原电池教案 原电池教学设计【最新9篇】

2023-10-25 05:12:13

在教学工作者开展教学活动前,就不得不需要编写教学设计,借助教学设计可以更好地组织教学活动。那么大家知道规范的教学设计是怎么写的吗?书包范文为大家分享了原电池教学设计【最新9篇】,希望能够对朋友们的写作有一点帮助。

原电池教案 篇一

关键词:实验 创新 探索 启迪 发散

心理学表明,创造力的强弱受三种因素的影响。一是创造意识即创造意图、愿望和动机;二是创造思维能力;三是各种创造方法和解题策略的掌握。人的创造意识越明确,创造思维越活跃,创造能力就越强。实验是《科学》教学的核心,通过实验可以激发学生的学习兴趣,培养学生的创新思维,帮助他们形成概念、巩固知识、获取实验技能、培养实事求是、严肃认真的科学态度,是实施素质教育的重要途径。但受传统教学思想的影响,“讲授加实验验证”的教学模式仍在目前课堂教学中占绝对的统治地位,严重束缚了学生学习兴趣,抑制了学生产生探究的欲望。

一、重视科学课的实验教学,培养学生的实验兴趣

在中国的教育传统中,考试几乎是检验学生获得知识的唯一手段,而且考试的形式比较单一。小学科学的本质是培养学生的科学素养,这有利于学生掌握科学知识。再者,传统的考试方式很难挖掘学生的科学素养,往往那些讲解式的教学方式在考试中比那些认认真真实行实验教学的教学方式更“有成效”。因此,在教学中必须转换观念,抛开以分数决定教学质量的意识。即使要有分数,也不能按照传统的试卷形式对学生进行测试。要在学生具体操作中去评价。可以采用平时操作和考试两种成绩去评价学生。在考试时,可以要求小组的学生共同完成一个平时教学过程中做过的实验,既可通过学生对这个实验的操作中看出对知识的掌握程度,也可以看出学生的科学素养,更可以看出该小组同学的合作探究精神。当考试以这种形式出现的时候,必然引起老师和学生们对实验的重视。

我们经常说“兴趣是最好的老师”兴趣是学习的内在动力,真正使学生成为学习的主体,从而极大的提高实验教学的效率,而有效的实验教学又是提高实验教学质量的保证。所以对学生实验兴趣的培养要特别的加以重视。二是培养学生良好的实验探究的习惯。学会倾听、学会观察、学会操作、懂得追求真实与科学,使实验能准确反映自然现象及其规律,只有这样才能使实验顺利进行,才能产生令人信服的实验结果。三是实验教学的过程,是使学生学会观察教师的演示实验,学会自己动手操作,懂得经历一个猜测――制定方案――进行实验――得出结论的一般的探究活动。学生通过亲身经历这个活动过程,就会使知识具体化,使观察有意识化,使学生更能主动参与到实验操作中去。四是充分利用分组实验培养学生的创新精神,实践证明,在学过和没学过的知识之间,在原有知识领域和新知识领域之间没有学生不可逾越的鸿沟,只要教师能为学生架起联系的桥梁,开展探索性实践,引导学生去进行探索,很多问题是可以解决的。例如在《物体在水中是沉还是浮》进行分组,充分发挥每个小组的力量,这就需要学生大胆去尝试,教师适时点拨,以达到实验的结论:任何物体在水中都受到水的浮力。

二、优化实验教学导入,创设情景,营造创新氛围

教育学家第斯多惠说:“教学成功的艺术就在于使学生对你所教的东西感兴趣。”充满情趣的导入能有效地激发学生学习的兴趣,调剂课堂教学的气氛和节奏,使学生精神振奋,兴趣昂然地接受知识,进入角色,我在实验教学的导入中,注重新、奇、特。

1.新,即新颖。随着时代的进步,知识的迅速变更,学生所处的生活情境已发生极大的变化,他们能多方位地吸收知识,知识面广,所以教师应根据学生实际,设计出新颖的导入环节。例如我在教学《磁铁》一课时,利用磁悬浮列车的例子来引入。“同学们,你们见过悬空奔驰的列车吗?”“最近日本设计出一种能悬空奔驰的列车,叫磁悬浮列车。你想知道它为什么能悬空奔驰吗?”从而让学生带着极大的兴趣开始对新知识的探索。

2.奇,即奇异。好奇是儿童的天性,好奇心是创新潜在动力,是创新的萌芽。设计奇异的导入,不但能迅速吸引学生的注意,而且能激起强烈的求知欲望。我在教学《大气压强》一课时,先做了一个对比实验,在一个锥形瓶上放了一个剥壳的熟鸡蛋,在另一个锥形瓶里倒进一点开水摇晃几下后,将水倒掉,也放上一个同样的鸡蛋,一会儿开水摇晃过的锥形瓶上的鸡蛋会慢慢地向瓶内移去,而另一个却依然不动,为什么一个鸡蛋会向瓶内移去,而另一个却一丝不动呢?学生好奇心油然而生。

3.特,即独特。独特的导入方式是一个教师教学风格上的成熟,是一个创新型教师最主要的特征之一。独特的导入设计也能启迪学生对创新的追求。如一位教师在上《惯性》一课时,匆匆走入教室,上讲台台阶时,拌脚前摔,当学生都投来焦急而关切的眼光,这时教师笑微微地站在讲台上说:“你看到刚才老师是怎样摔倒的?为什么会摔倒?”在学生回答的基础上,教师因势利导:“今天我们就来研究一下这种现象的原因。”

原电池教案范文 篇二

一、学习目标

1、掌握原电池实质,原电池装置的特点,形成条件,工作原理

2、了解干电池、铅蓄电池、锂电池、燃料电池

3、了解金属的电化,全国公务员共同天地学腐蚀

二、知识重点、难点

原电池原理、装置特点、形成条件、金属的电化学腐蚀

三、教学过程

引入:你知道哪些可利用的能源?电池做为能源的一种,你知道

是怎么回事吗?它利用了哪些原理?你知道金属是如何生

锈的吗?

新授:原电池原理及其应用

实验:4-15:①将锌片插入稀硫酸中报告实验现象。

②将铜片插入稀硫酸中报告实验现象。

③将与铁锌铜片相互接触或用导线连接起来插入稀硫酸中报

告实验现象。

④在③中把锌片和铜片之间连上电流计,观察其指针的变化。

结论:①锌片能和稀硫酸迅速反应放出H2

②铜片不能和稀硫酸反应

③铜片上有气体生成

④电流计的指针发生偏转,说明在两金属片间有电流产生

结论:什么是原电池?(结论方式给出)它的形成条件是什么?

原电池定义:把化学能转化为电能的装置叫做原电池。

形成条件:①两个电极

②电解质溶液

③形成闭合电路

讨论:1、Zn|H2SO4|Cu形成装置后有电流产生,锌片上发生了什么

反应?铜片上发生了什么反应?(可以取锌片周围的溶液

用NaOH溶液鉴别;取铜片上生成的气体检验。)

结论:在锌片周围有锌离子生成;铜片上生成的是H2

讨论:可能造成此现象的原因?俩金属片上的反应式的书写。

结论:在Zn上:Zn–2e-=Zn2+

在Cu上:2H++2e-=H2

Zn失去电子流出电子通过导线--Cu--电解质中的离子获得电子

我们把:流出电子的一电极叫负极;

电子流入的一极叫做正极

两极反应的本质:还是氧化还原反应,只是分别在两极进行了。

负极失电子被氧化,发生氧,全国公务员共同天地化反应

正极得电子被还原发生还原反应

实验:分别用两个铜片和两个锌片做上述实验④。

结论:两种情况下电流计不发生偏转,说明线路中无电流生成,铜

片上无气体生成。即两电极必须是活泼性不同的金属与金属

原电池教案范文 篇三

雾霾是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。2013年以来,“雾霾”成为人们关注的问题之一。在这一大背景下,新能源的推广和使用备受人们关注,尤其是电动汽车。结合这一环境问题的治理和化学知识的学习,将项目学习的内容确定为和环境保护有关的“化学电源”,通过探究电动汽车的能量来源学习相关概念和原理,揭开化学电源的神秘面纱,让学生能够了解新能源的使用和发展,更加关注环境的保护。

二、项目准备

1.解读课标,整合教材。

项目的实施依赖于课标的指导,因此研读课标能够准确地把握课程知识的主体性。对于化学电源的知识,课标在必修二和选修四课程模块中分别作了如下说明:

学生能够举例说明化学能与电能的转化关系及其应用;认识研制新型电池的重要性。建议通过查阅资料了解化学能转化为热能、电能在生产、生活中的应用;用生活中的材料制作简易电池;对不同种类电池的特点、性能与用途做市场调查。

学生在学习过程中能够体验化学能与电能相互转化的探究过程,了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式;通过查阅资料了解常见化学电源的种类及其工作原理,认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。建议能够完成电能与化学能的相互转化的实验探究;调查市场常见化学电池的种类,讨论它们的工作原理、生产工艺和回收价值。

根据课程标准的要求和教科书中的内容,我们将必修二中第二章第二节《化学能与电能》与选修四第四章第一节《原电池》、第二节《化学电源》的知识进行整合,形成与化学电源相关的教材资料。根据相关教材资料,确定项目实施的开展周期为13学时。

2.研讨项目,确定流程。

在确定了项目课题后,组织教师开展多次项目研讨会,对项目课题的开展和方式进行研讨。

首先,第一次项目研讨会确定了项目的目恕4尤个维度(知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观)提出项目的指引性目标。对学生的能力、态度和成果作了基本的要求。根据课程标准,我们整理出项目的概要。

其次,在之后的几次会议中,主要研讨了项目流程,并不断进行修改,最终确定了以下学习环节:

(1)创设问题:根据信息,结合一些资料卡片,让学生以此了解所学知识的背景,以此进行延伸,对所需掌握的知识、所要提高的能力、最终获得的成果有整体的认识。

(2)自主学习:结合创设问题和内容学案,由学生自主进行知识的学习。在这一过程中,对知识的分析和探讨为实践操作将奠定理论基础。

(3)总结概括:小组讨论知识的原理、构成和发展,并由教师最终对知识进行总结归纳,引导学生进行知识的整合。

(4)类比迁移:以教学资料为基础,对相关知识的了解进行迁移,可作阶梯难度学习,根据不同学生的能力进行不同内容的学习。

(5)拓展延伸:学生可利用图书馆、网络等资源,进行其他知识的学习,如化学史等。

(6)实践操作:依据理论知识的学习,进行实验操作的验证和探究,加强理论知识的理解,同时提高学生的动手能力。

(7)测评考核:对项目学习的各环节进行测评,如学生知识的掌握、思维能力的提升、动手能力的提高等。

(8)成果展示:结合课程内容和自主活动,进行小组汇报和自由发挥的成果展示,同时在项目活动中体现出学校特色、教师特长、学生特点,能够成为学生知识体系学习的有益补充。

在项目实施过程中,不断地对项目进行中反映出的一些问题及时作出修改,同时结合学生提出的一些建议,讨论其合理性和实践性。

三、体例说明

项目学习是通过一系列任务的完成,最终达成项目目标的学习方式。以“揭秘化学电源”为例,在项目学习过程中,学生将通过自主学习、总结拓展、实践操作、交流展示、测评考核等教学活动,在“做中学”,提升化学素养。

1.项目概要。

(1)从原理上认识燃料电池,能正确书写电极反应方程式。结合生活,了解生活中电池的种类,分析其结构,认识能量的相互转化过程。

(2)通过对电池的拆分,掌握能量转换的原理。结合组成成分的验证,认识研制新型电池的重要性。

(3)依据化学史知识,了解电池的发展,培养学生的环保意识和绿色化学意识,逐步形成可持续发展的思想。

2.项目活动。

活动一:课前热身。(2课时)

根据学习资料卡片的内容,进行走访了解、策划设计等,为完成项目成果做好铺垫。

[资料卡片一] 由于城市空气质量指数“爆表”,为保护公众健康,减缓大气污染程度,北京市应急办于2015年12月7日18时首次启动空气重污染红色预警。

[资料卡片二] 环保部提出,PM2.5来源是机动车、燃煤、扬尘、流动源、工业生产等。中小学、幼儿园停课,全市范围内实施机动车单双号行驶(电动车除外)。

[资料卡片三] 燃料电池的燃料是氢和氧,生成物是清洁的水;零排放,不污染环境。燃料电动车能量转化效率高,可高达60%~80%,为内燃机的2~3倍。

根据以上三个资料卡片,查阅相关资料,了解电动车动力的来源及其原理。

活动二:自主学习。(2课时)

①知识回顾――科学探究一。

回顾人教版九年级化学教科书(上册)第三单元 《自然界的水》 课题一:水的组成,[实验3-1]水的电解实验。

电解水需要的实验仪器有:电源、碳电极、硫酸钠溶液、电流表、试管、导线若干、开关。实验步骤为:将装置连接接通电源一段时间后,观察两电极上的现象,及电流表指针偏转方向。预期得到的实验结果为:在负极连接的电极上产生H2,在正极连接的电极上产生O2,且体积比为2:1。

②知识反转――科学探究二。

去掉电解水装置的电源,将两电极与小灯泡用导线相连,形成氢氧燃料电池。

实验所需仪器有:碳电极、硫酸钠溶液、电流表、试管、导线若干、开关、小灯泡。实验步骤为:将电解装置的电源拆掉,连接小灯泡,观察两电极现象,电流表指针偏转方向及小灯泡是否变亮。预期得到的实验结果为:小灯泡可以发光,两电极气体减少,电流表偏转。

③新知学习。

根据科学探究一和科学探究二,研究这两个装置的原理:

电解水:

阴极:2H++2e-■H2

阳极:4OH--4e-■O2+2H2O

燃料电池:H2-2e-■2H+

O2+2H2O+4e-■4OH-

思考与交流:

根据电流表偏转确定电流方向:从能量转移角度和电子得失守恒分析这两个装置。

电解过程:能量:电能化学能;电子得失:阴极得e-,阳极失e-。

原电池:能量:化学能电能,电子得失:正极得e-,负极失e-。

活动三:知识延伸。(2课时)

①根据下图所示信息,分析生活中使用的酸性和碱性锌锰电池原理,思考交流每种物质在电池中所起到的作用。

②查阅资料:生活中常见电池的分类及其原理,生活中常见电池的应用及发展,新型能源电池的使用。

活动四:实践操作。(2课时)。

从生活中收集各种类型的电池,类型可以有酸性电池、碱性电池、小型蓄电池、手机电池等。

拆分电池基本实验报告

组号:________

小组成员:

________________________

根据所提示的内容,完成下列操作:

1.拆分电池(尽量保持电池剖面的完整,各组自己备份照片做材料汇报用)。

实验仪器:

实验步骤:

实验拆分成分预估:

实验结论:

2.描绘电池拆分后的横截面。

3.反思与评价。

[提示信息]

(1)可做横向和纵向切割。

(2)尽量保证切面的完整性。

下次课程任务:研究电池的原理及组成成分。

根据学生收集的电池种类和数量、学生拆分实验方案的设计、拆分实验工具选择和拆分的合理性作出评价。如何才能更好地保留电池的成分,为下面进行原理学习和验证实验提供有效的例证?

根据学生所学习的知识,结合拆分电池所得到的成分,学生可以进行电池组成组分实验验证,选取酸性干电池或是碱性干电池部分成分验证,其他成分进行理论推导。

电池成分验证基本实验报告

组号:___________

小组成员:________________________

1.材料一:电池构造示意图(见65页图)

根据所提示的内容,完成下列操作:

小组讨论设计验证电池中成分的方案(每小组选择酸、碱性中的一个进行设计)。

2.实验验证。

实验仪器:

实验步骤:

实验结论:

3.反思与评价。

[提示信息]

(1)MnO2是不溶于水的黑色固体,反应后电池中产物为MnOOH。

(2)锌的氧化物及其氢氧化物具有两性。

(3)电池中还有一些其他材料需自行查资料。

学生先小组讨论设计方案,由教师进行指导,选择合理有效的实验方法。实验中学生可以通过实验验证酸性电池中的NH4Cl、MnO2、ZnCl2,以及作为负极的铝片。碱性电池中学生通过实验验证KOH、MnO2以及作为负极的铝片,但是MnOOH无法在中学实验室进行验证。

活动五:测评考核。(2课时)

根据所学知识,完成下面测评试题。(见下图)

活动六:成果展示。(3课时)

①开展“化学史―化学电源的发展”活动。收集、整理有关电池发展的历史材料,查阅有关化学电源的化学史知识,从克莱斯特被电击、马森布莱克发明德莱顿瓶,到伽伐尼认为的“生物电”,再到伏打电池、丹尼尔电池、本生电池的出现,一直到近代所使用的电池,最终以PPT的形式展示。

②开展“话剧―化学电源的历程”活动。根据化学史收集的材料,编写“化学电源的历程”剧本。通过话剧将重要的发展历史再现。

③收集和整理电池在生活中的应用资料,最终以PPT的形式展出“电池在生活中的应用和发展”。可以根据所学有关原电池的知识,自制电池(如干电池、水果电池、简易版新型空气电池等)。

结合课程内容和自主活动,进行小组汇报和自由发挥的成果展示,同时在项目活动中体现出学校特色、教师特长、学生特点,能够成为学生知识体系学习的有益补充。

3.项目交流。

实现自我评价和反思。对原电池原理、装置和反应方程式、常见原电池的种类及原理知识进行整理,结合实验操作的验证和探究,加强理论知识的理解,提高动手能力,对知识的掌握、思维能力的提升、动手能力的提高、科学知识的学习等有一个全面的认识。

4.科学视野。

新型电池在中国的发展

《中国新型电池供需预测与投资前景分析报告》指出,研制新型电池都遵循这样一个方向,即自重小、体积小、容量大、温度适应范围宽、使用安全、储存期长、维护方便。应用于空间技术方面的电池还特别注意性能可靠、密封性好,能经受得住各种严酷的空间环境和发射环境的考验。新型电池是发展能源技术、提高能源生产和利用效率的主力军,随着中国快速发展的经济对新型电池需求的增加,中国政府将继续在政策、资金等方面支持新型电池的研究与发展。

(1)太阳电池。

目前常用的太阳电池是由硅制成的,一般是在电子型单晶硅的小片上用扩散法渗进一薄层硼,以得到PN结,然后再加上电极。当日光直射到渗了硼的薄层面上时,两极间就产生电动势。这种电池可用作人造卫星上仪器的电源。除硅外,砷化镓也是制作太阳电池的好材料。

(2)原子电池。

据1975年的报道,当时国外正对第一个原子电池进行测试。这个可输出20瓦,质量为1398kg的原子电池已沉入北海海底,向邻近的海洋测量站供电。这种电池密封在长84cm,直径69cm,铅外壁厚10cm的圆柱体中。它的核心部分是锶90。当锶衰变时,它产生相当于300W的热能,然后通过热电发生器将热能转化为电能。最后输出的电功率是20W,电压28V。据称这种原子电池不需维护,至少可用5年,估计可用10年。《自然》杂志日前报道:开发具有高能量密度的电极材料对提升锂离子电池的性能十分重要。一种包含非正常锂储能位点的多孔二氧化钼材料,其首次的放电容量达到1814mAhg-1,

是理论值的两倍多。这种过渡金属的纳米孔洞有意想不到的高储能反应发生。作者称这一发现或许为设计新型电池系统提供了思路。

(3)可充放电池。

西安交通大学研究成果表明:钼替代锂作为电极,极大地提高了电极的性能,电池的储电量可以提高7~8倍,而且重复充电次数也提高了近100倍。我国在世界上率先突破钼电池电极的制造难度,成果突破了钼电池耐腐蚀性差的缺点。

美国研究人员近日发明了一种以金纳米线为材料的新型电池,可以反复充放电数万次。

四、项目总结及评价

项目实施过程中,学生每完成项目任务,教师和学生都要做出总结,分析、反思这一课题出现的问题,及时对下一个项目任务计划做出调整,力求达到最好的教学效果。实际项目开展过程中,力求各小组体现良好的合作精神。但过程中也出现了一些问题,如在活动四中,学生收集的电池种类多,教师对学生电池拆分实验方案的指导存在一定的困难。这对教师的知识储备提出了挑战,但同时也促进了教师专业水平的提升。电池组成成分的验证,在现有实验条件下很难全部完成,我们只能选择一部分成分进行验证,其他物质只做理论分析。

1.教学目标达成评价。

在项目开展中,学生表现出了极大的热情、丰富的想象力和活跃的思维,一次次碰撞出闪亮的思维火花,推动着课程的进程。学生对化W知识的学习方法和态度上有了明显的改善。学生的学习不再是以枯燥的被动接受知识为主,课堂气氛逐渐活跃,学生了解到兴趣是学习的第一推动力,学生懂得了主动学习和自主学习是最有效的学习方式,最初制订的三维目标基本达成。

原电池教学设计 篇四

学习目标

初步认识原电池概念、原理、组成及应用。体验化学能与电能相互转化的探究过程

教学过程

电能是现代社会中应用最广泛,使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称电力。例如,日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么,电池是怎样把化学能转变为电能的呢?

一、原电池实验探究

【实验探究】(铜锌原电池)实 验 步 骤 现 象

1、锌片插入稀硫酸

2、铜片插入稀硫酸

3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸

【问题探究】

1、锌片插入稀硫酸中有什么现象?写出反应的离子方程式。稀硫酸

铜片插入稀硫酸呢?

2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中, a.现象又怎样? b.锌片和铜片上变化的反应式怎样书写? c.电子流动的方向如何?

3、探究1和探究3发生的反应一样,为什么探究3会产生电流? 1.原电池概念:_______能转化为_________能的装置叫做原电池。

2.实质:一个能自发进行的氧化还原反应,若能设法使氧化与还原分开进行,让电子的不规则转移变成定向移动,便能形成电流。即将化学能转化成电能的形式释放。

3.原理:(1)当铜片与锌片不连接,一同浸入稀硫酸铜溶液时,锌直接把电子给了_________,反应的离子方程式为_____________________________,反应把_________转化为_________。

(2)当铜片与锌片用导线连接,一同浸入稀硫酸铜溶液时,由于锌比铜活泼,锌容易_____电子被_________成Zn2+进入溶液,电极反应式为_____________________。锌片上的电子通过________流向_________,溶液中的______从铜片上______电子,被______成______.电极反应式为________________________.反应的总方程式是______________________。

反应是将_______________转化为_______________________.二、原电池的构成条件

1、活泼性不同的两电极:负极(相对活泼的金属), 正极(相对不活泼的金属或非金属导体)

2、电解质溶液

3、形成闭合回路(导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液

4、自发的氧化还原反应(本质条件)思考:

1、锌铜原电池的正负极可换成哪些物质?保证锌铜原电池原理不变,正负极可换成哪些物质?(C、Fe、Sn、Pb、Ag、Pt、Au等)

2、锌铜原电池中硫酸能换成硫酸钠吗?

3、判断是否构成原电池,是的写出原电池原理。

(1)镁、铝/硫酸;锌、碳/硝酸银;铁、铜在硫酸中短路;锌、铜/水;锌、铁/乙醇;镁、铝/氢氧化钠;硅、碳/氢氧化钠

4、请将氧化还原反应 Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+设计成电池: 此电池的优点:能产生持续、稳定的电流。

(1).什么是盐桥? 盐桥中装有______________和______________。

(2).盐桥的作用是什么? 可使由它连接的两溶液保持电______,锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上 ___电,盐桥中的_______ 流入,而使溶液呈中性。铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了____电,盐桥中的_______ 流入,而使溶液呈中性。

盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移,使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。

导线的作用是传递电子,沟通______电路。而盐桥的作用则是沟通______电路。

三、原电池的工作原理: 负极反应:_____电子(_____反应), 正极反应:_____电子(_____反应)电流方向:____→_____ , 电子流向:______→________

电解质溶液中离子运动方向 : 阳离子:向_______极区移动, 阴离子:向_______极区移动

总反应==正极反应+负极反应(复杂的电极反应:总反应-简单的电极反应)四。原电池的应用

1.原电池可加快反应速率 2.利用原电池反应现象可判断金属的活泼性

原电池教案 篇五

纵观近几年的高考试题,我们不难发现各种各种的探究性试题不断出现,这正是新课标理念在高考中的体现,同时也为我们教学指明了方向。传统的教学模式基本是以教师的讲授为主,学生只是被动的接受者。然而,新的教学模式则更加强调学生的主体地位,让学生从被动的知识接受者转化为主动的学习者,更加注重学生通过自主学习、合作探究等方式来学习,教师只是进行适当的指导。探究,顾名思义就是探索和研究。探究式教学就是以探究为主的教学模式,在具体教学中,教师对学生进行适当的指引,学生利用已有知识通过自主学习、合作探究、小组讨论等方式尝试解决问题,进而将所学新知识系统地运用到解决实际问题中来。

二、探究式教学在高中化学教学中的实施

(一)创设情境,引导探究

情境教学是让学生提高探究能力的强大动力,教师可以通过化学实验来创设情境,例如我们在化学实验中调整实验顺序和改变反应物来让学生提高主动参与学习的积极性。也可以利用生活中的小常识来创设情境进而激励学生用课本知识解决生活中的实际问题,例如我们切了一个苹果,吃了半个另外半个苹果就会“生锈”?热水壶使用多了就会有水垢,怎么才能快速的去除水垢?豆腐与菠菜为何不能在一块炒呢?当教师提出这些问题后,学生的学习主动性就会立马提高。再者我们可以利用学生的疑问来创设情境,在学习的过程中学生会有很多的疑问,遇到了问题学生就有想解开问题的动力,所以让学生在课堂中积极讨论和辩论也是一种创设情境的好方法。

(二)立足课本,开展探究

关于探究性学习我们可以分为进入问题阶段、实践体验阶段、表达交流阶段三个阶段,化学科目的探究主要围绕培养学生“问题”意识,让学生去有了疑问是探究性学习的重要前提。著名教育家卢梭曾说经教育不在于告诉学生一个答案,而是教会学生去解决问题。问题能激发学生的兴趣和思维,让学生去主动研究解决问题的办法,如果学生没有问题的话学生的思维出现空置,真正的学习是不可能出现的。所以教师一定要依托学科特点,进行开放性和综合性为一体的教学。化学科目的探究类型可以有实验探究、调查探究、文献研究探究。实践探究等。化学科目所涉猎的问题可以涉及到物质性质、用途、实验操作与改进、社会热点等。课题的选择可以采用贴近生活和研究效果明显的课题进行研究。

(三)探究案例,抛砖引玉案例

1、电池原理探究问题提出:我们日常接触到的电池怎么做到化学能和电能的相互转换的?构成电池的主要条件是什么?问题探究:电池的基本原理探究(铜锌电池)。能否设计一个实验,让铜片在稀硫酸溶液中产生氢气呢?教师将学生分组,要求学生按照实验方案完成实验并提醒学生注意在实验中出现的现象,方案一中铜片和锌片不接触,一并放入稀硫酸溶液中,方案二将铜片和锌片接触一并放入稀硫酸溶液中,方案三将铜片和锌片用导线链接并放入稀硫酸溶液中。在方案二中的实验中导线中是否有电流通过,如果用实验证明?可以在导线中链接小灯泡或者在导线中连接电流计。通过实验我们发现装有电流计和小灯泡的导线中有电流通过。由此引出原电池的基本概念,然后教师趁热打铁问为何在铜锌电池装置中会有电能产生?引导学生分析实验的原理。我们可以通过多媒体来演示实验原理,多媒体演示中电流的方向和指针的偏转都可以现实,同时锌片发生了溶解,锌原子失去了电子,并通过导线流向铜片,氢离子在通篇上嗲到了电子产生氢气,通过微观的展示学生对铜锌电池有了更为直观的认识和了解,教师在此基础上引导学生写出电极方程式。学生在这个自己动手的实验中发现了化学能转化为电能,金属性质比较活泼的一极负极,负极丢失电子并发生氧化反应,不活泼的一极作为正极得到电子并发生还原反应。在探究实验中,学生们依据自己的设想和实验用具进行实验,教师在实验过程中可以适当的在各个小组中进行指导,这样做可以降低学生自主实验的难度,又可以充分的发挥学生的自主性。在实验中教师可以引导学生利用碳棒、玻璃棒和铜棒作实验,也可以用糖水等做实验,在这样的实验中,教师参与其中和学生深层次对话进行引导和启发。在开展多种形式的实验后教师让学生总结并归纳原电池的构成要件,学生们总结说用两种不同性质的金属作电极,一端发生氧化反应,一端发生还原反映并在两极相连后形成闭合电路。

三、结束语

开展探究性实验,一方面让学生在探究中找出其中的规律和方法,学生在积极主动的实验过程中获取知识,加深对知识的理解并得到必要的拓展。另一方面学生的创新精神和实践精神都得到培养和提高,学生学形成了学以致用的理念。

作者:吕国栋 单位:辽宁省本溪市第二高级中学

参考文献

[1]探究实验在化学教学中的应用[J].李战胜。科技风。2015(08)

[2]探究实验在高中化学教学中的应用[J].周新华。现代企业教育。2013(16)

[3]在化学实验中培养学生的观察能力[J].高如怡。中学化学教学参考。2002(Z2)

原电池教案 篇六

关键词:原电池;人体电池;实验探究及设计

文章编号:1005C6629(2017)2C0061C03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

高中化学新课程重点突出了实验的重要性,通过实验使基础实验贴近生活、贴近社会,强调要使学生形成绿色化学理念,拓展了化学实验的功能,突出了科学探究实验的作用。同时尽可能地创造机会加强学生进行分组实验和探究实验,以此来巩固化学知识、操作方法和实验技能,提高他们的科学创造能力和素养。下面笔者就多年的教学经验和实践,对原电池学生实验[1]进行了探讨、设计与改进,浅析如下:

1 设计理念

在高中化学知识体系中,电化学是一项十分重要的内容。原电池是电化学的基础,在高考试题中占有较高的比例,主要渗透在有关氧化还原反应、化学反应能量的变化的考题中。所以,教师应根据学生的具体情况,运用有趣、高效的教学方法来吸引学生、引起学生对电化学学习的兴趣[2],并通过适当的实验来调动学生学习电化学的积极性,培养学生分析问题、解决问题的能力。

2 教材分析

2003年人教版高中化学教材选修4第72页“科学探究”中,在研究电极材料对电池效率的影响时,只是提示可以使用两片不同的金属片、砂纸、滤纸、食盐水、导线、灵敏电流表,让学生进行自主探究,设计原电池并进行分组实验。

3 教参分析

人教版《化学反应原理教师教学用书》第84页“活动建议”中给出的方案是分别用Cu、Ag(正极)和Zn、Fe、Al(负极)组成原电池的两个电极,用导线分别将正、负极与灵敏电流计相连,将4层滤纸夹在正极片和负极片之间(务必使两极与滤纸紧贴在一起),再滴入食盐水浸湿滤纸做实验,并观察它们的差异。该学生实验虽然装置简易、操作简单、现象明显,但也有不足之处:学生需要不断地更换电极,然后作对比实验,并且每次做实验时很难控制单一实验参数。

4 实验改进

针对以上实验方案的不足,我们设计了“人体电池”,经改进后的实验证明,效果比较理想,使整套装置更便于学生的自主探究,同时具有操作简便、材料易得、节约试剂(药品)、绿色环保、新颖独特和生动有趣等特点[3]。

4.1 实验仪器及用品

铝片、锡片、铜片、锌片、铁片、石墨棒、NaCl溶液(1 mol・L-1);砂纸、导线、滤纸、灵敏电流表、镊子、50mL烧杯

4.2 实验原理

原电池是化学能直接转化为电能的装置。其工作原理是靠电池内部自发进行氧化、还原等化学反应的结果,这种反应分别在两个电极上进行。当外电路闭合时,在两电极电位差的作用下即有电流流过外电路,同时在电池内部发生电荷传递[4]。

本实验设计的“人体电池”,依靠人体当导体,左手和右手分别触碰的金属(或者是石墨棒)当做原电池的两个电极,两个手掌上的汗液中有盐分,即盐溶液,充当了电解液。当左手和右手同时和电极板触碰时,就相当于构成了闭合回路,由于两个电极电位存在差异,即有电流产生。

但是由于个体差异,手掌上的汗液可能较少,所以实验时需要涂抹适量的食盐水。在实验前,我们随机挑选了8位学生,分别测了他们的内阻,内阻在900~1200欧姆之间,然后采用灵敏电流表测量实验中的电流。由于每位学生的人体内阻不同,从而导致产生的电流大小也不同。

4.3 实验设计

“人体电池”装置如图1所示。

4.4 实验步骤

(1)配制1 mol・L-1的NaCl溶液50mL。

(2)将锌片用导线与灵敏电流表负极相连,铝片、铁片、锡片、铜片、石墨棒先用导线并联,再与灵敏电流表的正极相连。

(3)用砂纸打磨金属片的表面,用镊子夹取棉花蘸取食盐水涂抹电极板表面。

(4)首先让学生的左手触摸锌片,右手可以分别触摸铝片、铁片、锡片、铜片、石墨棒,同时记录灵敏电流表指针偏转大小及方向(见表1)。

(5)让小组内两位同学手牵手,让一位同学的左手触摸锌片,另一位同学的右手可以分别触摸铝片、铁片、锡片、铜片、石墨棒,同时记录灵敏电流表指针偏转大小及方向(见表2)。

4.5 实验结果

4.6 实验讨论

(1)通过探究活动,讨论哪两种金属组成原电池的正、负极时,产生的电流较大[5]?

(2)电路中原电池释放电流的大小除了受金属活动性影响以外,还与哪些因素有关?

4.7 实验说明

(1)实验所用的铜片、锌片、铁片的大小需要相同。

(2)实验时,如果手上的汗液较多,电极板上可不必涂抹NaCl溶液。

(3)依每个学校实验条件,可以随意更换不同的材质(金属),不仅可以激发学生的学习兴趣,还能培养学生的探究意识。

(4)实验时,根据灵敏电流表指针偏转幅度,就可以判断电极的活泼性差异大小。

(5)实验时,如果灵敏电流表指针偏转反向,则证明组装成的原电池的正、负极反向。

(6)可以得出结论:原电池输出电能的能力取决于组成原电池电极材料的氧化还原能力。

5 学生收获

通过本实验,不仅对教材中的探究性内容进行了深刻挖掘,同时对教材中某些不适宜探究性教学的内容进行了适当的改进,补充了一些问题情境,拓展了教材的思想与内涵,突出了实验的基础作用。这不仅使学生明白人体是一导体以及安全电压等知识,而且提高了学生的基本实验技能,也使学生有了亲身体验并掌握一些常规的生活实验规律,感受到科学就在身边。这是笔者在学生实验中探究原电池形成条件时的一点经验总结,在今后原电池设计的教学中,还会不断地探究、改进,采用更科学、更贴切的教学方法。

参考文献:

[1]郑晓红。几则电化学实验的改进与创新[J].化学教育,2015,(3):70.

[2]于永明。若干电化学微型实验的设计[J].化学教学,2013,(7):44.

[3]许国霞,常季春,姚建军。原电池的微型化演示实验[J].化学教育,2013,(8):62.

原电池教案范文 篇七

关键词:范例教学;概念界定;实践;认识

高中化学教学需要兼顾几个统一,即:教学和教育的统一;问题的学习和系统知识的学习的统一;掌握知识与培养能力的统一。怎样才能在有限的课堂教学时间内实现以上目标呢?笔者认为,范例教学为广大教师提供了一种很好的模式。

一、范例教学的概念界定

范例教学最初是由联邦德国历史学家H・海姆佩尔提出来的,目的是通过“典型的离子”“好的例子”“特别清楚的例子”的教学,来减轻学生的负担,发展学生的能力,这与我们新课改提倡的教育教学目标相吻合。范例教学丰富了我们的教学方式,让课堂教学变得更有活力,让学生的学习变得更明白。

与传统教学相比,范例教学使课堂学习的线条更清晰、目标更明确。如:离子反应方程式书写的教学,教师通过若干个典型的例子,将要教给学生的规律和书写技巧展现在学生面前,让学生在教师的案例示范中总结离子方程式的书写规则,学习较难离子方程式书写的思维步骤,通过由“个”到“类”的迁移应用,让学生掌握和应用知识,达到最终学习目标。

二、范例教学的实践

在范例教学中,我们可以以布鲁纳(Btuner)的知识构建观点和皮亚杰(Piaget)的认知发展论为理论基础,以信息加工为主要策略,通过“教师呈现范例帮助学生学习新知识”“学生选择范例验证知识”和“学生运用知识创造范例”三个不同阶段对学生进行多种智能的训练,包括:观察、分析、比较、分类、记忆、推理、判断、想象、创造等,帮助学生实现由具体到抽象的知识构建,促进认知能力由低级向高级发展。范例教学模式中的师生活动见下表:

以下是笔者在《原电池原理》中应用范例教学的教学实践。

流程一:初识原电池

在新课教学中,原电池原理对学生来说是一个完全陌生的概念,教师的讲授式教学虽然能让学生接受,但不利于学生真正掌握原电池反应的本质。在本案例中,通过流程一,教师很自然的引导学生将原电池反应与氧化还原反应建立起联系,知道原电池反应本质上就是氧化还原反应的实践应用。

流程二:再识原电池

通过流程二中教师提出的具体问题,引导学生着重观察得出原电池的构成要件,进一步理解了原电池的放电过程。在传统的讲授式教学中,虽然通过教师罗列原电池的组成结构,学生也能很好地记忆和掌握,但不利于学生的主动学习和建构能力的培养。

通过上述流程一和二的教学,教师用“锌-铜-硫酸铜原电池”这一“个例”向学生示范了原电池为什么能放电和怎样才能放电这些化学电源的最基本的知识,也教给了学生最基本的观察、思维方式,为学生后续阶段的自主应用打好了基础。

流程三:应用原电池

范例教学的最终目标是学生在“个例”学习之后,能举一反三,实现学习的迁移和知识的实际应用。流程三通过学生应用原电池原理设计原电池、对生活中的化学电源的再分析,将本节课中的范例作了“类”的迁移,实现由“学化学”到“用化学”的转变。

三、对范例教学的认识

1.范例教学法是提高课堂教学效率的重要途径

在传统教学模式下,学生课业负担繁重、课堂效率低下,许多课后练习也属于机械式的重复劳动。范例教学则通过具体的事例,以点带面,将基础知识系统化,将分散的知识点进行了系统的整合,学生通过范例的实践,理解和掌握知识并知道了如何应用知识来解决实际问题,了解如何应用旧知识解决新问题,从而达到举一反三的目的,形成学习迁移能力,达到少课时、轻负担、高质量的要求,提高课堂学习效率,切实减轻学生的课业负担。

上述案例中,教师在对锌-铜-硫酸铜原电池放电的原理与原电池的组成结构的范例教学时,摒弃了零乱、复杂的记忆性知识,将原电池最本质的知识(即原理和组成结构)有序地教给学生,让学生对原电池有了一个比较系统而清晰的认识,提高了课堂教学效率。

2.范例教学是培养学生能力的有效途径

学校教学的最终目标是培养具有真才实学的人,因此,教学应首先着眼于学生能力的培养,其次才是使学生掌握广博的知识。传统教学中,教师只重视百科全书式的知识传授,学生则依赖于教师和教材,死记硬背那些零碎无系统的书本知识,导致学生负担加重,教学质量不断下降。采用范例教学的目的主要是改变这种“学不能用”的状态,将教材中根本的、基础的、本质的内容通过范例教学,来提高学生的独立思考能力和判断能力,培养学生学习的主动性和创造性。

上述案例中,学生通过范例的学习,理解了原电池的原理,并通过自主设计原电池和理解生活中的化学电源(锌锰干电池)的方式将所理解的知识进行了应用,这是范例教学中能力教学功能的体现,即通过范例教学,帮助学生发展自身的能力,培养学生良好的思维品质,为今后更好地进行独立思考和科学探究奠定坚实的基础。

3.范例教学有助于开阔学生的视野

范例教学具有开放性,是一种从特殊到一般、由点到面的开放式的教学,它不同于封闭式的、条条框框式的传统教学,有利于培养学生开放的视野。而且,这种点面结合的教学思路,开放视野的形成,可以激发学生对那些与范例相关的内容作进一步探索的欲望,利用掌握的一般指导认知特殊的事物,使学生的学习不再局限在课堂上,而是延伸到学生的整个学习和日常生活中;不再囿于单一的学科,还将触角伸向其他知识领域;不仅善于接受知识还学会了自己去探究知识,从而习得社会化学习和终身学习的能力。

尽管在实际教学中,教师因为设计范例而增大了备课难度,增加了备课时间,也出现了由于教师自身水平和见识的不足而带来的范例资源匮乏,但从长远来看,只要教师能坚持应用范例教学,用心积累范例素材,完善范例教学的理念,范例教学的优越性一定能得到体现。

参考文献:

[1]刘雍潜。学与教的理论与方式[M].北京大学出版社,2011.

原电池教案 篇八

关键词:质疑;预习;情景;实验

我有八位好朋友,肯把万事指导我。你若想问真名姓,名字不同都姓何:何事、何故、何人、何时、何地、何去、何如,好像弟弟与哥哥。还有一个西洋派,姓名颠倒叫几何。若向八贤常请教,虽是笨人不会错。——陶行知

陶先生这句话告诉我们学习知识,了解“万事”,“问题”是最好的形式。下面,笔者就高一化学必修2的《化学能转化为电能》谈一谈我在教学中对问题教学法的使用。

一、养成课前预习的好习惯,鼓励学生课前质疑

“学起于思,思源于疑。”一个小小的疑问就像投入湖心的石子荡起层层的涟漪,使学生无疑而有疑,有疑而思解,解疑而心悦。在预习时,可以先给学生几个浅显易懂的小问题,让学生带着这几个问题去阅读,把握课本内容的脉络。

问题1:在前面我们已经知道化学能可以转化成为热能,是所有的化学反应都能转化为热能吗?

答案:只有生成物能量高于反应物能量的化学反应中化学能才能转化为热能,如果生成物能量比反应物能量低,则有热能转化为化学能。

问题2:Zn-Cu-H2SO4原电池中,正、负极分别是什么?

答案:负极:Zn,正极:Cu。

善于提出问题的学生无疑是会思考的学生,在预习的过程中,学生也会提出自己的疑惑,如为什么电子会从Zn流向Cu?为什么H2会从铜上放出?

二、巧妙设置问题情景,引导学生主动质疑

问题解决是一种智力活动,智力活动只有在和谐的气氛中进行才能取得好质量和高效率。情绪心理学家曼德勒认为“环境刺激引起认知解释,认知解释引起唤醒的知觉,唤醒的知觉导致情绪体验。”

原电池的原理在生产生活中的应用是非常广泛的。一些有趣的生活情景,很容易引起学生的兴趣。

“我的邻居陈太太自从去年出了车祸之后,就性格变得暴燥,经常失眠、头痛,连医生也找不出原因呢。”(学生充满好奇,开始各种各样的猜测)

“我经过和她仔细交谈,详细了解,才知道,问题竟然出在她的牙上呢。”

“车祸毁掉了她的两颗门牙,她就包了一颗黄金的,——这可显得她很有钱呢,另一颗是不锈钢的——结实着呢。”

这两颗牙怎么会成了造成陈太太脾气的罪魁祸手呢?大家学了《化学能转化为电能》,自己找找答案吧!

三、注重发挥实验功效,促进学生大胆质疑

化学从本质上讲是一门实验科学,化学规律的发现和化学理论的建立都必须以严格的化学实验为基础,并受到实验的检验。中学化学实验教学不仅是发展学生思维、锻炼学生能力的重要渠道,同时也是对学生进行创新教育的有效途径。

在化学实验中为什么会有发光、变色、沉淀、产生气体和状态的改变这些现象呢?其中蕴藏着什么样神奇的原理呢?

原电池的设计是一个操作简单、现象明显、安全系数高的实验,很适合学生分组操作。

实验1:将Zn片、Cu片分别投入到稀硫酸中,观察现象。

实验2:将Zn片、Cu片、电流计用导线连起来插入到稀硫酸中,观察现象。

实验3:将Zn片、Cu片、电流计用导线连起来插入到无水乙醇中,观察现象。

问题5:构成原电池的条件有哪些?

答案:

①有活性不同的电极;

②有电解质溶液或熔融的电解质;

③形成一个闭合的回路;

④有能自发进行的氧化还原反应。

实验4:将干电池的正负极和电流计用导线连起来,观察指针偏转方向。

问题6:和Zn-Cu-H2SO4原电池中电流计指针偏转的位置相比较,则Zn-Cu-H2SO4原电池中正负极分别是什么?

答案:经过比较得出,在Zn-Cu-H2SO4原电池中,Zn是负极,Cu是电池的正极。

问题7:我们可以从哪些方面判断一个原电池中的正负极呢?

答案:负极是较活泼的一极,是失去电子的一极,电流流入的一极,是发生氧化反应的一极,是电解质溶液中阴离子移向的一极。是质量减少的一极。

正极是不活泼的一极,是得到电子的一极,电流流出的一极,是发生还原反应的一极,是电解质溶液中阳离子移向的一极。是有气泡产生的一极。

四、充分发展抽象思维,提倡深度质疑

我们知道,事物的发展因波浪式推进而受到时间、空间的制约,人类对事物的本质常不是一蹴而就的。在学习中存在的问题,学生也不是一下子就可以弄通、弄透。总是在学习的过程中,不断地提出疑问,寻得解释,又提出新的疑问。

经过预习和学习,学生已经了解了原电池的基本原理,但是,原电池的本质学生了解了吗?除了带着疑问预习和学习,在学习后的对学习内容深深地反思,归纳出事物发展的规律,才是“大进”。

问题8:原电池的构成一定需要导线吗?

答案:原电池的构成不一定需要导线,正极和负极相接触,或者正极和负极混合在一起都能使电子顺利流动,形成原电池。

问题9:分析Fe-Cu-FeCl3、H2-O2-NaOH、Zn-Ag2O-KOH、Pb-PbO2-H2SO4这几种原电池中,哪一极是负极,哪一极是正极?

原电池教案 篇九

笔者以《化学必修2》(人教版)第二章化学反应与能量第二节原电池的教学过程为例。

【课堂实录】

第一步:激趣引题

【教师引入】用图片展示生活中应用到的各种各样的电源,大家平常只是用到这些电池,有没有想过这些电池是怎么工作的?如果在某些极端条件下怎样自己制造电池?我们今天的任务就是探究电池的工作原理。

【学生实验1】如图1,将石墨棒插入到稀H2SO4中,现象:石墨表面没有气泡产生;

【学生实验2】如图2,学生看到石墨表面有气泡都表现得非常惊奇,在这就构成了认知冲突,激发了学生进一步探究的欲望。

【提出问题】为什么图2中石墨表面会有气泡产生?

第二步:解疑导拨合作探究

合作探究能促进学生思想情感交流,培养团结协作精神,构建民主和谐气氛,养成良好个性品质。此时,教师眼观六路,耳听八方,做巡视指导工作,不断点拨、强化学生的合作探究。

【学生分组讨论】最后得出一个猜想: Zn失去的电子通过导线到达石墨表面,然后H+在石墨表面得到电子变成了H2.

教师在巡视过程中会发现有不少学生认为Zn失去的电子通过稀H2SO4到达石墨表面,教师应敏锐地发现学生认识上的误区并指正。

【教师解释】我们知道导电的机理有两种:一为金属或石墨中自由移动的e-,二为电解质溶液中自由移动的离子,e-和离子是不同的粒子,反过来也就是说,电子只能通过金属导体或石墨,离子只能通过电解质溶液。

【教师引导】如何设计实验验证我们的猜想或者说验证导线中存在定向移动的电子?

【学生分组讨论】得出一个方案:在导线上接入电流表,如果电流表指针偏转,则猜想正确,若电流表指针不偏转,则猜想不正确。

【学生实验3】如图3,现象:电流表指针偏转,则说明猜想正确,即Zn失去的电子通过导线到达石墨表面,然后H+在石墨表面得到电子变成了H2.自己的猜想得到实验的验证,学生的成就感油然而生。

第三步:明理强化实践探究

【教师总结】这就是原电池的工作原理,如果将电流表换成用电器,则可用外界提供电能。

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