高中化学人教版 《化学选修4》4.1《基于传感技术的原电池教学改进》说课稿

基于传感技术的原电池教学改进 一、使用教材 人民教育-出卷网-高中化学选修4《化学反应原理》第四章第一节原电池。 二、实验器材 （一） 实验仪器：医用输液器、医用10ml注射器、烧杯、脱脂棉、滤纸、餐巾纸、U型管、导线、电压传感器、温度传感器、电流传感器、微电流传感器、发光二极管。 （二）实验材料：铜片、锌片、硫酸锌、稀硫酸、玻璃纸、鱼鳔、鸡蛋、橘子、 浓盐酸、硬币（1元和5角）。 三、实验改进要点 （一）利用数字化实验探究仪———捕捉宏观现象背后的微观本质。利用电流、电压、温度传感器对比分析单液原电池、双液原电池的优缺点，直观展示单液原电池能量转化率低、电流、电压均不稳定，难以控制，实用性不大；双液原电池电流电压稳定可控，但是由于内阻太大，电流太小。 （二）让学生通过设计探究实验，寻找生活中的常见的材料———滤纸、脱脂棉、餐巾纸代替琼脂，进行盐桥实验，拓展学生的科学思维能力。同时，组织学生进行合作交流，设计探究，改进双液盐桥电池，制作纸张电池，为膜电池的引入打下基础。利用生活中的橘子瓣膜既可以分隔溶液，又可以传导离子，引入隔膜电池，利用玻璃纸、鱼鳔、蛋膜等半透膜做隔膜电池，最后让学生利用生活中的一元五角硬币，设计隔膜硬币电池。 （三）由于玻璃纸、鱼鳔、蛋膜作为电池隔膜不好固定，利用输液器滴斗自制了实验改进装置，既可以分隔溶液，防止短路，提高能量利用率，又方便试剂的添加，电极的插入，剂量小，实验现象明显，效果好。 四、实验设计思路 整个教学活动以原电池原理、氧化还原反应原理为基本实验原理，结合电池的发展———�单液原电池→双液盐桥电池→膜电池”的线索，在实验教学中设计了如下教学思路： 数字实验、创设情境（发现问题）→拓展思维、盐桥改进（解决问题）→橘子瓣膜、引发思考（隔膜电池，拓展探究）→联系生活、学以致用（硬币电池，应运而生）。 五、实验教学目标 （一）宏观辨识与微观探析 通过对比观察单液原电池、双液原电池正负极的现象，让学生从宏观和微观相结合的视角进行讨论、分析、思考产生这些现象的原因。 （二）证据推理与模型认知 借助于数字化实验，通过单液原电池、双液原电池、瓣膜电池一系列的探究实验，培养学生的证据意识，能基于证据提出可能的假设，通过分析推理实验验证，建立认知模型，运用模型解释现象和规律。 （三）科学探究与创新意识 通过引导让学生发现并提出有价值的问题，从问题和假设出发，依据探究目的设计探究方案，认识到科学探究是进行科学解释、发现、创造和应用的重要实践活动，鼓励学生勤于实践，善于合作，敢于质疑，勇于创新。 （四）科学态度与社会责任 通过实验过程，培养学生严谨求实的科学态度。利用生活中的废旧材料自制实验装置，培养学生节约资源，绿色低碳的生活态度。体会化学来源于生活，服务于生活。 六、实验教学内容 本节课是必修化学2第二章“化学能与电能”为基础，进一步介绍原电池的组成和工作原理，通过对原电池中闭合电路形成过程的分析，引出半反应、盐桥、内电路、外电路等概念，帮助学生对电化学研究和应用范围形成一个概貌性的认识。 利用生活中的橘子、鱼鳔、蛋膜、餐巾纸及实验室常见的玻璃纸、滤纸为材料，用输液器滴斗改装自制实验装置和现代化技术传感器，探究单液原电池与双液原电池的优缺点，同时引导学生从单液电池、双液电池过渡到膜电池，引领学生科学思维的发展，培养学生的科学探究与创新意识及严谨求实的科学态度。 七、实验教学过程 （1）数字实验，创设情境 （1）利用数字化实验探究仪—温度传感器，比较单液原电池和双液原电池，同一时间，温度的变化规律。 通过实验可以观察到：单液原电池温度升高，双液原电池温度基本不变，说明单液原 ... ...