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【案例课题】原电池
【案例设计的目的及意义】
现代科学技术飞速发展，社会对于人才的需求已不再是简单的掌握了多少知识，而是善于发现问题，挖掘问题，并运用知识解决问题的能力。然而在实际的教学当中，我们很多时候为了教学进度，为了满足学生，家长的短期目标---高考，舍不得花时间让学生去发现问题，感受科学探究的魅力， 致使我们培养的是考试型或知识型人才，很难满足社会发展的要求。
随着新课程改革的不断深化，我们应该立足于学生的长远发展。就化学学科而言，充分利用化学学科“以实验为基础”的基本特征，挖掘和开发化学实验在研究性学习中的功能，对于培养学生探究的能力以及形成终身学习的能力具有重要的意义。怎样才能让学生学会在实验中去发现问题、分析问题、解决问题。陶行知先生曾经说过：“解放孩子的头脑，使之能想；解放孩子的双手，使之能干；解放孩子的眼睛，使之能看；解放孩子的嘴巴，使之能讲。”因此，必须通过具体的实践，让学生亲身去参与，去看，去想，去干，去说。在具备一定基础知识和基本技能后，大胆地给机会让学生自行设计实验， 实际操作，感知实验过程。教师的作用是在学生设计实验，进行实验的过程中遇到困难，出现偏差时，及时点拨，解惑，指导，帮助学生制定和确认达到目标的最佳途径，使其掌握学习策略，研究方法，体会科学探究所带给他们的乐趣。当学生兴趣盎然时，教师要克制自己，不能越俎代庖。只有这样，才能培养学生的探究精神。
【案例设计的前提】
本节内容安排在选修4第四章电化学中的第一节，学生已经在必修2中学习了有关原电池的基本知识，知道原电池的定义，构成条件及其工作原理，初步理解以铜锌原电池为代表的单液原电池。在学生具备了这些知识的基础上来深入探究原电池，既符合学生的认知规律，又为学生探究这部分的内容提供了必要的理论基础。加之，学生在必修1，必修2中已掌握了化学实验基本技能，这为学生探究这部分的内容提供了必要的实验操作基础。
【案例设计主题】
本节内容先是通过水果给手机充电直接点明主题，同时唤起学生对原电池知识的记忆，根据原电池的原理及构成条件，学生自主设计原电池，猜测实验现象。然后通过学生的亲自实验，仔细观察，发现问题： 实际现象与理论猜测不一样，从而产生质疑，形成认知冲突，教师再引导学生分析问题出现的原因，通过橘子实验帮助学生寻找灵感，鼓励学生去寻找合适的方案，解决问题，设计出能更好地将化学能转化为电能的原电池。在此过程中，学生会遇到重重难题，教师可抓住机会，进行德育引导，增强学生战胜困难的勇气，培养锲而不舍的科学探究精神。最后，分享成果，交流心得体会；总结归纳，得出结论。 本堂课的设计内容只要求学生掌握盐桥的作用，进一步理解原电池的工作原理，为其理解现代的各种功能电池的原理打下基础。同时让学生体验科学探究的历程，享受探究乐趣。
【案例设计】
【环节一：导入】播放视频，《多少橘子才能给苹果手机充一次电》
[提问]：该视频用水果给手机充电，原理是什么？ 该方式好不好？有什么缺点？
——原电池，即将什么能转化为电能。-方法新颖，但是浪费资源，能量转换率不高？
【设计意图】播放视频，激发学生的激情，点明主题
[过渡]既然我们是寻求更好，必须得精心准备。先回顾选修2中原电池的知识
【环节二：复习原电池】温故而知新
[展示PPT]
1.电池相关知识
（1）定义。
（2）实质（或前提条件）。
（3）构成条件：两极一液一闭合。
[过渡]下面请根据对原电池的理解 ，按要求设计原电池。
[展示PPT] 自主设计原电池
2.设计合理的原电池装置
药品和仪器：
（1）请根据上述反应设计原电池装置，并画出设计图（友情提示：设计原电池必须清楚原电池的构成条件）
（2）猜测该实验有哪些现象，写出电极反应，并记录下来
预测现象：
电极反应：
【设计意图】复习旧知识，唤醒学生对原电池的理解，并应用知识设计简单原电池的装置图。
[过渡]事实是否如此？实践出真知。请大家分组实验并观察和记录出预测的实验现象：
【环节三：探究原电池之发现问题】
[展示PPT]探究原电池
（1）分组实验，并观察实际现象。
（2）对比该现象与你所猜测的有什么不同，讨论其中的原因。
【设计意图】学生亲自实验，观察，发现问题，实际现象与猜测不一样，从而引发学生对已学知识产生质疑，形成认知冲突。激发学生的好奇心，求知欲。
[过渡]事实是否如此？实践出真知。请大家分组实验并观察和记录出实际的实验现象：
【环节三：再探原电池之分析并解决问题】
学生讨论：分析出现象不同的主要原因。
分析：镁条上有大量气泡---这是为什么？因为镁与硫酸直接接触，氢离子不经导线而直接从镁条上得电子，而我们在铜片上几乎看不到气泡，但电流表指针有偏转----说明有电流产生，但是只有少量的化学能转化为了电能。
[提问]现在原因分析清楚了：因为镁条直接与稀硫酸接触，导致能量转换率不高。那我们怎么改进？
[展示PPT]3.改进实验，请尝试画出装置图
解决方案：
学生提出改进方案：镁条与稀硫酸分开，并提议将镁条应该浸在氯化镁溶液中，但仍不能形成闭合回路？
[过渡]又遇到砍了吧，这就是现实，很多事情都可能不是一帆风顺，关键是我们要有持之以恒，锲而不舍的精髓，相信办法总比困难多。走我们去找点灵感吧？ 【教师操作橘子实验】
（1）将两电极插入两瓣分开的橘子，电流表指针不偏转。
（2）将两电极插入同样的两瓣未分开的橘子，电流表指针偏转。
通过类比橘子实验中的生物膜，学生提出用滤纸来连接电解质溶液，形成闭合回路。
[过渡]既然同学们提出了方案，那就验证我们的方案是否合适吧。
[展示PPT]4.再次做实验，观察现象
学生证实该方案可行，分享成功的喜悦。
[提问]很高兴大家能达成目的，设计出了新的原电池，那这种原电池与最初的有什么区别？其优势有是什么？
[展示PPT]对比出新知
[过渡]既然双液原电池能较好地将化学能转化为电能。那么我们来进一步理解它。
[展示PPT] 观看双液原电池的微观演示
[提问] 通过分析总结，得出盐桥有什么作用？
盐桥的作用：沟通内电路，保持溶液呈电中性
双液双池型原电池的优势：能较好地将化学能转化为电能，并且能控制原电池反应的发生，停止。
【设计意图】引导学生对自己的疑惑，冷静地分析，想办法改进，当证实之后，加以总结。
【环节四：能力提升】
请根据此反应Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu设计一个原电池装置，使化学能更好的转化为电能。并结合自己的理解阐述其原理。
【环节五：随堂检测】
1.判断下图装置，哪些能形成原电池（）哪些有利于最大程度地将化学能转化为电能（ ）
2.发生原电池的反应通常是放热反应，在理论上可设计成原电池的化学反应是（ ）
A、C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H>0
B、NaOH（aq）+HNO3（aq）=NaNO3（aq）+H2O（l） △H<0
C、Fe（s）+CuSO4（aq））=FeSO4（aq）+Cu（s） △H<0
D、CH3OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H<0
【环节六：结束语】
本节课，我们一起回顾了一百多年前，科学家们对电池的探究过程。研究化学的目的就是怎么样使其能更好地服务于我们。当然，科学之路： “路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”。我把这句话献给大家，愿大家能秉承中华民族之精神，为早日实现中国梦而奋斗！
【案例结果】
这是一堂为学生开设的综合课，主要目的是拓展学生的知识面，因此，在掌握了原电池原理后，重点让学生通过实验事实了解原电池原理在实际生产和生活中改进过程及其运用。为了提高学生的学习兴趣，也为了便于学生更好的理解，本节课不仅限于设计运用多媒体课件，集文字、图画、声音、动画于一体，更关键地是让学生自己动手做实验，自己提出问题，去想办法解决问题，教师只是为学生提供一定的帮助，取得了很好的课堂教学效果。课堂学习的过程重于结果，知识点的掌握显然比学生在学习过程中思维能力，动手能力的训练更为重要，即让学生学会学习、学会思考，并提出解决方案。所以，本堂让学生在课堂实验探索的过程中，学会了学习、学会了思考，体验到了学习的乐趣、成功的喜悦，课堂气氛活跃，效果良好。
【案例设计的目的及意义】
现代科学技术飞速发展，社会对于人才的需求已不再是简单的掌握了多少知识，而是善于发现问题，挖掘问题，并运用知识解决问题的能力。然而在实际的教学当中，我们很多时候为了教学进度，为了满足学生，家长的短期目标---高考，舍不得花时间让学生去发现问题，感受科学探究的魅力， 致使我们培养的是考试型或知识型人才，很难满足社会发展的要求。
随着新课程改革的不断深化，我们应该立足于学生的长远发展。就化学学科而言，充分利用化学学科“以实验为基础”的基本特征，挖掘和开发化学实验在研究性学习中的功能，对于培养学生探究的能力以及形成终身学习的能力具有重要的意义。怎样才能让学生学会在实验中去发现问题、分析问题、解决问题。陶行知先生曾经说过：“解放孩子的头脑，使之能想；解放孩子的双手，使之能干；解放孩子的眼睛，使之能看；解放孩子的嘴巴，使之能讲。”因此，必须通过具体的实践，让学生亲身去参与，去看，去想，去干，去说。在具备一定基础知识和基本技能后，大胆地给机会让学生自行设计实验， 实际操作，感知实验过程。教师的作用是在学生设计实验，进行实验的过程中遇到困难，出现偏差时，及时点拨，解惑，指导，帮助学生制定和确认达到目标的最佳途径，使其掌握学习策略，研究方法，体会科学探究所带给他们的乐趣。当学生兴趣盎然时，教师要克制自己，不能越俎代庖。只有这样，才能培养学生的探究精神。
【案例设计的前提】
本节内容安排在选修4第四章电化学中的第一节，学生已经在必修2中学习了有关原电池的基本知识，知道原电池的定义，构成条件及其工作原理，初步理解以铜锌原电池为代表的单液原电池。在学生具备了这些知识的基础上来深入探究原电池，既符合学生的认知规律，又为学生探究这部分的内容提供了必要的理论基础。加之，学生在必修1，必修2中已掌握了化学实验基本技能，这为学生探究这部分的内容提供了必要的实验操作基础。
【案例设计主题】
本节内容先是通过水果给手机充电直接点明主题，同时唤起学生对原电池知识的记忆，根据原电池的原理及构成条件，学生自主设计原电池，猜测实验现象。然后通过学生的亲自实验，仔细观察，发现问题： 实际现象与理论猜测不一样，从而产生质疑，形成认知冲突，教师再引导学生分析问题出现的原因，通过橘子实验帮助学生寻找灵感，鼓励学生去寻找合适的方案，解决问题，设计出能更好地将化学能转化为电能的原电池。在此过程中，学生会遇到重重难题，教师可抓住机会，进行德育引导，增强学生战胜困难的勇气，培养锲而不舍的科学探究精神。最后，分享成果，交流心得体会；总结归纳，得出结论。 本堂课的设计内容只要求学生掌握盐桥的作用，进一步理解原电池的工作原理，为其理解现代的各种功能电池的原理打下基础。同时让学生体验科学探究的历程，享受探究乐趣。
【案例设计】
【环节一：导入】播放视频，《多少橘子才能给苹果手机充一次电》
[提问]：该视频用水果给手机充电，原理是什么？ 该方式好不好？有什么缺点？
——原电池，即将什么能转化为电能。-方法新颖，但是浪费资源，能量转换率不高？
【设计意图】播放视频，激发学生的激情，点明主题
[过渡]既然我们是寻求更好，必须得精心准备。先回顾选修2中原电池的知识
【环节二：复习原电池】温故而知新
[展示PPT]
1.电池相关知识
（1）定义。
（2）实质（或前提条件）。
（3）构成条件：两极一液一闭合。
[过渡]下面请根据对原电池的理解 ，按要求设计原电池。
[展示PPT] 自主设计原电池
2.设计合理的原电池装置
药品和仪器：
（1）请根据上述反应设计原电池装置，并画出设计图（友情提示：设计原电池必须清楚原电池的构成条件）
（2）猜测该实验有哪些现象，写出电极反应，并记录下来
预测现象：
电极反应：
【设计意图】复习旧知识，唤醒学生对原电池的理解，并应用知识设计简单原电池的装置图。
[过渡]事实是否如此？实践出真知。请大家分组实验并观察和记录出预测的实验现象：
【环节三：探究原电池之发现问题】
[展示PPT]探究原电池
（1）分组实验，并观察实际现象。
（2）对比该现象与你所猜测的有什么不同，讨论其中的原因。
【设计意图】学生亲自实验，观察，发现问题，实际现象与猜测不一样，从而引发学生对已学知识产生质疑，形成认知冲突。激发学生的好奇心，求知欲。
[过渡]事实是否如此？实践出真知。请大家分组实验并观察和记录出实际的实验现象：
【环节三：再探原电池之分析并解决问题】
学生讨论：分析出现象不同的主要原因。
分析：镁条上有大量气泡---这是为什么？因为镁与硫酸直接接触，氢离子不经导线而直接从镁条上得电子，而我们在铜片上几乎看不到气泡，但电流表指针有偏转----说明有电流产生，但是只有少量的化学能转化为了电能。
[提问]现在原因分析清楚了：因为镁条直接与稀硫酸接触，导致能量转换率不高。那我们怎么改进？
[展示PPT]3.改进实验，请尝试画出装置图
解决方案：
学生提出改进方案：镁条与稀硫酸分开，并提议将镁条应该浸在氯化镁溶液中，但仍不能形成闭合回路？
[过渡]又遇到砍了吧，这就是现实，很多事情都可能不是一帆风顺，关键是我们要有持之以恒，锲而不舍的精髓，相信办法总比困难多。走我们去找点灵感吧？ 【教师操作橘子实验】
（1）将两电极插入两瓣分开的橘子，电流表指针不偏转。
（2）将两电极插入同样的两瓣未分开的橘子，电流表指针偏转。
通过类比橘子实验中的生物膜，学生提出用滤纸来连接电解质溶液，形成闭合回路。
[过渡]既然同学们提出了方案，那就验证我们的方案是否合适吧。
[展示PPT]4.再次做实验，观察现象
学生证实该方案可行，分享成功的喜悦。
[提问]很高兴大家能达成目的，设计出了新的原电池，那这种原电池与最初的有什么区别？其优势有是什么？
[展示PPT]对比出新知
[过渡]既然双液原电池能较好地将化学能转化为电能。那么我们来进一步理解它。
[展示PPT] 观看双液原电池的微观演示
[提问] 通过分析总结，得出盐桥有什么作用？
盐桥的作用：沟通内电路，保持溶液呈电中性
双液双池型原电池的优势：能较好地将化学能转化为电能，并且能控制原电池反应的发生，停止。
【设计意图】引导学生对自己的疑惑，冷静地分析，想办法改进，当证实之后，加以总结。
【环节四：能力提升】
请根据此反应Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu设计一个原电池装置，使化学能更好的转化为电能。并结合自己的理解阐述其原理。
【环节五：随堂检测】
1.判断下图装置，哪些能形成原电池（）哪些有利于最大程度地将化学能转化为电能（ ）
2.发生原电池的反应通常是放热反应，在理论上可设计成原电池的化学反应是（ ）
A、C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H>0
B、NaOH（aq）+HNO3（aq）=NaNO3（aq）+H2O（l） △H<0
C、Fe（s）+CuSO4（aq））=FeSO4（aq）+Cu（s） △H<0
D、CH3OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H<0
【环节六：结束语】
本节课，我们一起回顾了一百多年前，科学家们对电池的探究过程。研究化学的目的就是怎么样使其能更好地服务于我们。当然，科学之路： “路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”。我把这句话献给大家，愿大家能秉承中华民族之精神，为早日实现中国梦而奋斗！
【案例结果】
这是一堂为学生开设的综合课，主要目的是拓展学生的知识面，因此，在掌握了原电池原理后，重点让学生通过实验事实了解原电池原理在实际生产和生活中改进过程及其运用。为了提高学生的学习兴趣，也为了便于学生更好的理解，本节课不仅限于设计运用多媒体课件，集文字、图画、声音、动画于一体，更关键地是让学生自己动手做实验，自己提出问题，去想办法解决问题，教师只是为学生提供一定的帮助，取得了很好的课堂教学效果。课堂学习的过程重于结果，知识点的掌握显然比学生在学习过程中思维能力，动手能力的训练更为重要，即让学生学会学习、学会思考，并提出解决方案。所以，本堂让学生在课堂实验探索的过程中，学会了学习、学会了思考，体验到了学习的乐趣、成功的喜悦，课堂气氛活跃，效果良好。