人教版高中化学《原电池》精品说课稿.docx

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人教版高中化学《原电池》精品说课稿

《原电池》说课稿

尊敬的各位老师：

早上好！

我说课的题目是《原电池》，是人教版高中化学选修4第四章第一节的内容。

我将从说课程标准与教学理念、说教材、说学情与学法、说教法、说教学程序五个部分来进行我的说课，并将我的教学评价与反思渗透其中。

一、说课程标准与教学理念

新的课程与教学理念倡导以学生发展为本，并指出：

化学教学要面向全体学生，以培养人为主旨；化学教学以提高学生的科学素养为重点，促进学生全面发展；化学教学要贴近生活、贴近社会、注意跟其他学科相联系；要把转变学习方式放在重要位置，既重视学习结果，也重视学习过程；要努力培养学生终生学习的愿望和能力，让学生乐于学习、学会学习、增长发展潜能；教学评价要帮助学生增强发展的信心、追求更好的发展。

本节课我将充分发挥教师的主导作用，以学生为主体，以社会生活有关原电池的实例为切入点，旨在通过实验探究发现简单原电池的能量转化效率低的缺点，进行改进，探究原电池可以持续放电的模式，发展学生的化学兴趣，提高学生的科学探究能力和科学素养。

二、说教材

教材是课程标准意志的体现，要把握好教材，落实教学的目标，必须准确联系化学课程标准，实践课程标准的要求。

1、地位、作用和特点

《原电池》是人教版高中化学选修4第四章第一节的内容，我计划用一课时的时间来完成。

本册教科书的主要任务是引导学生学习化学反应的基本原理，化学反应中能量转化的基本规律，了解化学反应原理在生产、生活和科学研究中的应用。

而本节内容则以必修2第二章第二节《化学能与电能》所涉及的原电池常识为基础，通过进一步分析原电池的组成和探究其中的原理，引出半电池、盐桥、内电路、外电路等概念，恰能很好地全面体现本册教材的目标特点。

教材从实验入手，通过观察实验，而后分析讨论实验现象，从而得出结论，揭示出原电池原理，最后再将此原理放到实际中去应用，这样的编排，由实践到理论，再由理论到实践，符合学生的认知规律，体现新课标中关于理论、实验、STS的相关要求——经历对化学物质及其变化进行探究的过程，进一步理解科学探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究能力。

同时，本节课的学习也为学生学习第二节的化学电源做了知识上的准备，更为学习电解池并归纳化学能与电能的相互转变奠定了坚实的基础，因此，本节在知识体系中起着承上启下的作用。

鉴于课程标准对电极电势等概念不作要求，在理论方面控制了知识的深度，因此在教学中只需要借助氧化还原反应理论和金属活动性顺序以及物理学中的电学知识对有关问题进行一些定性的介绍和分析（如对原电池中正、负电极的判断，设计原电池时对正、负电极材料和电解质溶液的选择以及对电极反应产物的判断等），只要求学生能写出相关的电极反应式和电池反应式，对化学的研究和应用只需有一个概貌性的认识即可。

2、教学目标

教学目标具体体现了教学设计预期的教育价值。

围绕课程标准中对本节内容提出的标准：

“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”，结合上述教学内容、学生学情和教学实际情况，我确定了以下三维目标：

（1）知识与技能：

在化学能与电能的基础上，理解原电池的工作原理，了解简单原电池的不足并能进行改进。

初步学会实验研究的方法，能设计并完成化学能与电能转化的化学实验。

理解构成原电池的条件，掌握电极反应式的书写。

（2）过程与方法：

经历化学能与电能转化的化学实验探究的过程，进一步理解探究的意义，提高科学探究的能力。

能对自已探究电池概念及原电池改进的过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习化学的能力。

（3）情感态度与价值观：

发展学习化学的兴趣，乐于探究化学能转化成电能的奥秘，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界和奇妙与和谐。

赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献，关注能源问题，逐步形成正确的能源观。

3、教学重点和难点

教学过程实际上是突出重点、突破难点、呈现关键点的过程。

教学重点对学

生认知结构的建立起着核心作用，并对进一步学习起着重要的促进作用。

教学难

点是学生已有认知水平与教学目标间现有矛盾造成差距的分化点。

本节教学重点：

原电池的工作原理，构成条件、电极名称和电极反应。

对简单原电池的改进。

本节教学难点：

从学生现有认知水平出发，因为学生欠缺对简单原电池的

改进的知识经验，因而确定与学生学情相符的先行组织者，引导教学活动的顺

利进行。

因此，把对简单原电池的改进确定为本节教学难点。

三、说学情与学法

新课程理念充分体现了学生的主体地位，教师对学生的认识和对学生具体情况的把握，是教学顺利进行的重要前提，对学生分析得越准确、透彻、具体，教学活动安排得就越恰当，课堂教学的气氛就越好，教学的效益就越高。

从学生现有认知水平来看，在学生学习本节课之前，已经对原电池及工作原

理有了一定的认识，并具有氧化还原反应、离子反应等理论知识，所以基本具备了进一步学习原电池的基础。

学生对新鲜事物有强烈的好奇心和探索欲望，对老师的讲授敢于质疑，有自己的想法和主见，并且具备了初步的探索能力。

但是，学生在微观原理分析能力和感性的实验体验上有所缺乏，因此，可以利用多媒体和边讲边实验有效地解决可能遇到的问题和困惑。

从学生的思维发展的层次来看，学生的形象思维已充分发展，抽象思维也正

在迅速发展之中。

实验探究是让学生在具体实验事实的基础上分析问题得出结

论，符合学生的思维特点，有利于在形象思维的基础上发展学生的抽象思维。

但学生的抽象思维和探索能力毕竟还处于初级阶段，尚不成熟，这就决定了他们还不能成为完全独立的探索主体，探索活动需要在教师的组织引导下，有目的有计划地进行。

从教育心理学角度讲，学生的学习方式有接受和发现两种。

两种学习方式都有其存在的价值，彼此也是相辅相成的关系。

但是传统学习方式过分强调接受和掌握，冷落发现和探究，从而在实践中导致了学生学习书本知识变成被动地接受、机械地记忆，不能有效地调动学生学习的积极性，从而导致大量的学生厌学。

自主学习、合作学习、探究学习三种化学学习方式把学习过程中的发现、探究等认识活动凸显出来，使学习过程更多地成为学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的过程。

本节课中，我将引导学生采用研究性、发现性学习方法进行学习活动。

课前，我会把本节课的学案发给学生，使他们在课堂上进行问题探究时能“以问拓思,因问造势”，课后也能根据学案进行知识归纳整理，形成完整的科学体系，优化认知结构，培养创新能力。

四、说教法

化学教学的一般原则是：

“教为主导”和“学为主体”统一；实验引导和启迪思维统一；知识结构和认知结构统一；掌握双基和发展智能统一。

本节教学我采用实验探究法，即引导学生通过对原电池产生电流现象的观察和分析，去发现原电池在实现能量转化过程中存在的矛盾，并设想解决矛盾的思路，理解现有的解决矛盾的方法。

应该说，在原电池中设置盐桥不是一个普通的技术改进，而是对旧的思维模式的一个质的突破。

过去认为氧化剂、还原剂只有直接接触、相互作用才能发生电子转移，而现在，是使氧化剂和还原剂近乎完全隔离，并在不同的区域之间通过特定的装置实现了电子的定向转移，为原电池持续、稳定地产生电流创造了必要的条件，也为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础。

教师的作用是引导学生独立思考，主动探索，当学生的思考和探索遇到困难时，及时给予启发、提示、点拨，以帮助学生顺利地开展实验探究活动。

因此，本节课的部分实验是由教师预先设计的，但同样起到了实验探究应有的作用。

在探究活动中，我会引导学生按照科学探究的八要素进行学习活动，但侧重于引导学生进行制定计划、进行实验、解释与结论几个步骤。

化学是一门以实验为基础的学科，实验事实是最具有说服力的。

本节课以实验事实设疑，又以实验事实释疑，让学生从直观、生动的实验中发现问题，进一步引导学生进行推理和分析，再通过实验验证分析的结果。

这样得出的结论学生才能真正理解和牢固掌握。

为了达到这一目的，我采用多媒体教学、学生分组实验与教师演示实验相结合的教学手段。

五、说教学过程

本节教学，我会充分调动学生在学习过程中的自主意识，以实验为载体，创设问题情境，将对原有知识的回顾与新知识的引入融为一体，将实验探究与思考交流交替进行，凸现学生的主体作用。

1、教学流程

2、教学过程

（第一环节）情境激趣、引入课题

播放有关氯碱工业、电镀、电冶金工艺和各类电池的图像，请学生根据图片总结电化学的研究对象。

【设计意图】新课引言，需要从知识的系统性方面让学生对本章内容有一个总体认识。

通过播放图像，帮助学生对电化学的研究领域形成一些感性认识，了解电化学是研究化学能与电能的相互转换装置、过程和效率的科学，了解电化学包含的两种反应过程与能量转换的关系。

（第二环节）课前复习、温故知新

【练习】下列哪些装置能组成原电池？

（）

【设计意图】请学生回忆原电池的反应本质和构成原电池的条件。

（第三环节）发现问题、实验探究

教材中的实验4-1是用盐桥将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的CuSO4溶液连接起来，引导学生观察实验现象。

我认为，原电池、盐桥这部分知识很抽象，学生不易理解，不容易掌握，这也是本节课的难点。

因此，根据“最近发展区”理论，我在引导学生探究实验4-1之前，增加了一个补充实验，以便学生发现简单原电池不能持久放电的缺点，从而进一步探究原电池持续放电的模式，进行原电池的改进，层层深入，这样，学生接受起新知不至于梯度太大，也可充分发挥学生的主观能动性，激发学生求知欲望。

简单原电池的能量转化效率------------提出问题

Zn

实验、将锌片与铜片分别通过导线与电流计连接，并使锌片和铜片不直接接触，再同时浸入盛有CuSO4溶液的烧杯中（如右图所示）。

【设计意图】通过学生分组实验，根据现象进行讨论、

归纳，分析原因，提出问题。

现象：

实验中电流计指针发生偏转，铜片表面有红色的铜析出。

提出问题：

上述实验装置构成了原电池吗？

为什么？

电极反应式：

负极：

Zn-2e-=Zn2+氧化反应

正极：

Cu2++2e-=Cu还原反应

总反应式：

Cu2++Zn=Zn2++Cu

引导学生注意观察现象：

随上述实验时间的延续，电流计指针偏转的角度

逐渐减小，即没有电流通过，同时锌片表面逐渐被铜覆盖。

考虑到学生的知识迁移能力和概括能力不是很强，我启发学生根据观察现象继续总结，分析原因：

由于锌片与CuSO4溶液直接接触，反应一段时间后，难以避免溶液中有Cu2+在锌片表面被直接还原，一旦有少量铜在锌片表面析出，指示向外输出的电流强度减弱，当锌片表面完全被铜覆盖后，反应就终止了，也就无电流再产生。

该简单原电池是一个低效率的原电池，不能持续对外提供电能，低效率的原因是Zn与CuSO4溶液直接接触，在锌片上析出铜。

从不稳定因素着手（铜离子与锌片接触），作为原电池，其功能是将化学能转换成电能，上述实验中负极上变化势必影响原电池的供电效率。

结合生活实例：

如果你要出较远地方，交通工具是电动自行车，要到达目的地，行驶的自行车蓄电池当然是放电越久越好，可是如果使用这样的原电池，车到半途，就不是骑，而是推车了，这样就不好，引导学生探究怎样的原电池如何工作，如何持续放电！

提出问题：

1、怎样阻止溶液中的Cu2+在负极锌片表面还原？

2、如何使原电池持续、稳定地产生电流呢？

探究原电池持续放电的模式……分析、解决问题

猜想与假设：

把氧化剂和还原剂分开，不直接接触，这样就可以持续放电。

图2图3图4

引导学生集体制定计划：

1、用两个烧杯组成图2的装置，并检验是否有电流存在。

分析：

从原电池的形成条件来看，必须要构成闭合回路，所以应该不可行。

2、用导线（导线的左边用锌线，右边用铜线）连接甲乙两个烧杯。

根据物

理知识，若是导线，形成原电池时，在两极形成电荷堆积，导线上也会出现电子

堆积，电阻致使电子不能畅通定向移动，无法形成持续稳定地电流。

应该也不可

行。

3、用U型管（内装稀硫酸）连接甲乙两个烧杯，如图4。

外电路的电子定向移动，内电路离子也定向移动，构成一个内外循环的通路，就可以得到持续稳定地电流。

根据以上四种方案进行学生分组探究实验。

【设计意图】授课与实验同步教学，学生通过亲自动手实验，体验自己探究知识的乐趣；更加注重实验的操作和实践能力的培养，缩短探知的时间，降低学习的难度，同时使学生进一步认识化学实验的作用，因而有效地激发学生的创造性。

实现过程与方法目标——经历对化学能与电能转化的化学实验探究的过程，进一步理解探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。

收集证据：

方案1：

电流计不发生偏转，没有电流通过。

方案2：

电流计不发生偏转，没有电流通过。

方案3：

电流计发生偏转，原电池产生了持续、稳定的电流，方案成功。

解释：

方案1：

根据原电池构成条件，没有形成闭合回路，所以没有电流通过。

方案2：

看似形成了所谓的“闭合回路”，但实际上并不能让自由离子通过，无法形成闭合回路。

方案3：

烧杯中的自由离子发生定向移动，形成闭合回路，所以形成了持续、稳定的电流。

结论：

要想形成闭合回路必须让甲乙烧杯中的自由离子发生定向移动。

【设计意图】通过学生的探究，让学生理解到，只要加上一个装置，使自由离子能发生定向移动的话，图2的装置就能形成原电池（如图4）。

这样就可以让学生通过自己设计并成功的尝试实验，亲历实验并感悟原电池的构成条件和工作原理，获得结论，体验到学习的乐趣，体会了科学实验的严谨，主动建构了属于自己的认知体系。

演示实验分析所设计的带盐桥的原电池的工作原理

如果把方案4中U型管中稀硫酸改为其他电解质（不与稀硫酸发生反应）溶液，实验能否成功？

组装好如图4的装置（U型管内改装弄KCl溶液，即盐桥的雏形），观察实验现象：

电流计发生偏转，原电池产生了持续、稳定的电流，方案成功。

此时，由我我引入盐桥的概念：

用盐溶液（如KCl溶液）作导电介质，使自由离子在溶液中“漂移”，从而让原电池形成闭合回路。

同时，结合插图讲解盐桥是如何使两个烧杯中的溶液连成一个通路的。

（知识延伸：

为了使盐桥能长期使用，可以使U型管内所盛的盐溶液凝胶化，制法如下：

将3%琼脂加入到饱和KCl溶液中，加热混合均匀，注入到U型管中，冷却成凝胶即成盐桥。

【设计意图】教师引导学生共同构建新的原电池，并提出盐桥的概念。

通过一系列的探究，让学生了解盐桥的作用：

一是形成闭合回路，平衡电荷；二是避免电极与反应液直接接触而发生化学腐蚀，提高反应物的利用率。

虽然高中化学对盐桥的作用并不需要深究，但许多学生想弄个明白，而且了解盐桥的作用也便于他们理解带盐桥的原电池的工作原理，所以，我以教材的内容为基础，对其稍作处理，和学生一起探究，就使这一难题迎刃而解。

播放FLASH动画，帮助学生理解原电池的工作原理

学生一边观看Flash，我一边讲解：

由于Zn原子失去电子成为Zn2+进入溶液，使ZnSO4溶液因Zn2+增加而带正电；同时Cu2+获得电子成为金属铜沉淀在铜片上，使CuSO4溶液因SO42-相对增加而带负电。

这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造成不产生电流的现象。

当有盐桥存在时，随着反应的进行，盐桥中的Cl-会移向ZnSO4溶液，K+移向CuSO4溶液，使ZnSO4溶液和CuSO4溶液均保持电中性，氧化还原反应得以继续进行，从而使原电池不断地产生电流。

【设计意图】原电池的工作原理是微观原理，而学生缺乏微观原理分析能力，虽然学生通过实验探究观察到了盐桥存在时可以产生持续、稳定的电流，但从微观上仍有疑惑，难点并没有完全突破。

这时，给学生播放Flash动画，可以很形象、很直观的使学生理解原电池的工作原理。

归纳总结：

从上述实验可以看出，原电池由两个半电池组成。

在铜锌原电池中，锌和锌盐溶液组成锌半电池，铜和铜盐溶液组成铜半电池，中间通过盐桥连接起来。

教师利用启发式教学，引导学生根据氧化还原反应方程式写出电极及电极反应式、电池反应方程式，使学生理解闭合电路的形成（内电路、外电路）。

本节教材安排了科学探究，我计划按照学案上内容和提示在综合实践活动课上由学生分小组合作完成。

视频：

电池的应用现状和发展前景

（1）制作电池，如干电池、蓄电池。

（2）防止金属被腐蚀，如镀锌管，用锌保护铁。

（3）提高化学反应速率，如用粗锌代替纯锌制H2，反应速率较快。

【设计意图】让学生感性认识化学能与电能的转化和原电池在我们日常生

产、生活中所起到的重要作用，实现情感态度与价值观的目标之一——赞赏化学

科学对个人生活和社会发展的贡献，关注能源问题，逐步形成正确的能源观。

（第四环节）总结回顾自我测评

我会引导学生根据板书来梳理知识结构，构建知识网络，通过课堂练习来熟悉新知。

课堂练习：

依探究实验的原理，按Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag的反应设计一个能持续产生电流的原电池装置，画出装置图。

【设计意图】课堂练习是对学生本节课掌知识握情况的良好反馈形式，可以及时而有效的反映出学生构建新知的情况，也是对学生举一反三、触类旁通的学习能力的一种测评。

课后作业我选取的是课后第5题和第6题，这两个题都是和原电池、氧化还原反应相关的，这样学生就可以巩固所学知识，练习电极反应式的书写，同时运用新知识解决问题。

我会鼓励学生在课堂上以交流与表达的形式进行反思，畅谈本节课学到的知识、学习后的感受、对科学素养的认识、存在的问题以及如何解决这些问题，达到自我测评。

3、板书设计：

我会把黑板分为三个板面，前两个板面用于新授课知识的讲解，第三个板面是用于知识回顾、框架设计，从而做到条理清晰，简洁而不失美观。

第四章电化学基础

第一节原电池

一、原电池的概念：

直接将化学能转变成电能的装置。

二、原电池的本质：

氧化还原反应

三、构成原电池的条件：

简称“两极一液一线”

四、实验探究问题：

请同学们根据Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu这个氧化还原反应，

参照构成原电池的条件，设计一个原电池，实验仪器和药品任选，并组织学生实

验。

五、对实验的改进：

发现问题→寻求解决的方法→从而对实验进行改进

盐桥组成：

充满饱和溶液的琼胶。

盐桥作用：

①.使整个装置构成闭合回路，避免两溶液直接接触。

②平衡电荷。

两个半电池反应的电极方程式及总方程式：

（－）：

锌片Zn-2e-=Zn2+

（＋）：

铜片Cu2++2e-=Cu

总电极方程式：

Zn+Cu2+=Zn2++Cu

以上是我对《原电池》这节教材的认识和对教学过程的设计。

本课的教学力求体现新课程的教学理念，充分尊重学生的主体意识，调动学生学习的主动性，着眼提高学生的科学素养和人文素养。

在整个课堂中，我引导学生回顾前面学过的原电池构成条件，并把它运用到对新知识的认知中，使学生的认知活动逐步深化，既掌握了知识，又学会了方法。

总之，对课堂的设计，我始终在努力贯彻以教师为主导，以学生为主体，以问题为基础，以能力、方法为主线，有计划培养学生的自学能力、观察和实践能力、思维能力、应用知识解决实际问题的能力和创造能力为指导思想。

并且能从各种实际出发，充分利用各种教学手段来激发学生的学习兴趣，体现了对学生创新意识的培养。

和谐的教学氛围需要师生共同努力，让我们携手描绘更美好的教学蓝图。

我的说课完毕，谢谢各位专家。

附：

学案

第四章第一节——原电池

班级姓名

【学习目标】

（1）知识与技能：

理解原电池的工作原理，了解简单原电池的不足并能进行改进。

初步学会实验研究的方法，能设计并完成化学能与电能转化的化学实验。

理解构成原电池的条件，掌握电极反应式的书写。

（2）过程与方法：

经历化学能与电能转化的化学实验探究的过程，进一步理解探究的意义，提高科学探究的能力。

能对自已探究电池概念及原电池改进的过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习化学的能力。

（3）情感态度与价值观：

发展学习化学的兴趣，乐于探究化学能转化成电能的奥秘，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界和奇妙与和谐。

赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献，关注能源问题，逐步形成正确的能源观。

【学习重点】

原电池的工作原理，构成条件、电极名称和电极反应。

对简单原电池的改进。

【学习难点】对简单原电池的改进。

【温习旧知】

1、原电池是______________________的装置。

原电池反应的本质是_______________反应。

2、如右图所示，组成的原电池：

（1）当电解质溶液为稀H2SO4时：

Zn电极是____（填“正”或“负”）极，其电极反应为_______________，该反应是______（填“氧化”或“还原”，下同）反应；Cu电极是______极，其电极反应为_______________,该反应是_________反应。

（2）当电解质溶液为CuSO4溶液时：

Zn电极是____极，其电极反应为_____________，该反应是________反应；Cu电极是____极，其电极反应为_______________,该反应_________反应.

【学习新知】

设计图

观察记录

现象

结论

电流计指针是否偏转

电流计指针是否偏转

电流计指针若偏转，偏转角度的大小在短时间内怎样变化

怎样设法使原电池持续地产生电流呢？

设计图

观察记录

现象

结论

电流计指针是否偏转。

若偏转，偏转角度有无改变。

电流计指针是否偏转。

若偏转，偏转角度有无改变。

电流计指针是否偏转。

若偏转，偏转角度有无改变。

1、组成：

2、工作原理：

在ZnSO4溶液中，锌片逐渐，即Zn被，锌原子电子，形成进入溶液，从锌片上释放的电子，经过导线流向；溶液中的从铜片上得电子，还原成为并沉积在铜片上。

总反应为。

反应是自发进行的，锌为，铜为。

3、电极：

负极：

电子的极，发生反应。

电极材料选择。

正极：

电子的极，发生反应。

电极材料选择。

4、环路的构成：

外电路：

电子从到；内电路：

溶液中的离子移向ZnSO4溶液，离子移向CuSO4溶液。

【科学探究】

实验1：

将装置中的硫酸铜溶液换成同浓度的稀硫酸，观察并比较产生电流强度的大小。

实验2：

用不同的金属片设计、制作原电池并进行实验。

（实验装置如图所示）

操作步骤：

（1）将用作正、负极的金属片用砂纸打磨干净（银电极可以自制，通过银镜反应在一洁净的小玻璃片上镀上银即可）。

（2）用导线分别将正、负极与灵敏电流计相连，将4层滤纸夹在正极片与负极片之间，置于一塑料方盒中（可用盛装过试纸的空塑料盒，务必使两极与滤纸紧贴在一起），再滴入食盐水浸湿滤纸，观察现象。

（3）按上述操作分别用Cu、Ag（正极）和Zn、Fe、Al（负极）组成的原电池作实验，观察它们的差异。

讨论：

（1）通过以上探究活动，你认为哪两种金属组成原电池正、负极时，产生的电流强度较大？

（2）你认为上面组成的各原电池具体是利用什么反应使化学能转换成电能的？

（3）关于原电池的电流强度大小除了受金属活动性影响之外，还与哪些因素有关？

（4）在利用原电池原理研制具有实用性的化学电池时，你认为需要考虑哪些问题？