小改进凸显大思维——一则“原电池原理”引入实验改进的启示

房寿高

（江苏省常州高级中学 江苏 常州 213003）

一、问题的提出

苏教版高中化学教材化学2 中演示原电池工作原理的实验很难让全班学生看到， 产生的气体易搅浑溶液，后面的学生看不清气泡产生情况，而且耗液量多。 有人把演示原电池原理的实验改成投影的方式，不仅现象明显，可以让全班同学看到［1］。笔者对后者的实验又稍作改进，改进虽小，但引发了学生的探究欲，大大激活了学生的思维。

二、改进后的实验过程

（1） 在实物投影仪上按照图1 的方式放两个培养皿，用细长铜片（宽约1.5cm，长约15cm）折成如图1 形状放在两培养皿中。

（2） 先在培养皿乙中 加 入1mol／L 的 稀 硫酸浸没过铜片， 然后在其中放入一粒粗锌粒，不与铜片接触， 让学生观察现象。 学生可观察到锌粒表面产生大量气泡，铜片上没有气泡（见图2）。

（3）用塑料镊子把刚才的粗锌粒放在乙中的铜片上再观察现象。学生可观察到： 不仅锌粒上有气泡， 而且浸没在酸中的铜片各处都有气泡（见图3）。学生很好奇，为什么铜片上会有气泡产生？ 为什么离锌较远的铜片（与酸接触）上也有气泡？ 有部分学生甚至问：“甲中的铜片上（不与酸接触）也会产生气泡吗？”学生的探究欲了得到激发。

图1

图2

（4） 在探讨了原电池的原理之后， 启发学生思考： 在甲中也倒入同物质的量浓度的稀硫酸，预测发生的现象。这个问题引起了学生的极大争论，有的同学认为：“有气泡，因为锌失去电子到铜片上，铜片上各处都有剩余电子，甲中的铜片上也有剩余电子，H＋也会在此处得到电子从而产生氢气。 ”而有的同学认为：“没有气泡产生， 因为如果有气泡产生，H＋变成H2逸出， 溶液中的SO42－与哪个离子结合呢？在初中学过，溶液应该是电中性的。 ”在学生争论不分胜负时，教师向甲中倒入稀硫酸，结果发现并没有产生气泡（见图4）。接着进一步启发学生思考为什么没有气泡产生。 在师生、 生生共同对话下，最终能得出“要构成原电池一般必须构成闭合回路”的结论。

三、 改进后的优点与启示

图3

图4

这次实验改进取得了很好的课堂效果，原因有如下三点：其一，由于锌粒的量很少，只有一个锌粒，放出的氢气量较小，没有导致培养皿中溶液的“浑浊不清”，且投影效果非常好，全班学生都能看得到。 其二，实验的改进促进了教学活动的展开。 实验改进的目的不仅仅是为了原料省，现象明和绿色化，更是为课堂学习目标的达成服务。 关于原电池原理， 原电池的3 个构成条件是重要的学习目标之一，步骤（2）到步骤（4）的实施顺利地达成了这一目标。 步骤（2） 让学生感受了锌和铜是两种金属活动性不同的金属；步骤（3）让学生产生了“为什么铜片上会产生气泡”的困惑，促使学生积极去思考，带着好奇心去探究原电池的形成原理；步骤（4）更加促使学生积极思考，讨论热烈，课堂气氛达到高潮。其三，作为引入之用的实验，不能开始一用了之，最好能贯穿课堂始终，这样能给人以前呼后应和整体美之感。 同时也启示我们改进实验应该向装置微型化、操作简单化、排放绿色化、现象明显化、目的目标化和多次利用化等方向发展。

［1］ 江丽芬，李胜荣.“化学能转化为电能”教学设计［J］.化学教育，2012，（12）：64