广东省广州市高中化学 第四章 电化学基础 第一节 原电池教学设计 新人教版选修4

广东省广州市高中化学第四章电化学基础第一节原电池教学设计新人教版选修4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自于新人教版选修4《化学》第四章“电化学基础”的第一节“原电池”。本节内容主要包括原电池的定义、组成、工作原理及其能量转化。具体内容有：

1.原电池的概念：原电池是一种将化学能直接转换为电能的装置。

2.原电池的组成：原电池由两个不同金属（或半导体）电极和它们之间的电解质组成。

3.原电池的工作原理：原电池在工作过程中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电子从负极通过外电路流向正极，从而形成电流。

4.原电池的能量转化：原电池将化学能转化为电能，实现了化学能与电能的直接转换。

5.原电池的应用：原电池广泛应用于手机、笔记本电脑、电动汽车等便携式电子设备中，为人类生活带来了极大的便利。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、科学精神与社会责任等核心素养。通过学习原电池的知识，使学生能够：

1.科学探究与创新意识：通过观察、实验、分析等方法，让学生掌握原电池的工作原理及其能量转化，培养学生的观察能力、实验能力、分析问题和解决问题的能力。

2.科学精神与社会责任：使学生认识到化学知识在实际生活中的应用，了解原电池在便携式电子设备中的重要作用，培养学生的科学精神和社会责任感。

3.逻辑推理与信息处理：通过学习原电池的组成、工作原理等知识，培养学生从相关信息中提炼要点、归纳总结的能力，提高学生的逻辑推理和信息处理能力。

4.合作与交流：在课堂讨论和实验过程中，培养学生与他人合作、交流意见的习惯，提高学生的团队协作能力和沟通能力。重点难点及解决办法本节课的重点是原电池的工作原理及其能量转化，难点是原电池工作原理的理解和应用。

1.重点：原电池的工作原理及其能量转化。

解决办法：通过实验演示、动画演示和实例分析等多种方式，帮助学生直观地理解原电池的工作原理，并通过对比实验和实际应用案例，让学生深刻理解原电池能量转化的过程。

2.难点：原电池工作原理的理解和应用。

解决办法：采用问题驱动的教学方法，引导学生通过实验观察和数据分析，自主探索原电池工作原理，同时提供丰富的练习题和实际应用场景，让学生在解决实际问题的过程中，加深对原电池工作原理的理解和应用。此外，教师应给予及时的反馈和指导，帮助学生克服难点。教学方法与手段1.教学方法

（1）讲授法：在讲解原电池的基本概念、组成和工作原理时，教师通过清晰、生动的口头语言，系统地阐述知识要点，帮助学生建立知识框架。

（2）实验法：组织学生进行原电池实验，让学生亲身体验原电池的工作过程，观察实验现象，从而加深对原电池工作原理的理解。

（3）讨论法：在讲解原电池的应用时，引导学生分组讨论原电池在日常生活和工业生产中的应用实例，培养学生独立思考和团队协作的能力。

（4）问题驱动法：教师提出与原电池相关的问题，激发学生的好奇心，引导学生通过查阅资料、讨论等方式，主动探究原电池的相关知识。

2.教学手段

（1）多媒体设备：利用多媒体课件，展示原电池的微观结构、工作原理及其应用，使抽象的知识具体化、形象化，提高学生的学习兴趣。

（2）教学软件：运用教学软件辅助教学，如模拟原电池工作原理的动画，让学生更直观地理解原电池的能量转化过程。

（3）网络资源：引导学生利用网络资源，如科普文章、视频等，了解原电池在现代科技领域的应用，拓宽视野。

（4）实验器材：准备充足的原电池实验器材，确保每个学生都能亲自动手进行实验，提高学生的实践操作能力。

（5）练习题库：提供丰富的练习题，包括填空题、选择题、计算题等，用于巩固所学知识，提高学生的应用能力。

五、教学过程设计

1.导入：通过展示手机、笔记本电脑等便携式电子设备，引导学生思考这些设备的工作原理，从而引入本节课的主题——原电池。

2.知识讲解：运用讲授法，讲解原电池的基本概念、组成和工作原理。

3.实验演示：进行原电池实验，让学生观察实验现象，体会原电池的工作过程。

4.知识应用：讨论原电池在日常生活和工业生产中的应用实例，巩固所学知识。

5.练习巩固：让学生完成练习题，检查对原电池知识的理解和掌握程度。

6.课堂小结：对本节课的主要内容进行总结，强调原电池的工作原理及其能量转化。

7.作业布置：布置相关练习题，让学生课后巩固所学知识。

六、教学反思

本节课结束后，教师应认真反思教学效果，针对学生的掌握情况，调整教学策略，以提高教学质量和学生的学习效果。同时，关注学生的学习兴趣和主动性，不断优化教学方法，激发学生的学习热情。教学流程一、导入新课（用时5分钟）

同学们，今天我们将要学习的是《原电池》这一章节。在开始之前，我想先问大家一个问题：“你们知道手机、笔记本电脑等便携式电子设备的工作原理吗？”这些问题与我们将要学习的内容密切相关。通过这个问题，我希望能够引起大家的兴趣和好奇心，让我们一同探索原电池的奥秘。

二、新课讲授（用时10分钟）

1.理论介绍：首先，我们要了解原电池的基本概念。原电池是一种将化学能直接转换为电能的装置。它由两个不同金属（或半导体）电极和它们之间的电解质组成。

2.案例分析：接下来，我们来看一个具体的案例。这个案例展示了原电池在实际中的应用，以及它如何帮助我们解决问题。

3.重点难点解析：在讲授过程中，我会特别强调原电池的工作原理和能量转化这两个重点。对于难点部分，我会通过举例和比较来帮助大家理解。

三、实践活动（用时10分钟）

1.分组讨论：学生们将分成若干小组，每组讨论一个与原电池相关的实际问题。

2.实验操作：为了加深理解，我们将进行一个简单的实验操作。这个操作将演示原电池的基本原理。

3.成果展示：每个小组将向全班展示他们的讨论成果和实验操作的结果。

四、学生小组讨论（用时10分钟）

1.讨论主题：学生将围绕“原电池在实际生活中的应用”这一主题展开讨论。他们将被鼓励提出自己的观点和想法，并与其他小组成员进行交流。

2.引导与启发：在讨论过程中，我将作为一个引导者，帮助学生发现问题、分析问题并解决问题。我会提出一些开放性的问题来启发他们的思考。

3.成果分享：每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记录在黑板上或投影仪上，以便全班都能看到。

五、总结回顾（用时5分钟）

今天的学习，我们了解了原电池的基本概念、重要性和应用。同时，我们也通过实践活动和小组讨论加深了对原电池的理解。我希望大家能够掌握这些知识点，并在日常生活中灵活运用。最后，如果有任何疑问或不明白的地方，请随时向我提问。教学资源拓展一、拓展资源

1.科普文章：介绍原电池的工作原理及其在生活中的应用，帮助学生更好地理解原电池的原理和作用。

2.视频资料：通过动画或实验视频，展示原电池的工作过程，让学生更直观地了解原电池的能量转化过程。

3.在线实验模拟：提供在线实验模拟软件，让学生自行操作模拟原电池实验，加深对原电池工作原理的理解。

4.应用案例分析：提供一些原电池在实际应用中的案例分析，让学生了解原电池在不同领域中的应用和作用。

二、拓展建议

1.学生可以利用网络资源，如科普文章、视频等，深入了解原电池的工作原理及其在现代科技领域的应用，拓宽视野。

2.学生可以尝试使用在线实验模拟软件，自行操作模拟原电池实验，加深对原电池工作原理的理解和应用。

3.学生可以寻找一些原电池在实际应用中的案例，进行分析和思考，了解原电池在不同领域中的应用和作用。

4.学生可以进行一些与原电池相关的创新实验或项目，如设计一个小型原电池装置，探究原电池在不同条件下的工作效果等。

5.学生可以参与一些与电化学相关的学术竞赛或活动，提高自己的学术水平和实践能力。典型例题讲解例题1：原电池的工作原理

题目：explaintheworkingprincipleofagalvaniccell.

解答：Agalvaniccellworksontheprincipleofoxidation-reductionreactions,whereonespeciesisoxidizedandanotherisreduced.Thereductionhalf-reactionoccursatthecathode,whereelectronsaregained,andtheoxidationhalf-reactionoccursattheanode,whereelectronsarelost.Theoverallcellreactionisaredoxreactionthatinvolvesthetransferofelectronsfromtheanodetothecathodethroughanexternalcircuit,resultingintheproductionofelectricalenergy.

补充说明：Thisquestionteststhestudent'sunderstandingofthebasicworkingprincipleofagalvaniccell.Itisimportanttonotethatinagalvaniccell,thecathodeiswherereductionoccursandtheanodeiswhereoxidationoccurs.Theoverallcellreactionisthesumofthereductionandoxidationhalf-reactions,anditisthisreactionthatgenerateselectricalenergy.

例题2：原电池的组成

题目：whatarethecomponentsofagalvaniccell?

解答：Agalvaniccellconsistsoftwoelectrodes,ananodeandacathode,whicharemadeofdifferentmetalsorsemiconductors.Theseelectrodesareimmersedinanelectrolytesolution,whichallowsforthetransferofelectronsbetweentheelectrodes.Theanodeiswhereoxidationoccurs,andthecathodeiswherereductionoccurs.Theelectrolytesolutionfacilitatesthemovementofionsbetweentheelectrodes,completingthecircuitandallowingfortheflowofelectrons.

补充说明：Thisquestionassessesthestudent'sknowledgeofthecomponentsofagalvaniccell.Itisimportanttounderstandthattheanodeandcathodearethekeycomponentsthatenabletheredoxreactionstooccur.Theelectrolytesolutionisalsocrucialasitprovidesthemediumforthemovementofionsandthecompletionofthecircuit.

例题3：原电池的能量转化

题目：howischemicalenergyconvertedintoelectricalenergyinagalvaniccell?

解答：Inagalvaniccell,chemicalenergyisconvertedintoelectricalenergythroughaseriesofoxidation-reductionreactions.Theoxidationhalf-reactionattheanodereleaseselectrons,whicharethentransferredthroughanexternalcircuittothecathode,wherereductionoccurs.Thistransferofelectronsgeneratesanelectriccurrent,whichcanbeusedtodowork.Thechemicalenergystoredinthereactantsisthusconvertedintoelectricalenergy,whichcanbeharnessedandusedforvariousapplications.

补充说明：Thisquestionrequiresthestudenttoexplaintheprocessofenergyconversioninagalvaniccell.Itisimportanttoemphasizethatthekeytoenergyconversionisthetransferofelectronsfromtheanodetothecathodethroughtheexternalcircuit.Thistransferofelectronsiswhatallowsfortheconversionofchemicalenergyintoelectricalenergy.

例题4：原电池的应用

题目：giveanexampleofapracticalapplicationofagalvaniccell.

解答：Onecommonexampleofapracticalapplicationofagalvaniccellisinthemanufacturingofbatteriesforportableelectronicdevicessuchassmartphones,laptops,andportablemusicplayers.Thesedevicesrelyonthechemicalenergystoredinthebatteriestopowertheiroperations.Thegalvaniccellsusedinthesebatteriesconvertchemicalenergyintoelectricalenergy,whichisthenusedtopowerthedevice'svariousfunctions,suchasdisplayingthescreen,playingmusic,orrunningapplications.

补充说明：Thisquestion考察student'sabilitytorelatetheconceptofagalvaniccelltoreal-worldapplications.Itisimportanttohighlightthesignificanceofbatteriesineverydaylifeandhowtheyenablethefunctionalityofmanyportableelectronicdevices.

例题5：原电池的效率

题目：whatistheefficiencyofagalvaniccell?

解答：Theefficiencyofagalvaniccellisameasureofhoweffectivelyitconvertschemicalenergyintoelectricalenergy.Itisdefinedastheratiooftheelectricalworkdonebythecelltothechemicalworkrequiredtoproducethesameamountofelectricity.Theefficiencyofagalvaniccellcanvarydependingonfactorssuchasthenatureoftheelectrodes,theconcentrationoftheelectrolyte,andthetemperature.Inpractice,theefficiencyofagalvaniccellisoftenlessthan100%,assomeenergyislostasheatduringtheconversionprocess.

补充说明：Thisquestionteststhestudent'sunderstandingoftheconceptofefficiencyinagalvaniccell.Itisimportanttonotethattheefficiencyofagalvaniccellisnotalways100%,astherearealwaysenergylossesduringtheconversionprocess.Understandingthefactorsthataffecttheefficiencyandthelimitationsofgalvaniccellsiscrucialforacomprehensiveunderstandingofthetopic.内容逻辑关系①原电池的基本概念：原电池是一种将化学能直接转换为电能的装置。

②原电池的组成：原电池由两个不同金属（或半导体）电极和它们之间的电解质组成。

③原电池的工作原理：原电池在工作过程中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电子从负极通过外电路流向正极，从而形成电流。

④原电池的能量转化：原电池将化学能转化为电能，实现了化学能与电能的直接转换。

⑤原电池的应用：原电池广泛应用于手机、笔记本电脑、电动汽车等便携式电子设备中，为人类生活带来了极大的便利。

⑥原电池的效率：原电池的效率是衡量其将化学能转化为电能效率的重要指标，通常受电极材料、电解质浓度和温度等因素的影响。

八、板书设计

1.原电池的基本概念

2.原电池的组成：电极、电解质

3.原电池的工作原理：氧化反应、还原反应、电子流动

4.原电池的能量转化：化学能转化为电能

5.原电池的应用：便携式电子设备、电动汽车等

6.原电池的效率：影响因素、实际效率教学反思与改进在完成本节课的教学后，我进行了认真的反思，以评估教学效果并识别需要改进的地方。以下是我对本节课的反思和提出的改进措施。

首先，我发现学生在理解原电池的工作原理方面存在一定的困难。虽然我通过实验和案例分析等方式进行了详细的讲解，但仍有部分学生难以完全掌握。因此，我计划在未来的教学中，采用更多直观的教学手段，如动画演示和实物