4-1-2原电池原理的应用教学设计2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

4-1-2原电池原理的应用教学设计2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容本节课的教学内容来源于人教版（2019）选择性必修1化学教材，第三章第四节“原电池原理的应用”。该章节主要介绍了原电池的构成条件、工作原理以及在实际应用中的例子。具体内容包括：

1.原电池的构成条件：讲解原电池的四个基本组成部分，即两个不同金属、电解质溶液、闭合回路和能自发进行的氧化还原反应。

2.原电池的工作原理：通过示例分析原电池中电子的流动方向和离子的迁移过程，解释原电池产生电流的原理。

3.原电池的应用实例：列举生活中常见的原电池应用实例，如干电池、蓄电池等，分析其工作原理及应用特点。

4.原电池原理在现代科技领域的应用：介绍原电池原理在新能源、环境保护等领域的应用，展示原电池技术在现代科技发展中的重要性。

本节课旨在让学生掌握原电池的基本概念、工作原理和应用，培养学生运用化学知识解决实际问题的能力。核心素养目标分析本节课旨在培养学生的科学探究与创新意识、科学素养、宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想等核心素养。

1.科学探究与创新意识：通过让学生自主探究原电池的构成条件和工作原理，培养学生的实验操作能力和科学探究精神，激发学生创新思维。

2.科学素养：通过分析原电池在实际应用中的例子，使学生认识到化学知识在生产生活中的重要性，提高学生的科学素养。

3.宏观辨识与微观探析：通过对原电池工作原理的学习，使学生能够从微观角度解释宏观现象，提高学生宏观辨识与微观探析的能力。

4.变化观念与平衡思想：通过讲解原电池工作过程中的氧化还原反应，使学生理解化学反应中的变化观念和平衡思想，培养学生运用化学知识解决实际问题的能力。学情分析本节课面向高二上学期学生，他们已经学习了化学基础知识，对氧化还原反应、电子流动等概念有一定的了解。在学习本节课之前，学生应掌握以下知识点：

1.氧化还原反应：理解氧化还原反应的基本概念，能判断氧化剂、还原剂等。

2.电子流动：了解电子在化学反应中的传递过程。

3.电化学基础：熟悉电化学的基本概念，如电解质、电极等。

在能力方面，学生应具备以下能力：

1.实验操作能力：能够熟练进行化学实验，观察实验现象。

2.逻辑思维能力：能够运用逻辑思维分析化学问题。

3.问题解决能力：能够运用所学知识解决实际问题。

在素质方面，学生应具备以下素质：

1.创新意识：具备一定的创新思维，敢于尝试新方法。

2.团队合作精神：能够与同学合作完成实验和问题讨论。

3.自主学习能力：具备自主学习的能力，能够主动探索新知识。

在行为习惯方面，学生可能存在以下情况：

1.实验操作不规范：部分学生可能在实验操作过程中存在不规范行为，影响实验结果。

2.注意力不集中：部分学生在课堂学习中注意力不集中，影响学习效果。

3.缺乏自主学习：部分学生依赖老师讲解，缺乏自主学习意识和能力。

针对以上学情分析，教师在教学过程中应注重以下几点：

1.强化实验操作规范：教师应强调实验操作规范，确保学生能够正确进行实验。

2.激发学生兴趣：通过生动有趣的实例和实验，激发学生对原电池原理的兴趣。

3.引导自主学习：教师应引导学生进行自主学习，鼓励学生提出问题和解决问题。

4.注重团队合作：鼓励学生进行小组讨论和实验，培养团队合作精神。

5.强化知识应用：通过实际应用实例，让学生感受到原电池原理在生产生活中的重要性，提高学生的知识应用能力。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有本节课所需的教材，人教版（2019）选择性必修1化学。教材中第三章第四节“原电池原理的应用”是本节课的主要内容。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源。这些资源可以用来辅助讲解原电池的构成条件、工作原理以及实际应用。例如，可以准备一些图片展示不同类型的原电池，如干电池、蓄电池等。

3.实验器材：本节课可能需要进行一些实验来让学生更直观地理解原电池的原理。确保实验器材的完整性和安全性。所需的实验器材可能包括金属片、电解质溶液、导线、电流表等。

4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，如分组讨论区、实验操作台等。确保教室中有足够的空间供学生进行实验和讨论。

5.互动工具：准备一些互动工具，如问题卡片、小组讨论表格等，以促进学生之间的互动和合作。

6.教学PPT：制作教学PPT，包含本节课的主要知识点、实例、实验步骤等，以帮助学生更好地理解和掌握原电池原理。

7.学习任务单：准备学习任务单，包含本节课的学习目标、任务要求等，以指导学生的学习过程。

8.作业布置：准备一些相关的作业题目，以巩固学生对原电池原理的理解和应用。

9.教学反馈表：准备教学反馈表，用于收集学生对课堂教学的反馈意见，以不断改进教学方法和内容。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。

-设计预习问题：围绕“原电池原理的应用”课题，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考。

-监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

-自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解原电池的基本概念和工作原理。

-思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解“原电池原理的应用”课题，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过故事、案例或视频等方式，引出原电池原理的应用，激发学生的学习兴趣。

-讲解知识点：详细讲解原电池的构成条件、工作原理以及实际应用，结合实例帮助学生理解。

-组织课堂活动：设计小组讨论、角色扮演、实验等活动，让学生在实践中掌握原电池原理的应用。

-解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，进行及时解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：积极参与小组讨论、角色扮演、实验等活动，体验原电池知识的应用。

-提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解原电池知识点。

-实践活动法：设计实践活动，让学生在实践中掌握原电池技能。

-合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解原电池知识点，掌握原电池技能。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据原电池原理的应用，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

-提供拓展资源：提供与原电池原理的应用相关的拓展资源（如书籍、网站、视频等），供学生进一步学习。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

-拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

-反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的原电池知识点和技能。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《电化学原理与应用》：提供电化学原理的深入阅读材料，帮助学生理解电化学的基本概念和原电池的工作原理。

-《原电池技术的创新与发展》：介绍原电池技术在现代科技领域的创新和发展，激发学生的学习兴趣和思考。

-《氧化还原反应与电化学》：深入讲解氧化还原反应在电化学中的重要作用，帮助学生理解原电池的原理。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-鼓励学生通过阅读拓展材料，进一步深化对原电池原理的理解和应用。

-学生可以进行实验设计，探究不同因素对原电池性能的影响，如金属种类、电解质溶液等。

-学生可以进行项目研究，调查原电池在日常生活和工业中的应用，了解原电池技术对社会发展的贡献。

-学生可以参与学术讨论，与同学分享自己对原电池原理的理解和应用，互相学习和交流。典型例题讲解1.题目：分析以下原电池的工作原理，并指出正负极。

-例1：锌-铜原电池

-例2：铁-铜原电池

-例3：锂-铅原电池

-例4：铝-铜原电池

-例5：锌-银原电池

2.题目：根据给定的原电池示意图，判断正负极，并解释原因。

-例1：甲电池

-例2：乙电池

-例3：丙电池

-例4：丁电池

-例5：戊电池

3.题目：设计一个简单的原电池装置，并指出正负极。

-例1：用铜片和锌片制作的原电池

-例2：用铁片和铜片制作的原电池

-例3：用铝片和铜片制作的原电池

-例4：用锌片和银片制作的原电池

-例5：用铅片和铜片制作的原电池

4.题目：分析以下原电池的工作原理，并指出电极反应。

-例1：锌-铜原电池

-例2：铁-铜原电池

-例3：锂-铅原电池

-例4：铝-铜原电池

-例5：锌-银原电池

5.题目：根据给定的原电池示意图，判断电极反应，并解释原因。

-例1：甲电池

-例2：乙电池

-例3：丙电池

-例4：丁电池

-例5：戊电池

6.题目：设计一个简单的原电池装置，并指出电极反应。

-例1：用铜片和锌片制作的原电池

-例2：用铁片和铜片制作的原电池

-例3：用铝片和铜片制作的原电池

-例4：用锌片和银片制作的原电池

-例5：用铅片和铜片制作的原电池

7.题目：分析以下原电池的工作原理，并指出电流的方向。

-例1：锌-铜原电池

-例2：铁-铜原电池

-例3：锂-铅原电池

-例4：铝-铜原电池

-例5：锌-银原电池

8.题目：根据给定的原电池示意图，判断电流的方向，并解释原因。

-例1：甲电池

-例2：乙电池

-例3：丙电池

-例4：丁电池

-例5：戊电池

9.题目：设计一个简单的原电池装置，并指出电流的方向。

-例1：用铜片和锌片制作的原电池

-例2：用铁片和铜片制作的原电池

-例3：用铝片和铜片制作的原电池

-例4：用锌片和银片制作的原电池

-例5：用铅片和铜片制作的原电池

10.题目：分析以下原电池的工作原理，并指出电池的电动势。

-例1：锌-铜原电池

-例2：铁-铜原电池

-例3：锂-铅原电池

-例4：铝-铜原电池

-例5：锌-银原电池

11.题目：根据给定的原电池示意图，判断电池的电动势，并解释原因。

-例1：甲电池

-例2：乙电池

-例3：丙电池

-例4：丁电池

-例5：戊电池

12.题目：设计一个简单的原电池装置，并计算电池的电动势。

-例1：用铜片和锌片制作的原电池

-例2：用铁片和铜片制作的原电池

-例3：用铝片和铜片制作的原电池

-例4：用锌片和银片制作的原电池

-例5：用铅片和铜片制作的原电池

13.题目：分析以下原电池的工作原理，并指出电池的内阻。

-例1：锌-铜原电池

-例2：铁-铜原电池

-例3：锂-铅原电池

-例4：铝-铜原电池

-例5：锌-银原电池

14.题目：根据给定的原电池示意图，判断电池的内阻，并解释原因。

-例1：甲电池

-例2：乙电池

-例3：丙电池

-例4：丁电池

-例5：戊电池

15.题目：设计一个简单的原电池装置，并计算电池的内阻。

-例1：用铜片和锌片制作的原电池

-例2：用铁片和铜片制作的原电池

-例3：用铝片和铜片制作的原电池

-例4：用锌片和银片制作的原电池

-例5：用铅片和铜片制作的原电池

答案：

1.锌-铜原电池：锌为负极，铜为正极。

2.铁-铜原电池：铁为负极，铜为正极。

3.锂-铅原电池：锂为负极，铅为正极。

4.铝-铜原电池：铝为负极，铜为正极。

5.锌-银原电池：锌为负极，银为正极。

2.甲电池：正极在左，负极在右。

3.乙电池：正极在上，负极在下。

4.丙电池：正极在左，负极在右。

5.丁电池：正极在上，负极在下。

6.戊电池：正极在左，负极在右。

3.锌-铜原电池：锌片为负极，铜片为正极。

4.铁-铜原电池：铁片为负极，铜片为正极。

5.铝-铜原电池：铝片为负极，铜片为正极。

6.锌-银原电池：锌片为负极，银片为正极。

7.铅-铜原电池：铅片为负极，铜片为正极。

4.锌-铜原电池：负极反应为Zn→Zn²⁺+2e⁻，正极反应为Cu²⁺+2e⁻→Cu。

5.铁-铜原电池：负极反应为Fe→Fe²⁺+2e⁻，正极反应为Cu²⁺+2e⁻→Cu。

6.锂-铅原电池：负极反应为Li→Li²⁺+2e⁻，正极反应为Pb+2e⁻→Pb²⁺。

7.铝-铜原电池：负极反应为Al→Al³⁺+3e⁻，正极反应为Cu²⁺+2e⁻→Cu。

8.锌-银原电池：负极反应为Zn→Zn²⁺+2e⁻，正极反应为Ag⁺+2e⁻→Ag。

9.锌-铜原电池：电流从正极流向负极。

10.铁-铜原电池：电流从正极流向负极。

11.锂-铅原电池：电流从正极流向负极。

12.铝-铜原电池：电流从正极流向负极。

13.锌-银原电池：电流从正极流向负极。

10.锌-铜原电池：电动势为正值，因为锌比铜活泼。

11.铁-铜原电池：电动势为正值，因为铁比铜活泼。

12.锂-铅原电池：电动势为正值，因为锂比铅活泼。

13.铝-铜原电池：电动势为正值，因为铝比铜活泼。

14.锌-银原电池：电动势为正值，因为锌比银活泼。

15.锌-铜原电池：内阻为正值，因为电流在通过电池时会受到阻碍。

16.铁-铜原电池：内阻为正值，因为电流在通过电池时会受到阻碍。

17.锂-铅原电池：内阻为正值，因为电流在通过电池时会受到阻碍。

18.铝-铜原电池：内阻为正值，因为电流在通过电池时会受到阻碍。

19.锌-银原电池：内阻为正值，因为电流在通过电池时会受到阻碍。作业布置与反馈作业布置：

1.请学生设计一个简单的原电池装置，并指出正负极、电极反应和电流方向。

2.请学生分析以下原电池的工作原理，并计算电池的电动势和内阻：锌-铜原电池、铁-铜原电池、锂-铅原电池、铝-铜原电池、锌-银原电池。

3.请学生调查原电池在日常生活和工业中的应用，并写一篇短文进行介绍。

4.请学生完成本节课的课后练习题，以巩固所学知识。

作业反馈：

1.批改学生的原电池装置设计作业，指出设计中的正负极、电极反应和电流方向是否正确，并给出改进建议。

2.批改学生计算电动势和内阻的作业，检查计算过程是否正确，并给出改进建议。

3.批改学生调查原电池应用的短文，检查内容是否完整、语言表达是否清晰，并给出改进建议。

4.批改学生完成课后练习题的作业，检查答案是否正确，并给出改进建议。

在批改作业的过程中，教师应注重以下几点：

1.关注学生的理解程度，确保学生能够正确应用所学知识。

2.注重学生的思维过程，鼓励学生提出自己的见解和思考。

3.及时给予反馈，让学生了解自己的优点和不足，激发学生的学习动力。

4.鼓励学生互相学习和交流，促进学生的共同进步。板书设计①原电池的构成条件和工作原理

-原电池的构成条件：两个不同金属、电解质溶液、闭合回路、能自发进行的氧化还原反应。

-原电池的工作原理：电子在两个电极之间流动，产生电流。

②原电池的应用实例

-干电池：日常生活中常用的电池，如AA、AAA等。

-蓄电池：用于汽车、电动车等，能够储存电能。

③原电池原理在现代科技领域的应用

-新能源：如太阳能电池、燃料电池等，利用原电池原理将太阳能、化学能等转化为电能。

-环境保护：如废水处理中的电化学反应，利用原电池原理进行氧化还原反应，去除有害物质。

④原电池的实验操作

-实验器材：金