高中化学人教版选修四《化学反应原理》第四章《原电池实验的深入探索——寻找自制理想电池的最优实验方案》说课稿

高中化学·人教版选修四《化学反应原理》第四章 《原电池实验的深入探索》说课稿 教材背景分析 教材分析 本节实验课在教材中没有直接呈现，以高二年级所使用教材（人教版 ）选修四《化学反应原理》第四章“电化学基础”中第一节第二节知识为基础，针对原电池应用而设计的实验改进探究课。本节实验课的内容在教材第四章的首页被指明其重要性———化学能与电能的相互转换则必须通过一定的装置。装置设计的合理性，对于能量的转换效率至关重要。因此，非常有必要开展这一节实验课。 同时，尽管已经接触了很多次单液原电池和双液原电池，但是并未真正从本质上理解为什么要引入双液原电池，仅仅停留在增强电池稳定性方面，而不知道U型管盐桥双液原电池的电流很小，并不具有实际应用意义。而且，第一节第二节内容均未介绍离子交换膜在电池中的作用，恰恰这几乎是近三年全国一高考卷电池装置中均涉及到膜。所以，通过本节课自制膜电池，可以补充教材中关于膜实验的空白。 学情分析 高二学生已掌握简单原电池的工作原理，具备初步设计简单实验的能力，但是对实际生活中带膜的化学电源、电解池、工业生产问题缺乏知识迁移能力，也就是缺乏科学创新思维和实验综合分析能力以及从宏观实验到微观探析的推理能力。因此，本节课对学生思维能力的培养非常有必要。 教评目标 教学目标： ① 通过对原电池实验的创新改进，加深对与原电池工作原理的认识，提高学生的设计实验能力和创新能力，发展科学探究与创新意识核心素养。 ② 利用数字化实验仪器，将微观发生的反应可视化，结合数据曲线，初步形成分析推理、对比归纳能力，发展宏观辨识与微观探析核心素养。 ③ 通过探究原电池如何提供稳定持续电流的过程，了解科学探究的步骤和方法。在自主探究与交流互动中，培养求真务实，勇于探索的科学态度。 评价目标： ① 通过对原电池工作原理的微观本质的讨论和点评，诊断并发展学生对原电池本质的认识水平（物质水平、微粒水平）。 ② 利用数字化实验仪器对原电池性能水平的探究，发展学生数据分析能力以及实验探究设计水平（孤立水平、系统水平）。 ③ 通过对原电池改进方案探究的讨论和点评，诊断并发展学生解决实际问题的能力水平及其对化学价值的认识水平（学科价值视角、社会价值视角、学科和社会价值视角）。 教法学法分析 学习重点：会发现分析原电池装置的不足，能根据原理对其进行创新改进 学习难点：利用数字化实验仪器，进行数据分析，得到实验结果 教学策略：POE教学策略（预测-观察-解释）、利用情景素材促进迁移化学习。 教授方法：创设真实的任务情境，引导学生批判性理解、体验式学习新知识。 实验方案设计 问题的提出 根据课程标准以及深化教育改革的相关文件要求可知，需要学生会评价、懂设计、能应用，以此为指导思想对本节课进行设计，通过互动，启发，体验，合作探究式教学，运用现代技术，培养学生实践能力，综合素质与创新思维。 实验材料与药品 实验材料：“创易”数字化探究实验仪器（采集器、温度传感器、电流电压传感器）、自制小风扇、玩具车、自制琼脂块、电流表、导线、滤纸、玻璃片、夹子、阴离子交换膜、阳离子交换膜 (型号：HUAMOECH ) 实验药品：铜片、锌片、KCl固体、CuSO4溶液、ZnSO4溶液 实验改进要点 “原电池实验的深入探索”实验教学旨在通过实验改进以及数字化实验技术的使用，让学生理解原电池发展的自然科学历程。本创新设计共有四组对照实验，即单液原电池、普通双液原电池、琼脂块双液原电池、离子交换膜电池，培养学生基于现象和数据的实验推理能力。 本实验的改进要点主要为： 1.创新琼脂块双液原电池，采用温度传感器和电流传感器直观的让学生感受到琼脂块双液原电池的效能高于U型管盐桥原电池。 ... ...