高中化学《“探究原电池的工作原理和形成条件”》教案

1、基于学科核心素养的高中化学活动元教学设计“探究原电池的工作原理和形成条件”一、 教学内容分析教材编写分析：本节课为人教版必修二第二章第二节化学能与电能第一课时。教材以电 能在现代社会的重要性出发，体现将化学能直接转换为电能的意义，从而引出对 将化学能转化为电能的装置一原电池的学习，教材的安排对培养学Th从实践到理 论，乂从理论到实践的认知规律的提高有很大的作用。体现核心素养：科学态度 和社会责任。此外，本节课作为高中化学教材涉及电化学内容的第一课时，尤其是对于原 电池工作原理的学习，是学Th初次进行电化学模型建立，体现核心素养“证据推 理与模型认知”。教材的内容前后关系、地位：化学能与电能一节

2、安排在化学能与热能之后，学Th已经知道化学能与其他形式的能量可以通过化学反应而相互转换。在此基础上进行化学能转化为 电能的学习，有利于学Th实现对化学反应与能量知识体系的初步构建，并为选修 四的进步一学习做铺垫。3 教材素材处理说明：本教学设计严格按照教材要求进行，教学重难点紧扣教材要求。对原电池工 作原理和形成条件进行探究的案例背景和程度均取自教材，比如教材实验 2-4 是 进行铜锌稀硫酸电池的探究，再如“科学探究”和“思考与交流”提到水果电池, 本教学设计嘟是以此为基础背景展开活动设计。二、学情分析知识技能方面：通过必修 1 的学习，学Th对氧化还原反应有了清晰的认识，并且具有金属活 泼性

3、和电解质溶液知识的储备。而化学能与电能一节安排在化学能与热能之后，学Th已经知道化学能与其他形式的能量可以通过化学反应而相互转换。因 此对于化学能转化为电能的相关知识理解起来就会更加容易。过程方法及心理方面：在原电池的学习中，原电池的工作原理是学Th在学习过程中的大难点，却乂 是必须攻克的点，对于这一点，教师结合学Th乐于操作实验，关注实验现象的心 理特征， 通过实验引导学Th充分理解电流（电能）产Th的原因，能判断原电池的 正负极并能书写两极发Th的反应式，能分析内电路中的离子和外电路中的的电子 移动情况，进而深刻理解原电池的工作原理，建立对应模型，深化知识体系。整 个过程设计实验让学Th

4、步步解决问题，在实验探究的过程中能够使其对原电池工 作原理理解起来更容易。再结合原电池原理的学习，学Th能自主设讣实验探究原 电池的形成条件，并进行归纳总结，不仅在知识上，在思维能力和科学素养上也 得到提升。三、教学目标确定及说明1 结合实验现象和已有的氧化还原知识，理解原电池的反应本质，进而掌握原 电池的工作原理和形成条件。初步学会判断电极和书写电极反应式。培养核心素 养：宏观辨识与微观探析。在理解原电池工作原理的基础上，构建原电池模型，深化知识体系。进而培养核心素养：证据推理与模型认知。学会用科学探究的思路和方法去进行小组合作式自主探究，从而解决问题。并且能结合所学知识，学以致用，解决实际

5、问题（如自制水果电池）。树立“化学 服务Th活”的观念。进而培养核心素养：科学精神与社会责任。结合物理知识分析问题，体现“跨学科”学习的思维。四、教学基本设计活动组织：在活动元一，即探究原电池的工作原理当中，引导学Th发现问题，进行探究 实验并进行小组讨论，并就讨论结果进行评价。（问题引导）在活动元二，即探究原电池的形成条件当中，提醒学Th按照科学探究的思路 和方法，BP：提出问题一设计方案一进行实验一分析交流一得出结论，进行小组 合作式自主探究活动。组织各小组进行探究成果的交流与评价。此外，还有师Th 一起进行演示实验。（方法引导，评价总结，进行演示实验）在活动元三，即学以致用当中，组织学T

6、h分析水果发电的原理。核心问题设计：铜片表面的气泡是什么？它是如何产Th的？如何判断正负极？从内外电路分析，装置如何实现通路的？原电池的形成条件有哪些？ 学Th活动设计及说明：在活动元一，即探究原电池的工作原理当中，根据老师的引导去发现问题， 进行探究实验并进行小组讨论，并就讨论结果进行评价。（小组讨论、探究实验）在活动元二，即探究原电池的形成条件当中，根据老师的提醒，按照科学探究的思路和方法，即：提出问题一设讣方案一进行实验一分析交流一得出结论， 进行小组合作式自主探究活动。集体进行探究成果的交流与评价，从而解决问题。 此外， 还要与老师一起进行演示实验。（合作探究、小组讨论、反馈评价）在活

7、动元三，即学以致用当中，分析水果发电的原理。媒体设计：水果发电视频引开课题，课件展示整节课流程，flash 动画展示原电池 工作原理基本环节：【学习目标】通过实验探究过程的设计、操作、观察、总结。结合实验现象和已有的氧化 还原知识，理解原电池的反应本质，进而掌握原电池的工作原理和形成条件。初 步学会判断电极和书写电极反应式。在理解原电池工作原理的基础上，构建原电池模型。学会用科学探究的思路和方法去进行自主探究，从而解决问题。并且能结合 所学知识，学以致用，解决实际问题（如自制水果电池）。结合物理知识分析问题。【学习重、难点】重点：理解和掌握原电池的丄作原理,会判断电极及书写电极反应式，掌握的

8、原电池形成条件。难点：掌握原电池的工作原理。【学习过程】问题情景 （2min）观看水果给手机充电的视频。【过渡】想一想水果发电的原理是什么？【活动元一】探究原电池的工作原理（18min活）动活动目标形式活动过程及结呆教师活动设计【环节一】发现问题，铜片表面有气泡。通过已知探索未知，根据问题引导进行实验探究。问题：将锌和铜平行放入稀硫酸中会有什么现象呢?如果将 L 锌和铜用导线连接之后呢？引导学Th进行实验，发现问題。知道 原电 池的工作 原理（ 分别从 内外 电路角度 分析），能（注意提示：仔细观察铜片表面现象）【环节二】分析、解决问题，铜片表面有乞泡的原因。小组讨论：铜片表面的气泡是什么？它

9、是如何产Th的？ 小组展开讨论解决问题，继而全班汇报交流小纽讨论结果, 探弈 小组间互相评价及补充。学习【环节三】总结原电池工作原理，建立模型。结合环节二的讨论结果，判斷正负极，书写电极反应式， 总结工作原通过问题串提示， 引导学Th解决问 题：铜片表面产Th 气泡的原因。并对 学Th讨论结果做 出评价。判 斯电理。极 ， 书写电 极通过 flash 动画观看对原理加深理解，进而建立以下模型:引导学Th总结原 电池反 应式。外电路电子沿看导线传递工作原理，建 立模e jII ,L氧失去电化负极反应阴离子移向内电路电解质型。并作出评 价。还原反应【思考】原电池中的氧化还原反应与之前所学氧化还原反

10、应有何区别？（从氧化与还原反应是否同区域角度思考）【小结】原电池中的氧化还原反应是将氧化反应和还原反 应分在不同区域同时进行（同时异地）。之前所学的氧化还 原反应是让氧化反应和还原反应在同一区域同时进行（同 时同地）。引导学Th通过对 比加深对原电;也 反应本质的理解。【过渡】清楚了原电池的工作原理之后，大家想一想原电池的形成条件有哪些呢?【活动元二】探究原电池的形成条件（15Iniil）活动活动目标形式分组合作活动过程及结呆【探究准备】明确科学探究的一般思路：提出问题一设计方案一进行实验一分析交流一得出结论【探究实验一】学Th自主探究明确要求：从所提供材料中任意选材，安装原电池提供材料：铜片

11、（X2）锌片（X2）碳棒（X2）柠檬（X1）导线（X2）电流表（Xl）分组合作 设计方案 进行实验 完成表格：教师活动设计教师引导学Th提出要求：由所提 供材料任意选材， 小组合作 设计实 验方案，进行实 脸，完成探究表 格。两极材料电流表僞转情况方案一方案二方案三方案四方案五方案六设计方案探究 原电 池的形成 条件进行实验分析汇报交流：交流小组汇报探究成果，其他小组作出评价。最后，总结由探究实验得出原电池的形成条件。【得出结论】原电池的形成需要自发进行的氧化还原反应 和两个活性不同的电极（且通常活泼金属做负极，较不活 泼金属或非金属做正极）。【探究实验二】师Th协作演示实验 将柠檬换成无水乙

12、醇，安装原电池。提供材料：铜片（XI）、锌片（XI）、烧杯 1 （无水乙醇）、导线（X2）、电流表（Xl） 进行实验汇报现象：此时电流表指针不偽转【得出结论】原电池的形成需要电解质组织学Th进行汇 报交流，并对学Th 探究成果进行评 价。与学Th协作完成实验【探究实验三】观看演示实脸目标形式实验材料：铜片（Xl）锌片（Xl）柠檬（Xl）导线（X2）电流表（Xl）小刀（用于切开柠檬） 进行实验汇报现象：开始指针偏转：切开柠檬，电流表指针不偏转；合上柠檬 指针又偏进行实验，引导学 Th由转。现象得出结 论。【得出结论】原电池的形成需要闭合的回路。【小结】原电池的形成条件1. 自发进行的氧化还原反应

13、2.两个活性不同的电极3.需要有电解质溶液或熔融电解质引导学Th小结，作 出评4.需要闭合的回路价。【过渡】完成了以上两个探究活动，同学们能否解释开课时视频中水果给手机充电的原因呢？【活动元三】呼应开头学以致用（2min）活动活动目标形式活动过程及结果教师活动设计解决 实际讨论问题交流学Th解释水果电池原理教师评价点评【过渡】本节诀我们学习了原电池的丄作原理和形成条件，学会用水果来发电, 可见化学让Th活变得方便而美好。课堂小结当堂检测 （3min）活动活动目标形式活动过程及结果教师活动设计倾听：课堂小结进行课堂小结演练习题：1 下列各组电极材料和电解液，能组成原电池的是A.评价学Th反馈效知

14、识 整铜片.石墨棒，様硫酸果课堂 小结理 强化当堂 检测记忆B.C.D.铜片、铜片，硝酸银溶液锌片.铜片，蔗糖铜片.铁片，FCeI3 溶液2下列关于原电池的叙述中，正确的是A 原电池中发Th的反应可能是复分解反应B 形成原电池时，在负极上发Th还原反应C.原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动D.电子从负极流向正极【板书设计】一、探究原电池的工作原理原电池定义：将化学能转化为电能的装置工作原理：CU （正极）：2H+ 2e = H2 （还原反应）Zn （负极）： Zn - 2e = Zn2+（氧化反应）总反应：Zn + 2H+= Zn2+ H 2二、探究原电池的形成条件自发进行的氧化还原反应两个活性不同的电极需要有电解质溶液或熔融电解质需要闭合的回路【教学反思】总体来讲，这堂课以学Th为主体，在教学思路设计上，层层深入引出教学重 难点，并且通过