“原電池原理及其應(yīng)用”教學(xué)實錄

樊凱丹

（啟東市匯龍中學(xué)江蘇啟東226200）

“原電池原理及其應(yīng)用”教學(xué)實錄

樊凱丹

（啟東市匯龍中學(xué)江蘇啟東226200）

課堂的高效一直是師生共同追求的目標。本文通過一個教學(xué)案例，介紹了一種高效的課堂模式。

高效課堂；模式；課堂主體

2009年啟東市教育局經(jīng)過多年探索提出了教學(xué)“152010”的高效課堂模式。所謂的“152010”高效課堂模式，即是將一堂課按15分鐘、20分鐘、10分鐘的時間段分為三個環(huán)節(jié)(當然，各環(huán)節(jié)時間可根據(jù)所教內(nèi)容的不同而作適當?shù)恼{(diào)整)。第一個環(huán)節(jié)約為15分鐘，學(xué)生上講臺展示小組預(yù)習(xí)的成果(事先將學(xué)生按4人一組進行分組，上課時隨機抽取其中一組，該組進行預(yù)習(xí)展示)；第二個環(huán)節(jié)約為20分鐘，教師就學(xué)生的預(yù)習(xí)情況作點評價，對重、難點知識加以引導(dǎo)，使學(xué)生形成完整的知識體系，并且進行針對性的反饋練習(xí)。第三個環(huán)節(jié)約為10分鐘，對下一節(jié)課所學(xué)內(nèi)容進行預(yù)習(xí)的指導(dǎo)?！?52010”高效課堂模式，是在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生對學(xué)習(xí)的內(nèi)容在自學(xué)中感知，在交流中理解，在反思中生成的一種學(xué)習(xí)模式，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強了學(xué)生自我探索的能力，提高了課堂效率。

一、課堂實錄

［引入］本節(jié)課所學(xué)的內(nèi)容是“原電池原理及其應(yīng)用”，上一節(jié)課已經(jīng)進行了預(yù)習(xí)的指導(dǎo)，課后大家也進行了分組的預(yù)習(xí)。下面，哪一組愿意將預(yù)習(xí)的成果展示出來與大家分享？(各組成員紛紛舉手，最后選定第3組進行展示)

［投影］導(dǎo)學(xué)案(預(yù)習(xí)內(nèi)容)

1.原電池是______________的裝置。原電池反應(yīng)的本質(zhì)是_____________反應(yīng)。

2.描述下列實驗，想一想，原因是什么？

①鋅片插入稀硫酸中

②銅片插入稀硫酸中

③銅片、鋅片一同插入稀硫酸中。

④鋅片、銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中，并在導(dǎo)線中接入電流表。

3.將Zn、Cu兩電極用導(dǎo)線連接插入以下電解質(zhì)溶液中，當電解質(zhì)溶液為稀H2SO4時：

Zn電極是______（填“正”或“負”）極，其電極反應(yīng)為____________，該反應(yīng)是___________（填“氧化”或“還原”，下同）反應(yīng)；Cu電極是________極，其電極反應(yīng)為__________，該反應(yīng)是__________反應(yīng)，總反應(yīng)式為__________。

［學(xué)生甲］我們小組根據(jù)導(dǎo)學(xué)案的預(yù)習(xí)內(nèi)容，通過看書本、上網(wǎng)查資料等方法完成了預(yù)習(xí)。

原電池是一個將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。它的本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)，也就是說在能量轉(zhuǎn)化的過程中，發(fā)生了電子的得失。實際上我們生活中用的干電池就是一種原電池。

［學(xué)生乙］鋅片插入稀硫酸中的現(xiàn)象是產(chǎn)生氣泡。銅片插入稀硫酸中沒有任何現(xiàn)象。銅片、鋅片一同插入稀硫酸中，銅片上沒有任何現(xiàn)象，而鋅片上會產(chǎn)生氣泡。而當兩個金屬片用導(dǎo)線連接起來后，現(xiàn)象就會不一樣。根據(jù)書本上的說法，應(yīng)該是銅片上面會產(chǎn)生氣泡，這是由于電子轉(zhuǎn)移到了銅片上，硫酸的氫離子得到了電子就形成了氫氣，那么同時也會產(chǎn)生電流，電流計的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

［學(xué)生丙］鋅片、銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中就構(gòu)成了一個原電池，鋅片為負極，在原電池中失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：Zn-2e-=Zn2+。銅片為正極，但是銅片不參加反應(yīng)，是氫離子得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：2H++2e-=H2↑。

總反應(yīng)方程式為：Zn+2H+=Zn2++H2↑。我們發(fā)現(xiàn)這個總反應(yīng)方程式與初中學(xué)的鋅與稀硫酸的反應(yīng)是一樣的。

［學(xué)生?。菸覀冃〗M根據(jù)“導(dǎo)學(xué)案”進行了預(yù)習(xí)。除此之外，我們小組還做了一個小實驗。經(jīng)過網(wǎng)上查閱，生活中的一些東西也能制作成原電池，比如用鐵絲、鉛筆、西紅柿就能制作，稱為水果電池。但是，當我們找到這三種東西，按照網(wǎng)上的方法進行連接時，沒有看到什么明顯的現(xiàn)象。于是，有組員提出，要證明是否有電流，可以連接一個小燈泡，如果小燈泡亮的話就可以證明有電流，也就可以證明確實可以形成“水果電池”。于是我們買來一個手電筒里用的那種小燈泡連接上去，結(jié)果小燈泡并沒有亮起來。所以，我們小組成員提出一個疑問：鐵絲、鉛筆、西紅柿或者其他水果到底能不能形成“電池”，如果能，為什么小燈泡不亮？請老師給予我們指點。

［教師］第3小組同學(xué)的預(yù)習(xí)展示，看得出他們進行了比較細致的預(yù)習(xí)，學(xué)生丁通過網(wǎng)絡(luò)檢索后做了“水果電池”，并提出了質(zhì)疑，大家要學(xué)習(xí)他們勇于探索的精神！

“導(dǎo)學(xué)案”中預(yù)習(xí)內(nèi)容的答案大多來自于課本的介紹，而化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，實驗事實是最具有說服力的，所以我們有必要通過做實驗來探索、理解所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

［演示實驗］材料：一節(jié)5號干電池、導(dǎo)線、電流計、鋅片、銅片、稀硫酸、普通小燈泡等。

用導(dǎo)線將電流計和5號干電池連接，形成閉合回路，觀察電流計的指針偏轉(zhuǎn)的方向，以明確所用電流計在工作時指針是偏向電池的正極還是負極，便于判斷Zn｜H2SO4｜Cu原電池的正負極。(結(jié)果顯示，所用電流計在工作時，指針偏向于電池的正極)

(1)按Zn｜H2SO4｜Cu原電池的組成裝置圖連接裝置。請學(xué)生觀察現(xiàn)象并得出結(jié)論。(2)連接上小燈泡，觀察現(xiàn)象。

［學(xué)生甲］銅片表面產(chǎn)生大量小氣泡，電流計的指針偏向于銅片，說明連接后產(chǎn)生了電流，既然有電流就說明有電子的流動；并且，可以知道，銅片是正極，那么鋅片就是負極了。在連接上小燈泡以后，燈泡亮了，但燈光比較暗。

［教師］在這個裝置中存在電子的流動，并且是流向正極(銅片)，聚集在銅片表面上H+得到了電子后生成了氫氣。燈泡比較暗說明電流強度比較小。

學(xué)生丁提出的為什么“水果電池”連接上小燈泡后，小燈泡不亮的問題，實際上就是因為“水果電池”產(chǎn)生的電流非常微弱，不足以讓小燈泡發(fā)光。課后可以連接一個靈敏電流計試試看。

通過剛才的實驗，我們可以確定原電池的工作原理以及實質(zhì)。

［投影］原電池

1.原電池工作原理：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。

2.本質(zhì)：氧化還原反應(yīng)，即電子的得失。

［提問］既然原電池工作原理是氧化還原反應(yīng)，那么能不能通過剛才的實驗現(xiàn)象得出氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別發(fā)生在哪個區(qū)域？

(學(xué)生思考，小組交流)

［學(xué)生戊］負極Zn失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，而正極上H+得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。

［教師］回答得很好！氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別稱為原電池的半反應(yīng)，兩個半反應(yīng)式相加以后就是原電池的總反應(yīng)式。

［學(xué)生實驗］

(1)Zn｜H2SO4｜Cu裝置改成Cu｜H2SO4｜Cu裝置，觀察現(xiàn)象。

(2)將Zn｜H2SO4｜Cu裝置中的稀硫酸改成高濃度的酒精，觀察現(xiàn)象。

［學(xué)生］兩個實驗都觀察不到明顯現(xiàn)象，電流計也不發(fā)生偏轉(zhuǎn)了！

［教師］這說明了什么問題？

［學(xué)生甲］說明了改裝以后的裝置不產(chǎn)生電流，也就不是原電池，說明組成原電池是需要滿足一定的條件的。

［投影］

3.原電池的構(gòu)成條件：

(1)兩個活潑性不同的電極。

(2)電解質(zhì)溶液。

(3)形成閉合回路。

(4)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。

［總結(jié)］按板書的內(nèi)容，歸納本節(jié)的內(nèi)容和要點。

［課堂反饋練習(xí)］略

［預(yù)習(xí)指導(dǎo)］(根據(jù)導(dǎo)學(xué)案進行預(yù)習(xí)的指導(dǎo))

下一節(jié)課的內(nèi)容是第四章的第二節(jié)“化學(xué)電源”。“化學(xué)電源”要求大家了解生活中常遇到的幾種電池，像酸性鋅錳電池、堿性鋅錳電池、鋰電池、鉛蓄電池等，還有新型的燃料電池。同學(xué)們可以通過閱讀書本和查閱資料了解常見化學(xué)電源的種類，了解不同類型化學(xué)電源各自有什么優(yōu)點和不足之處。學(xué)會利用原電池的知識，能準確判斷新型化學(xué)電源的正負極，學(xué)會電極反應(yīng)式的書寫。

二、教學(xué)反思

本節(jié)課采用的是“152010”高效課堂模式，由于在課堂上有做實驗的環(huán)節(jié)，所以時間的分配有點出入，在“學(xué)生展示”環(huán)節(jié)用了12分鐘，而第二環(huán)節(jié)用了25分鐘，最后“預(yù)習(xí)指導(dǎo)”環(huán)節(jié)用了8分鐘。整堂課，課堂的氣氛非常好，可以說每一個學(xué)生都全身心地投入到了課堂學(xué)習(xí)中，非常認真地聽課、做實驗、思考、討論，很有“我的地盤我做主”的架勢。從“當堂反饋”的批改情況看，學(xué)生對本節(jié)課內(nèi)容的掌握已經(jīng)達到了預(yù)期的理想效果。

傳統(tǒng)的化學(xué)課堂教學(xué)基本上是單向灌輸式的教學(xué)，教師參與的時間太多，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的時間偏少。在學(xué)習(xí)中學(xué)生處于被動接受的地位，學(xué)習(xí)興趣不高，效率也不高，學(xué)受制于教，這嚴重阻礙了學(xué)生的思維發(fā)展及學(xué)生能力的提高。

隨著基礎(chǔ)教育新課程改革的全面推行，傳統(tǒng)的教學(xué)模式受到極大地挑戰(zhàn)。以學(xué)定教，多學(xué)少教，自主學(xué)習(xí)，已成時代潮流。當然，各個模式也有不足之處，在此不贅述。但不管是哪種高效課堂模式，其共同點都是將學(xué)生作為課堂學(xué)習(xí)的主體，通過學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提高他們的學(xué)習(xí)能力、探究能力、解決問題的能力。

1008-0546（2012）02-0080-02

G633.8

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10.3969/j.issn.1008-0546.2012.02.036