《电化学基础》学案

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约5900字。

　　人教版•选修4化学反应原理
　　第四章电化学基础第一节原电池
　　（一）指导思想与理论依据
　　深化认识和优化思维品质是选修教学的重要目标，这一目标的完成应基于学生已有的认识，这就是必修中建立起的相关知识系统。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。
　　本节课的教学设计通过比较“原电池”这一内容在必修和选修课程中的不同，分析学生在必修课程中已经建立的认知框架，寻找学生的“最近发展区”，围绕有一定难度的实验探究活动，帮助学生在已有的知识基础上，对原电池原理和形成条件的认识得到逐层发展。
　　（二）教学背景分析
　　学习内容分析：在人教版教材必修2中已经重点介绍了铜锌原电池的工作原理和形成条件，并对实用电池进行了简单介绍。在选修4《化学反应原理》的第四章第一节中重点通过双液电池模型的构建，发展对原电池原理和形成条件的认识。同时在第二节中应用深化发展的原电池原理和形成条件进一步理解实用电池、电化学腐蚀和防腐原理。作为《化学反应原理》模块的最后，承担着深入认识物质变化与能量变化的统一，理解原理对实际应用的指导价值，深化对氧化还原反应的理解和应用的功能。
　　从必修水平到选修水平，学生的知识和能力需要进行一次较大的跨越。在这一跨越过程中，合适的模型是学习和理解原电池原理的重要工具，选修教材中呈现的带盐桥的双液电池模型与必修阶段的锌铜单液模型承载的功能截然不同。如何寻找学生的“最近发展区”，完成跨越是在本节课教学中重点要解决的问题。
　　学生情况分析：
　　已有基础：对原电池原理有初步认识；具有一定的实验探究能力。
　　局限认识：氧化剂和还原剂只有接触才可能发生氧化还原反应。
　　发展方向：通过实验活动对原电池原理形成完整认识，提高解决问题的能力。
　　教学方式与教学手段说明：采用“实验探究—模型建构—理论分析”相结合的教学方式，学生通过实验活动，建构原电池模型，结合理论分析，不断深入认识原电池原理和形成条件，最终实现知识和能力上的跨越。
　　（三）本课教学目标设计
　　知识与技能：深入了解原电池的工作原理。通过三次理论分析使学生对原电池的形成条件产生更完整的认识。学会书写电极反应式和电池总反应。能根据反应设计简单的原电池。
　　过程与方法：学生通过橘子电池的实验活动，体验建构模型的过程。通过Zn-CuSO4电池的设计活动，感悟科学探究的思路和方法，进一步体会控制变量在科学探究中的应用。
　　情感态度与价值观：介绍电池发展史，激发学习兴趣，感受原电池原理应用于化学电源开发的关键作用。通过双液电池模型的建构，渗透对立统一的辩证唯物主义思想。
　　教学重点：原电池工作原理和形成条件
　　教学难点：氧化还原反应完全分开在两极发生(分池、分液)
　　重难点的突破：
　　（四）教学过程与教学资源设计
　　教学流程图：
　　教学过程：
　　教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
　　展示图片
　　复习已知 【引入】展示各种电池图片，电池的作用。
　　【复习】铜锌原电池装置中正负极分别发生了什么反应？电流是如何产生的？ 【回顾复习】化学能转化为电能的装置。
　　【复习】原电池工作原理：
　　负极：氧化反应失电子
　　正极：还原反应得电子
　　电子从负极流向正极，
　　阴离子从正极流向负极，形成闭合回路。 第一次理论分析，复习已经掌握的原电池原理和形成条件，为后面的深化发展提供基础。
　　橘子实验
　　提炼模型 【连接】在必修中有一个家庭实验——设计水果电池。
　　【提出实验内容】现在给你提供了以下材料，请你设计橘子电池，观察实验现象并提炼出原电池模型。 可供选择的材料：
　　灵敏电流计、铜丝、锌条、导线、培养皿、橘子
　　【小组实验】
　　【方案展示，提炼模型】 
　　通过橘子实验的方案讨论，使学生从“单瓣”→“两瓣”形象实验演化成“单池”→“双池”的模型建构；从“膜”上升到“盐桥”的认识。
　　第二次理论分析提出双池-盐桥模型，在模型分析中再次强调电流的形成过程，同时强调盐桥的作用。