让化学课堂充满活力——《原电池的工作原理》设计一例

王更飞

（江苏省华罗庚中学 江苏金坛 213200）

课堂教学是学生获取知识的主要途径，更是学生展示其独立、独特和创造性思维的主阵地。 什么样的课堂才具有生命活力、充满情趣和智慧的挑战，什么样的课堂才能使学生真正成为学习的主人呢？ 在减负增效的大背景下，如何在化学教学中贯彻新课标的新理念，使学生在化学课堂教学中学的轻松愉快而有效，使课堂焕发出生命力和创造力，实现学生从“要我学”到“我要学”的转变， 成为摆在我们广大化学教师面前亟待解决的问题。 为此，不久前在江苏省常州市高级中学举行了八所高中主题教研活动，化学组的课题是《原电池的原理》，采用同题异构、借班上课的形式。 笔者就以这一案例结合自己在教学中的实践来谈一些看法。

【教学过程】

1.引入：展示瓜果电池，学生接通电源使音乐贺卡工作。

设计意图：感悟原电池现象的普遍存在，明确原电池的概念，激发学生兴趣。

2.创设情景，温故知新。 （探究原电池形成的条件）

将锌片和铜片相连插在食盐水中， 能否产生电流？用所给出的实验用品验证。 检查实验用品是否齐备、分组实验。 （四大组中预设三组缺少实验用品：电极、食盐水、导线中的某一种。 ）

设计意图：在活动中，当同学们发现自己现有的实验用品构成不了电池的时候，就会去想“要形成电流，还缺少什么条件”？ 这时教师再帮助学生概括出原电池的形成条件就水到渠成：首要条件是要有一个自发的氧化还原反应；其次必须给予适当的装置，使氧化反应还原反应分别在两个不同的电极上发生；此外还有其他附属设备，形成闭合回路。 这样做培养了学生由特殊到一般的归纳能力。

缺少实验用品这是老师事先的预设，课堂上还生成了意想不到的情况，如：没看清试剂标签，拿其他电解质溶液当食盐水；没导线的有一组同学让两电极靠在一起也完成了实验；用小灯泡检验有无电流产生的同学发现灯泡不亮，有点失望的跟老师交流，老师让他换成灵敏检流计或者音乐贺卡试试，并设问为什么？ 学生个个顿悟了。 所以，最佳的教学不是老师说个不停，而是让孩子们展开探索的翅膀，让他们经历困惑、苦恼，去收获惊喜与领悟，这正是孔子提出的“不愤不启，不悱不发”的教育思想。

3.活动与探究二

教师演示实验： 向两只烧杯中分别加入30 mL 1.0mol·L－1CuSO4溶液和30mL 1.0 mol·L－1ZnSO4溶液，将连接导线和电流计的锌片和铜片分别插入ZnSO4和CuSO4溶液中，将盐桥插入两只烧杯内的电解质溶液中，观察实验现象。 取出盐桥，观察实验现象。

师：观察完实验，你有什么疑问大胆提出来！ （开始教室里一片寂静，没有人发言，老师饱含深情的对学生说，好奇心是一切发明创造的灵魂，我们每一个省中的优秀同学心中都有美好的梦想，要想实现它，从现在做起，睁大你好奇的慧眼，张开你探索的翅膀，来尝试吧！同学们情绪是被调动起来了，可还是问不出问题来。 ）

老师启发：刚才实验中我们看到了电流计指针的偏转，这个装置构成了原电池，必然有一个自发进行的氧化还原反应，它只能是Zn＋Cu2＋＝Zn2＋＋Cu 。 现在大家有问题要问吗？

生：锌不与硫酸铜溶液接触为何会发生上述反应？

师：这个问题问的好！ 这涉及双液电池的工作原理：金属片插在相应的盐溶液中，存在着离子进入溶液的过程或金属沉积的过程，仅仅进行到建立稳定的电势差为止，以后宏观上就不再发生变化，但这两种金属在平衡状态时的电势差是不相等的，在锌盐和铜盐溶液的浓度相等或相差不大时，锌比铜更容易析出离子。 当用导线把锌片和铜片连接起来， 由于它们之间的电位差（锌和铜之间还有接触电势）， 就会有大量的电子从锌极通过导线流向铜极， 锌片上电荷的减少和铜片上电荷的增多，破坏了原有的平衡，因此锌又失电子生成锌离子进入溶液，同时铜离子在铜片上成为铜而析出来。 锌片发生氧化反应，铜片发生还原反应。

生：怎样通过实验证明电子从锌片流向铜片？

生：看电流计指针偏转的方向。

师：思路不错但不够严密，同学们在测定溶液的pH值时看到试纸的颜色就能读出pH 值吗？

生：用一个已知正负极的干电池做对照实验。 用两根导线分别连接干电池和铜锌原电池，让电流计指针偏转方向一致，则同一根导线所连的两个电极同为正极或同为负极。

师：同学们对盐桥有问题问吗？ （无人出声。 老师也纳闷，第一次看到盐桥总该问点问题吧？ ）教师将事先准备的有关盐桥的资料向学生作了展示。

反思：课后了解到学生在学习必修内容时老师已简单介绍过盐桥， 反思关于盐桥的教学应预设两种情形：大家认识盐桥吗？（1）不知道。你想了解盐桥哪方面的知识呢？ ……（2）以前使用过。 那就可以拓展出去，启发学生提出或者解决下列问题：盐桥中的钾离子和氯离子怎样移动？ （以等速度向两侧电极溶液中扩散）电池中的离子为何不向盐桥中迁移而是盐桥中离子的定向迁移？（由于盐桥中电解质浓度远远大于电池的电解质溶液的浓度）如果电池中的电解质是银盐，盐桥中还能装含KCl饱和溶液的琼脂吗？ （不能，银盐与KCl 溶液起反应）这时可以采用饱和的KNO3或NH4NO3溶液代替KCl 溶液，这些电解质中两种离子的迁移速度相等吗？为什么？（相等，保证溶液的电荷守恒）如果这样师生讨论、生生讨论，效果会更好。 正如专家的评价意见中说的：王老师如能让学生放得更开，给学生充分的权利，让生成的更多，相信学生的发展会更好。

4.活动与探究三

（1）讨论与判断：将锌片和碳棒用导线相连分别插在果汁、酒精、NaOH 溶液、浓HNO3、食盐水中，能否产生电流？

（2）选择适宜的材料（各种不同的电极和溶液）组合成符合要求的电池Zn＋Cu2＋＝Zn2＋＋Cu，在电脑上用鼠标拖动组装。

（3）请根据离子反应Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu 设计电池。

（4）投影图片（见下图）。

启发学生归纳整理得出原电池正负极的判断方法：

①由组成原电池两极的电极材料判断；

②由外电路中电子的流动方向或者电解质溶液内离子迁移方向判断；

③由电极反应或者两极发生的反应现象判断。

5. 课堂小结反馈检测（略）

6. 拓展视野： 中国电池信息网http：／ ／www.batteryinfo.com

【课后评价】执教过后，八校听课老师和专家进行了一场切中肯綮、精彩纷呈、智慧碰撞的评课活动，一致认为这是一节精彩的课。 本课的主要特点如下：

（1）基于对传统教学的积极反思，对新课教学较深入的研究，努力以教法的改变引导学法改变。

（2）教学设计严密，教学过程流畅，注重知识学习的内化与活化，注重知识学习的意义，启发、引导学生对所学的知识和获得的体验有一个正确的认识。

（3）知识传授“实”、交流气氛“浓”、思维训练“活”、课堂语言“美”，重视学生的主动学习和个性发展，教学基于学生的已有知识和生活经验， 重视知识的主动建构，重视方法的指导和思维能力的培养。

（4）重视学生的实验探究，实验设计“巧妙”，有效激发了学生的学习兴趣，引发了学生的探究欲望。

（5）教师风趣幽默，有较强的课堂调控和驾驭能力，师生互动充分，教学效果好，如能让学生放得更开，给学生充分的权利，让生成的更多，相信学生的发展会更好。