4.1.1原电池教学设计高二上学期化学人教版选择性必修1

第四章电化学基础第一节原电池第1课时工作原理【指导思想与理论依据】（2021其次依据北京师范大学王磊教授提出的电化学认识模型来设计，本教学设计中【教材分析】本节选自选择性必修1第四章第一节第一课时，课本上介绍了双液电池，以双液电池例子，讲解原电池原理，故重点是原电池原理。为讲清楚、讲透彻原电池的原理，教师可以自己加工教材，更利于学生学习。【学情分析】1.经过必修课程的学习，学生已经具备一定的氧化还原观、微粒观，学生知道氧化还原反应的本质是有电子的转移，能够判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物，在给定的电解质溶液中能够分析出有哪些微粒；对原电池知识也已经有了一定的认识，但这些知识是零散的、孤立的，尚未达到系统化。在学生已有的认识中，学生知道形成原电池需要有自发的氧化还原反应，认为构成原电池的装置需要两个活泼性不同的电极、电解质溶液、构成闭合回路，对原电池要素的认识是不全面的。此外，学生对电极反应物和电极材料有混淆，电极反应物和离子导体未区分，并且存在着一些偏差认析问题时思维不够系统化。3.学生的认识发展分析基于学生的已有认识和学习障碍点，本节课先从熟悉的锌铜单液原电池入手，通过分析锌铜单液原电池的装置构成和工作原理，初步建立原电池认识模型的装置维度和原理维度，然后通过应用初步建立的原电池认识模型分析锌铜双液原电池，完善原电池认识模型。【设计思路】从单液原电池（伏打电池）双液原电池（丹尼尔电池）隔膜型电池，逐一学习并设计实验找出优缺点，最后总结出原电池的工作原理。【教学目标】【教学重难点】重点：构建原电池认识模型难点：应用原电池模型解决实际问题【教学用具】铁粉、碳粉、稀盐酸、电流表、铁钉、碳棒、U型管、酚酞、铁氰化钾、三颈瓶、溶解氧传感器、压强传感器等【教学方法】讲授法、实验法、讨论法、访谈法、归纳法、历史情境法、比较法【教学过程】教学环节教师活动学生活动设计意图［教师］必修二我们已经学习过原电池，距离现在电池、氢氧燃料电新课导入，环节一：引入伏打电池，现在谈起原电池你还能想到什么？池、充电宝、铅蓄电池、电瓶车等探查学生现有的知识水平，想想原电池本体知识，你还能想到什么？历史上的第一个原电池伏打电池提高学习兴趣为电化学认［教师］同学们现在只剩下了零碎的知识片段，今天我们来系统地学习原电池内容倾听，表示同意识模型的建立做准备环节二：［提问］说了半天原电池，它能做什么？功能是什么？将化学能转化为电能［教师］很好，它不能直接将反应中的电子拿出来转化为电能，而是通过了一个特殊的装置，我们先复习最基础的原电池［板书］原电池1、Zn－Cu原电池［］Zn－2e－＝Zn2+复习旧知明确认识原电池的合理思路单液铜锌铜原电池（CuSO4溶液）［练习］写出原电池反应方程式［提问］观察该原电池，从装置角度看，都有哪些要素构成？［板书］根据学生回答：［提问］此原电池工作时，电流是如何产生的？［教师］是铜得电子吗？还有人愿意尝试吗？能详［板书］根据学生所答原理［强调］原电池的实质：把一个自发氧化还原反应分成两个半反应，失电子过程和得电子过程分别在两极发生，有电子、离子的定向移动，形成电流，使化学能转变成电能。[播放实验]单液原电池音乐片实验正极反应：锌原电Cu2++2e－＝Cu池原理总反应：分析，初Zn＋Cu2+＝Zn2+＋Cu步建构模型[回答]正极、负极、电解质溶液、导线模型初步建立［学生一］锌失电子，铜得电子，灯泡亮［学生二］电解质溶液中离子定向转变原电池移动，构成闭合回路，持相关前概念续产生电流结合锌铜原电池理解原电池的本质［质疑］［回答］引起冲突，引导学生将锌与硫酸铜分开刚才的单液锌铜原电池不能够持久放电，很快就衰变了，而且锌表面析出了许多铜，为什么？可能有接触反应，但具体原因不清楚［教师］在单液锌铜原电池中，锌和硫酸铜直接接触，其中环节三：引入丹尼尔电池双液锌铜原电池原理分析，完善模型跑到铜电极上，然后得电子成为铜，这样就会导致电池的效率下降［提问］既然这样，应该如何解决呢？[历史上的第二个电池]丹尼尔电池［教师］对，分开便成了双液锌铜原电池［课件展示］CuSO4溶液［课件展示］盐桥［提问］两个烧杯中分别盛放什么试剂？［教师］虽然锌和稀硫酸被分开，但只要该氧化还原反应能够自发进行，就能够产生电流［提问］按照刚才的分析框架，分析此原电池工作时电流是如何产生的？［教师］很好，对比单、双液电池来看原电池各部分功能［提问］锌棒的作用是什么？［追问］还有吗？［讲述］锌有两个作用，从失电子角度看，它充当负极反应物，从“负极”看，它充当负极材料（失（［板书］［强调］要构成原电池，装置必须包含这几个要素[回答]把锌和硫酸铜分开[回答]通过预习，可以答出硫酸铜和硫酸锌[回答]合回路[回答]提供电子作负极材料（所）倾听回答：正极材料（得电子场所）转变前概念电子导体和离子导体明确电解质和盐桥中电流是离子的定向移动形成的，突破难点转变学生电极反应物和电极材料混淆的前概念完善模型理[播放实验]双液原电池音乐片实验清各部分功能[教师引导］分析双液原电池的优缺点，引出简易隔通过设计型任务，明确认识电化学的合理思路应该是结合装置和原理两部分学会顺利拆开一个氧化还原反应，写出两极反应感受动手实验的乐趣，音乐片响起，增加实进一步转变前概念电极材料和电极反应物膜型原电池［实验活动］设计一个微型双液原电池带动音乐片实验仪器药品：Zn片、Cu片、碳棒、ZnSO4溶液、CuSO4KCl小组讨论：装置：正极材音乐片等［小结］从装置角度分析，根据学生回答：正极材离子导体料（（导体、离子导体环节四：隔膜型电池[生活中的膜电池]巩固模型［教师原理：锌置换铜的反应简单应用发生什么反应？分成两个电极反应模型［小结］根据学生所答原理：电极反应物、过程、电极产物、现象等[讨论回答]负极可以直接［提问］两极分别选什么电极材料？选择金属Zn，正极呢，［强调］很好，这里的负极反应物是金属锌，刚好不能选太活泼的，不然就比Zn先反应了，选碳棒铜或碳棒都是可以的或铜[活动]下面请同学们画出自己的装置图，评价装置图[学生反馈]多数学生画出[]单液原电池，少数学生画使音乐片响起来出双液原电池[模型建构］小组合作，完成实验，综合模型各要素，可轻松设计原电池，我们来细化要有这样的物质：失电其中的原理维度要素，对于负极反应物，它必须满子，化合价升高；足什么条件？正极反应物呢？得电子，化合价降低环节五：总结［总结］如果再次遇到原电池问题，你会从哪些方面分析？从装置维度和原理维度两方面去看，各要素就是依据探查学生对模型的理解情况【板书设计】4.1原电池工作原理【教学反思】：1.学生认识方式的转变学生从孤立地分析原电池相关问题，发展到通过原电池认识模型系统地分析原电池相关问题，促进学生的认识方式从孤立转变为系统。2.创设问题情境，在解决问题中学习知识，提升能力创设真实情境，充分利用素材，组织学生开展分析解释、推论预测、设计评价等学习活动，发展学生对原电池