作为杰出的教学工作者，能够保证教课的顺利开展，教师要准备好教案，这是教师的任务之一。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来，帮助教师掌握上课时的教学节奏。您知道教案应该要怎么下笔吗？下面的内容是小编为大家整理的电源特性的探究，希望对您的工作和生活有所帮助。

电源特性的探究

湖北省黄梅县第一中学张流柱

【教学内容】

高二《物理》（必修加选修）第二册第十四章第六节。

【问题提出】

师：这节课，首先请同学们用电压表测量不同型号的干电池、蓄电池的电压，并说明测量结果。

生：不同型号的干电池的电压都约为1．5V，蓄电池的电压都约为2V。

师：我们的教材这样讲：“不接用电器时电源两极间电压的大小是由电源本身的性质决定的。为了表征电源的这种特性，物理学中引入电动势的概念。电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。”我给同学们提出一个问题：电动势到底表征电源的什么特性?同学们，你们自己有什么问题吗?

生甲：为什么不同型号的干电池的电压都约为1．5V?

生乙：为什么干电池电压与蓄电池不同?

生丙：电源的电动势为什么等于电源没有接入电路时两极间的电压?

……

师：很好!为了回答以上问题，必须弄清电源的特性。

【学生活动】

一、活动Ⅰ：拆卸废旧干电池、蓄电池，初步弄清它们的构造

师：请大家动手，拆卸废旧干电池、蓄电池，看它们内部有些什么，内部物质是否导电。请注意环境卫生。

生：动手拆卸废旧干电池、蓄电池，测量内部物质是否导电。

师：我们早已知道，电源正极聚集着正电荷，负极聚集着负电荷。现在又知道，干电池、蓄电池的正、负两极之间的物质是导体。同学们对此有什么疑问吗?

生甲：正电荷为什么能够聚集在正极，负电荷为什么聚集在负极?

生乙：聚集在负极的负电荷为什么不经导电物质移向正极?

二、活动Ⅱ：提出设想，构建电源模型

师：这个问题提得相当好!为什么呢?同学们自己说说。

……

生：可能是电源内部存在一种力，不让聚集在负极的负电荷经内部的导电物质移向正极。

师：如果这种猜测是正确的话，这种力会不会是静电力?为什么?

生：不会。因为静电力是使聚集在负极的负电荷经电池内部的导电物质由负极移向正极。

师：很好。我们知道物体通常呈电中性，大家想过没有?为什么正电荷向电源正极聚集，负电荷向电源负极聚集?

……

生：是非静电力作用的结果。

师：对!现在，我们进一步来讨论这样的问题：把带有等量、异号电荷的平行板电容器用导线连接起来，导线中有瞬时电流。要保持导线中有持续的恒定电流，必须怎么办?

生：为了使导线中有持续的电流，必须使两极板间总存在恒定的电压。

师：这时平行板电容器内部场强是否改变?

生：不变。

师：如何保持平行板电容器内部场强不变?就需要……

生：保持两极板所带电量不变。

师：如何保持两极板所带电量不变呢?

生：自然是把经过导线移至另一极的电荷重新“捉”回来，也就是要使从负极经过导线移至正极的等量电子再回到负极。

师：从负极经过导线移至正极的电子再回到负极的路径是在平行板之间还是在平行板的外部?

生：内部。

师：靠什么力？

生：非静电力。

师：通过刚才的讨论，我们知道：如果能使平行板电容器负极经过导线移至正极的等量电子经平行板之间再回到负极，那么平行板之间就必须存在一种非静电力。如果平行板之间存在那么一种非静电力，那么这样的“平行板电容器”就是什么?

生：电源。

活动Ⅲ：归纳总结电源的特性

师：作为电源，必须具备什么条件?

生：内部必须存在非静电力。

师：电源内部的非静电力作用于电荷，将产生什么效果?请大家讨论一下，然后回答。

生：由于非静电力总是不停地把正电荷由电源负极移至正极，或者把负电荷由电源正极移至负极，电源正极将聚集着正电荷，负极聚集着负电荷，在电源内部形成电场。

师：如果电源没有接入外电路呢?

生：在非静电力作用下，正电荷向电源正极移动，负电荷向电源负极移动，电源正负两极电荷量将逐渐增多，两极间电场将逐渐增强。

师：电源两极间电场能否无限增强?为什么?

生：不能。因为，电源两极之间形成了电场，电荷在移动过程中还要受到阻碍它运动的电场力作用，且阻碍它运动的电场力将逐渐增大。最终非静电力和静电力平衡，两极间电场的场强也就保持不变了。

师：现在大家是否知道不同种类的电源，没有接入电路时，用电压表测得的两极间电压不等的原因了?认真思考、讨论，然后回答。

……

生：由于不同种类的电源内部非静电力的大小不同，两极间电场的场强也就不同。所以不同种类的电源两极间电压不等。

师：相当好!请同学们再用能量的观点讨论、说明电源的特性。

……

生：非静电力使正电荷由电源负极移至正极，对电荷做正功；电荷在移动过程中受电场力阻碍作用，要克服电场力做功。非静电力做功使其他形式的能转化为电能。从能的转化观点看来，电源就是把其他形式的能转化为电能的装置。

师：不同的电源把其他形式的能转化为电能的本领相同吗?为什么?

生：不同。因为对不同的电源来说，非静电力一般不同，它把同样多的正电荷从负极移至正极所做的功，一般是不同的。在移送电量相等的情况下，非静电力做的功越多，电源把其他形式的能转化为电能的本领也就越大。

活动Ⅳ：寻找论据，深入探究电源的特性

师：电动势就是表征电源把其他形式的能转化为电能的这种本领的物理量。课后，请同学们查阅有关电源资料，弄清如下几个问题：①常见的有几种电源？内部靠什么作用使得电源正极集聚着正电荷负极集聚着负电荷?②常见电源分别将什么形式的能量转化为电能?③什么是电源的电动势?④电源的电动势为什么等于电源没有接入电路时两极间的电压?

【表达交流】

在弄清上述问题的基础上，结合课堂上的讨论，写一篇小论文，题为《电源的特性》。

点评：

电动势的概念是掌握闭合电路欧姆定律的基础和关键，是高中物理电学部分难以理解的概念之一。电动势概念成为教学难点的原因：从电动势概念的本身来看，电动势概念十分抽象，建立电动势概念涉及到的其他概念多，关系复杂。例如非静电力、静电力、非静电力做功、克服非静电力做功、能量转化、动态平衡等等，很容易造成学生思路混乱。从学生这方面看，大多数中学生的抽象思维能力还比较低，对于电池、蓄电池的化学作用和发电机的电磁作用，在学习电动势这一概念时，学生认识还不多，知识储备不够。另外，学生对电源的感性认识也十分匮乏，虽然经常接触干电池等电源，但是对电源的感知仅限于外观。鉴于以上原因，十多年以来，中学物理课本都没有阐述清电动势的物理意义，更没有建立电动势的概念，这给学生掌握闭合电路欧姆定律造成了重大障碍。这节课采用探究教学，让学生动手，解剖电池，丰富学生的感性认识，培养学生的实践能力；启迪学生思维，培养提出问题、解决问题能力；在较短的时间内，学生自主进行了大量的思维活动，明确了电动势的物理意义；将对电源的特性的进一步探究，以建立电动势确切、科学的概念延伸到课外，既能使学生较深入地理解电动势的概念，又没有冲淡教学重点。这种课内外相结合探究同一问题的做法，在探究教学上具有一定的创新。（点评者：吴吉成）

扩展阅读

酶的特性

第五章第1节降低化学反应活化能的酶
二、酶的特性
一、教材分析
本节课主要讲述酶在生物新陈代谢中的重要作用及其生理特性,教材对酶的本质和特性作了重点介绍。本章本节课内容是高二生物教材的重难点内容。自然界中的一切生命现象皆与酶的活动有关。在本章节中通过探索验证酶的特性的教学过程，培养学生建立科学的思维方法和研究精神。
二、教学目标：
1、知识目标：学会控制自变量，观察和检测因变量的变化及设置对照组和实验组。
2、能力目标：学会用准确的语言阐明实验探究的结果。
概述温度和pH影响酶的活性。
4、情感态度价值观：体验科学探究过程,领悟科学探究方法，体现团队合作精神。
二、教学重点：
1、学会控制自变量，观察和检测因变量的变化及设置对照组和实验组。
2、学会用准确的语言阐明实验探究的结果。
三、教学难点：
确定和控制对照实验中的自变量和无关变量，观察和检测因变量的变化。
四、学情分析
学生通过上一节课的学习已经有了实验操作基础，这节课的三个实验是在前面的基础上完成的，所以学生对此并不陌生。
五、教学方法
1．实验法：比较过氧化氢在不同条件下的分解。
2．学案导学：见后面的学案。
3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
六、课前准备
实验材料用具的准备、课件制作、学生预习有关内容
七、课时安排：1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
教师：通过复习上节课的内容---酶的高效性的实验，导入新课。
提问：酶的催化效率如此高效，酶能否催化任意一个化学反应?
（三）合作探究、精讲点拨。
探究一：酶的专一性
教师演示“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”实验，学生边看边做此实验，仔细观察根据现象可知:淀粉酶只能催化淀粉水解，而不能催化蔗糖水解。说明生物体内某些酶只能催化某些分子结构相近的物质，而不能催化所有物质。如二肽酶能水解任意两种氨基酸组成的二肽。所以，每一种酶只能催化一种或一类化合物。通过实验可以得出这样的结论：酶的催化作用具有专一性。
提问：酶所催化的反应是不是在任何条件下都能发挥作用呢？
探究二：温度和PH值对酶活动的影响
1.实验分组和实验材料的选择
将学生分组，两小组探究温度对酶活性的影响，另两组探究pH对酶活性的影响。
引导学生对酶材料进行选择。向学生展示α—淀粉酶（工业用酶，适宜温度60℃），还有新鲜的肝脏研磨液，提问：肝脏研磨液里主要包含那种酶？
问：如果选用过氧化氢酶来探究温度对酶的影响，合适不合适？
教师补充：如果我们在实验中设置高温条件，温度不仅会对酶的活性产生影响，还会对化学反应本身的速率产生影响。这样的实验设计就不够严密。建议用α—淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，用过氧化氢酶来探究PH对酶活性的影响。
引导学生根据所选材料对要探究的问题做出假设。
指出：控制好变量对于设计一个严谨的、可行性强的实验来说尤为重要。在大屏幕上列出思考问题：
（1）你所设计实验的自变量是什么？如何控制？
（2）实验的因变量是什么？反映因变量的指标是？如何对其指标进行检测？
（3）无关变量有哪些？如何进行控制？
应遵循的原则：对照原则
单一变量原则
等量原则和控制无关变量
2.实验方案设计和讨论
在学生讨论、互评的基础上，总结出比较合理完善的实验设计，将方案展示如下：
温度组：
⑴取六支洁净的试管，分别标号1,2，3，4,5和6。
⑵向1～３号试管中各加入１ｍｌα—淀粉酶溶液，向４～６号试管中各加入２ｍｌ淀粉溶液。
⑶将１号和４号试管放入０℃冰水浴中，２号和５号试管放入６０℃水浴中，３号和６号试管放入１００℃沸水浴中，均保温５分钟。
⑷分别将置于相同温度下的两支试管中的溶液混合均匀，仍然分别在０℃、６０℃、１００℃条件下保温，让混合液反应５分钟。
⑸将反应后的三支试管取出，分别加入等量碘液，震荡摇匀，观察溶液颜色变化，是否变蓝及变蓝程度，记录下来。

pH组：
⑴取六支洁净的试管，分别标号1,2，3，4,5和6。
⑵向1～３号试管中各加入２ｍｌ肝脏研磨液，向
４～６号试管中各加入２ｍｌH2O2溶液。　
⑶向１号和４号试管中各加入２滴5%的NaOH溶液，向２号和５号试管中各加入２滴蒸馏水，向３号和６号试管中各加入２滴5%的盐酸溶液，静置２分钟。
⑷分别将１号和４号、２号和５号、３号和６号试管中的溶液混合，震荡，观察混合后的三支试管中气泡产生的剧烈程度和气泡生成量的多少，记录。
3.实验结果的分析和讨论
如果实验现象不明显，引导学生共同讨论分析、总结原因。如：①试剂量取、混合等实验步骤操作是否规范;②在先后取不同试剂时，量筒有无清洗干净；③在酶与底物混合后，有无在与混合前相同的条件下给予充分的反应时间。等等。
4.得出结论
每种酶都有发挥自己活性的最适温度和最适pH，当温度过高或者是过低，酶的活性都会下降，且高温可以使酶永久失活，pH过酸或者是过碱，酶的活性也都会下降。
5.拓展延伸：如果给一个未知的酶，如何测定它发挥活性的最适温度和最适pH？

（四）反思总结，当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。
设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。（课堂实录）
（五）发导学案、布置预习。
完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。
设计意图：布置下节课的预习作业，并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。
九、板书设计
一、酶的专一性
二、酶的作用条件较温和
十、教学反思
1、这节课是根据新课程标准“培养学生科学素养，倡导探究性学习”而设计的。笔者在本节课中设计了三个不同方式、不同程度的探究实验，一个是实验录像的观察，另一个是利用课件模拟酶的专一性实验，第三个是实际的实验探究。第二、第三个实验是在学生已掌握的实验一的方法后，在进一步的思考与讨论中开展的。目的是做到既关注知识结论，更关注知识的发生和发展过程，突出学生学习的主体地位。
2、酶的专一性和酶所需的作用条件实验的设计比较灵活，需要和物质鉴定实验相结合，难度较大，宜以课题小组的形式进行讨论。另外，由于受仪器设备的限制，对于酶的催化作用的原理不宜探究过深。
3、新课标的理念，在于突出发现的过程，学习的过程，发挥学生的主观能动性，调动学生的思维能力。而通过重现和虚拟手段模拟生命现象，是生物科学的一种重要研究方法。在本节课中，通过虚拟实验操作模拟酶的专一性实验验证过程，把抽象复杂的生命现象，转化为直观具体、肉眼可见的过程，既有利于学生理解掌握，同时也培养了学生的动手实践能力和与人合作交流的能力。

电源和电流

学习内容

2．1电源和电流

学习目标

1．明确电源在直流电路中的作用，理解导线中的恒定电场的建立

2．知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量---电流

3．从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。

学习重、难点

重点：理解电源的形成过程及电流的产生。

难点：电源作用的道理，区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念。

学法指导

自主、合作、探究

学习过程

用案人自我创新

【自主学习】：

1．电源是能把电路中的从正极搬到负极的装置。

2．导线中的电场是由、等电路元件所积累的电荷在导线内共同形成的电场，导线内的电场保持和平行。

3．由分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。

4．把、都不随时间变化的电流称为恒定电流。

5．电流的程度用电流这个物理量表示；规定定向移动的方向为电流的方向；电流的单位是，符号是；公式为。

6．电流的分析与计算

(1)电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。

(2)金属导体中电流的方向与自由电子的定向移动方向相反。

(3)电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时【例题与习题】

例1如图验电器A带负电，验电器B不带电，用导体棒连接A、B的瞬间，下列叙述中错误的是（）

A、有瞬时电流形成，方向由A到B

B、A、B两端的电势不相等

C、导体棒内的电场强度不等于零

D、导体棒内的自由电荷受电场力作用做定向移动

例2在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在加速电压U的作业下被加速，且形成的电流强度为I的平均电流，若打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收。设电子的质量为m，电荷量为e，进入加速电场之前的速度不计，则在t秒内打在荧光屏上的电子数为多少？

8c的正、负电荷通过面积为0.8㎡的横截面AB，那么

⑴在图中标出正、负离子定向移动的方向；

⑵电解槽中的电流方向如何？

⑶4s内通过横截面AB的电量为多少？

⑷电解槽中的电流为多大？

练习：

一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S，导体单位长度内的自由电子数为n，金属内的自由电子的电荷量为e，自由电子做无规则热运动的速率为V0，导体中通过的电流为I，则下列说法中正确的有()

A．自由电子定向移动的速率为V0

B．自由电子定向移动的速率为V=I/nes

C．自由电子定向移动的速率为真空中的光速c

D．自由电子定向移动的速率为V=I/ne

达标检测

1.形成持续电流的条件是()

A.只要有电压加在物体的两端B.必须保持导体两端有电压

C.只在导体两端瞬时加电压D.只要有大量的自由电荷

2.在由电源、导线等电路元件所形成的电路中，以下说法正确的是（）

A.导线中的电场强度处处为零B.导线中的电场强度方向跟导线方向平行

C.导线内各点的电势相等D.导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低

3.以下说法正确的是（）

A.导体中的电流是正电荷的定向移动形成的

B.电荷定向移动的速率等于电流的传导速率

C.单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大

D.导体中越粗的地方单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大

4.某电解池，如果在1s内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过面积为0.1m2的某截面，那么通过这个截面的电流是()

A.0B.0.8AC.1.6AD.3.2A

5.有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速率为u，在t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（）

A．nuStB．nutC.It/qD.It/Sq

7.下列叙述正确的是()

A.导体中电荷运动就形成电流B.电流是矢量

C.导体中有电流通过时，导体内部场强不为零

D.只有自由电子的定向移动才能形成电流

8.示波管中，2s内有6×1013个电子通过横截面大小不知的电子枪，则示波管中电流大小为()

A.4.8×10-6AB.3×10-13AC.9.6×10-6AD.无法确定

9.我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道，电子电荷量e=1.6×10-19C，在整个环中运行的电子数目为5×1011，设电子的速度是3×107m/s，则环中的电流是：（）

A．10mAB．1mAC．0.1mAD．0.01mA

10.如图所示，a、b两导体板组成一电容器，电容为C，带电荷量为q，然后用一根虚线所示的导线连接，以下说法中正确的是（）

A.导线中有恒定的电流

B.导线中有短时间的电流

C.通过导线的电荷量为q

D．通过导线的电荷量为2q

11.如图所示，在电解槽中，如果在5s内共有2C正离子和2C负离子通过面积为S=0.1m2的某横截面，那么5s内通过该横截面积的电荷量为，通过该横截面积的电流为．

12．.电子绕核运动可等效为一环形电流，设氢原子中的电子以速率v在半径为r的轨道上运动，用e表示电子的电荷量，则其等效电流为多少?

化学电源学案

第二节化学电源学案
学习目标：
1、常识性介绍日常生活中常用的化学电源和新型化学电池；
2、认识一次电池、二次电池、燃料电池等几类化学电池；
3、学习化学电池的构成，电极反应式及总反应式的书写。
学习重点：化学电源的结构及电极反应的书写
学习难点：化学电源的结构及电极反应的书写
学习过程：
化学电源是将化学能转化为电能的装置，它包括一次电池、二次电池和燃料电池等几大类。
1、一次电池（又称干电池）
如：普通锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等。
（1）碱性锌锰电池，电解质是KOH，其电极反应：
负极（Zn）：
正极（MnO2）：
总反应：
（2）锌银电池的负极是Zn，正极是Ag2O，电解质是KOH，其电极总反应如下：
Zn+Ag2O=ZnO+2Ag
则：负极()：
正极()：
2、二次电池（又称充电电池或蓄电池）
如：铅蓄电池。反应方程式如下式：
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)
①其放电电极反应：
负极()：
正极()：
②其充电反应是上述反应的逆过程，则电极反应：
（电化学上规定：发生氧化反应的电极为阳极，发生还原反应的电极为阴极）
阴极：
阳极：
3、燃料电池
燃料电池是一种持续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。它与一般的化学电源不同，一般化学电池的活性物质储存在电池内部，故而限制了电池的容量，而燃料电池的电极本身不包括活性物质，只是一个催化转化元件。
如：氢氧燃料电池。
①酸性介质时，电极反应：
负极：
正极：
总反应：
②碱性介质时，电极反应：
负极：
正极：
总反应：
除H2外，烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体，均可作燃料电池的燃料；除纯氧气外，空气中的氧气也可作氧化剂。
练习、新型燃料电池，甲烷、氧气及KOH电解质溶液，用Pt作两个电极，写出两个电极的电极反应式和总反应式。
当堂达标训练：
1．废电池的污染引起人们的广泛重视，废电池中对环境形成污染的主要物质是（）
A．锌B．汞C．石墨D．二氧化锰
2、据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电。其电池反应为：2CH3OH+3O2+4OH—2CO32—+6H2O，则下列说法错误的是（）
A．放电时CH3OH参与反应的电极为正极
B．充电时电解质溶液的pH逐渐增大
C．放电时负极的电极反应为：CH3OH－6e－＋8OH－＝CO32—+6H2O
D．充电时每生成1molCH3OH转移6mol电子
3、某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li+导电固体为电解质。放电时的电池反应为：Li+LiMn2O4==Li2Mn2O4。下列说法正确的是（）
A．放电时，LiMn2O4发生还原反应
B．放电时，正极反应为：Li++LiMn2O4+e-==Li2Mn2O4
C．充电时，LiMn2O4发生氧化反应
D．充电时，阳极反应为：Li++e-==Li
4、镍镉（Ni—Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：
Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiO(OH)+2H2O
由此可知，该电池放电时的负极材料是（）
A．Cd(OH)2B．Ni(OH)2C．CdD．NiO(OH)
5、高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为

下列叙述不正确的是
A．放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化
B．充电时阳极反应为：Fe(OH)3—3e—+5OH—=FeO+4H2O
C．放电时负极反应为：Zn—2e—+2OH—=Zn(OH)2
D．放电时正极附近溶液的碱性增强
6、已知反应AsO43－+2I－+2H+AsO33－+I2+H2O是可逆反应．设计如图装置，进行下述操作：
（Ⅰ）向（B）烧杯中逐滴加入浓盐酸，发现微安培表
指针偏转；
（Ⅱ）若改往（B）烧杯中滴加40％NaOH溶液，发现
微安培表指针向前述相反方向偏转．试回答：
（1）两次操作过程中指针为什么会发生偏转?
答：。
（2）两次操作过程中指针偏转方向为什么会相反?试用平衡移动原理解释此现象．
答：
（3）（Ⅰ）操作过程中C1棒上发生的反应为。
（4）（Ⅱ）操作过程中C2棒上发生的反应为。

发展中的化学电源

北京市房山中学刘文芳

一、指导思想和理论依据

开放式教学，渊源于科恩（R.C.Cohn）1969年创建的以题目为中心的“课堂讨论模型”和“开放课堂模型”--人本主义的教学理论模型；同时，还渊源于斯皮罗（Spiro）1992年创建的“随机通达教学”和“情景性教学”--建构主义的教学模式。这些教学理论模型强调：学习是学习者主动建构的内部心理表征过程，教师的角色是思想的“催化剂”与“助产士”。教师不应把主要精力局限于所教的内容上，而应注意学习者的心态（即情感与动机）变化。教育的目标是教师与学生共享生命历程，共创人生体验；养育积极愉快，适应时代变化，心理健康的人。本设计以开放式教学为指导思想，辅助以视频、讨论、归纳等手段，使学生体验作为不同角色的工作者，思考问题的不同角度，在不断解决问题的过程中，建构理论知识，增强实际分析、解决问题的能力和创新精神。

二、教学背景分析

依据教育部《普通高中化学课程标准》(实验)和北京市普通高中新课程化学学科模块学习要求，对本节教材的学习，包括三部分内容：1、举例说明化学能与电能的转化关系及其应用，2、知道电池是利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置，3、通过制作简易原电池的实验，了解原电池的概念和原理。

通过《化学能与电能》的第一课时学习：了解了原电池的概念、原理；并知道电池是利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置。所以本课时的主要内容是：1、了解几种常见的化学电源在社会生产中的应用；2、通过认识生活中的原电池[即传统干电池(锌锰电池)、蓄电池和燃料电池]，进一步理解原电池的概念和原理；3、通过引入新型电池(如锂离子电池、燃料电池等)体现化学电池的改进与创新，增强学生的创新精神；并且通过本节学习，能够举例说明化学能与电能的转化关系及其应用；4、了解化学电源的发展与环境污染，增强环保意识。

三、学生学情分析

初中化学已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，《化学能与电能》的第一课时学习了：原电池的概念、原理、组成原电池的条件。由于学生之前没有电化学的基础，理解原电池原理有一定的难度。所以本课时设计：同学们通过换位思考，担任不同的角色，导出生活中同学们熟悉的各种电池的发展过程，增强学生的创新精神；然后依次的分析，各种化学电源的原理，电极材料，电子流向，电池的缺陷，既增强了学生的分析，综合，应变能力，同时又促进了对原电池原理的进一步理解。

四、教学流程图

教师活动学生活动

归纳与整理

五、教学过程

发展中的化学电源——--

教师活动

学生活动

创设情境：展示幻灯片，生物学家在解剖青蛙大腿的时候，发现金属刀一碰伤青蛙的大腿，青蛙就会发生颤抖，请同学们展开联想，推测可能是什么原因？

展开联想，推测原因，回答，交流，讨论。

展示幻灯片：

当时物理学家付打恰在观察，受到启发，他认为一定是青蛙腿中的组织液含有电解质溶液，金属刀在切割的时候产生了电流。于是他用锌、铜做电极，稀硫酸作电解质溶液，制成了世界上的第一个电池。

观看感受。

提出问题：

你认为在此电池中，哪一种物质失电子？哪一种物质得电子？为什么？

思考交流：

锌比铜的金属性强，失电子能力强，锌做负极，铜做正极，电子从锌经外电路流到铜电极，流硫酸电离出的氢离子的电子。

铺垫资料：

伏打发明了伏打电池后，英国化学家戴维非常感兴趣，戴维用伏打电池进行了电解实验，首次制出了非常活泼的碱金属，当时为了提供足够的电流，戴维将伏打电池进行了串联，最多一次并排放置了100多个大玻璃瓶，放置了100多对电极。

感受、思考：

伏打电池有什么缺陷？

提出问题：

如果你是伏打，你想如何对你的电池进行改进？

思考交流：

①因为电解质为硫酸溶液，不便于携带，不能够推广使用，将电解质制成固体。

②如何开发高能电池。

铺垫问题：

什么是电解质？电解质制成固体还导电吗？

思考交流：

在水溶液里或熔化状态下能够导电的化合物，故态状况下电解质不导电。

展示幻灯片：

有一位化学家在伏打电池中加入淀粉。

思考交流，归纳：

加入固体填充物，制成糊状。

导出：

现在使用的普通干电池，并展示结构图片。

思考交流：

分析干电池的负极：锌，正极：碳棒。

电解质：氯化铵。

提出问题：

从我们查询的信息来看，氯化铵溶液显酸性，你认为干电池有什么缺陷，如何改进？

思考交流：

氯化铵溶液显酸性，则会跟锌皮发生反应，使用一段时间后电池会发生漏液。

改进方法：

1．换锌皮为排在氢后的金属（不可行）。

2．将氯化铵换为碱性电解质。

导出：

现在使用的较多为碱性干电池，

思考交流：

分析电极以及电子转移方向

提出问题：

如果你是开发商，你有什么想法？

思考交流：

将电池制成可以循环使用的电池，降低成本

导出：

可充电电池，展示首先使用的铅蓄电池的可充电电池结构

思考交流：

分析铅和氧化铅的活泼性，推测正、负极和电子转移方向

提出问题：

在元素周期表中查阅铅的相对原子质量，分析铅蓄电池的缺陷是什么？如何改进？

查阅数据：

铅的相对原子质量是207，相对原子质量较大，铅蓄电池较笨重，不便于携带，寻找导电性较好的相对原子质量较小的金属做电极，最轻的金属是锂。

导出：

锂电池，同时展示镍镉蓄电池的信息介绍

思考交流：

分析锂电池的电极以及电子转移方向

展示资料幻灯片：

对自然环境威胁最大的五种物质：铬、镉、铜、铅、汞及对人类造成的危害；

干电池的负极材料：锌汞齐，1节1号干电池会使1m2的土地永久实效，而仅我国一年就生产各种电池上亿节。

观看幻灯片，增强环保意识

提出问题：

上述各种电池的共同缺陷是什么？如何改进？

分析：

干电池中的汞、蓄电池中的铅、镉，三种金属都是对自然环境威胁最大的物质，都会造成环境污染。

导出：

燃料电池，展示甲醇、甲烷燃料电池，分析正负极

思考交流：

燃料电池中氧气得电子，作正极，燃料作负极，并分析电子流动方向。

提出问题：

甲醇、甲烷燃料电池有什么缺陷，你想如何改进？

思考交流：

大量化石燃料的燃烧会生成大量的二氧化碳，造成温室效应，开发绿色、清洁燃料。

提出问题：

你认为什么燃料最清洁？

思考交流：

氢气是最清洁、无污染的燃料。

导出：

氢、氧燃料电池

思考交流：

分析正、负极和电子流动方向。

归纳小结并板书：

[板书设计]：

1．干电池

负极锌（失电子）

发生氧化反应

正极碳棒（得电子）发生还原反应

2．充电电池

负极铅（失电子）

发生氧化反应

正极氧化铅（得电子）发生还原反应

3．燃料电池

负极燃料（失电子）

发生氧化反应

正极氧气（得电子）发生还原反应

归纳总结交流：

1．干电池

负极锌（失电子）

发生氧化反应

正极碳棒（得电子）发生还原反应

2．充电电池

负极铅（失电子）

发生氧化反应

正极氧化铅（得电子）发生还原反应

3．燃料电池

负极燃料（失电子）

发生氧化反应

正极氧气（得电子）发生还原反应

[布置作业]：

分小组制作“化学电源——环境污染——清洁能源”图片展，倡导学生自觉组织在校园内设置废旧电池回收箱，定时回收废旧电池。

六、学习效果评价设计

学生学习评价设计：

发展中的化学电源课堂评价量规

内容

评价要求

优

良

需努力

1．学习态度

在角色转换中踊跃发言的次数

9

6

3次及以下

2．学习方法

在角色转换中分析问题的视角

在角色转换中能够站在主要矛盾的分析问题视角。

在老师的适当铺垫下能够站在主要矛盾的分析问题视角。

被老师牵着鼻子走，没有自己的思路。

3．综合能力评价

思路清晰、顺畅，能清晰地分析化学电源的正负极，电子流向，在角色转换中，思维活跃，切入点准确，提高了对环境保护的认识。

思路比较清晰、顺畅，基本能清晰地分析化学电源的正负极，电子流向，能够在限定的时间内进行角色转换，并有清晰的思路，提高了对环境保护的认识。

思路不够清晰，不能独立地对化学电源的正负极，电子流向进行准确的分析，在限定的时间内进行角色转换时，被别人牵着鼻子走。

文章来源：http://m.jab88.com/j/52994.html

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