《原电池》 教学设计
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《原电池》 教学设计
一、基本说明
1、教学内容所属模块：人教版高中化学选修4《化学反应原理》
2、年级：高二年级
3、所用教材出版单位：人民教育出版社
4、所属章节：第四章第一节
二、教学设计
1、新课程标准与教材分析
新课标要求学生能从根本上了解化学能与电能之间发生转化的原因，能正确书写电极反应式和电池反应方程式，解释金属发生电化学腐蚀的原因。本节内容是在《必修2》中第二章第二节《化学能与电能》的基础上，进一步介绍原电池的组成和工作原理，通过对电池效率的探究，引出半电池、盐桥、内电路、外电路等概念，从本质上了解原电池的工作原理，是在必修2基础上的深化。
2、教学目标
知识与技能：①使学生了解半电池、盐桥、内电路、外电路等概念；②理解电极反应式和电池反应方程式；③了解电池电能输出能力大小的影响因素
过程与方法：通过实验探究和问题讨论的过程，了解利用实验探究化学物质的一般方法，初步形成分析推理、对比归纳的能力。
情感态度与价值观：使学生体会理论与实际应用的不同，使学生体验科学探究的艰辛与喜悦，感悟科学研究对人类文明的推动作用，享受化学世界的奇妙与和谐。
3、学情及教学重、难点分析
（1）、学情分析：
原电池相关知识已在必修2模块中有所涉及，学生初步了解了原电池的构成条件及原电池反应的本质是一个氧化还原反应。
（2）、教学的重、难点：
重点：进一步了解原电池的工作原理，能够写出电极反应式和电池反应方程式，理解盐桥的作用。
难点：原电池的工作原理
4、教学方法与媒介：实验探究与练习讨论相结合的方法 多媒体,实验用品及仪器
5、设计思路
在学生了解原电池的基础上，以复习的形式引入新课，以实验探究一引出问题：电流逐渐变小；通过对实验现象的分析，引出电池效率的探究，从而引入盐桥、半电池的概念；在整个教学过程中，通过对Cu-Zn、铜铁原电池的探究及课本实验4-1，引导学生探究电池的效率、电池的放电能力的影响因素，以深化学生对原电池原理的理解，从而达到判断并初步设计原电池的能力。
三、教学过程 （40分钟）
教师活动 学生活动 教学目的
导入：在前面的学习中，我们知道化学能与电能可以相互转换，初步掌握了原电池有关基础知识，本章我们主要来研究化学能与电能的相互转换的装置、过程、效率等问题。这节课我们要进一步探究原电池工作原理、存在的不足及改进方法和原电池的放电效率等问题。（板书） 第一节 原电池 时间：2分钟复习巩固旧知识，做好学习新知识的准备。 使学生对本章内容有一个大概的认识。引出本节课题，明确学习目的。
请同学们分析学案上的题目并回答相关问题：〖板书〗一、原电池的工作原理1、原电池的构成条件：①②③ 2、原电池反应的本质：3、 时间：4分钟动脑思考，并归纳原电池的构成条件有：两块活性不同的电极，两电极要插入电解质溶液中，要形成闭合回路。原电池反应的本质是自发的氧化还原反应。负极发生的是氧化反应，正极发生的还原反应。 复习巩固必修2中所学原电池知识，进一步明确原电池的装置构成、反应本质和工作原理。培养学生的总结归纳能力
〖过渡〗已知①②两装置可构成原电池，下面我们就利用手中的实验用品，来探究这两组原电池的放电情况。【实验探究一】将学生分成两组进行，要求认真观察、记录现象，并解释现象 时间：5分钟学生动手实验，观察记录现象（电流计的开始计数大小及变化、两电极上的变化）相互讨论 培养学生的动手操作能力，使学生形成通过现象→分析原因→揭示本质的科学的学习方法；明确化学是一门实验科学。
教师提示：电流计选用0.6A，正负极不要接反，接好外电路后再将电极放入电解质溶液中，做好记录。引导学生分析电流变化及原因。 时间：5分钟对比上述装置，观察分析电流计指针变化情况，并分析电流大小变化的原因。讨论分析，得出结论 通过现象，引出电流不稳定的原因讨论，引入盐桥。激发学生的探究意识,培养学生分析推理，对比归纳的能力。培养学生的归纳总结能力和语言表达能力
〖过渡〗请大家思考上述电池是否具有实用性？ 〖板书〗二、不足 放电效率低原因：负极与铜离子直接接触思考：如何得到稳定电流？【实验探究二】完成如下图所示实验教师总结并板书： 〖板书〗三、改进思路：使锌与铜离子不直接接触。措施：盐桥作用：构成闭合通路讲解：盐桥的意义：为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础。引出半电池、内电路、外电路的概念 时间：4分钟学生讨论并回答时间：8分钟学生动手操作，讨论分析盐桥作用及意义，对知识总结归纳原电池产生电流稳定，提高了放电效率 培养学生理论联系实际的能力和分析解决问题的能力。
在上面的实验中，我们还发现，不同的原电池，其产生的电流也不同，即原电池放电能力不同讨论：影响原电池放电能力的因素有哪些？〖板书〗四、影响原电池放电能力的因素：1、组成原电池的反应物氧化还原能力；2、装置设计的合理性以及影响电极反应的条件 时间：4分钟学生讨论并做归纳通过分析实验一的两组数据，得出影响原电池放电能力的因素。 培养学生分析和处理实验数据的能力与方法。
〖讲解〗通过以上学习可知，原电池是化学电源的基础，但和实际电池还有许多不同点。 讨论，思考，任何理论用于实际都需要一个探索研究的过程。 使学生体会理论与实际应用的不同，使学生体验科学探究的艰辛与喜悦
【练习】学案T—1、2、3、4、5、6、8 时间：8分钟相互讨论交流 当堂检测学生对原电池工作原理、放电能力的理解；原电池的放电效率及设计原电池的思维能力。
【本课小结】 学生总结、归纳 从三维目标的角度去总结本节内容
四、板书设计
第一节 原电池
一、原电池的工作原理
1、原电池的构成条件：①②③
2、原电池反应的本质：
3、
二、不足
1、放电效率低
2、原因：负极与铜离子直接接触
三、改进
1、思路：使锌与铜离子不直接接触
2、措施：盐桥
3、作用：构成闭合通路
4、半电池、内电路、外电路的概念
四、影响原电池放电能力的因素
组成原电池的反应物氧化还原能力；装置设计的合理性以及影响电极反应的条件
五、教学反思
作为一堂探究性的课，我认为本节课完成了学生自主探究和自主学习的过程，并能达到一个新的水平。无论从设疑、思辨还是实验探究等环节学生都给予热情参与、积极思考、讨论氛围活跃、效果好。这是超过我备课时的预期，从这一点上看，学生的潜力是巨大的，教师要想方设法引导学生把自己的潜力最大限度发挥出来。同时，最大的欣慰是学生通过探究与讨论所获得的知识与能力，已经超越了必修2中原电池的基础知识，能将盐桥的作用与原电池的放电效益结合起来。
e－
还原反应
氧化反应
负极
正极
阴离子
电解质溶液
阳离子
CuSO4溶液
Cu
Zn
ZnSO4溶液
KCl
A
还原反应
e－
氧化反应
正极
负极
阴离子
阳离子
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《原电池》 教学设计
一、基本说明
1、教学内容所属模块：人教版高中化学选修4《化学反应原理》
2、年级：高二年级
3、所用教材出版单位：人民教育出版社
4、所属章节：第四章第一节
二、教学设计
1、新课程标准与教材分析
新课标要求学生能从根本上了解化学能与电能之间发生转化的原因，能正确书写电极反应式和电池反应方程式，解释金属发生电化学腐蚀的原因。本节内容是在《必修2》中第二章第二节《化学能与电能》的基础上，进一步介绍原电池的组成和工作原理，通过对电池效率的探究，引出半电池、盐桥、内电路、外电路等概念，从本质上了解原电池的工作原理，是在必修2基础上的深化。
2、教学目标
知识与技能：①使学生了解半电池、盐桥、内电路、外电路等概念；②理解电极反应式和电池反应方程式；③了解电池电能输出能力大小的影响因素
过程与方法：通过实验探究和问题讨论的过程，了解利用实验探究化学物质的一般方法，初步形成分析推理、对比归纳的能力。
情感态度与价值观：使学生体会理论与实际应用的不同，使学生体验科学探究的艰辛与喜悦，感悟科学研究对人类文明的推动作用，享受化学世界的奇妙与和谐。
3、学情及教学重、难点分析
（1）、学情分析：
原电池相关知识已在必修2模块中有所涉及，学生初步了解了原电池的构成条件及原电池反应的本质是一个氧化还原反应。
（2）、教学的重、难点：
重点：进一步了解原电池的工作原理，能够写出电极反应式和电池反应方程式，理解盐桥的作用。
难点：原电池的工作原理
4、教学方法与媒介：实验探究与练习讨论相结合的方法 多媒体,实验用品及仪器
5、设计思路
在学生了解原电池的基础上，以复习的形式引入新课，以实验探究一引出问题：电流逐渐变小；通过对实验现象的分析，引出电池效率的探究，从而引入盐桥、半电池的概念；在整个教学过程中，通过对Cu-Zn、铜铁原电池的探究及课本实验4-1，引导学生探究电池的效率、电池的放电能力的影响因素，以深化学生对原电池原理的理解，从而达到判断并初步设计原电池的能力。
三、教学过程 （40分钟）
教师活动 学生活动 教学目的
导入：在前面的学习中，我们知道化学能与电能可以相互转换，初步掌握了原电池有关基础知识，本章我们主要来研究化学能与电能的相互转换的装置、过程、效率等问题。这节课我们要进一步探究原电池工作原理、存在的不足及改进方法和原电池的放电效率等问题。（板书） 第一节 原电池 时间：2分钟复习巩固旧知识，做好学习新知识的准备。 使学生对本章内容有一个大概的认识。引出本节课题，明确学习目的。
请同学们分析学案上的题目并回答相关问题：〖板书〗一、原电池的工作原理1、原电池的构成条件：①②③ 2、原电池反应的本质：3、 时间：4分钟动脑思考，并归纳原电池的构成条件有：两块活性不同的电极，两电极要插入电解质溶液中，要形成闭合回路。原电池反应的本质是自发的氧化还原反应。负极发生的是氧化反应，正极发生的还原反应。 复习巩固必修2中所学原电池知识，进一步明确原电池的装置构成、反应本质和工作原理。培养学生的总结归纳能力
〖过渡〗已知①②两装置可构成原电池，下面我们就利用手中的实验用品，来探究这两组原电池的放电情况。【实验探究一】将学生分成两组进行，要求认真观察、记录现象，并解释现象 时间：5分钟学生动手实验，观察记录现象（电流计的开始计数大小及变化、两电极上的变化）相互讨论 培养学生的动手操作能力，使学生形成通过现象→分析原因→揭示本质的科学的学习方法；明确化学是一门实验科学。
教师提示：电流计选用0.6A，正负极不要接反，接好外电路后再将电极放入电解质溶液中，做好记录。引导学生分析电流变化及原因。 时间：5分钟对比上述装置，观察分析电流计指针变化情况，并分析电流大小变化的原因。讨论分析，得出结论 通过现象，引出电流不稳定的原因讨论，引入盐桥。激发学生的探究意识,培养学生分析推理，对比归纳的能力。培养学生的归纳总结能力和语言表达能力
〖过渡〗请大家思考上述电池是否具有实用性？ 〖板书〗二、不足 放电效率低原因：负极与铜离子直接接触思考：如何得到稳定电流？【实验探究二】完成如下图所示实验教师总结并板书： 〖板书〗三、改进思路：使锌与铜离子不直接接触。措施：盐桥作用：构成闭合通路讲解：盐桥的意义：为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础。引出半电池、内电路、外电路的概念 时间：4分钟学生讨论并回答时间：8分钟学生动手操作，讨论分析盐桥作用及意义，对知识总结归纳原电池产生电流稳定，提高了放电效率 培养学生理论联系实际的能力和分析解决问题的能力。
在上面的实验中，我们还发现，不同的原电池，其产生的电流也不同，即原电池放电能力不同讨论：影响原电池放电能力的因素有哪些？〖板书〗四、影响原电池放电能力的因素：1、组成原电池的反应物氧化还原能力；2、装置设计的合理性以及影响电极反应的条件 时间：4分钟学生讨论并做归纳通过分析实验一的两组数据，得出影响原电池放电能力的因素。 培养学生分析和处理实验数据的能力与方法。
〖讲解〗通过以上学习可知，原电池是化学电源的基础，但和实际电池还有许多不同点。 讨论，思考，任何理论用于实际都需要一个探索研究的过程。 使学生体会理论与实际应用的不同，使学生体验科学探究的艰辛与喜悦
【练习】学案T—1、2、3、4、5、6、8 时间：8分钟相互讨论交流 当堂检测学生对原电池工作原理、放电能力的理解；原电池的放电效率及设计原电池的思维能力。
【本课小结】 学生总结、归纳 从三维目标的角度去总结本节内容
四、板书设计
第一节 原电池
一、原电池的工作原理
1、原电池的构成条件：①②③
2、原电池反应的本质：
3、
二、不足
1、放电效率低
2、原因：负极与铜离子直接接触
三、改进
1、思路：使锌与铜离子不直接接触
2、措施：盐桥
3、作用：构成闭合通路
4、半电池、内电路、外电路的概念
四、影响原电池放电能力的因素
组成原电池的反应物氧化还原能力；装置设计的合理性以及影响电极反应的条件
五、教学反思
作为一堂探究性的课，我认为本节课完成了学生自主探究和自主学习的过程，并能达到一个新的水平。无论从设疑、思辨还是实验探究等环节学生都给予热情参与、积极思考、讨论氛围活跃、效果好。这是超过我备课时的预期，从这一点上看，学生的潜力是巨大的，教师要想方设法引导学生把自己的潜力最大限度发挥出来。同时，最大的欣慰是学生通过探究与讨论所获得的知识与能力，已经超越了必修2中原电池的基础知识，能将盐桥的作用与原电池的放电效益结合起来。
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还原反应
氧化反应
负极
正极
阴离子
电解质溶液
阳离子
CuSO4溶液
Cu
Zn
ZnSO4溶液
KCl
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还原反应
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氧化反应
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阴离子
阳离子
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