全面推进素质教育，课程改革是核心内容，改革的目标是着眼于学生自主发展、全面发展和可持续发展。《新课标》倡导学生的积极参入，让学生在学习的过程中建构知识，通过体验实践参与和合作探究等活动方式，完成任务实现目标。因此在设计本案例时，注重以学生为中心，根据学生的心理特点来设计教学活动，注重对学生思维创新能力的培养，并有效地渗透关爱环境的情感教育，促进学生的全面发展。本案例坚持：给学生以空间，让他们自己往前走；给学生以条件，让他们自己去锻炼；给学生以时间，让他们自己去安排；给学生以挑战，让他们自己去探索；给学生以机会，让他们自己去总结发展。
一、教材分析
在初中我们已经知道将Zn片插入CuSO4溶液中，Zn可以置换出CuSO4溶液中的Cu，该反应以热能的形式释放能量；在化学必修1中我们已经通过Zn与CuSO4溶液的反应，探究了氧化还原反应的实质是电子的转移，电子的定向移动会形成电流。在化学必修2《化学反应的利用》中，我们就要来探讨在这个变化过程中能量是如何转化的？这既深化了学生在初中化学和化学必修1中对化学与能源问题的认识，又为在选修模块中继续探讨这一问题奠定了基础，这部分内容具有承上启下的功能。
本课时案例的主要内容有：原电池的概念、原理、组成原电池的条件。原电池原理和组成条件是本节课的重点，原电池原理是本节课的难点。
二、教学建议
⑴变教材中的教师演示实验为学生动手实验。这样不仅使学生观察到明显的现象，还能使学生直接参与知识的获得过程，获得直接的体验。
⑵对于原电池正负极的判断，教材是以叙述的形式提出的，这不利于学生对概念的理解和记忆。可以利用一节干电池让学生自己设计实验得出结论。这比直接提出正负极的判断方法更有利于启发学生的思维，提高学生的实验设计能力。
⑶教材中“组成原电池的条件”这一讨论题，问题过于空泛，考虑到学生的知识迁移能力和概括能力还不是很强，单纯的讨论可能会无从谈起，因此教学中设计了一组学生实验，让学生通过实验获得直接经验，再通过对比分析，归纳出规律，最终得出组成原电池的三个必要条件。
⑷在完成上述内容后，可以让学生自己设计一个原电池，将学习的内容进行应用和巩固，有利于培养学生的知识迁移能力和发散思维能力。
经这样处理教材内容后，教学就可按照“设置问题情景，提出问题→设计实验，进行假设和推理→得出相关结论→引发新的问题情景，提出新问题→实验提供直接经验→再提问题→通过实验，对比分析，总结规律→应用原理、规律”的程序进行。
三、教学目标
⑴ 知识目标：理解原电池原理，掌握构成原电池的条件，会进行简单的原电池设计。
⑵ 情感目标：培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学态度，培养学生的团队协作精神。
⑶ 能力目标：培养学生观察能力、实验设计能力、实验操作能力、语言表达能力。培养学生正向思维、逆向思维、发散思维能力。
四、教学准备
⑴对学生进行分组：四人为一小组。
⑵ 实验准备：灵敏电流计、Zn片、Cu片、碳棒、CuSO4溶液、无水乙醇、稀硫酸、导线、音乐卡片、一节干电池、桔子（或苹果、西红柿等水果）。
⑶铜锌原电池装置图片，铜锌原电池工作原理的模拟动画 。
五、教学过程
| 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 | ||
| [通过实验，引入新课] 实验1、化学必修1氧化还原反应中有这样一个实验：（展示图片）该实验的现象是什么？ 实验2、若将锌片和碳棒平行插入一个桔子中，并将一张音乐卡片、开关用导线连接在锌片和碳棒之间，现象是什么？ [提问]那么为什么会出现这样的现象呢？这就跟我们这一节课的内容有关，下面就通过实验来探究一下原电池的原理。 [板书]原电池的原理 | [学生回答] 1、①Zn片逐渐溶解；②石墨电极上析出红色物质；③溶液颜色逐渐变浅； ④电流计的指针发生偏转。 2、闭合开关后，音乐卡片会响起来。 | 由实验引出这一节课的教学内容，激发学生求知的欲望，调动学生思维的积极性。 | ||
| [实验指导]介绍实验桌上的物品，指导学生做以下三个实验： 1. 将锌片插入稀硫酸中 2. 将铜片插入稀硫酸中 3. 将锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中 说明实验注意事项，要求同学认真观察现象，并思考原因。 | [实验并观察现象] [学生回答] 1. 锌片上有气泡，因为锌能和稀硫酸反应放出氢气。 2. 铜片上没有气泡，因为铜不能和稀硫酸反应。 3. Zn片逐渐溶解；铜片上有气泡产生。
| ①变教材中的教师演示实验为学生动手实验，培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学态度，培养学生的团队协作精神。 ②由一个实验改变为多个实验，培养学生观察能力、实验能力、语言表达能力，培养实事求是的科学态度， 由学生观察到“铜片上有气泡产生”这一反常现象引起学生的强烈探究欲望。 | ||
| [提问]①铜片上的气体是什么，怎么生成的？ ②氢离子转变为氢气时发生了还原反应，所得到的电子从何而来？ | [学生回答] ①可能是H2或 SO2 或者O2，最有可能的是H2。 ②（学生提出许多假设） 学生1：电子应是铜失去的，因为气泡是在铜片上产生的。 学生2：电子应是锌失去的，因为锌比铜活泼，易失去电子。 学生3：电子应是铜失去的，若是锌失去电子，气泡应该出现在锌片上，怎么会在铜片上出现气泡呢？ 学生4：锌片失去的电子可以通过导线传递到铜片上，溶液中的氢离子在铜片上得到电子，因此，铜片上有气泡。 学生5：既然电子是锌片失去的，氢离子为什么不直接在锌片上得电子，而要在铜片上得电子呢？ | ①培养学生正向思维、逆向思维、发散思维能力。 ②充分利用学生的好奇心和求知欲，设计层层实验和问题情境，使学生在自主实验、积极思考和相互讨论中自己发现问题、分析问题和解决问题。 | ||
| [教师引导] 电子究竟是锌片还是铜片失去的，我们可以用实验来证明。那么，如何通过实验来证明锌片上的电子是否通过导线转移到了铜片上？ | [学生回答]在铜片和锌片中间连接一个灵敏电流计，检测有无电流。 [实验观察]：电流计指针偏转。 [结论]有电流流过，说明导线中有电子流过，说明氢离子得到的电子确实是锌片失去，通过导线传递到铜片上的。 [学生小结]锌片：较活泼，电子流出，发生氧化反应 Zn→Zn2+ +2e- 铜片：较不活泼，电子流入，发生还原反应 2H++2e- → H2↑ 能量变化：化学能转变为电能 | 培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力。 | ||
| [提出问题]既然电子是锌片失去的，氢离子为什么不直接在锌片上得电子，而要到铜片上得电子呢？ [演示动画] 锌片失去电子后产生锌离子，电子沿导线传递到铜片上，锌片的周围有许多来不及扩散到溶液中去的锌离子，对氢离子有排斥作用，使氢离子在锌片上得到电子。 | [学生回答] 由于锌片失去电子后产生锌离子，锌片的周围有许多来不及扩散到溶液中去的锌离子，对氢离子有排斥作用，使氢离子很难在锌片上直接得到电子。 | 培养学生分析问题和解决问题的能力。 | ||
| [板书]1、原电池的概念： 将化学能转化为电能的装置。 [提出问题]给你一节干电池，能否用实验证明铜锌原电池的正负极呢？ | [实验并观察现象] [学生回答] 现象：用干电池时，电流计指针偏向正极方向，用铜锌原电池时，电流计指针偏向铜片方向 结论：锌片为负极，铜片为正极 | 通过实验，培养学生对比分析、总结规律的能力。 | ||
| [总结提出问题]前面提到过的Zn与CuSO4溶液的反应实际就是一个原电池反应。该原电池的正、负极反应分别是什么？分别发生什么反应？ [板书] 2、 原电池的原理： 负极：电子流出的极，较活泼。 （锌片）：Zn → Zn2+ + 2e- （氧化反应） 正极：电子流入的极，较不活泼。 （铜片）：2H++ 2e- → H2↑ （还原反应） | [学生回答] 锌片为负极，电极反应式为：Zn→Zn2++2e- 碳棒为正极，电极反应式为：Cu2++2e-→Cu | 培养学生对比分析、类比推理能力。 | ||
| [过渡]原电池的实质是氧化还原反应，氧化还原反应都可以设计成原电池，那么构成原电池要有哪些条件呢？ [板书] 3、构成原电池的条件 [布置分组实验]请从Zn片、Cu片、碳棒、CuSO4溶液、无水乙醇、稀硫酸、导线中选择合适的材料组装成原电池，并用音乐卡片检验组装的装置中是否有电流通过，从而探究构成原电池的条件。 | 电极材料 | 溶液 | 音乐卡片 （响或不响） | 构成原电池的条件 |
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[学生小结]
| 电极材料 | 溶液 | 音乐卡片（响或不响） | 构成原电池的条件 | |
| 1 | Zn片Cu片 | 稀硫酸 | 响 | 必须有电解质溶液 |
| 2 | Zn片Cu片 | 无水乙醇 | 不响 | |
| 3 | Zn片Cu片 | CuSO4溶液 | 响 | |
| 4 | Zn片碳棒 | 稀硫酸 | 响 | |
| 5 | Zn片Zn片 | 稀硫酸 | 不响 | 两极材料不能相同 |
| 6 | Zn片Cu片 | 分别插入两份稀硫酸中 | 不响 | 两极用导线连接 |
| 通过实验探究，充分发挥学生学习的主动性，让学生自己动手、动口、动脑去分析问题，解决问题，获取新知识和技能。 | ||
| [板书]构成原电池的条件： ①有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极 ②电极材料均插入电解质溶液中 ③两极相连形成闭合回路 [讲解]刚一开始我们做的两个实验均符合构成原电池的条件，电路中均有电流通过，均属原电池装置。 | 聆听，记录，加深印象。 | 归纳小结，进一步明确构成原电池的条件。 |
| [课堂总结]1、总结本节课的重点、难点。 2、布置研究性课题作业：①自己动手制作一个水果电池。 ②收集几种电池，研究各类电池的电极材料和电极反应。 ③研究电池对环境的污染。 | 聆听，回忆，与同学交流讨论。 | 通过总结使学生明确本节课的重点、难点。 把所学知识延伸到课外，运用到日常生活中和进一步的探究研究中，让学生认识到化学与我们的生活息息相关，能达到学以致用，使学生觉得化学就在我们的身边，从而激发了学生学习化学兴趣，开拓了学生的视野。 |
本节课一开始就以两个演示实验提出问题，这样可以使学生对学习原电池产生兴趣，在心理上形成预期，从而调动起学生的学习积极性。把原电池的演示实验改成学生实验，以体现学生实验的能动性，强化学生在教学中的主体性，这对于学生的实验设计、操作、观察及实验结果的分析、探索、创造等能力的培养是有利的。
在原电池原理的的教学中，学生通过观察实验现象，教师针对实验现象设计一些问题，充分利用学生的好奇心和求知欲，层层设计实验和问题情境，使学生在自主实验、积极思考和相互讨论中自主发现问题、分析问题和解决问题。 在原电池构成条件的教学中，学生通过选择材料、溶液组装原电池，探究原电池的构成条件，这样学生就在教师的引导下，完成从实践到理论到再实践再进一步归纳理论的认识提高过程，提高了学生的科学思维能力、理论概括能力及探索精神。最后通过总结使学生明确本节课的重点、难点，布置了三个研究性课题，使学生把所学的知识延伸到课外，运用到日常生活中和进一步的探究研究中，让学生认识到化学与我们的生活息息相关，培养了学生学习的自觉性。
通过教师对课堂的精心设计和对学生到位的引导，大部分学生基本达到了教师初定的知识目标，同时学生在获取知识的过程中，不断体验进步与成功，学生得到了更多实践的机会，并通过讲评活动不断的改进自己，提升了自己的动手实践能力，收到了很好的学习效果。本案例的构思与设计，适应了和谐高效思维对话型课堂建设的要求，具有一定的创新应用价值。对课堂教学方式的改革，达到了抛砖引玉之目的，实现了本案例的设计意图，在实践中必将收到良好的教学效果。下载本文
