品味化学电源发展史 螺旋式认识原电池原理

吴文中

摘要：以“化学电源”发展史为课堂教学素材，遵循课堂教学的科学发展观，从能量与物質变化两个层面品味、解读各时期经典化学电源，分析、比较各时期化学电源的工作原理和特征，螺旋式认识原电池工作原理，提出突破原电池工作原理的教学难点、重点的策略和建议。

关键词：化学电源；发展史；原电池原理；螺旋式

文章编号：1005–6629（2016）12–0085–05 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

许多学者[1、2、3]从不同视角对原电池工作原理以及课堂教学设计作了细致的研究，对教师准确把握有关原电池的教学起到很大作用。本文试以“化学电源”的发展史为素材，遵循和挖掘化学史中所体现的科学发展规律，采用《物理化学》[4]中有关热力学电极电位等相关理论，对原电池原理做出全面解读（有关物理化学理论和计算，都出自该文献），理解“螺旋式上升”教材的编写理念及有关教学策略、设计的初衷[5]，以馈读者。

1 伏打电堆与Daniell电池

教学建议：让学生依据伏打电堆工作实景画出等效电路图，如图1（c）。

教学意义：许多学生开始对原电池的认识只停留在电流表指针会偏转这一“奇特”的现象上，教学中，教师引导学生通过画出等效电路图，可让学生深刻体会：原电池实际上就是一种电源装置。

比较伏打电堆与Zn|H2SO4|Cu所组成的单液电池发现：前者装置中并不存在一个显而易见的自发的氧化还原反应，而后者很容易得出装置中发生氧化还原反应是发生原电池反应前提的结论。

教学建议：与其先引入Zn|H2SO4|Cu所组成的单液电池有关实验，不如先展示伏打电堆这一最早的原电池，以避免学生产生电极必须参与反应的错误认知。……