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视频标签：干电池,模拟实验
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视频课题：苏教版高中化学选修实验化学专题5《干电池模拟实验》广西 - 梧州
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《干电池模拟实验》教学设计
课 题
苏教版《实验化学》专题5 拓展课题 5－1
《干电池模拟实验》
授课 对象 高中二年级
授课 时间
2019.6.24
第六节 类 型
新 课
教材与学情
分析
本节内容为高中化学新课程《实验化学》（苏教版）专题5 课题1《原电池》的重要内容之一，是该课题的拓展实验。学生在《必修2》和《选修4》中对锌锰干电池已有一定的了解，本节内容是通过干电池模拟实验加深对原电池工作原理的理解，培养学生的问题意识和动手能力。
本节课试图以“教师巧妙引导，学生讨论探究”的方式进行教学，大致分为：了解干电池的发展史，探究干电池的构造和原理，实践干电池模拟实验，学以致用，分享收获，课外再探究等几个基本教学环节。在课程实施过程中，学生通过动手实验，观察现象，发现问题，提出疑问，师生互动，分析讨论，最后找到解决办法，培养学生的科学探究精神和创新意识的学科素养。
教学目标
知识与
技能 1、在《必修2》和《选修4》原电池原理的基础上，进一步探究锌锰干电池的工作原理。
2、学习实验研究的方法，通过解剖锌锰干电池和干电池模拟实验，了解锌
锰干电池的内部结构，掌握电极反应式和电池反应式的书写。
过程与方法 1、通过实验探究锌锰干电池，进一步了解科学探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究能力。
2、通过对锌锰干电池与镁锰、铜锰干电池的对比，学会比较、评价实验方案。
3、学会运用观察、实验、归纳、对比等多种手段获取信息，并对信息进行加工处理。
情感态
度与价
值观
1、在化学学习的过程中体验并享受探究带来的快乐，感受化学世界的奇妙。
2、增强联系实际学习化学并将化学知识应用于生活的意识。
3、关注与化学有关的社会热点问题和科学前沿问题，增强环境保护的意识，逐步形成可持续发展的思想。 教学重点 干电池模拟实验
教学难点 锌锰干电池的电极反应式和电池反应式的书写。 教学方法 学案导学，实验探究法，讨论法
教学手段 思考与交流，实验探究，多媒体辅助教学。
仪器和药品
仪器：小刀、镊子、塑料瓶、滤纸、烧杯、导线、发光二极管、电压表、玻璃棒、普通锌锰干电池（1号）
药品：二氧化锰、活性炭、碳棒、面粉、氯化铵、镁条、铜片、锌片、热水
教学思路 通过电池图片引入课题→了解干电池的发展史→解剖锌锰干电池→讨论锌
锰干电池工作原理→设计并制作简单的锌锰干电池→引导学生分析干电池
优缺点→学以致用，巩固练习→师生归纳、总结，分享收获→课外再探究
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
【引入】通过日常生活常见电池图片引入课题
【展示】教师展示电池图片。
【观看】观看电池图片
通过电池图片创设情景，激起对原电池工作原理回忆。 【过渡】这些电池又是如何研制发展起来的呢？
【板书】一、干电池的发展史
【讲述】 干电池的发展史： 1780年，意大利解剖学家伽伐尼解剖青蛙时发现“生物电”；1799年，意大利物理学家伏特制出“伏特电堆”；1868年，法国科学
家雷克兰士发明普通锌锰干电池；1950年，科学家成功研制出碱性锌锰干电池；二十一世纪以来，无汞高容量碱性锌锰干电池得到飞速的发展和应用。
【提问】科学的发展对人类进步起到什么作
用？
【回答】提高了人民的劳动效率，提
升了人民的生活水平。
提高学生对科学的崇拜，同时把学生的学科观和世界观有机结合起来；进一步激发学生对干电池内部结构的探究欲望。
【板书】二、【探究之旅】
【实验1】解剖普通锌锰干电池并研究其工作原理。
【讲述】取1节废旧普通锌锰干电池（1号），剥去外层包装和封口上的火漆， 用刀沿垂直方向剖开，观察内部构造并分析各成份的作用。
【提问】普通锌锰干电池内部构造怎样？各成份有什么作用？
【实验】分组实验、观察实验现象、
【讨论】讨论普通锌锰干电池内部构造并分析各成份的作用。
【回答】干电池的外壳是金属锌，作负极，中心碳棒（石墨）是正极，碳
棒周围由一层纸质包裹的黑色物质，
这是石墨粉和二氧化锰的混合物，二
氧化锰用于吸收反应产生的氢气，纸质和锌壳之间填满了糊状白色物质，其成分是氯化铵、氯化锌和淀粉糊，
作电解液。
通过对实验过程中相关问题的探讨，帮助学生更好地理解普通锌锰干电池内部构造和各成份的作用，有助于学生分析问题，解决问题能力的提高。同时培养学生的动手能力、观察能力。
【提问】请同学们写出普通锌锰干电池的电极反应式和电池反应式？
【回答】学生展示，其他同学作了补充说明。 负极反应： Zn - 2e- =Zn2+ 正极反应：
2NH４+＋2e－
=2NH３＋H２ H２ ＋2MnO２＝2MnO(OH) 电池反应：
Zn＋2MnO２＋2NH４+＝2MnO(OH)＋Zn2+＋2NH３
通过小组讨论，学生展示，提高学生的表达能力，并进一步掌握锌锰干电池的电极反应式和电池反应式的书写，建立起微观粒子与宏观物质的化学思维。
【过渡】这些干电池是如何制造出来的呢？下面我们按照装置图所示来模拟干电池的制作过程。
【板书】【实验2】干电池模拟实验。 【讲述】讲述实验步骤及注意事项： ①在大烧杯中放入一定量的面粉和氯化铵，
用水调匀，加热，配成糊状混合物。
②在小烧杯中放入一定量的氯化铵、二氧化
锰和活性炭，用水调成糊状混合物。 ③取一只瓶壁有许多小孔的塑料瓶，瓶内衬一层滤纸，把小烧杯中的物质转移到塑料瓶中，中间插入一根碳棒作干电池的正极。并把塑料瓶放入大烧杯的糊状物质中。
④把锌片插入大烧杯的糊状物质中作干电
池的负极，在两电极间接上电压表或小电
珠，观察现象。
⑤分别用铜片、镁条代替锌片制作电池，比较放电效果，并分析原因。 【提问】各组所观察到的实验现象及原因？
【实验】分组实验并记录实验现象：
【讨论】小组讨论现象及分析原因。
【回答】各小组学生汇报实验现象： 锌作负极产生的电压约为1.5V；镁
作负极产生的电压约为2.1V；铜作
负极产生的电压约为0.5V；但电压
不稳定，逐渐变小。
分析原因：负极金属越活泼，越容易
失去电子，产生电压越大；随着负极
材料被腐蚀而逐渐减低。 负极
材料 实验现象 结论和解释 锌 铜
镁
通过对干电池模拟实验的探究，培养学生的观察能力，动手能力和提出问题能力；通过小
组讨论、交
流
汇报、讲解、等方式，培
养自主学习、合作学习和分析解
决问题的能力。
【提问】讨论下图所示的普通锌锰干电池与碱性锌锰干电池的有何优缺点？
【回答】分组讨论后回答，各小组进行补充说明： 1、碱性电池不易发生电解质的泄漏，因为消耗负极改装在电池的内部； 2、碱性电池使用寿命长，因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中稳定性提高。
3、普通锌锰干电池成本较低。
培养学生的科学辩证观；学会利用比较，归纳等方法对信息进行加工处理。
【板书】三、【学以致用】 【练习】（2015·全国Ⅱ ）酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是碳粉，MnO2，ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物，该电池在放电过程产生MnOOH，回收处理该废电池可得到多种化工原料，有关数据下表所示： 溶解度/（g/100g水）回答下列问题：
（1）该电池的正极反应式为 ，
电池反应的离子方程式为 。
（2）废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl，二者可通
过 分离回收；滤渣的主要成分是MnO2、______ 和 ，欲从中得到较纯的MnO2，最简便的方法
是 ， 其原理是 。
【点评】教师对学生的讨论讲解做出点评。
【讨论】学生分组讨论。
【回答】学生上讲台分析讲解，其他同学做纠错补充。 （1）MnO2＋H＋
＋e－=MnO（OH） Zn＋2MnO2＋2H＋= Zn2＋
＋ 2MnO（OH）
（2）加热浓缩、冷却结晶
碳粉和MnO（OH） 在足量的空气中加热，
碳粉转变为CO2，MnO（OH）氧化为MnO2
培养学生用新学知识解决实际问题的能力，巩固所学的知识，进一步掌握锌锰干电池反应式的书写；通过小组交流讨论、汇报讲解、板演展示等方式，培养学生的团队精神和荣誉感。
【板书】四、【分享收获】
【提问】本节课我们的收获是什么？
【思考】学生思考，自我总结，自我
评价，相互补充完善。
提高学生的表达和总结能力，进一步巩固本节课的内容。 【板书】五、【课外再探究】
收集日常生活中的废旧干电池，设计实验检测并回收电池中的MnO2和NH4Cl。
培养学生绿色环保意识，提高科学实验探究的能力。
板书设计
拓展课题 5－1 干电池模拟实验
一、干电池的发展史 二、【探究之旅】
【实验1】解剖普通锌锰干电池并研究其工作原理。
负极反应：Zn - 2e- =Zn2+
正极反应：2NH４+＋2e－
=2NH３＋H２ H２ ＋2MnO２＝2MnO(OH) 电池总反应：Zn＋2MnO２＋2NH４+＝2MnO(OH)＋Zn2+＋2NH３ 【实验2】干电池模拟实验。 三、【学以致用】 四、【分享收获】 五、【课外再探究】
收集日常生活中的废旧干电池，设计实验检测并回收电池中的MnO2和NH4Cl。
教学反思
本节课以“电池图片”引入课题，激发了学生的学习兴趣，通过介绍干电池的发展史，进一步激发学生对干电池内部结构的探究欲望，然后让学生自己动手解剖普通锌锰干电池，观察干电池内部构造，讨论各成份的作用，加深学生对原电池工作原理的理解；再通过学生实践干电池模拟实验，培养学生的动手能力和提出问题、分析问题能力；通过小组交流讨论、汇报讲解、板演展示等方式，培养学生自主学习、合作学习和解决问题的能力；最后通过分享收获，提高了学生的表达和总结能力，进一步巩固了本节课的内容。
本节课采取讨论式和学生实验探究的教学模式，课堂组织尤为重要，在课前对学生进行了分组，以便于学生开展实验探究活动和讨论，在学生实验和讨论过程中，教师深入到学生中，接受反馈信息，及时发现学生实验过程中出现的问题并加以个别指导。本节课通过实践活动让学生从直观、生动的实验中发现问题，找到知识生长点，并进一步推理和分析，逐步突破原由认识，形成新认识，这样得出的结论学生能真正理解和牢固掌握。
本节课给予学生充分的讨论时间和自由发表意见的机会，考虑到小组的每个成员的知识水平存在差异，对问题的分析能力不同，充分的讨论有利于组内的交流和互助，使实验探究活动成为全体同学而不是部分尖子生的活动。同时，学生在实践活动中学会交流，学会合作，提高科学探究能力，敢于置疑，勤与思考，学会运用观察、实验、分析等手段去获取信息，学会利用比较，归纳等方法对信息进行加工处理，培养集体意识，很好实现了本节课的教学目标。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
