1、教学设计教学主题化学能转变成电能-电池一、教材分析“电池”编排在化学反应原理的化学反应的热效应、电能转化为化学能电解之间。本节以“能量转化”为主线，先介绍定量描述化学反应的热效应，再介绍电能与化学能相互转化的具体形式电解和电池。先学热化学后学电化学、先学电解后学原电池，符合学生的认知规律，降低了学生学习难度可以提高学生的学习效率。第 3 节化学能转化为电能电池又包含三部分内容，其先后顺序分别为原电池的工作原理、化学电源、金属的腐蚀与防护，先学习原理，然后再学习原理的应用，体现了原理的价值和功能。原电池作为化学电池的一种，不仅与物理学中的电学有重要的联系，还与化学学科中的几大领域也有着密切的关联
2、。原电池工作的本质就是发生自发氧化还原反应，原电池能够产生电流是由于原电池的两极存在电势差，而造成电势差的原因就是两极物质的得失电子的能力就不同。物质的结构决定着物质的性质（氧化性和还原性）和氧化还原电对的电极电势，从而影响了氧化还原反应的过程和反应的方向以及限度，实现了物质的化学能到电能的能量转化。原电池与化学学科的分支领域有着密切的联系，例如，物质结构、物质性质、化学反应、能量转化、反应方向和限度、分析化学、物理化学以及材料科学等。所以，有关原电池的研究是非常有价值的，对于学生化学学科的学习也是有很大的帮助的。二、学生分析学生在学了氧化还原反应知识的基础上，必修一也学了到原电池的功能即将化
3、学能转化为电能在选修中又掌握了热化学和电解的知识，从物质的反应、微粒的运动、能量的转化等各个角度，为原电池的学习奠定了基础。三、教学目标知识与技能:了解原电池原理，知道原电池中电子、离子的运动方向、电极反应之间的关系；能写出简单电池的电极反应式和电池反应式。过程与方法：通过铜锌原电池电流形成过程的探究，认识到微粒运动（导线中电子和溶液中阴阳离子的运动）和物质变化（电极反应）的内在联系；通过比较分析单液电池和双液电池的异同，拓展对化学反应的认识，更加深刻理解原电池。情感态度与价值观：在化学学过程中体验并享受探究带来的快乐，感受化学世界的奇妙；增强联系实际学习化学并将化学知识应用于生活的意识。四、
4、教学环境(,)简易多媒体教学环境 (,)交互式多媒体教学环境 eq (,)网络多媒体环境教学环境 移动学习 其他五、信息技术应用思路（突出三个方面：使用哪些技术？在哪些教学环节如何使用这些技术？使用这些技术的预期效果是？）200 字在课堂教学过程中，引入精美图片、简单动画引导学生思考、理解问题 。实验探究环节一方面利用手持技术测量锌粉加入前后硫酸铜溶液的温度变化,学生能更直接感受氧化还原反应中的热效应;另一方面使用平板电脑拍摄实验现象并展示,便于存留瞬间实验现象并进行分析。微课“有盐桥的原电池工作原理”用于课前预习，提升学生自主学习能力。六、教学流程设计教学环节（如：导入、讲授、复习、训练、实
5、验、研讨、探究、评价、建构）教师活动 学生活动信息技术支持（资源、方法、手段等）引入、讲授【创设情景】用猕猴桃、锌片、铜片、导线、音乐贺卡，组装起来形成回路，音乐贺卡产生了美妙的音乐，同学们能解释其中的奥秘吗？【板书】一、原电池原理1原电池：将化学能转化为电能的装置。回答：形成原电池，产生电流。PPT课件音乐贺卡活动探究【实践活动】在学案对应的方框中画一个 Cu-Zn 原电池（稀硫酸做电解质溶液），标出正负极，写电极反应式，找两个同学板书。【评价并讲述】 Zn 作负极失电子变成 Zn2+，电子经导线到达 Cu 片表面，Cu 做正极，溶液中的 H+在 Cu 片表面得电子生成 H2。在学案上画 C
6、u-Zn原电池（稀硫酸做电解质溶液）,标出正负1.手持技术测量实验 1温度【设问】结合所画原电池装置，形成原电池必须满足哪些条件呢？【板书】2.原电池形成的条件。原电池可以分为外电路和内电路，外电路是电极上连接的导线，电子从负极流向正极形成电流，内电路是电解质溶液，阴阳离子定向移动形成电流，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。极，写电极反应式。回答：自发进行的氧化还原反应；两种活泼性不同的金属或金属与导电的非金属做电极；电解质溶液；闭合回路。回答：使溶液保持电中性。变化2.平板电脑拍摄实验现象。【设问】负极不断有 Zn2+产生，正极不断消耗 H+，那么阴阳离子向两极定向移动对电解质溶液有什么作
7、用呢？ 原理探究【讲述】根据原电池原理，我们知道 Cu-Zn 原电池工作时应该有 3 个现象：Zn 片不断溶解；Cu 片表面产生气泡；电流表指针偏转。实际上与我们所预测的是否一致呢？现实与理论上往往是有差别的，要想搞清楚这个问题，我们需要借助于实验进行探究。【实验探究】组装一个 Cu-Zn 原电池，观察和记录实验现象。实验用品：灵敏电流计、烧杯、导线、电极（锌片、铜片）、稀 H2SO4溶液实验要求：仔细观察闭合回路和断开回路（取出铜片）锌片、铜片、电流表的变化并如实记录现象。巡视全场，适时指导。小组合作进行探究实验，并观察分析。PPT常见化学电源的化学反应【成果汇报】请各组派一名代表汇报实验成
8、果。 实验现象：Zn 片 表面产生大量气泡；Cu 片表面少量气泡；电流表指针偏转。【设问】Zn 片表面为什么会产生气泡？【追问】若将该原电池作为实际电源，它存在哪些缺陷呢？【板书】二、原电池的完善缺陷：能量转化率低；断开电路后，Zn 片仍然在反应。思考并回答： Zn片不纯，自身能形成原电池。讨论后回答：能量转化率低；断开电路后，Zn 片仍然在反应。【讲述】导致 Cu-Zn 原电池缺陷的根本原因是 Zn 电极放在稀 H2SO4溶液中。【设问】怎样才能避免 Zn 与稀 H2SO4溶液的反应？【板书】改进：将 Zn 与稀 H2SO4溶液分开。【追问】两电极应该分别置于什么电解质溶液中呢？【追问】两电
9、解质溶液要靠什么连接才能形成闭合回路呢？【讲述】我们改造出来的这个装置能正常工作，形成电流吗？我们依然要亲自动手实验。讨论后回答：Zn 片与稀H2SO4溶液分开。Cu 电极放在稀H2SO4溶液中，Zn电极最好放在ZnSO4中，这样溶液成分比较稳定。内电路是断开的，要想实现阴阳离子PPT铜锌原电池工作原理原电池构造，反应式的定向移动，两电解质溶液间必须要依靠含电解质溶液的导管做桥梁。【实验探究】按改进后的装置图连接装置进行实验，记录实验现象。实验用品：灵敏电流计、铜片、锌片、导线、稀H2SO4、ZnSO 4溶液、盐桥。【问题投影】1描述有盐桥时的实验现象。2取出盐桥后 Zn 片还反应吗？【成果汇
10、报】请各组派一名代表汇报实验结果。小组合作进行探究实验，并观察分析。小组讨论，推举发言人汇报实验现象并回答相关问题。【设问】新装置中最关键的仪器是什么？【讲述】下面我们一起来认识一下盐桥。盐桥中通常装有含琼胶的 KCl 饱和溶液；琼胶的作用：防止管中溶液流出；K +和 Cl-能在琼胶内自由移动。回答：盐桥聆听，记录【播放动画】模拟含盐桥的 Cu-Zn 原电池的工作原理。【问题投影】1含盐桥的原电池是如何产生电流的？2盐桥的作用是什么？【板书】完善：盐桥（形成回路，使溶液保持电中性）边观看动画边思考。小组讨论并推举发言人回答：1外电路中电子从 Zn 流向 Cu 形成电流，内电路中盐桥中的K+向阳
11、极移动，Cl-向负极移动形成电流。2形成回路，使溶液保持电中性。【归纳】含盐桥的原电池是由两个“半电池”和盐桥组成的，Cu-Zn 原电池的两个半电池分别是锌半电池（锌和硫酸锌溶液）和铜半电池（铜和稀硫酸溶液）【板书】半电池（锌半电池和铜半电池）思考总结并记录本节小结【设问】同学们已经了解了含盐桥的原电池的工作原理，那么如何设计简单的含盐桥的原电池呢？【归纳】关键的是选电极材料和电解质溶液，失电子的金属做负极，相对不活泼的金属或导电非金属做正极，负极电解质溶液选含负极金属阳离子的电解质溶液，正极电解质溶液选参加反应的电解质。【课堂小结】组织学生进行课堂小结。【目标达成度检测】投影题目，组织学生自
12、我检测，评价目标达成情况。结合含盐桥的 Cu-Zn 原电池原理和结构与老师一起归纳设计含盐桥的原电池的方法。思考并作答。根据所学内容进行课堂小结。自我检测。七、教学特色（如为个性化教学所做的调整，为自主学习所做的支持、对学生能力的培养的设计，教与学方式的创新等）200 字左右本节课的教学设计在“以学生为主体，以教师为主导”的原则下进行，设计时突出学生探究过程的体验，培养学生的合作精神，提高学生的实践能力。但是略感遗憾的是由于课堂时间有限，在一些难点突破的关键点，可能更多的需要老师的引导介入，（1）从学生熟知的音乐贺卡产生了美妙的音乐和化学电源入手设置情境，体现本章“能量转化”主线，利用新的任务驱动学生产生学习的兴趣和动力。（2）层层设计问题，充分利用活动资源，促使学生在利用已有知识解决问题并发现问题学习新知，充分体现探究功能，学生在思考的过程中，对知识逐渐加深认识的同时，培养学生的思维能力和创造能力。（3）利用 “问题”驱动知识学习的深入展开，形成科学严密的知识学习证据链条，为形成正确的认识奠定基础。同时也解决了单双液原电池的教学设计问题，实际上都是学习原电池的证据链条上不同层次的具体体现。（4）使用多种信息技术手段，如手持技术、平板电脑拍摄、微课、PPT 等对于教学重难点的攻克更为简便。
