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)【摘要】高二化學(xué)第二冊(cè)第四章第四節(jié)安排了原電池原理及其應(yīng)用的教學(xué),這部分知識(shí)較抽象,學(xué)生難以理解。為了讓學(xué)生更好的接受,理解這部分知識(shí),我從引課,原電池定義引出,原電池原理總結(jié),原電池構(gòu)成條件歸納四部分作了一些自己的教學(xué)設(shè)計(jì)。
【關(guān)鍵詞】原電池;原電池原理;教學(xué)設(shè)計(jì)
【Abstract】Hightwochemistriessecondvolumeoffourthchapteroffourthhasarrangedthegalvanicbatteryprincipleanditstheapplicationteaching,thispartofknowledgeismoreabstract,thestudentunderstoodwithdifficulty.Inordertoletstudentbetteracceptance,understoodthispartofknowledge,Ifromchannelofflesson,thegalvanicbatterydefinitiondrawout,thegalvanicbatteryprinciplesummarizes,thegalvanicbatteryconstitutionconditioninducedfourpartstomakesomeownteachingdesign.
【Keywords】Galvanicbattery;Galvanicbatteryprinciple;Teachingdesign
在現(xiàn)代生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中,電池發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用,大至宇宙火箭、人造衛(wèi)星、空間電視轉(zhuǎn)播站、飛機(jī)、輪船,小至電腦、收音機(jī)、照相機(jī)、電話(huà)、助聽(tīng)器、電子手表、心臟起搏器等,都離不開(kāi)各種各樣的電池。而這些電池都是應(yīng)用原電池原理制作出來(lái)的。高二化學(xué)第二冊(cè)第四章第四節(jié)安排了原電池原理及其應(yīng)用的教學(xué),這部分知識(shí)較抽象,學(xué)生難以理解。為了讓學(xué)生更好的接受,理解這部分知識(shí),我對(duì)原電池原理的教學(xué)作了如下設(shè)計(jì):
1“番茄電池”引課取一個(gè)熟透的番茄,在番茄里平行地插入銅片和鋅片,用導(dǎo)線(xiàn)將銅片與鋅片及電流表相連,可觀察到電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。學(xué)生們?cè)谏钪幸呀佑|過(guò)各種各樣的電池,但番茄也能制出電池!可大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,帶著高漲的學(xué)習(xí)情緒進(jìn)入本節(jié)課的學(xué)習(xí)。
2學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),引出原電池定義進(jìn)入新課學(xué)習(xí)后,為了更好地探索原電池的化學(xué)原理,變學(xué)生被動(dòng)接受式學(xué)習(xí)為主動(dòng)發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí),突出學(xué)生的主體地位,將教材中的教師演示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),并結(jié)合實(shí)驗(yàn)設(shè)疑:
[學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)]
實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象1鋅片插入稀硫酸中
2銅片插入稀硫酸中
3銅片、鋅片一同插入稀硫酸中鋅片上有氣泡產(chǎn)生
銅片上無(wú)氣泡產(chǎn)生
同上[問(wèn)題]為什么鋅能與稀硫酸反應(yīng)放出氫氣而銅不能?
[學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)]
4鋅片、銅片用導(dǎo)線(xiàn)連接后插入稀硫酸中銅片上有氣泡產(chǎn)生[設(shè)疑]①是什么氣體?(氫氣)
②既然銅片上產(chǎn)生的是氫氣,銅片上就要有電子,是否說(shuō)明銅能失去電子?提出假設(shè)一:銅若失去電子,應(yīng)該觀察到怎樣的現(xiàn)象?
③銅片上電子的唯一來(lái)源就是由導(dǎo)線(xiàn)輸送過(guò)來(lái)的。導(dǎo)線(xiàn)中有電子流動(dòng)可通過(guò)什么證明?
[學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)]
5在導(dǎo)線(xiàn)中接入電流表電流表指針偏轉(zhuǎn)學(xué)生可根據(jù)電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向判斷電子是由鋅片流向銅片。
[教師演示實(shí)驗(yàn)]在上述裝置的導(dǎo)線(xiàn)中接入小燈泡,小燈泡發(fā)光(該實(shí)驗(yàn)要成功,酸要多且鋅片、銅片的面積較大)。通過(guò)這個(gè)非常直觀的現(xiàn)象引出原電池定義。[歸納、板書(shū)]
原電池
原電池的定義:把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫原電池。
這樣依據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容層層設(shè)疑,將學(xué)生的思維步步引向深入,充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,并結(jié)合實(shí)驗(yàn)提出假設(shè),驗(yàn)證假設(shè),突破教學(xué)難點(diǎn)。不僅如此,還有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維和實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度、訓(xùn)練科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。
3動(dòng)畫(huà)模擬過(guò)程,總結(jié)原電池原理再利用FLASH模擬反應(yīng)過(guò)程,使學(xué)生從宏觀現(xiàn)象到微觀本質(zhì),從感知表象到內(nèi)在聯(lián)系的過(guò)程中,提高思維的嚴(yán)密性、邏輯性和深刻性,進(jìn)一步突破教學(xué)難點(diǎn)。如圖1所示:
圖
負(fù)極(鋅片):Zn-2e-=Zn2+(氧化反應(yīng))
正極(銅片):2H++2e-=H2↑(還原反應(yīng))
總反應(yīng):Zn+2H+=Zn2++H2
若將上述裝置的導(dǎo)線(xiàn)斷開(kāi),只有鋅片上有氣泡,微觀過(guò)程是鋅片在稀硫酸中失電子(原因:鋅片能和稀硫酸反應(yīng)),鋅被氧化成Zn2+而進(jìn)入溶液,電子留在鋅片上,溶液中的H+到鋅片上得電子被還原成氫原子,氫原子結(jié)合成氫分子從鋅片上放出。若將導(dǎo)線(xiàn)連接,鋅片上產(chǎn)生的電子就通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)流向銅片,溶液中的H+到銅片上獲得電子被還原成氫原子,氫原子結(jié)合成氫分子從銅片上放出。
導(dǎo)線(xiàn)斷開(kāi),發(fā)生直接的氧化還原反應(yīng),鋅失電子的氧化反應(yīng)和H+得電子的還原反應(yīng)都在同一地點(diǎn)鋅片上進(jìn)行,有電子得失,但無(wú)電子流動(dòng)。導(dǎo)線(xiàn)連接后,使鋅失電子的氧化反應(yīng)和H+得電子的還原反應(yīng)分別在兩個(gè)地點(diǎn)鋅片、銅片上進(jìn)行,實(shí)現(xiàn)了電子的流動(dòng),產(chǎn)生了電能,形成了原電池。在原電池中,電子流出的一極是負(fù)極(如鋅片),發(fā)生氧化反應(yīng)。電子流入的一極是正極(如銅片),發(fā)生還原反應(yīng)。
[歸納、板書(shū)]
原電池原理:將氧化還原反應(yīng)的氧化反應(yīng),還原反應(yīng)分別在兩極上進(jìn)行。
4再利用實(shí)驗(yàn),歸納原電池的構(gòu)成條件教師先給出裝置圖,讓學(xué)生判斷能否形成原電池。能或不能可利用上述學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行驗(yàn)證,并可與圖1進(jìn)行比較。讓學(xué)生自己找出能或不能形成原電池的原因,歸納出構(gòu)成原電池的條件。
構(gòu)成原電池的條件:前提:自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)
(一般是負(fù)極能與電解質(zhì)溶液提供的陽(yáng)離子發(fā)生氧化還原反應(yīng))(1)活潑性不同的兩極
正極:較活潑金屬
負(fù)極:不活潑金屬或能導(dǎo)電的非金屬(如碳棒)
(2)兩極插入電解質(zhì)溶液
(3)兩極相連(導(dǎo)線(xiàn)連接或直接接觸)形成閉合回路
整個(gè)教學(xué)過(guò)程如此設(shè)計(jì):從具體到抽象、從特殊到一般的思維方法,引導(dǎo)學(xué)生從能量轉(zhuǎn)化和氧化還原反應(yīng)兩方面概括“什么是原電池”,總結(jié)“原電池原理”再由實(shí)驗(yàn)歸納“原電池的基本組成條件”,實(shí)現(xiàn)由感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的飛躍?;旧线_(dá)到教學(xué)目標(biāo),學(xué)生對(duì)原電池的原理基本上能比較透徹的理解。
參考文獻(xiàn)
[1]李文鼎.全日制普通高級(jí)中學(xué)(必修加選修)化學(xué)第二冊(cè)教師教學(xué)用書(shū).北京:人民教育出版社,2003:88~94