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基于学科能力进阶视角下的高中化学反应原理教学实践 ——《原电池》单元整体教学设计

2023-12-07 10:11

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【摘要】

本节课的内容属于《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》的选择性必修课程的“化学反应与电能”部分。课程标准要求学生认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用,了解原电池及常见化学电源的工作原理。


【关键词】

原电池、工作原理、化学电源、电极反应



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一、课标分析

本节内容属于《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》的选择性必修课程的“化学反应与电能”部分内容,《课程标准》对本内容的相关要求如下:


(一)内容要求

1.认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。

2.了解原电池及常见化学电源的工作原理。


(二)学业要求

1.能分析、解释原电池的工作原理,能设计简单的原电池。

2.能列举常见的化学电源,并能利用相关信息分析化学电源的工作原理。


二、内容分析

在必修课程阶段学生已经了解,将锌片、铜片置于稀硫酸中并以导线连接起来可以组成原电池,这也为本节教学内容奠定了基础。但是,对于大多数学生来说,双液电池在装置和工作原理方面都比单液电池更加复杂,这会导致学生产生困惑。


三、教材分析

为此,本节教材在编写时大致安排了三个阶段,引导学生逐步认识和理解原电池的工作原理及其应用。


第一阶段,以必须已学知识和课堂实验观察、分析为基础,引导学生描述原电池的组成;并通过教学环节的递进,逐步梳理和理解锌铜原电池的工作原理。


第二阶段,引导学生从一种原电池的具体装置抽象形成原电池的一般模型,进而实现“从生动的直观到抽象的思维”的过程。


第三阶段,引导学生“从抽象的思维到实践”的过程,通过对一次电池、二次电池和燃料电池的介绍,了解各种化学电源的工作原理。同时结合“科学史话”的相关内容拉进学生与科学家、科学史的距离,激发学生的学科求知热情和社会态度责任。


四、学情分析

在知识层面上,通过必修部分以及化学能与热能的学习,学生已经掌握了氧化还原、能量相互转化以及单液原电池的相关知识。在能力层面上,高二学生已经具备了一定的实验动手,观察、分析问题的能力,思维过程都有了很大的提高。在情感层面上,学生课业压力大,作业繁重,自主实验探究活动能极大的激发学生的好奇心和求知欲。综上,本节课可以学生为主,通过一步步设置问题,引导学生对原电池工作原理进行自主探究学习。


五、教学目标

(一)通过原电池实验,认识电极反应、电极材料、离子导体、电子导体是电池构成的四个基本要素,能设计简单的原电池。


(二)在分析锌铜原电池的过程中,逐渐建立原电池的系统分析思路;能够根据电极反应、电流方向或离子的移动方向判断原电池的正极和负极。


(三)了解常见的化学电源,能够运用电池思维模型分析其工作原理,能够用电极反应表示其中发生的化学反应,体会变化与守恒思想。


(四)了解化学电源的发展史,能够列举常见的化学电源;能够从物质变化和能量变化的角度分析新型电池的研发和利用。培养学生的责任意识和创新精神。


六、教学重点和难点

(一)重点:原电池的工作原理;电极反应的分析与表征


(二)难点:原电池思维模型的建构


七、设计思路


八、教学环节

《原电池》第二课时


文末小贴士


01作者介绍

樊凤,第三师图木舒克市第二中学,从事高中化学教师12年,从事班主任工作7年,获得兵团级论文大赛二等奖,现场课大赛二等奖,实验创新大赛三等奖,师级现场课大赛二等奖,实验创新说课大赛三等奖。


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