2024-2025学年高中化学 专题五 电化学问题研究 5.1 原电池教学实录 苏教版选修6

2024-2025学年高中化学专题五电化学问题研究5.1原电池教学实录苏教版选修6学校授课教师课时授课班级授课地点教具设计思路本节课以苏教版选修6“5.1原电池”为主题，结合课本内容，通过实验演示和理论讲解，引导学生深入理解原电池的原理和组成，培养学生的动手能力和科学探究精神。课程设计注重理论与实践相结合，以学生为主体，通过问题引导、合作学习等方式，激发学生的学习兴趣，提高学生的化学素养。核心素养目标分析本节课旨在培养学生的科学探究、科学态度与责任以及科学、技术、社会、环境（STSE）意识。学生将通过实验探究原电池的构成和工作原理，提升实验操作技能和科学思维能力；通过分析原电池在实际应用中的意义，增强对化学与生活联系的认识，树立正确的科学价值观。教学难点与重点1.教学重点：

-明确原电池的构成条件：识别电极材料、电解质溶液、闭合回路和自发氧化还原反应等关键组成部分。

-理解原电池的工作原理：通过电极反应和电子流动，使学生掌握电极电势、电动势等概念。

-掌握原电池的符号表示：学习电极符号、电解质浓度等在电池符号中的表示方法。

2.教学难点：

-电极反应的书写：学生可能难以准确书写电极反应方程式，需要通过具体实例和练习来强化。

-电动势的计算：学生可能对电动势的计算公式和步骤理解不透彻，需要通过实例分析和公式推导来帮助学生理解。

-原电池的实际应用：学生可能难以将原电池的原理与实际应用联系起来，需要通过案例分析和技术背景介绍来增强理解。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：结合实例讲解原电池的基本原理和构成，使学生建立清晰的概念框架。

2.讨论法：引导学生围绕原电池的实际应用进行讨论，激发学生的思考和分析能力。

3.实验法：通过原电池的组装和实验操作，让学生亲身体验化学原理，增强实践技能。

教学手段：

1.多媒体演示：利用PPT展示原电池的原理图和实验步骤，提高教学直观性。

2.视频教学：播放相关实验视频，帮助学生理解复杂操作和现象。

3.在线资源：提供在线学习平台，让学生课后复习和拓展相关知识。教学过程设计一、导入环节（5分钟）

-创设情境：展示生活中常见的电池应用，如手机、手电筒等，引发学生对电池工作原理的好奇。

-提出问题：提问学生如何判断电池的正负极，以及电池内部的化学反应。

-引导思考：引导学生思考电池为何能产生电流，激发学生对原电池原理的学习兴趣。

二、讲授新课（20分钟）

1.原电池的构成（5分钟）

-讲解原电池的四个基本组成部分：电极、电解质、闭合回路和自发氧化还原反应。

-通过图片展示不同类型的电极材料，如锌、铜等。

-讲解电解质溶液的作用，以及如何判断电解质溶液的酸碱性。

2.原电池的工作原理（10分钟）

-讲解电极反应：正极发生还原反应，负极发生氧化反应。

-讲解电子流动和电流的形成。

-讲解电动势的概念及其计算方法。

3.原电池的符号表示（5分钟）

-讲解电池符号的构成：电极符号、电解质浓度等。

-通过实例展示如何书写电池符号。

三、巩固练习（10分钟）

1.课堂练习（5分钟）

-学生独立完成原电池相关习题，巩固对原电池原理的理解。

-教师巡视指导，解答学生疑问。

2.小组讨论（5分钟）

-将学生分成小组，讨论原电池在实际生活中的应用，如电池充电、电池回收等。

-各小组汇报讨论成果，教师点评并总结。

四、课堂提问（5分钟）

-针对原电池的构成、工作原理和电动势计算等问题，提问学生，检查学生对知识的掌握程度。

-教师根据学生的回答，及时纠正错误，强化重点知识。

五、师生互动环节（10分钟）

1.实验演示（5分钟）

-教师演示原电池的组装过程，讲解每个步骤的操作要点。

-学生观察实验现象，提出问题，教师解答。

2.学生实验（5分钟）

-学生分组进行原电池实验，教师巡回指导。

-学生记录实验数据，分析实验结果。

六、总结与拓展（5分钟）

-教师总结本节课的重点知识，强调原电池原理在实际应用中的重要性。

-学生分享实验心得，教师点评并引导学生思考原电池在其他领域的应用。

整个教学过程共计45分钟，紧扣实际学情，凸显教学重难点，培养学生的核心素养能力。学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.知识掌握程度：

-学生能够准确描述原电池的构成，包括电极材料、电解质溶液、闭合回路和自发氧化还原反应。

-学生能够理解并书写电极反应方程式，区分正极和负极的反应。

-学生能够计算电动势，并了解电动势在电池性能中的作用。

-学生能够识别并解释电池符号中的各个元素，如电极符号和电解质浓度。

2.实验操作技能：

-学生能够按照实验步骤组装原电池，并观察实验现象。

-学生能够记录实验数据，并分析实验结果，如电极反应的顺序和电动势的变化。

-学生能够根据实验结果，调整实验条件，以提高电池性能。

3.科学探究能力：

-学生能够通过实验探究原电池的原理，提出假设，设计实验，分析数据，得出结论。

-学生能够运用科学方法解决实际问题，如设计简单的电池模型，分析电池的耐用性和效率。

4.科学态度与责任：

-学生能够认识到化学与生活的紧密联系，理解化学在能源领域的应用。

-学生能够关注环保问题，了解电池回收的重要性，并树立可持续发展的观念。

5.沟通与合作能力：

-学生能够在小组讨论中表达自己的观点，倾听他人的意见，共同解决问题。

-学生能够通过实验演示和汇报，清晰、准确地传达实验结果和结论。

6.创新思维能力：

-学生能够尝试设计新的电池模型，探索不同材料在电池中的应用。

-学生能够将原电池的原理与其他学科知识相结合，如物理中的电学原理。典型例题讲解1.例题一：

**题目**：已知铜锌原电池中，铜电极为正极，锌电极为负极，电解质溶液为1.0mol/L的ZnSO4溶液。求电池的电动势。

**解答**：

-正极反应：Cu^2++2e^-→Cu

-负极反应：Zn→Zn^2++2e^-

-标准电极电势：E^0(Cu^2+/Cu)=0.34V，E^0(Zn^2+/Zn)=-0.76V

-电池电动势：E=E^0(Cu^2+/Cu)-E^0(Zn^2+/Zn)=0.34V-(-0.76V)=1.10V

2.例题二：

**题目**：铅酸电池在放电过程中，正极反应为PbO2+4H^++SO4^2-+2e^-→PbSO4+2H2O，负极反应为Pb+SO4^2-→PbSO4+2e^-。求电池的电动势。

**解答**：

-正极反应：PbO2+4H^++SO4^2-+2e^-→PbSO4+2H2O

-负极反应：Pb+SO4^2-→PbSO4+2e^-

-标准电极电势：E^0(PbO2/PbSO4)=1.68V，E^0(Pb/PbSO4)=-0.13V

-电池电动势：E=E^0(PbO2/PbSO4)-E^0(Pb/PbSO4)=1.68V-(-0.13V)=1.81V

3.例题三：

**题目**：在标准状态下，计算以下原电池的电动势：Fe(s)|Fe^2+(0.1mol/L)||Cu^2+(0.01mol/L)|Cu(s)。

**解答**：

-正极反应：Cu^2++2e^-→Cu

-负极反应：Fe→Fe^2++2e^-

-标准电极电势：E^0(Cu^2+/Cu)=0.34V，E^0(Fe^2+/Fe)=-0.44V

-电池电动势：E=E^0(Cu^2+/Cu)-E^0(Fe^2+/Fe)=0.34V-(-0.44V)=0.78V

4.例题四：

**题目**：在1.0mol/L的AgNO3溶液中插入银电极，在另一电极上插入铜电极，形成原电池。求电池的电动势。

**解答**：

-正极反应：Ag^++e^-→Ag

-负极反应：Cu→Cu^2++2e^-

-标准电极电势：E^0(Ag^+/Ag)=0.80V，E^0(Cu^2+/Cu)=0.34V

-电池电动势：E=E^0(Ag^+/Ag)-E^0(Cu^2+/Cu)=0.80V-0.34V=0.46V

5.例题五：

**题目**：在标准状态下，计算以下原电池的电动势：Al(s)|Al^3+(0.001mol/L)||Zn^2+(0.05mol/L)|Zn(s)。

**解答**：

-正极反应：Zn^2++2e^-→Zn

-负极反应：Al→Al^3++3e^-

-标准电极电势：E^0(Zn^2+/Zn)=-0.76V，E^0(Al^3+/Al)=-1.66V

-电池电动势：E=E^0(Zn^2+/Zn)-E^0(Al^3+/Al)=-0.76V-(-1.66V)=0.90V板书设计①原电池的构成

-电极：金属、非金属或其化合物

-电解质溶液：离子导电的溶液

-闭合回路：电子流动的路径

-自发氧化还原反应：提供电动势

②原电池的工作原理

-电极反应：氧化还原反应

-电子流动：从负极流向正极

-电流形成：电子流动产生的电荷载流子

③电池电动势

-定义：电池两端的电势差

-计算公式：E=E^0-(0.0592/n)logQ

-E^0：标准电极电势

-n：电子转移数

-Q：反应商

④原电池的符号表示

-正极符号：金属离子或非金属元素的氧化态

-负极符号：金属或非金属元素的还原态

-电解质浓度：以mol/L为单位

-电池符号：正极符号|负极符号||电解质溶液

⑤原电池的应用

-电源：如电池、燃料电池

-电化学腐蚀：如金属的腐蚀

-电化学合成：如电镀、电解

-能源储存：如电池储能系统教学反思与总结今天上了原电池这一节课，感觉收获颇丰，但也发现了一些需要改进的地方。

首先，我觉得在教学方法上，我尝试了多种方式来激发学生的学习兴趣。比如，我通过展示生活中常见的电池应用，如手机、手电筒等，让学生感受到化学与生活的紧密联系，激发了他们的好奇心。在讲解原电池的构成和工作原理时，我使用了多媒体演示，将抽象的概念具体化，帮助学生更好地理解。但是，我发现有些学生对于电池符号的书写和理解还有一定的困难，这可能是因为我对这一部分内容的讲解不够深入，今后需要加强。

其次，我在课堂互动方面做得还不错。我鼓励学生提问，并耐心地解答他们的疑问。在小组讨论环节，我观察到学生们积极参与，能够提出自己的观点，并倾听他人的意见。这让我感到很高兴，因为这说明我的教学方法在一定程度上是有效的。然而，我也注意到有些学生在讨论中不够积极，可能是因为他们对某些知识点还不够熟悉，或者是不太善于表达自己的观点。因此，我需要在今后的教学中，更多地关注这些学生的需求，给予他们更多的指导和鼓励。

在教学总结方面，我认为学生们在本节课中取得了一定的进步。他们对原电池的构成、工作原理和电动势计算有了更深入的理解。在实验操作方面，学生们能够按照步骤组装原电池，并观察实验现象。这表明他们在实验技能上有了提升。在情感态度方面，学生们对化学的兴趣更加浓厚，对科学探究有了更大的热情。

当然，在教学过程中也暴露出了一些问题。比如，对于电池符号的书写和理解，学生的掌握程度参差不齐。这说明我在教学过程中对这一部分内容的讲解还不够到位，需要进一步加强对基础知识的讲解和练习。此外，对于一些学习基础较弱的学生，我在教学过程中可能没有给予足够的关注，导致他们在课堂上的参与度不高。

针对这些问题，我提出以下改进措施和建议：

-加强对基础知识的讲解和练习，特别是电池符号的书写和理解。

-在课堂教学中，更多地关注学生的个体差异，给予不同层次的学生适当的指导和帮助。

-在实验教学中，设计更具挑战性的实验项目，激发学生的学习兴趣和探索精神。

-课后通过辅导和作业等方式，巩固学生的知识，并及时反馈学生的学习情况。课堂小结，当堂检测课堂小结：

今天我们学习了原电池的相关知识，重点掌握了原电池的构成、工作原理和电动势的计算。以下是本节课的要点总结：

1.原电池的构成：由电极、电解质溶液、闭合回路和自发氧化还原反应组成。

2.电极反应：正极发生还原反应，负极发生氧化反应。

3.电池电动势：电池两端的电势差，由电极电势差决定。

4.电动势的计算：使用公式E=E^0-(0.0592/n)logQ，其中E^0为标准电极电势，n为电子转移数，Q为反应商。

当堂检测：

1.填空题：

-原电池的构成包括__________、__________、__________和__________。

-在铜锌原电池中，铜电极为__________极，锌电极为__________极。

2.选择题：

-下列哪个不是原电池的构成部分？

A.电极

B.电解质溶液

C.闭合回路

D.非自发氧化还原反应

3.计算题：

-已知标准状态下，铜锌原电池