酸的燒杯中。實驗現(xiàn)象:Zn片______________,Cu片______________,溶液的顏色______________。3.實驗內容:Zn片與Cu片插入盛有稀硫酸的燒杯中,并用導線相連。
實驗現(xiàn)象:Cu片______________,溶液的顏色______________。實驗二:
1.Zn片與Cu片分別插入不同的
盛有稀硫酸的燒杯中,并用導線相連,接到電流計上。指針(偏轉、不偏轉)______________。
2.兩塊Zn片插入一個盛有稀硫酸的
燒杯中,并用導線相連,接到電流計上。指針______________。
3.將碳棒與Zn片插入一個盛有稀硫酸 的燒杯中,并用導線相連,接到電流計上。指針______________。
五、演示原理動畫,突破知識難點 微觀的知識不能直接觀察到,在這種情況下,用Flash做成的動畫就可以彌補這種不足。原電池的工作原理是這節(jié)課的學習重點和難點,通過以上的分組實驗,學生對原電池的原理已經有了初步的了解,在此基礎上,用動畫的形式給以演示會有助于突破難點。動畫可以這樣設計:標題是銅-鋅,稀硫酸原電池的工作原理,在盛有稀硫酸的玻璃槽中,插入銅片和鋅片,用導線接到電流計上,并且設置一個能開、關的電鍵,溶液中不能觀察到的離子,也以形象、可見的小球形式展現(xiàn)給大家。電鍵斷開,鋅片溶解,并且此處有氣泡產生。電鍵閉合,鋅片溶解,銅片上有氣泡冒出,并且電流計的指針發(fā)生偏轉,有電流產生。同時,學生可以通過觀看動畫,看到鋅片溶解成為鋅離子,氫離子得到電子以氫氣泡的形式冒出,當電鍵閉合的時候,可以看到電子的定向移動。
六、投影演示實驗,增強觀察效果 學生在學習原電池的工作原理之前,用一個
有趣的演示實驗,可以讓學生明確原電池的定義。利用水果、鋅片、銅片組成的裝置,用導線接到 電流計上,然后,將這一裝置放到實物投影儀上。
當然,這個實驗也可以直接演示給學生,但考慮到不可能所有的學生都能夠觀察清楚,這個時候,用投影儀的效果會更好一些。
七、投影板書內容,強化知識重點 本節(jié)課的板書內容,也體現(xiàn)了所學知識的重點和難點。所以在學習過程接近尾聲的時候,非常有再現(xiàn)的必要,使學生對于知識的掌握更加牢固。投影板書內容(Powerpoint制作):
第四節(jié)原電池原理及其應用
一、電池的工作原理 概念:把化學能轉化為電能的裝置叫做原電池。負極鋅片:Zn-2e-=Zn2+(氧化反應)正極銅片:2H++2e-=H2(還原反應)總反應式:Zn+2H+=Zn2++H2↑
二、組成原電池的條件 1.有活潑性不同的兩個電極。(1)一種金屬與一種能導電的非金屬。(2)兩種活潑性不同的金屬。2.兩極均插入電解質溶液中。3.兩極相連形成閉合回路。
八、演示衛(wèi)星發(fā)射,拓展學生視野 對于電池的應用,在這里可以利用Flash做成的動畫來演示我國的實驗一號衛(wèi)星,風云二號衛(wèi)星,東方紅三號衛(wèi)星的發(fā)射,也可以演示航空航天飛機、雷達、氣象衛(wèi)星等。以動畫的形式展現(xiàn)給大家,學生會非常感興趣,使學生體會到電池應用的廣泛,同時,也能夠讓學生深深感到擁有高科技祖國的偉大,激發(fā)其愛國之情,也從而拓展了學生的視野。
九、閱讀材料,引起思考
材料1:1780年意大利著名生物學家伽伐尼。解剖青蛙時,已死去的青蛙竟然發(fā)生了抽搐。伽伐尼做了如下實驗:
實驗1: 用一枝銅鉤插入死青蛙的脊髓中,再掛在鐵欄桿上,當青蛙腿碰到鐵欄桿時,就發(fā)生顫抖。
實驗2:將青蛙放到銅制的解剖盤里,當解剖刀接觸蛙腿時,蛙腿發(fā)生抽搐。他根據(jù)實驗得出:青蛙自身肌肉和神經里的“生物電”是導致抽搐的原因。1791年,伽伐尼發(fā)表了《論肌肉中的生物電》論文,引起廣泛關注。
善于質疑的意大利物理學家伏打,提出了疑問:為什么只有青蛙腿和銅器和鐵器接觸時才發(fā)生抽搐?實驗如下:
實驗1:將青蛙腿放在銅盤里,用解剖刀去接觸,蛙腿抽搐 實驗2:將青蛙腿放在木盤里,用解剖刀去接觸,蛙腿不動
伏打用實驗推翻了伽伐尼的結論,認為要有兩種活潑性不同的金屬同時接觸蛙腿,蛙腿就會抽搐。聯(lián)想到肌肉、神經保存在類似生理鹽水的溶液中,那么,生理鹽水與活潑性不同的金屬作用會不會產生電流呢?
材料2:
十、開展研究性學習:
調查日常所用電池的種類及用途;
搜集廢干電池并拆開,研究其構造和原理。
十一、練習和作業(yè): 課后習題、基礎訓練冊
教學感想:眾所周知,現(xiàn)代社會需要具有鮮明個性的,富有創(chuàng)新精神與實踐能力的高素質人才?;瘜W課程標準將教學目標的維度增加,要求更為全面和人文化,突破了學科本位,注重社會、學生發(fā)展的需求,教給學生在用化學知識解決生產生活實際問題時應有的觀察視野,思考角度和解決問題的策略,提供開放和主動思考的空間,讓學生發(fā)現(xiàn)和提出問題,發(fā)表自己的見解,培養(yǎng)學生以辨證的觀點認識科學技術與社會的問題。
一、教師在化學教學的同時,應加強化學教育的重視
高中化學新教材學科難度明顯下降,知識面和新科技的介紹有大幅度的增加,課時大幅下降、與此同時新大綱所賦予化學教學的任務明確指出:化學教學的第一任務,就是要貫徹全面發(fā)展的方針,提高學生的素質,為國家培養(yǎng)合格的公民、為此承擔化學新課程改革的具體實施者——教師的教學觀念必須轉變。不能只注重化學學科本身的知識結構,而要幫助學生理解化學對社會發(fā)展的作用,使學生可以從化學的視角去認識科學、技術、社會和生活中的有關問題,了解化學制品對人類的貢獻,學會運用化學知識和方法治理污染、合理開發(fā)和利用化學資源,使化學教學更清醒,充分體現(xiàn)化學教育的功能。
二、課程改革要求教學方式的不斷更新
化學學科本身有自己的優(yōu)勢。化學現(xiàn)象的千變萬化、化學產品的豐富多彩、實驗手段的多樣性??而學生本身就生活在充滿化學產品的時代,新的化學科技產品不斷出現(xiàn)??這一切作為進行化學教學的材料和內容很容易激起學習化學的興趣,也可以成為化學問題的探究對象。
1、課堂形式多樣化
根據(jù)化學學科的特點和不同知識內容的特點,化學課的課堂教學必須改變傳統(tǒng)的教學方法。采取靈活多樣的形式方能取得事半功倍的效果。課堂教學可以采取的教學方法很多,如:探究——討論式教學法、啟發(fā)——討論式教學法、程序教學法、單元結構教學法、發(fā)現(xiàn)法、自學輔導法、實驗探究法等多種形式并舉。
2、檢測方法多樣化
為了鞏固和檢測課堂效果,考試和作業(yè)是必不可少的形式。在平時的教學中,很多同學聽見考試就頭疼,作業(yè)抄襲的現(xiàn)象也時有發(fā)生。為了轉變這種現(xiàn)象,教師應該多動腦筋,盡量使作業(yè)和檢測改變過去單一呆板的模式,采取靈活多樣的方法.比如,采取課前五分鐘小測驗,分組競賽等形式,化學小論文,化學實驗競賽,化學通訊使學生對化學感興趣,增長知識面,同時自覺地掌握相關的化學知識,學得愉快,學得輕松,在學習中掌握獲得知識的方法,為今后更好的學習奠定基礎。
3、化學實驗功能的多樣性
化學教學中學生獲取化學知識和能力的重要途徑是實驗,實驗能力對于一個人終身的發(fā)展意義重大,有利于培養(yǎng)學生科學態(tài)度和科學方法。新教材中增加了很多學生實驗,演示試驗,在教學可多發(fā)揮實驗的功能,不僅做好大綱要求的實驗,還可以包括活動與探究中的探究實驗和需要探究的實驗??梢圆扇《鄻拥男问匠浞职l(fā)揮實驗的功能,包括可以實驗現(xiàn)象展開問題的討論,以實驗檢驗某個結論的正確或錯誤,設計某一實驗使現(xiàn)象更加完美或解決環(huán)境污染等問題??總之,實驗可以激起學生化學學習興趣的同時,培養(yǎng)學生綜合素質,應當充分發(fā)揮其優(yōu)勢。
4、學習內容的豐富性
教學中不但要完成基本化學知識的教學,要盡量使化學知識存在于生活的背景中,能夠使之成為為人類服務的手段和方法、為此要開闊學生的知識視野,引發(fā)學生的學習欲望。新教材為我們提供了許多與生活實際相聯(lián)系的內容,教師要在此基礎上,搜集地方資料或新科技、新發(fā)現(xiàn)的相關內容,還要發(fā)揮學生的主動性,分內容、分小組的研究相關領域,在共同交流中共同提高,增長知識開拓視野,增強應用知識解決問題的意識和能力,獲得化學科學教育。
三、完善教學手段
隨著時代的發(fā)展,多媒體技術的廣泛應用,賦予化學課堂教學更廣闊的空間,通過模擬試驗過程使學生獲得仿真操作的技能和體驗,使教學活動更形象、更直觀、更生動。從而極大的調動了學生學習化學的積極性,也極大的提高了教學效率。
1、重視教學的直觀性
如果只用語言講述既費時又費力,學生還覺得難理解。采用多媒體手段可以使抽象問題躍然于熒屏之上,并且把其用生動形象的動畫表示出來,學生感到生動有趣,同時對知識的理解也更加深入。
2、重視利用現(xiàn)代教育技術手段
化學是一門以實驗為基礎,與實際生產和生活相聯(lián)系的學科隨著科技的進步和發(fā)展,各種現(xiàn)代化的教學設備日益完善,應用于課堂教學已成為可能,同時也是當今科技發(fā)展的必然趨勢。如自制和利用現(xiàn)有的化學課件、截取電視相關資料,利用錄像、投影等。還可建立習題庫、實驗錄像、課件庫等。作為化學教師要努力創(chuàng)造條件,充分利用現(xiàn)代化教學手段,根據(jù)本學科的特點拓寬教學思路,完善教學手段,從而使化學課堂生動活潑、引人入勝。
總之,新形勢下的化學教學必須改革傳統(tǒng)的教學思路,使教師從思想上提高認識,從行動上趕上時代教育新發(fā)展的步伐.這就要求我們中學化學教師轉變觀念,拓寬思路,改變方法,以全新的思路,全新的方法投入到化學新課程改革中,使化學課堂成為學生喜聞樂見增長知識才于的所在。
第四篇:《原電池原理及其應用》多媒體教學設計
《原電池原理及其應用》多媒體教學設計
一、設計相關畫面,創(chuàng)設學習情景
建構主義認為,學習者的知識是在一定的情境下,借助他人的幫助,如人與人之間的協(xié)作、交流,利用必要的信息等等,通過意義建構而實現(xiàn)。理想的環(huán)境應當包括情景、協(xié)作、交流、意義建構四個部分。其中情景的創(chuàng)設對于知識的建構是很重要的,現(xiàn)在以計算機多媒體為核心的信息傳播系統(tǒng)的出現(xiàn),更有利于創(chuàng)設理想的學習環(huán)境。本節(jié)課的知識重點是原電池的工作原理,在用字幕顯示的同時,設計一個典型的原電池裝置,例如,在盛有稀硫酸的燒杯中,插入Zn片與Cu片,然后接到電流計上。在裝置下面寫出離子方程式:
Zn+2H=Zn+H2↑
為了增加學習的趣味性,還可以選擇合適的背景,可以添加有趣并且符合化學特點的標志,使學習情景中信息更加豐富,以便為知識的意義建構做好準備。這適合于學生課前的一小段時間。
二、放映動畫故事,激發(fā)學習興趣
在化學教學中,結合知識的傳授,根據(jù)化學史料,有針對性地運用一些化學故事,可以收到意想不到的效果,故事導入法更不失為一種好方法。本節(jié)課的導入,可以根據(jù)《格林太太的假牙》這個故事,利用Flash(或者Photoshop)編制成動畫。故事是這樣的:“在倫敦的上流社會,有一位貴族夫人格林太太,幼年時曾掉了一顆牙齒。為了顯示她的富有,格林太太特意裝上了一顆假牙。不料,自此以后,這位夫人整日感到精神萎靡,找遍各大醫(yī)院會診也不見效果。后來是一位化學家開出了一張?zhí)幏剑瑸樗獬送纯?。”根?jù)這個內容,編成動畫故事,格林太太到處求醫(yī)尋藥,非常焦急,卻得不到醫(yī)治,最后是一位化學家解除了她的痛苦。因為是以動畫的形式出現(xiàn),當然可以加上故事氣氛的渲染,同時,也可以根據(jù)故事情節(jié)的發(fā)展,編配合適的音樂。這種方法能夠有效地調動學生的積極性,使其產生急切探究知識的欲望。
三、明確學習目標,做到有的放矢
建構主義的教學原則:教學目標應該與學生學習環(huán)境中的目標相符,教師確定的問題應該使學生感到就是他本人的問題。從這個意義上講,教師應該在課前組織學生商討本節(jié)課的目標,學生不可能是全班同學,力求讓各種程度的學生都有參與的機會,當然老師也是其中的一員,最后統(tǒng)一本節(jié)課的目標。因此,在新知識學習前,將學習目標呈現(xiàn)給學生是很必要的,盡量使不同的學生根據(jù)這個目標,做到有的放矢,都得到不同程度的發(fā)展。本節(jié)課的學習目標(Powerpoint制作):
知識目標:能夠理解原電池原理,掌握組成原電池的條件。
能力目標:通過親自動手參與實驗,分析討論實驗現(xiàn)象,解決問題,得出結論的過程,培養(yǎng)自己的探索精神及分析問題、解決問題的能力。另外,在培養(yǎng)正向思維的同時,注意逆向思維、發(fā)散思維的訓練,以培養(yǎng)創(chuàng)造能力為目的。
德育目標:形成辯證唯物主義觀點,培養(yǎng)科學態(tài)度和訓練科學方法。情感目標:培養(yǎng)自己的主體性,積極參與,合作精神和環(huán)境保護意識。
四、投影演示實驗,增強觀察效果
學生在學習原電池的工作原理之前,用一個有趣的演示實驗,可以讓學生明確原電池的定義。利用西紅柿、鐵釘、銅鑰匙組成的裝置,用導線接到電流計上,然后,將這一裝置放到實物投影儀上。當然,這個實驗也可以直接演示給學生,現(xiàn)在一般來說,班容量都比較大,不可能所有的學生都能夠觀察清楚,這個時候,用投影儀的效果會更好一些。
五、展示實驗內容,指導學生活動
在本節(jié)課的學習過程中,其重點是原電池的工作原理與原電池的構成條件。為了使學生掌握重點,應該從不同的角度來學習新知識。另外,化學學科的特點是實驗性,我們也應該特別重視實驗教學。這里的兩個實驗均可以設計成學生分組實驗,不僅能夠為理解原電池的原理,掌握組成原電池的條件提供豐富的經驗材料,而且通過親自動手參與實驗,分析討論實驗現(xiàn)象,解決問題,得出結論的過程,培養(yǎng)其探索精+
2+神及分析問題、解決問題的能力。同時,也能夠培養(yǎng)學生的主體性與合作精神。投影如下(Powerpoint制作):
實驗一:
1.實驗內容:Zn片與Cu片插入盛有稀硫酸的燒杯中。
實驗現(xiàn)象:Zn片______________,Cu片______________,溶液的顏色______________。2.實驗內容:Zn片與Cu片插入盛有稀硫酸的燒杯中,并用導線相連。實驗現(xiàn)象:Cu片______________,溶液的顏色______________。
3.實驗內容:Zn片與Cu片插入盛有稀硫酸的燒杯中,并用導線相連,接到電流計上。實驗現(xiàn)象:電流計的指針______________,溶液的顏色______________。實驗二:
1.Zn片與Cu片分別插入不同的盛有稀硫酸的燒杯中,并用導線相連,接到電流計上。指針(偏轉、不偏轉)______________。
2.兩塊Zn片插入一個盛有稀硫酸的燒杯中,并用導線相連,接到電流計上。指針______________。
3.將碳棒與Zn片插入一個盛有稀硫酸的燒杯中,并用導線相連,接到電流計上。指針______________。
4.將Cu片Zn片插入同一個盛有稀硫酸的燒杯中,并用導線相連,接到電流計上。指針______________。
六、演示原理動畫,突破知識難點
微觀的知識不能直接觀察到,在這種情況下,用Flash做成的動畫就可以彌補這種不足。原電池的工作原理是這節(jié)課的學習重點和難點,通過以上的分組實驗,學生對原電池的原〖CM(20〗理已經有了初步的了解,在此基礎上,用動畫的形式給以演示會有助于突破難點。動畫可以這樣設計:標題是銅
鋅
稀硫酸原電池的工作原理,在盛有稀硫酸的玻璃槽中,插入銅片和鋅片,用導線接到電流計上,并且設置一個能開、關的電鍵,溶液中不能觀察到的離子,也以形象、可見的小球形式展現(xiàn)給大家。電鍵斷開,鋅片溶解,并且此處有氣泡產生。電鍵閉合,鋅片溶解,銅片上有氣泡冒出,并且電流計的指針發(fā)生偏轉,有電流產生。同時,學生可以通過觀看動畫,看到鋅片溶解成為鋅離子,氫離子得到電子以氫氣泡的形式冒出,當電鍵閉合的時候,可以看到電子的定向移動。
七、投影板書內容,強化知識重點
本節(jié)課的板書內容,也體現(xiàn)了所學知識的重點和難點。所以在學習過程接近尾聲的時候,非常有再現(xiàn)的必要,使學生對于知識的掌握更加牢固。投影板書內容(Powerpoint制作):
第四節(jié)原電池原理及其應用
一、電池的工作原理
概念:把化學能轉化為電能的裝置叫做原電池。負極正極鋅片:Zn-2e=Zn+
-+
-
2+
(氧化反應)
銅片:2H+2e=H2(還原反應)
2+總反應式:Zn+2H=Zn
二、組成原電池的條件
+H2↑
1.有活潑性不同的兩個電極。(1)一種金屬與一種能導電的非金屬。(2)兩種活潑性不同的金屬。2.兩極均插入電解質溶液中。3.兩極相連形成閉合回路。
八、演示衛(wèi)星發(fā)射,拓展學生視野
對于電池的應用,在這里可以利用Flash做成的動畫來演示我國的實驗一號衛(wèi)星,風云二號衛(wèi)星,東方紅三號衛(wèi)星的發(fā)射,也可以演示航空航天飛機、雷達、氣象衛(wèi)星等。以動畫的形式展現(xiàn)給大家,學生會非常感興趣,使學生體會到電池應用的廣泛,同時,也能夠讓學生深深感到擁有高科技祖國的偉大,激發(fā)其愛國之情,也從而拓展了學生的視野。
第五篇:原電池原理教學設計
《原電池原理及其應用》教學設計
------馬玉梅
一、教材分析
第一課時的主要內容有: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。首先,新課引入手機電池創(chuàng)設了教學情景,通過兩個演示實驗作為探究教學,讓學生觀察到 “銅片上產生氣泡”這一反常的實驗現(xiàn)象,就會情不自禁地提出一系列問題,產生強烈的探索欲望,并提出各種各樣的假設;緊接著,通過演示實驗為學生提供 “實證性”材料,學生根據(jù)實驗現(xiàn)象,經過嚴密的邏輯推理,得出相關結論;當學生理解原電池的原理后,教材又設置了一個討論題,讓學生自己歸納“組成原電池的條件”。最后,讓學生自己設計一個原電池以檢驗學生對所學知識的實際應用能力。根據(jù)學生的知識結構、心理特點和教學內容的實際需要,采取了啟發(fā)、討論、實驗探究等教學方法,并結合多媒體進行教學。
二、教學設計
通過學生動手實驗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直接體驗的過程。將課本后面的家庭小實驗“水果電池”,移到探討“組成原電池的條件”的課堂教學中,不僅能幫助同學理解組成原電池的其中一個必要條件——電解質溶液,而且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。通過一個醫(yī)學小故事,讓學生幫助格林太太解決問題,達到學以致用的目的。
三、教學目標
1.知識目標:理解原電池原理,掌握構成原電池的條件,會進行簡單的原電池設計。2.情感目標:培養(yǎng)學生的探究精神和依據(jù)實驗事實得出結論的科學態(tài)度,培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神。3.能力目標:培養(yǎng)學生觀察能力、實驗能力、實驗設計能力、語言表達能 力。培養(yǎng)學生正向思維、逆向思維、發(fā)散思維能力。掌握原電池的工作原理;原電池的形成條件及電極反應式;電子和電流的運動方向;培養(yǎng)學生關心科學、研究科學和探索科學的精神。
四、教學重點
原電池的原理;原電池的形成條件及電極反應式;電子和電流的運動方向;
五、教學難點
原電池的工作原理。
六、教學準備
1.對學生進行分組:四人為一個小組
2.實驗準備:每組一個靈敏電流計,兩片銅片、兩片鋅片、一根石墨電極、一杯稀硫酸溶液、一杯蔗糖溶液、西紅柿等水果。3.制作銅鋅原電池工作原理的模擬動畫
七、教學過程 【引入】日常生活中,我們會接觸到不同種類的手機,你們都喜歡用什么款式的手機,為什么?手機待機時間長短與什么有關?這些電池雖小,但是,在生活中卻扮演著及其重要的角色。你們知道電池工作的基本原理嗎?今天,我們來學習新的知識──原電池?!緦嶒炋骄俊浚?/p>
指導學生做以下三個實驗: 1.將鋅片插入稀硫酸中,將銅片插入稀硫酸中 2.將鋅片和銅片用導線連接后插入稀硫酸中 3.在第二個實驗中連接電流表 【學生活動】實驗并觀察現(xiàn)象大部分同學都已完成,我們一起來看一下同學們觀察到的實驗現(xiàn)象
【學生回答】1.鋅片上有氣泡(因為鋅能和稀硫酸反應放出氫氣)銅片上沒有氣泡(因為銅不能和稀硫酸反應)2.銅片上有氣泡 3.電流表指針發(fā)生偏轉 [問] 化學反應總伴隨著光能、熱能等的相互轉化,在實驗三中是否有能量的相互轉化呢?是什么形式的能量轉化?(化學能轉變?yōu)殡娔埽過渡] 我們把這種能將化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池 【板書】1.原電池的定義:將化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池
上述裝置我們稱為Cu-Zn 原電池,它的工作原理是什么?我們一起來看一個多媒體動畫演示。
【設疑】
1、鋅和稀H2SO4直接反應的實質是什么?
2、插入銅絲接觸到鋅粒后,為什么在銅絲上出氣泡?
3、銅絲上的電子由何處而來,出來的是什么氣體? 學生根據(jù)實驗,建議討論步驟:現(xiàn)象(易)——解釋(難)——結論(難)[“Flash 銅鋅原電池”] 配合課件演示。
演示實驗分析:1.電子流向。2.電極及電極反應。3.電極的判斷。
[生師討論解釋] 原來,當把用導線連接的銅片和鋅片一同浸入稀硫酸時,由于鋅比銅活潑,容易失去電子,鋅被氧化成鋅離子,而進入溶液,電子由鋅片通過導線流向銅片,溶液中的氫離子從銅片獲得電子被還原成氫原子,氫原子結合成氫分子從銅片上放出。
這一反應可表示如下:
電極反應:負極(鋅片)Zn-2e = Zn 2+(氧化反應)
正極(銅片)2H + + 2e = H 2 ↑(還原反應)
原電池反應:Zn + 2H + = Zn 2+ + H 2 ↑(Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2 ↑)[鞏固提問] 1.原電池中,電子從哪極流出?通過外電路流回到哪極? 2.原電池中,正負兩極哪極是較活潑金屬?哪極是較不活潑材料? 3.原電池中,正負兩極分別發(fā)生什么反應?
4.原電池組成的條件是什么?(①兩塊相連的活潑性不同的金屬,或可以導電的其它材料;②電解質溶液。閉合電路)。
(經常用做惰性電極材料的物質是Pt(鉑)或C(石墨),如下圖兩個裝置的電極反應是相同的。)[再復習演示動畫]??
【實驗指導】 剛才我們介紹的是Cu-Zn-H 2 SO 4 原電池,大家可以據(jù)此更換電極材料和溶液來探索原電池的形成條件
【活動中介紹】 同學們可以根據(jù)給出的實驗,動手操作看其能否形成原電池 【學生小結】組成原電池的條件: ①有兩種活動性不同的金屬(或一種是非金屬導體)作電極 ②電極材料均插入電解質溶液中 ③兩極相連形成閉合回路 【板書】3.原電池的形成條件
【趣味實驗】同學們想不想自己制作一個原電池呢?實驗“水果電池”
【小結】 原電池是一種負極流出電子,發(fā)生氧化反應;正極流入電子,發(fā)生還原反應,從而實現(xiàn)化學能轉變成電能的裝置.【解決問題】1.格林太太是位漂亮開朗樂觀的婦女,當她開懷大笑的時候,人們可以發(fā)現(xiàn)她整齊潔白的牙齒里有兩顆假牙,其中一顆是黃金的,這是她富有的標志,另一顆是不銹鋼的這是一次車禍留下的痕跡。令人百思不解的是,自從車禍后,格林太太經常頭疼,雖然醫(yī)生絞盡了腦汁,格林太太的頭疼病仍無好轉。這個時候,一位年輕的化學家來看望格林太太并為她治好了頭疼病,同學們想知道化學家是怎樣治好格林太太的病的嗎?
【課堂練習】 2.判斷下列裝置那些能構成原電池
3.A、B、C都是金屬,A與B組成原電池時,A為正極;A與C插入稀硫酸溶液組成原電池時,C電極上有氫氣產生。A、B、C三種金屬的活動順序為()
A.A>B>C B.A>C>B C.B>A>C D.B>C>A 4.請根據(jù)電子的流動方向,將氧化還原反應Fe + Cu 2+ = Cu + Fe 2+ 判斷正負極,寫出電極反應式和總反應式.