《原電池原理及其應用》?說課
壹、說教材
1、教材簡析：本課為人教版高中化學第二冊第四章第四節第壹課時的內容。
2、本課內容在學科知識體系中與所處的地位和作用：
本課之前曾介紹過電解方冶煉金屬，屬於把電能轉化為化學能的過程。而原電池則是把化學能轉化為電能的過程。利用原電池原理制成的多種電池在工農業生產、科學研究以及日常生活等方面都有廣泛的用途。研究原電池另壹個重要意義就是從本質上弄清楚金屬腐蝕、特別是電化腐蝕的原因，找到金屬防護的方法。在教學內容上分析，它是對金屬與電解質溶液知識的結合。通過學生要求達到對有關“電解質溶液的酸堿性、化學反應的能量變化、氧化還原反應、金屬的性質及活動強弱比較”等知識的整和。從教材的邏輯結構分析，教材內容的安排順序是根據學生已有的金屬性質設計實驗創設學習情，引入認知沖突，並通過銅鋅原電池實驗的分析，領悟原電池的組成和原理，再利用原電池原理認識常見的化學電源，解釋常見的金屬腐蝕問題。從學生認知發展的需要分析，學生由認識純金屬的性質到認識不純金屬的要求。在此前學習的是純金屬的性質，日常生活中接觸的金屬制品都是不純金屬成合金，如何解釋常溫下金屬制品生銹的現象呢？通過本節學習學生實現書本知識（理論）與生活實踐的結合，再由生活實踐的感性認識向書本知識的認識的飛躍，提高學生關註自然，社會和生活現象的熱情。
3、教學目標：
（1）知識與技能：
①原電池原理、構成條件、電極名稱與電極反應。
②原電池原理的應用
（2）方法與過程：通過學生親手做實驗、觀察探索原電池的形成及原理，培養學生實驗技能及分析思維的提高
（3）情感態度與過程觀：
電池在日常生活中比比皆是，通過同學親自動手探索、讓學生在新奇之際，倍感親切，體驗科學探索的樂趣，激發學習熱情。通過對常見原電池的學習，感受化學給社會帶來的進步和文明。
4、重難點：
原電池的原理，構成原電池的條件及其運用。
二、教法
1、教學設計理論依據
建構主義學習理論又認為學生認知發展的基本過程是：認知的發展就是認知結構的發展，學習者的認知結構是通過同化和順化而不斷發展。當學習者遇到新的刺激時總是試圖用原有的認知結構去同化，若獲得成功，便得到暫時的平衡；若無法用原有的認知結構同化環境刺激，學習者便會作出順化．即調節原有的認知結構或重建新的認知結構，直至達到認知上的新平衡。同化與順化平衡的不斷發展，促進學習者認知結構的不斷發展。據此，促進學生認知發展的源動力是由認知沖突引發的認知需要。即當無法應用頭腦中已有的知識經驗去同化新知識時，就會產生認知沖動，即產生增加認知結構的數量或調整
原有的認知結?顯然。在中學課堂教學中提倡“自主探究”的教學方式，對於促進學生知識的主動建構具有重要的作用。
因此，教師在設計教學過程組織學生學習時，要根據知識本身的邏輯發展順序和學生認知的心理特點。努力創設生動活潑的學習情景，激發學生主動學習的願望．並借助壹定的教學媒體，引導學生進行自主探究。
2．?教學過程組織的基本策略根據以上對教材的分析和對建構主義學習理論的認識，《原電池原理及其應用》的第壹課時教學組織的基本策略為：
（1）．創設情景策略
根據學生已有的金屬性質等知識，通過實驗演示鐵、銅與稀硫酸的反應或學生動手操作，引導學生觀察實驗現象並發現當銅與鐵相連接後插入稀硫酸中，銅片表面有氣泡產生的現象，引發認知沖突產生認知需要。
（2），問題探究策略
按照科學探究的壹般過程，結合學生已有的知識和相關學科知識。引導學生提出猜想(銅片上產生氣泡的可能原因)，設計實驗驗證猜想，分析概括形成原電池的概念。再對銅鋅原電池構成進行分析，繼續通過問題探究的方式，獲得原電池的構
成條件和原電池正負極的判斷規則。
（3）．評價與反思策略
要求學生運用原電池概念與原理，判斷某些裝置能否形成原電池，判斷原電池的正負極，書寫原電池的電極反應式，並根據給定的材料設計原電池。通過學生交流、合作與探究，自主建構知識。
3、教學方法
通過教師演示實驗，創設問題情景，學生自主探究問題，通過分析綜合提出假設，通過做實驗驗證假設，得出結論。從而形成新的認知結構。整個過程突出學生“自主探究”的教學方法，而在學生自主探究的過程中體現學生相互交流合作、教師引導，師生互動的教學原則。
三、說學法
建構主義學習理論認為學習的涵義是學習者與學習材料不斷交互作用．獲得知識主動建構的過程。學習過程的特點具有：
①經驗性，即學習者是通過已有的認知結構(包括原有的知識經驗和認知策略)對新信息進行主動加工而建構的，並不是把知識直接從外界搬到記憶中去的。
②自主性．即學習過程中學習者不是知識的被動接受者．而是知識的主動建構者。外界輸入的信息只有通過學習者的主動建構才能變成自身的知識。
③情景性，即學習是在壹定的問題情景中，學習者通過自身的努力——交流，合作和探究，對客觀世界作出反映，壹方面，對新信息的意義進行建構．另壹方面完成對原有經驗的改造和重組。
四、說過程
1、新課引入
引入?在前面我們已學習了堿金屬、鎂、鋁和鐵等金屬的性質，它們具有哪些***性呢?著將鐵片、銅片分別插入稀硫酸中會有什麽現象發生?為什麽?若用導線將鐵片和銅片連接起來再插入稀硫酸中，發生的現象會有什麽不同?
學生?指導學生動手實驗，觀察實驗現象．發現實驗問題。銅在金屬活動性順序表中排在氫後面，不能置換出酸中的氫，當用導線將鐵片和銅片連接起來再插入稀硫酸中，銅片上有氣體產生。經實驗驗證此氣體是氫氣。為什麽銅片上會有氫氣產生呢?（通過創設情景，把原有的金屬性質及活動性強弱的知識，置於新的創設情景中，有利於激發學生興趣形成新的認知沖突。）
2、新知識的學習
（1）問題探索
[學生]合作交流、分析討論、指導學生歸納綜合，提出如下假設。假設1．銅在鐵的作用下，能跟稀硫酸反應置換出?酸中的氫，本身失去電子被氧化。
假設2．稀硫酸電離產生的H+從銅片上獲得了由鐵片傳遞過來的電子，發生還原反應生成H2。
(這樣引導學生設計實驗。並自主尋求實驗所需儀器和藥品進行實驗，驗證假設，充分調動學生的主動性。)
實驗1．分別稱量銅片插入稀硫酸前和插入稀硫酸壹段時間後的質量，比較銅片質量的變化。
實驗2。(若氫離子從銅片上獲得的電子是由鐵片傳遞過來的，則電子的定向移動必產生電流。)在鐵片與銅片之間接入壹只靈敏電流計，再將鐵片和銅片平行插入稀硫酸中，觀察電流計指針是否發生偏轉?
現象和結論： 實驗1：銅片插入稀硫酸前後質量無變化。說明銅沒有參與氧化還原反應，否定了假設1。實驗2：電流計指針發生了偏轉並偏向予銅片。說明電路中有電流，證明H+從銅片上得到的電子是由鐵片上傳遞過來的。即當鐵、銅用導線連接並平行插入稀硫酸後，兩金屬上發生的變化是：
鐵：Fe?壹?2e-?=?Fe2+?(發生氧化反應)
銅：2H+?+?2e-?=?H2?↑(發生還原反應)
結果是將Fe與H+間直接轉移的電子，通過導線和銅片間接轉移，將化學能轉化為電能。像這種將化學能轉化為電能的裝置叫原電池
（通過學生作交流，分析討論、歸納綜合，提出假設，通過實驗驗證的出結論，形成原電池的概念。這樣使學生做到了眼到——提高觀察能力，手到——提高動手能力，心到?——提高了學生的思維能力，並體現了學生合作的精神。）
（2）問題深化
那麽，金屬材料如何能構成原電池呢?小組交流教師點撥，實驗設計歸納如下。
[學生]實驗3：用連有電流計的導線連接鐵銅，鐵、銅下端相互接觸，再插入稀硫酸中。觀察電流計指針是否發生偏轉。
實驗4：將連有電流計的導線連接鐵、石墨，平行插入稀硫酸中。觀察電流計指針是否發生偏轉。
實驗5：將連有電流計的導線連接鐵、鋅，平行插入稀硫酸中。觀察電流計指針是否發生偏轉。
實驗6：將連有電流計的導線連接鐵、鐵，平行插入稀硫酸中。觀察電流計指針是否發生偏轉。
實驗7：將連有電流計的導線連接鐵、銅，平行插入無水乙醇中。觀察電流計指針是否發生偏轉。
實驗8：將連有電流計的導線連接銅、鋅，平行插入稀硫酸中。觀察電流計指針是否發生偏轉。
實驗9：將連有電流計的導線連接鐵、銅，平行插入硫酸銅溶液中。觀察電流計指針是否發生偏轉。
（以上七種情況下的實驗，不能看作是對原電池裝置的變式訓練，應為對組成原電池條件的深入探討，通過反復改變不同條件，從中尋找構成原電池的條件。此過程為本課的重點突破環節，對學生最具有挑戰性。）
記錄實驗現象。分析概括形成原電池的條件。(學生小結匯報)
原電池構成條件
①構成原電池的兩個電極活潑性不同。從物理學角度看，電子流出的極為負極。從實驗(電流計指針的偏轉)現象分析，指針背離的極為負極。從化學角度判斷，較活潑的，失去電子發生氧化反應的報為負極。則相反意義的極為正極。
②電解質溶液，參與氧化還原反應、溝通電極和內電路的電流回路。
③構成閉合回路。外電路電流方向是由原電池的正極經電流計流向原電池的負極。內電路由原電池的負極通過電解質電離產生的陰陽離子的定向移動與正極相連。
（通過實驗3-9，分別改變金屬的連接方式，更換電解質溶液及電極的等等實驗。對問題進行深入探究，構成原電池的構成條件及正負極的判斷規則，從反復的改變條進行探索，不斷節原有的認知結構和學生認知結構和不斷發展，從而提高學生的分析問題和解決問題的能力，同時通過學生努力得出的結果，滿足學生的成功欲望，從而提高學生在自主探究學習中的自信心，培養學生科學探究的精神。）
3、檢測練習——評價反思
教師引導學生運用形成前原龜池原理和歸納獲得的原電池構成條件，判斷某些裝置能否構成原電池和原電池的正負極，書寫電極反應式。並對學生的活動情況作出相應的評價。
練習1．判斷下列裝置中能構成原電池的有?。(見附圖）
練習2．將鋅片和銅片插入某種電界解溶液．鋅片和銅片用導線相連．形成原電池裝置。完成下列填空。
(1)若電解質溶液是稀鹽酸，發生氧化反應的是?極(填鋅、銅，下同)，銅極上發生的反應是?，該電池反應的總反應離子方程式是；
(2)若電解質溶液是硫酸鋼溶液，在導線中電子是由極流向極，銅極上反應的電極反應式是?，該電池反應的總反應離子方程式是?
練習3．把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸，分別用導線兩兩連接可以組成原電池。a、b相連時，a為負極；c、d相連時，?電流方向為d→c；a、c相連時，c極產生大量氣泡．b、d相連時．d極上發生氧化反應。這四種金屬的活動性由強到弱的順序是()。
A．abcdB．acdbC．acbd?D．bdca應用：用Fe、Ag、Zn、Cu．Fe2(SO4)3溶液、CuSO4溶液和無水乙醇為材料，若幹根導線、音樂卡。要求①能使音樂卡發聲；②按離子反應：2Fe3+?+?Fe?=?3Fe2+。組裝成對應的原電池。
（通過學生全體的反思。?從發現問題，提出假設，設計實驗進行探究，到分析概括形成相應結論的過程思考，整理知識，課堂小結，內化為自身的知識結構。）
說明：通過學生個體的反思?對原電池概念的形成過程進行深入思考，根據實驗中觀察到的現象，結合邏輯分析，提出自己的觀點．加深對原電池原理及構成的理解。如有學生經過探究後提出如下問題：
①在鐵、銅構成的原電池中，除了在銅片上觀察到氣泡外，在鐵片上同時還有氣泡產生。這是為什麽?
②假如構成原電池的兩個電極都不會跟電解質溶液之間發生氧化還原反應，如用導線連接的鐵片、石墨，平行插入食鹽水中，則能否構成原電池?(對學生提出的問題要展開討論分析．必要時放在課後討論)
五、說板書設計1、原電池：將化學能轉化為電能的裝置。
（準確定義，明確裝置的基本原理）
鐵：Fe-2e=fe2+(?發生氧化反應)
銅：**H++2e=H2↑（發生還原反應）
（學生通過分析、綜合、提出假設並驗證得到的結論，進行板書，使學生有成就感。同時說明銅鋅原電池的電極上發生的反應是導體上電子流動的主要原因）
2、原電池構成的條件：
①構成原電池的兩個電極活潑性不同。從物理學角度看，電子流出的極為負極。從實驗(電流計指針的偏轉)現象分析，指針背離的極為負極。從化學角度判斷．較活潑的，失去電子發生氧化反應的極為負極。則相反意義的極為正極。
②電解質溶液，參與氧化還原反應、溝通電極和內電路的電流回路。
③構成閉合回路。外電路電流方向是由原電池的正極經電流計流向原電池的負極。內電路由原電池的負極通過電解質電離產生的陰陽離子的定向移動與正極相連。（把學生問題深化後得到結論進行整理，更全面地闡述原電池構成條件，使學生的思維得到升華）