原电池的优秀教学设计

原电池的优秀教学设计

在教学工作者实际的教学活动中，常常需要准备教学设计，教学设计是一个系统设计并实现学习目标的过程，它遵循学习效果最优的原则吗，是课件开发质量高低的关键所在。那么优秀的教学设计是什么样的呢？以下是小编为大家收集的原电池的优秀教学设计，希望对大家有所帮助。

一、教材的地位和作用

本节内容是现行高中化学试验修订本第二册第四章第四节的内容，本节课融合了氧化还原反应、金属的性质、电解质溶液等知识，并彼此结合、渗透；在学习过程中还涉及到物理中电学的相关知识，体现了学科内、学科间的综合；同时为学生了解各类化学电源及金属的腐蚀和防护奠定了理论基础，也是培养学生创造性思维的很好教材。

二、学生状况分析与对策

学生已经学习了金属的性质、电解质溶液及氧化还原反应等有关知识；在能力上，学生已经初步具备了观察能力、实验能力、思维能力，喜欢通过实验探究化学反应的实质，由实验现象推测反应原理，并对其进行归纳总结。

教学目标教学目标及确立依据

教学目标是学习活动的指南和学习评价的依据。教学大纲对原电池的原理作了C级要求，结合学生实际情况，确立本节教学目标如下：

知识、技能：使学生理解原电池原理，掌握原电池的组成条件，了解原电池的用途；

能力、方法：进一步培养学生利用实验发现问题、探究问题、解决问题的能力；

情感、态度：通过探究学习，培养学生勇于探索的.科学态度，渗透对立统一的辩证唯物主义观点。

教材处理

一、重点、难点及确立依据

依据教学大纲和考试说明的要求，结合学生的认知水平等确定本节课的重点为原电池的原理和组成条件，其中原电池的原理也是本节的难点。

二、教学内容的组织与安排为了便于教和学，我把演示实验改为学生实验，采用实验“铺垫”创设问题情境，把以往“照方抓药”式的验证性实验变为探索性实验。在实验中留有“空白”、“开发区”，如在实验中要想验证是否有电流产生等问题，让学生自行设计实验，可用电流表、小闹钟、音乐卡等让学生亲自动手操作，领略创新成功的喜悦。同时除实验外，还采用多媒体动画展示肉眼看不见的电子运动情况，这样可降低教学难度，增强教学的直观性。

教法与学法

一、教法——探究法美国哈佛大学校长在世界大学校长论坛中讲过：“如果没有好奇心和纯粹的求知欲为动力，就不可能产生那些对社会和人类具有巨大价值的发明创造。”为了激发学生的好奇心和求知欲，在教学过程中不断创设疑问情境，逐步引导学生去分析、去主动探究原电池的原理及组成条件，重视学生亲身体验知识形成和发展的过程。

二、学法——实验探索法化学是一门以实验为基础的科学，有人曾恰当地用这么几句话概括了化学实验的重要性：“我听见因而我忘记，我看见因而我记得，我亲手做因而我理解。”学生学习任何知识的最佳途径是由自己去探索发现，因此，在课堂内增大学生的活动量和参与意识，每两人一套实验装置，通过认真实验，仔细观察，自己分析铜锌原电池的特点，归纳出原电池的组成条件，使学生处于积极主动参与学习的主体地位。

教学手段实验探究，问题探究辅助教具：计算机、实验仪器及药品等无论运用哪一种媒体，都不能让其仅起着教师讲课的演示工具的作用，避免学生“享受”现成结论，而应使教师的演示工具转变为学生的认识工具，实现信息技术与学科教学的整合。

过程

教学内容教材处理及设计的依据

导课：

引入一个医学小故事

探究1：将锌片插入稀硫酸中；

探究2：将铜片插入稀硫酸中；

探究3：将锌片、铜片同时平行插入稀硫酸中；设疑：为什么上述实验都是锌片上有气泡，铜片上无气泡？探究4：锌片、铜片用导线连接后，插入稀硫酸中；设疑：

①锌片的质量有无变化？

②铜片上产生了氢气，是否说明铜能失去电子？

③写出锌片和铜片上变化的离子方程式。

④H+得到的电子从哪来？

⑤锌失去的电子如何传递到铜？探究5：如何证明装置中产生电流？课件模拟拓展

1、启发学生从图4—24中归纳出原电池的用途。

教学内容激发学生探究的欲望，引出课题。加强学生动手操作的能力，建立感性认识。引导学生从氧化—还原的角度分析电子转移的方向和数目。通过问题的设置引导学生分析探究实质。培养学生分析问题、设计实验方案、完成实验、最终解决问题的能力。变抽象为具体，变微观为宏观，以突破难点，提高教学效率。教学大纲中指出“要有计划地指导学生自学，组织学生搜集有关的信息，阅读有关的资料···以发挥学生的学习主动性”，教材仅以图示简要介绍了原电池的用途，让学生课后查找有关资料，将课堂知识延伸到课后。教材处理及设计的依据

教学过程

2、设计“水果电池”整合小结两极在材料等方面的差别。应用课堂练习布置作业：回家收集废干电池，并拆开弄清它的构造及原理。时间分配：导入2’分组实验25’总结5’练习13’板书设计：培养学生的实验能力和创新能力。引导学生从能量转化和氧化还原两方面概括原电池的定义、原理及组成条件，解决导课中留下的问题，实现由感性认识到理发认识的飞跃。针对本节课的知识，考虑不同层次学生的需求，按照循序渐进、由浅入深的原则设置一些有梯度的习题，使本节课的重点知识进一步强化。开展研究性学习。力求清晰、完整、突出重点。

教学效果预测通过这样五步教学过程的分步实施，将难点建立在实验基础上进行分散，将使学生易于理解和掌握，达到预期的教学目标，也突出了重点。

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< ……此处隐藏12380个字……/p>

目前汽车上使用的电池。

铅蓄电池的构造是用含锑5%—8%的铅锑合金铸成格板。PbO2作为阳极，Pb作为阴极，二者交替排列而成。电极之间充有密度为1、25%—1、28%gcm—3的硫酸溶液。

3、锂电池

锂电池是一种高能电池，锂作为负极，技术含量高，有质量轻、体积小、电压高、工作效率高和寿命长等优点。常用于电脑笔记本、手机、照相机、心脏起博器、火箭、导弹等的动力电源。

4、新型燃料电池

还原剂（燃料）在负极失去电子，氧化剂在正极得到电子。

目前常见的有，氢气、甲烷、煤气、铝等燃料与空气、氯气、氧气等氧化剂组成的燃料电池。

特点是能量大、使用方便、不污染环境和能耗少等。

三、金属的腐蚀和防护

（1）金属的腐蚀

金属腐蚀是指金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。

◇析氢腐蚀（在酸性条件下）

说明：析氢腐蚀备有Flash演示教学软件，请查阅或选用。

钢铁在潮湿的空气中，钢铁表面吸附的水膜由于溶入二氧化碳，使H+增多。

H2O + CO2 H2CO3 H+ + HCO3—

构成的原电池：铁（负极）——碳（正极）——酸性电解质薄膜

负极（铁）Fe – 2e = Fe2+（被氧化）

正极（碳）2H+ + 2e = H2↑（被还原）

◇吸氧腐蚀（在弱酸性或中性条件下）

说明：吸氧腐蚀备有Flash演示教学软件，请查阅或选用。

钢铁在潮湿的空气中，钢铁表面水膜溶解了氧气。

构成的原电池：铁（负极）——碳（正极）——电解质薄膜

负极（铁）2Fe – 4e = 2Fe2+（被氧化）

正极（碳）2H2O + O2 + 4e = 4OH—（被还原）

◇析氢腐蚀和吸氧腐蚀往往同时发生，一般情况下，钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀。

[讨论]析氢腐蚀或吸氧腐蚀钢铁表面水膜溶液的PH值会有什么变化？

（2）金属的防护

[通过研究讨论学习]

1、改变金属的内部组织结构。

2、在金属表面覆盖保护层。

涂油脂、油漆，覆盖搪瓷、塑料，电镀、热镀、喷镀，在钢铁表面形成致密而稳定的氧化膜。

3、电化学保护法。

Ⅲ作业——教材69页：一、二、三题

[课后研究课题]

通过查找资料（包括上网）了解一种新型电池的详细化学原理和优缺点。（如海水电池、氢氧燃料电池、纽扣电池、锂电池等）

一、构成原电池的条件构成原电池的条件有：

（1）电极材料。两种金属活动性不同的金属或金属和其它导电性（非金属或某些氧化物等）；（2）两电极必须浸没在电解质溶液中；

（3）两电极之间要用导线连接，形成闭合回路。说明：

①一般来说，能与电解质溶液中的某种成分发生氧化反应的是原电池的负极。②很活泼的金属单质一般不作做原电池的负极，如、Na、Ca等。

二、原电池正负极的判断

（1）由组成原电池的两极材料判断：一般来说，较活泼的或能和电解质溶液反应的金属为负极，较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。但具体情况还要看电解质溶液，如镁、铝电极在稀硫酸在中构成原电池，镁为负极，铝为正极；但镁、铝电极在氢氧化钠溶液中形成原电池时，由于是铝和氢氧化钠溶液发生反应，失去电子，因此铝为负极，镁为正极。

（2）根据外电路电流的方向或电子的流向判断：在原电池的外电路，电流由正极流向负极，电子由负极流向正极。

（3）根据内电路离子的移动方向判断：在原电池电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。

（4）根据原电池两极发生的化学反应判断：原电池中，负极总是发生氧化反应，正极总是发生还原反应。因此可以根据总化学方程式中化合价的升降来判断。

（5）根据电极质量的变化判断：原电池工作后，若某一极质量增加，说明溶液中的阳离子在该电极得电子，该电极为正极，活泼性较弱；如果某一电极质量减轻，说明该电极溶解，电极为负极，活泼性较强。

（6）根据电极上产生的气体判断：原电池工作后，如果一电极上产生气体，通常是因为该电极发生了析出氢的反应，说明该电极为正极，活动性较弱。

（7）根据某电极附近pH的变化判断析氢或吸氧的电极反应发生后，均能使该电极附近电解质溶液的pH增大，因而原电池工作后，该电极附近的pH增大了，说明该电极为正极，金属活动性较弱。

三、电极反应式的书写

（1）准确判断原电池的正负极是书写电极反应的关键

（2）如果原电池的正负极判断失误，电极反应式的书写一定错误。上述判断正负极的方法是一般方法，但不是绝对的，例如铜片和铝片同时插入浓硝酸溶液中。

（3）要考虑电子的转移数目

在同一个原电池中，负极失去电子数必然等于正极得到的电子数，所以在书写电极反应时，一定要考虑电荷守恒。防止由总反应方程式改写成电极反应式时所带来的失误，同时也可避免在有关计算中产生误差。

（4）要利用总的反应方程式

从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池，而两个电极反应相加即得总反应方程式。所以只要知道总反应方程式和其中一个电极反应，便可以写出另一个电极反应方程式。

四、原电池原理的应用

原电池原理在工农业生产、日常生活、科学研究中具有广泛的应用。

化学电源：人们利用原电池原理，将化学能直接转化为电能，制作了多种电池。如干电池、蓄电池、充电电池以及高能燃料电池，以满足不同的需要。在现代生活、生产和科学研究以及科学技术的发展中，电池发挥的作用不可代替，大到宇宙火箭、人造卫星、飞机、轮船，小到电脑、电话、手机以及心脏起搏器等，都离不开各种各样的电池。

加快反应速率：如实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气，用纯锌生成氢气的速率较慢，而用粗锌可大大加快化学反应速率，这是因为在粗锌中含有杂质，杂质和锌形成了无数个微小的原电池，加快了反应速率。

比较金属的活动性强弱：一般来说，负极比正极活泼。

防止金属的腐蚀：金属的腐蚀指的是金属或合金与周围接触到的气体或液体发生化学反应，使金属失去电子变为阳离子而消耗的过程。在金属腐蚀中，我们把不纯的金属与电解质溶液接触时形成的.原电池反应而引起的腐蚀称为电化学腐蚀，电化学腐蚀又分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀：在潮湿的空气中，钢铁表面吸附一层薄薄的水膜，里面溶解了少量的氧气、二氧化碳，含有少量的H+和OH—形成电解质溶液，它跟钢铁里的铁和少量的碳形成了无数个微小的原电池，铁作负极，碳作正极，发生吸氧腐蚀：

电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因。因此可以用更活泼的金属与被保护的金属相连接，或者让金属与电源的负极相连接均可防止金属的腐蚀。