王毅
一、教材分析
高中化學(xué)新課程標準對本節(jié)課的要求是:舉例說明化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系及其應(yīng)用。
本節(jié)課是對前面所學(xué)化學(xué)與能源、氧化還原反應(yīng)、電解質(zhì)等知識的拓展和應(yīng)用,同時,也是對上一節(jié)關(guān)于化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為其他形式能源論述的補充和完善,其將為選修四電化學(xué)知識的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ),起到承上啟下的作用。
二、學(xué)情分析
教學(xué)對象為省級示范性高中的學(xué)生,他們基礎(chǔ)好,動手能力強,求知欲望高,敢于展現(xiàn)自我。
知識層面:學(xué)生“掌握了氧化還原反應(yīng)的本質(zhì),了解了化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因”、物理課上所學(xué)電學(xué)知識和生活常識都為本節(jié)課在知識層面做好了充分的準備;
情感層面:日常生活中電池扮演著許多重要的角色,使得學(xué)生對電池充滿著好奇心和探知欲望;
能力層面:本班學(xué)生基礎(chǔ)知識較好,初步具備理論分析和探究能力,在教師引導(dǎo)下可以自主分析問題。
三、教學(xué)目標
(一)三維目標
知識與技能:①認識原電池的工作原理、概念、形成條件;②掌握科學(xué)探究的一般思路和常用方法。
過程與方法:通過引導(dǎo)學(xué)生主動參與,與人合作,科學(xué)探究,從而解決問題。
情感態(tài)度與價值觀:培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神;學(xué)會與他人合作,主動交流,體驗科學(xué)探究的艱辛和喜悅;構(gòu)建能量轉(zhuǎn)化觀,樹立節(jié)約能源的意識。
(二)重點難點:“四個一”
利用一條思路:發(fā)現(xiàn)問題→提出猜想→實驗論證→得出結(jié)論。
使用一種方法:用實驗的方法探究原電池的形成條件,掌握控制變量法在化學(xué)探究實驗中的應(yīng)用。
學(xué)會一個知識:原電池的相關(guān)知識:定義、原理、形成條件。
體現(xiàn)一種思想:學(xué)以致用的思想。
難點:對原電池工作原理和形成條件的理解,以及控制變量法在化學(xué)探究實驗中的應(yīng)用。
四、教法與學(xué)法
具體教學(xué)目標的實現(xiàn)需要學(xué)法、教法的共同支撐。
學(xué)法指導(dǎo):教師引導(dǎo),學(xué)生采用分組實驗探究的方法進行學(xué)習(xí),小組合作。
教法分析:本節(jié)課采用與學(xué)法相對應(yīng)的實驗探究教學(xué)法。
五、教學(xué)過程
(一)設(shè)計思路
本教學(xué)過程分為六個板塊,在重點板塊中,采用在熟悉的知識中發(fā)現(xiàn)問題,在教師的支持下提出猜想,實驗探究,得出結(jié)論,在獲取新知識的過程中衍生新的問題,如此循環(huán)。在成果匯報和學(xué)生自我評價板塊,發(fā)揮學(xué)生的主體作用,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。
(二)實施過程
1.情境引入激發(fā)學(xué)生的興趣:以“天宮一號”與“神舟九號”交會對接題材為背景,為保障正常運行設(shè)計了三種電源,即太陽電池帆板、鎘鎳蓄電池、應(yīng)急電池(高性能比新型銀鋅電池)。從而提出問題,激發(fā)學(xué)生對電池工作原理探究的濃厚興趣,引入課題。
2.探究原電池的工作原理:
(1)發(fā)現(xiàn)問題:分組實驗:①將鋅片、銅片分別插入稀硫酸,觀察有何現(xiàn)象?②將鋅片、銅片接觸同時插入稀硫酸,觀察有何現(xiàn)象?在學(xué)生實驗的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生從氧化還原角度分析Zn+2H■=Zn■+H■↑,銅不與稀硫酸反應(yīng)。鋅片、銅片靠在一起插入稀硫酸中,又觀察到異常的實驗現(xiàn)象,讓各小組匯報他們的實驗過程及實驗現(xiàn)象。從而引發(fā)認知沖突,追問這又是為什么,進入大膽猜測階段,引導(dǎo)學(xué)生大膽猜測假設(shè),并對每種假設(shè)進行分析論證。
(2)提出猜想:可能是鋅表面的電子流到了銅片上被溶液中的H■得到后產(chǎn)生H■。怎樣驗證?
討論后得出方案:要見到電子的流動可將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接起來,在導(dǎo)線之間接入電流表。平行插入稀硫酸溶液中觀察實驗現(xiàn)象(注意觀察銅片表面和電流計指針)。
(3)實驗驗證:學(xué)生分組實驗探究,體會成功的喜悅,產(chǎn)生電流。
(4)得出結(jié)論:教師進一步用多媒體對實驗探究情況進行演示。引導(dǎo)學(xué)生從裝置的能量轉(zhuǎn)化角度分析,能量是如何轉(zhuǎn)變的?得到原電池的定義。
3.探究原電池的形成條件:采用設(shè)置問題、搭建臺階、思考交流、分組實驗、總結(jié)匯報的形式進行。在教師的支持下提出方案,利用控制變量法探究原電池的形成條件;改變影響實驗的一個因素,分別從電極、溶液、電路三個角度進行探究。分組實驗探究:實驗一進行電極探究;實驗二進行溶液探究 實驗三進行電路探究。匯報得出結(jié)論(引導(dǎo)在匯報知識收獲時不忘合作成功的關(guān)鍵),由此得出原電池的形成條件。
4.引導(dǎo)學(xué)生討論交流匯報:成果匯報一:格林太太病情診斷;在熱烈的討論氛圍中讓學(xué)生體會成功的樂趣,并進一步鞏固原電池的形成條件的知識。成果匯報二:火力發(fā)電利弊討論;調(diào)整教材知識順序,更新教材內(nèi)容,鞏固對原電池概念的再認識。
5.學(xué)生自我評價:在本節(jié)課學(xué)到了哪些知識?在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中你認為最有用的學(xué)習(xí)方法是什么?在實驗探究過程中你學(xué)到了什么?
6.課堂延伸:利用蘋果、柑橘、檸檬等水果嘗試制作原電池,讓學(xué)生體會學(xué)以致用的樂趣。上網(wǎng)查詢,發(fā)展中的化學(xué)電源種類及應(yīng)用。
六、板書設(shè)計
(一)原電池概念:將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
(二)原電池的工作原理。
(三)形成原電池條件:(1)有活潑性不同的兩極(金屬或非金屬單質(zhì));(2)電解質(zhì)溶液;(3)形成閉合回路;(4)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。
七、教學(xué)反思
(一)本節(jié)課開放性大,學(xué)生動手實驗多,交流頻繁,故時間特難把握,這就更要求我做好充分準備,包括對學(xué)生各種大膽猜想的充分預(yù)計,包括對探究的難度、深度的把握,當然包括各種器材的準備,甚至導(dǎo)線的連接。
(二)我對教材進行了重加工,構(gòu)建了符合科學(xué)探究歷程的思路,即發(fā)現(xiàn)問題、提出猜想、實驗探究、得出結(jié)論。這樣不僅讓學(xué)生收獲了知識,更收獲了方法,讓學(xué)生接受了科學(xué)的熏陶,體驗到科學(xué)探究的喜悅。