高中化學(xué)電化學(xué)教學(xué)案例分析

劉剛

摘 要：本節(jié)內(nèi)容是電化學(xué)中的重要知識(shí)。學(xué)生可以通過回憶小學(xué)科學(xué)和初中物理中我們已經(jīng)學(xué)過的相關(guān)電、電流的知識(shí)來進(jìn)行遷移。第一課時(shí)的主要內(nèi)容有：原電池的概念、原理、組成原電池的條件。原電池原理和組成條件是本節(jié)課的重點(diǎn)，原電池原理是本節(jié)課的難點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：高中電化學(xué) 教學(xué)

一 背景分析

教材設(shè)置了大量的探究教學(xué)素材，富有深刻的探究教學(xué)思想內(nèi)涵。利用情境導(dǎo)課：讓學(xué)生舉一些手機(jī)、電子表等新型電池例子。聯(lián)系生活，吸引學(xué)生注意力，喚起學(xué)生學(xué)習(xí)欲望。首先，新課引入的課本演示實(shí)驗(yàn)圖2-9為探究教學(xué)創(chuàng)設(shè)了問題情景，當(dāng)學(xué)生觀察到“銅片上產(chǎn)生氣泡”這一“反常”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，就會(huì)情不自禁地提出一系列問題，產(chǎn)生強(qiáng)烈的探索欲望，并提出各種各樣的假設(shè)；緊接著，教材通過【學(xué)與問】為學(xué)生提供“實(shí)證性”探索，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，經(jīng)過對(duì)小學(xué)科學(xué)和初中物理中的電學(xué)知識(shí)進(jìn)行嚴(yán)密的邏輯推理，得出相關(guān)結(jié)論；當(dāng)學(xué)生理解原電池的原理后，教材又設(shè)置了一個(gè)思考與交流題，讓學(xué)生自己歸納“組成化學(xué)電池（原電池）的條件”。同時(shí)課本后面的實(shí)踐活動(dòng)——“家庭小實(shí)驗(yàn)----水果電池”，【科學(xué)探究】中的“用提供的實(shí)驗(yàn)用品，設(shè)計(jì)一套原電池裝置”都是本課時(shí)探究教學(xué)內(nèi)容的應(yīng)用和延伸。

二 案例敘述

片段一：實(shí)驗(yàn)探究

【板書】第二節(jié) 化學(xué)能與電能

【實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)】介紹實(shí)驗(yàn)桌上的物品，指導(dǎo)學(xué)生做以下三個(gè)實(shí)驗(yàn)：一是，將鋅片插入稀硫酸中。二是，將銅片插入稀硫酸中。三是，將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中說明實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，要求同學(xué)認(rèn)真觀察現(xiàn)象，并思考原因。

【學(xué)生活動(dòng)】實(shí)驗(yàn)并觀察現(xiàn)象

【學(xué)生回答】一是，鋅片上有氣泡，因?yàn)殇\能和稀硫酸反應(yīng)放出氫氣。二是，銅片上沒有氣泡，因?yàn)殂~不能和稀硫酸反應(yīng)。三是，銅片上有氣泡。

【設(shè)疑】銅片上的氣體從哪里來的？

【學(xué)生討論】學(xué)生激烈討論，討論的焦點(diǎn)問題有：

（1）銅片上的氣體是什么？（學(xué)生認(rèn)為可能是氫氣或SO2或是氧氣。最后同學(xué)認(rèn)為最有可能的是氫氣。本處不宜展開）

（2）氫離子轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃馑璧碾娮訌暮味鴣恚?/p>

（學(xué)生提出許多假設(shè)）

學(xué)生甲：電子應(yīng)是銅失去的，若是鋅失去電子，氣泡應(yīng)該出現(xiàn)在鋅片上，怎么會(huì)在銅片上出現(xiàn)氣泡呢？

學(xué)生乙：鋅片失去的電子可以通過導(dǎo)線傳遞到銅片上，溶液中的氫離子在銅片上得到電子，因此，銅片上有氣泡。

學(xué)生丙：既然電子是鋅片失去的，氫離子為什么不直接在鋅片上得電子，而要到銅片上得電子呢？（對(duì)這個(gè)問題學(xué)生感到難以回答，期待老師的評(píng)判和解釋。但老師不必急于回答）

【學(xué)生小結(jié)】鋅片：較活潑，電子流出，發(fā)生氧化反應(yīng)Zn-2e-=Zn2+銅片：較不活潑，電子流入，發(fā)生還原反應(yīng)2H++2e-=H2↑能量變化：化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/p>

【評(píng)析：變教材中的教師演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。這樣不僅使學(xué)生觀察到明顯的現(xiàn)象，還能使學(xué)生直接參與知識(shí)的獲得過程，獲得直接的體驗(yàn)。對(duì)于原電池正負(fù)極的判斷，可以利用一節(jié)干電池讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論。這比直接提出正負(fù)極的判斷方法更有利于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力?！?/p>

片段二：探究原電池的形成條件

【學(xué)生活動(dòng)】實(shí)驗(yàn)并觀察現(xiàn)象。

【學(xué)生討論】

（通過對(duì)比分析、討論和補(bǔ)充、修改，最后得出組成原電池的條件）

學(xué)生甲組：從A、B不構(gòu)成原電池可知，構(gòu)成原電池必須有兩種活動(dòng)性不同的金屬作電極。從F、G不構(gòu)成原電池可知，要組成原電池還必須構(gòu)成閉合回路。

學(xué)生乙組：H也構(gòu)成原電池，是因?yàn)樗仕嵝?，說明構(gòu)成原電池需酸溶液。

學(xué)生丙組：D也能構(gòu)成原電池，說明構(gòu)成原電池不一定要酸溶液，也可以是鹽溶液，結(jié)合E可知，構(gòu)成原電池電極材料必須與電解質(zhì)溶液接觸。

【學(xué)生小結(jié)】組成原電池的條件：有兩種活動(dòng)性不同的金屬（或一種是非金屬）

【評(píng)析：教材中“組成化學(xué)電池（原電池）的條件”這一個(gè)討論題，問題過于空泛，考慮到學(xué)生的知識(shí)遷移能力和概括能力還不是很強(qiáng)，單純的討論可能會(huì)無從談起，因此教學(xué)中設(shè)計(jì)了一組學(xué)生實(shí)驗(yàn)習(xí)題（以教材45頁習(xí)題4和《實(shí)驗(yàn)探究報(bào)告》化學(xué)必修2第16頁實(shí)驗(yàn)3為藍(lán)本），讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)獲得直接經(jīng)驗(yàn)，再通過對(duì)比分析，歸納出規(guī)律，最終得出組成原電池的三個(gè)必要條件?！?/p>

片段三：設(shè)計(jì)原電池

【過渡】通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)我們已經(jīng)掌握了有關(guān)原電池的工作原理以及形成條件，同學(xué)們想不想試試自己來設(shè)計(jì)一個(gè)原電池呢？（教師拿出事先準(zhǔn)備好的水果電池的材料拿出來指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)水果電池）

【學(xué)生活動(dòng)】表現(xiàn)出很大的興趣，躍躍欲試，在教師的指導(dǎo)下嘗試用各種水果設(shè)計(jì)成原電池，并相互交流成果。

【評(píng)析：水果電池，移到探討“組成原電池的條件”的課堂教學(xué)中，不僅能幫助同學(xué)理解組成原電池的其中一個(gè)必要條件----電解質(zhì)溶液，而且能達(dá)到學(xué)以致用，使學(xué)生覺得化學(xué)就在我們的身邊，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，啟迪學(xué)生思維。這樣處理教材內(nèi)容后，教學(xué)就可能按照“設(shè)置問題情景----學(xué)生提出問題----進(jìn)行假設(shè)和推理----通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證----得出相關(guān)結(jié)論----引發(fā)新的問題情景----提出新問題----實(shí)驗(yàn)提供直接經(jīng)驗(yàn)----對(duì)比分析，總結(jié)規(guī)律----應(yīng)用原理、規(guī)律”的程序進(jìn)行?！?/p>

三、課后反思

本節(jié)課采用實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)，既符合化學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)，也符合學(xué)生的心理和思維的發(fā)展特點(diǎn)。教師的作用是“引導(dǎo)和啟發(fā)”，即引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，主動(dòng)探索，因此，本節(jié)課的部分實(shí)驗(yàn)是應(yīng)由我預(yù)先設(shè)計(jì)的，但同樣起到了實(shí)驗(yàn)探究應(yīng)有的作用。由于本節(jié)課采取討論式和學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的教學(xué)模式，課堂組織尤為重要。應(yīng)在課前對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，四人為一小組較合適，以便于學(xué)生展開實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)和討論。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)和討論過程中，教師應(yīng)深入學(xué)生中，接受反饋信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中可能出現(xiàn)的問題并加以個(gè)別指導(dǎo)。

總的來說，本堂課是成功的。學(xué)生在探究過程中往往發(fā)現(xiàn)許多新的問題，但因時(shí)間和條件的限制，他們的問題有時(shí)無法得到明確的結(jié)論，雖然我們的本意是重過程，重參與，輕結(jié)論，但這還是使學(xué)生的信心和興趣減弱。

參考文獻(xiàn)

[1]莊亞婷.論氧化還原反應(yīng)在電化學(xué)教學(xué)中的重要性——結(jié)合實(shí)例分析[J].讀與寫：上，下旬，2016，13（20）.

[2]彭文坤.提高中學(xué)電化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的理論與實(shí)踐研究[D].云南師范大學(xué)，2014.