對新教材《原電池》新課引入的一點思考

湯新玉

摘 要:由于新教材中原電池的編排位置與老教材不同,引課方式也不同,通過分析新教材內(nèi)容,高效利用教材,自然過度,達到異曲同工的效果。

關(guān)鍵詞:新教材 新課引入 原電池 氧化還原反應

在新教材《化學必修2》第二章化學反應與能量第二節(jié)化學能與電能中有兩個重點難點:一、從電子轉(zhuǎn)移角度,引導學生理解化學能向電能轉(zhuǎn)化是原電池的本質(zhì)。二、原電池的構(gòu)成及應用。其中,重點難點二是新老教材都有的內(nèi)容,而難點一是新教材新增要求。由于教材的不同,所以,新課引入的方法也不同。

老教材的引入比較簡單。原因是:原電池編排在《高二化學(必修加選修)》第四章第四節(jié),第四章中前幾節(jié)分別介紹了鐵和銅的性質(zhì)。將鐵和銅分別放入稀硫酸中,會發(fā)生什么現(xiàn)象呢?若用導線把鐵和銅連接起來,又會發(fā)生什么現(xiàn)象呢?老教材以此試驗為引子,引出原電池這一課題。由于老教材沒有強調(diào)指出要從“電子轉(zhuǎn)移角度理解”,因此,一些基本功較差的學生會認為“酸堿中和反應也能設(shè)計成原電池”。

然而,新教材將原電池放在《化學必修2》第二章第二節(jié)中,這樣編排既是對第一節(jié)“能量的轉(zhuǎn)化與守恒”這一理論的豐富和完善;從反應物之間電子轉(zhuǎn)移角度看,原電池概念的形成又是對氧化還原反應本質(zhì)的拓展和應用。這也體現(xiàn)了新教材的一大特點,即在對基本概念和原理的學習方面,具有層次性,螺旋發(fā)展逐步上升的特點。

在新教材第二章第二節(jié)中,教材首先向?qū)W生展示了日常生活中人們常用的計算機、照相機等電器,又通過幾個設(shè)問使學生對化學能與電能之間的轉(zhuǎn)化問題產(chǎn)生興趣。然后教材又分別給我們展示了2001年我國發(fā)電總量構(gòu)成圖(新教材書40頁圖2-7)和火電站工作原理示意圖(圖2-8),最后再進入本節(jié)重點:原電池的探究。由于《教師用書》規(guī)定第二節(jié)只有2個課時,因此,火力發(fā)電原理和原電池要在1個課時內(nèi)全部上完,時間緊,內(nèi)容多,既要求重點難點突出,又要求面面俱到,便于學生理解和掌握。因此,如何高效地利用教材,以火電站工作原理為引子,自然過度,引導學生“從電子轉(zhuǎn)移角度理解”成為第一課時前6分鐘的重要內(nèi)容。這6分鐘的新課引入,無論對于后面的教學,還是對實驗的探究,都起著重要的引導和鋪墊作用。

筆者在教學中做了以下兩點嘗試:

1.在提前預習中,筆者創(chuàng)設(shè)了這樣一個情境:假設(shè)你是一名火電站的工程師,要給參觀者講清楚火電站的工作原理。通過運用圖2-8,你該怎樣介紹呢?通過自習課5分鐘的討論和交流,弄清圖中每一個環(huán)節(jié)如何工作?能量如何轉(zhuǎn)化?哪一步是關(guān)鍵的步驟?火力發(fā)電有什么不足?然后,針對以上問題要求每名學生寫一篇小論文。筆者將優(yōu)秀的論文在全班巡展。通過以上提前預習,在進入新課時,筆者就能用3分鐘時間和學生一起分析清楚火力發(fā)電的原理。再用3分鐘時間,從火力發(fā)電的不足過渡到原電池。

2.筆者是這樣過渡的:火力發(fā)電過程中,從化學能轉(zhuǎn)化到電能,需要幾次轉(zhuǎn)化,能耗大,且污染環(huán)境。我們能不能提高化學能的利用率,將化學能一步轉(zhuǎn)化為電能呢?即:一邊發(fā)生化學反應,一邊向外產(chǎn)生電流。電流,從微觀角度看是電子的定向移動,且電子的方向和電流相反。舉例:從A→B有電流流過,即電子從B流向A。B端失電子,發(fā)生氧化反應;A端得電子,發(fā)生還原反應。在AB間發(fā)生氧化還原反應的同時,又有電子的定向移動,形成電流,即化學能轉(zhuǎn)化為電能。因此,我們要設(shè)計一個裝置,把一個完整的氧化還原反應分成兩半個反應:氧化反應和還原反應,讓這兩半個反應在同一裝置的不同區(qū)域進行,同時電子在這兩個區(qū)域間發(fā)生定向移動,形成電流:即,一邊發(fā)生化學反應,一邊產(chǎn)生電流,原電池就是這樣的裝置。至此,新課引入結(jié)束,下面進入原電池實驗的探究。

通過以上兩個環(huán)節(jié)的引入和過渡,學生自然會明白兩點:①原電池中的反應是氧化還原反應(酸堿中和反應不能設(shè)計成原電池);②氧化還原反應只在一處進行,無電子的定向移動,不能構(gòu)成原電池(鋅片和銅片分別放入稀硫酸中沒有構(gòu)成原電池)。至于后面的實驗探究中,學生就非常容易理解,為什么要在鋅和銅之間加一根導線(把電子導過去)?為什么加了一根導線就構(gòu)成了原電池(一個氧化還原反應在兩處進行,有電子的定向移動)?為什么銅處產(chǎn)生氫氣?到此,老師不用講,學生自然會寫出正負兩極的電極反應,正極是什么?負極是什么?整節(jié)課的重點難點完全突破,得出結(jié)論也是水到渠成的。

因此,在新教材新理念教學中,通過積極創(chuàng)設(shè)情境,引發(fā)思考,自然過渡,這對學生深入理解基本概念和基本原理大有益處,也是培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的有效途徑。

參考文獻:

1.普通高中課程標準實驗教科書化學必修2.人民教育出版社,2006.4

2.全日制普通高級中學(必修加選修)化學第二冊教師教學用書.人民教育出版社,2003.5

3.普通高中化學課程標準(實驗)中華人民共和國教育部制定.人民教育出版社,2008.5

作者單位:新疆烏魯木齊市第101中學(米泉一中)