原電池原理教學(xué)

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）【摘要】高二化學(xué)第二冊第四章第四節(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，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。

【關(guān)鍵詞】原電池;原電池原理;教學(xué)設(shè)計

【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、輪船，小至電腦、收音機、照相機、電話、助聽器、電子手表、心臟起搏器等，都離不開各種各樣的電池。而這些電池都是應(yīng)用原電池原理制作出來的。高二化學(xué)第二冊第四章第四節(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，我對原電池原理的教學(xué)作了如下設(shè)計：

1“番茄電池”引課取一個熟透的番茄，在番茄里平行地插入銅片和鋅片，用導(dǎo)線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)生們在生活中已接觸過各種各樣的電池，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)情緒進入本節(jié)課的學(xué)習(xí)。

2學(xué)生分組實驗，引出原電池定義進入新課學(xué)習(xí)后，為了更好地探索原電池的化學(xué)原理，變學(xué)生被動接受式學(xué)習(xí)為主動發(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驗設(shè)計成學(xué)生分組實驗，并結(jié)合實驗設(shè)疑：

[學(xué)生分組實驗]

實驗步驟現(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

銅片上無氣泡產(chǎn)生

同上[問題]為什么鋅能與稀硫酸反應(yīng)放出氫氣而銅不能？

[學(xué)生分組實驗]

4鋅片、銅片用導(dǎo)線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源就是由導(dǎo)線輸送過來的。導(dǎo)線中有電子流動可通過什么證明？

[學(xué)生分組實驗]

5在導(dǎo)線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。

[教師演示實驗]在上述裝置的導(dǎo)線中接入小燈泡，小燈泡發(fā)光（該實驗要成功，酸要多且鋅片、銅片的面積較大）。通過這個非常直觀的現(xiàn)象引出原電池定義。[歸納、板書]

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)實驗內(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)合實驗提出假設(shè)，驗證假設(shè)，突破教學(xué)難點。不僅如此，還有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維和實事求是、嚴(yán)肅認真的科學(xué)態(tài)度、訓(xùn)練科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。

3動畫模擬過程，總結(jié)原電池原理再利用FLASH模擬反應(yīng)過程，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)系的過程中，提高思維的嚴(yán)密性、邏輯性和深刻性，進一步突破教學(xué)難點。如圖1所示：

圖

負極（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)線斷開，只有鋅片上有氣泡，微觀過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)線連接，鋅片上產(chǎn)生的電子就通過導(dǎo)線流向銅片，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)線斷開，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)都在同一地點鋅片上進行，有電子得失，但無電子流動。導(dǎo)線連接后，使鋅失電子的氧化反應(yīng)和H+得電子的還原反應(yīng)分別在兩個地點鋅片、銅片上進行，實現(xiàn)了電子的流動，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]

原電池原理：將氧化還原反應(yīng)的氧化反應(yīng)，還原反應(yīng)分別在兩極上進行。

4再利用實驗，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)生分組實驗的實驗裝置進行驗證，并可與圖1進行比較。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)進行的氧化還原反應(yīng)

（一般是負極能與電解質(zhì)溶液提供的陽離子發(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)線連接或直接接觸）形成閉合回路

整個教學(xué)過程如此設(shè)計：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”再由實驗歸納“原電池的基本組成條件”，實現(xiàn)由感性認識到理性認識的飛躍。基本上達到教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生對原電池的原理基本上能比較透徹的理解。

參考文獻

[1]李文鼎.全日制普通高級中學(xué)（必修加選修）化學(xué)第二冊教師教學(xué)用書.北京：人民教育出版社，2003：88~94