新原电池教案

徐桂霞+黄校兵

一、教学设计思路

（一）教学内容

以人民教育出版社《普通高中课程标准实验教科书化学选修4》第四章第一节《原电池》为教材依据，巩固已学原电池的基础知识，并进一步拓展相关概念和原理，使学生从更高的层次认识和理解原电池。本课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，提高学生的科学素养和人文素养。

（二）教材分析

选修教学的重要目标便是深化认识和优化思维品质，这一目标的实现应基于学生在必修中建立的已有认识。要创设实际问题情境，并在解决这一问题的过程中引导学生自主形成相应的程序和方法。必修2以铜锌单液电池模型为载体初步介绍原电池原理和构成条件，并简单介绍实用电池。选修4以双液电池模型为载体深化认识原电池原理和形成条件。第二节在此基础上进一步理解实用电池，因此本节内容起到承上启下的作用。但是从单液电池模型上升到双液电池模型，需要学生在知识和能力上进行一次较大的跨越。如何寻找学生的“最近发展区”，完成跨越是在本节教学中重点要解决的问题。通过对电池效率的探究，引出半电池、盐桥、内电路、外电路等概念，从本质上了解原电池的工作原理，是必修2基础上的深化。

（三）教学设计基本流程

围绕“原电池的设计”展开思路，结合学生的认知能力和必修2中相关知识的介绍，以实验探究模式设计四个学生活动，最后教师总结提升以突破学生的思维障碍打破学生的思维定式。

二、教学设计

（一）教学目标

1.知识与技能：深入认识原电池工作原理及构成条件;根据氧化还原反应设计双液原电池。

2.过程与方法

通过实验探究的过程，并利用科学探究的方法，从而提高科学探究的能力，培养科学的思维方式和问题意识。

3.情感、态度与价值观

培养勇于创新、积极实践的科学精神和科学态度。

（二）教学重、难点

重点：双液原电池的工作原理和构成条件。

难点：盐桥的引入及作用;根据氧化还原反应设计双液原电池。

（三）教学过程

本节课的学习目的是进一步深化对原电池工作原理的认识。

（投影：知识回顾：（1）判断下列装置能否能构成原电池？（2）能否以反应Zn+CuSO2=ZnSO2+Cu为原理设计简单的原电池？在学案上画出装置简图？）

1.实验1体验简单电池

（1）为节约资源，我们提供了更简易的设备。看大家能否尝试完成实验。圆形餐盘和已固定的两电极，将小纸片紧密覆盖在电极上，并用溶液充分润湿，连接电流表，注意连接方式。要求动作要快，但观察要仔细，尤其这两个现象，并填入学案。

（2）请学生记下电流表的初始读数，保持电路连通，现在请一位学生回答该电池的工作原理？（电子流通线路为外电路，离子定向移动为内电路）

（3）观察到什么现象？发现问题？（电流不稳定，短期内衰减。）

锌所失电子是否完全转化为电能？（工作效率低。）

即使断开电路时？（开路损耗。）

分析原因：Zn与Cu2直接接触导致。

简单电池的优化：如何解决上诉问题？Zn与Cu2分开（分居两室）

2.实验2体验盐桥原电池

是否有电流，观察极板现象？实验1中的问题是否解决？

重点知识总结：双液原电池相对于单液原电池仅是结构改变但原理不变，结合学案师生共同总结：由两个半电池和一个盐桥构成，锌和硫酸锌溶液组成了锌半电池，铜和铜离子溶液组成了铜半电池。

外电路电子流向：锌失去电子沿导线流到了铜片上。

内电路盐桥中氯离子流向锌极区，钾离子流向铜极区。

盐桥的作用：构成通路（离子通道），维持溶液电中性（离子库）。

知识迁移：双液电池结构和生活中的实用电池更接近，只是用了具有类似功能但内阻更小膜替代盐桥例如干电池中的牛皮纸，燃料电池的质子交换膜。结构的改变不只是电池性能的提高而是旧的思维模式的质的突破，让氧化剂和还原剂在近乎完全隔离的条件下仍发生反应。同学们能否根据你所拥有的实验用品，打破思维定式组装一个看似不可能发生的原电池，比一比哪组动作快。

3.创新探究

分组实验：查看你拥有的实验用品，更换电解质溶液，组装一个原理有别于之前的原电池，越特别越好，看看哪一小组能首先用自己组装的原电池让音乐贺卡工作起来。

事实证明，学案第一题C选项。若再给你个电极铝穿越一下说不定你的创作就和我国首创不谋而合的应用于海上航标灯的铝空气海水电池原理类似，这期的奥秘在第四节中会寻找到答案。

（四）总结提升

通过带盐桥原电池的学习突破思维障碍，即使氧化剂还原剂不直接接触，也可实现电子的转移。通过动手创新实验要打破思维定式氧化剂不一定是电解质溶液，还可以是溶解在其中的物质。

（六）布置作业

板书设计：

4.1原电池

一、原电池的构成条件

二、单液体原电池（结构/原理/缺点）

三、双液原电池（结构/原理/缺点）