2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué) 第4章 化學(xué)反應(yīng)與電能 第1節(jié) 第1課時 原電池的工作原理教案 新人教版選擇性必修第一冊

2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第4章化學(xué)反應(yīng)與電能第1節(jié)第1課時原電池的工作原理教案新人教版選擇性必修第一冊授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時間教材分析標(biāo)題：“2024-2025學(xué)年新教材高中物理第3章能量與動量第1節(jié)能量的守恒和轉(zhuǎn)化教案新人教版必修第三冊”。

本節(jié)課的內(nèi)容主要包括能量守恒定律、能量轉(zhuǎn)化和守恒定律的應(yīng)用。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握能量守恒定律的基本概念，理解能量守恒和轉(zhuǎn)化的原理，并能夠運(yùn)用能量守恒定律分析實際問題。

本節(jié)課與學(xué)生的日常生活密切相關(guān)，通過引入生活中的實例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生主動探究能量守恒和轉(zhuǎn)化的原理。在教學(xué)過程中，注重培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力、觀察能力和分析問題的能力，使學(xué)生在實踐中掌握物理知識。

教學(xué)過程中，以課本內(nèi)容為主導(dǎo)，結(jié)合學(xué)生的實際情況，設(shè)計一系列具有啟發(fā)性的問題，引導(dǎo)學(xué)生思考和探討，從而加深對能量守恒和轉(zhuǎn)化的理解。同時，注重鞏固學(xué)生的基本概念，加強(qiáng)基本技能的訓(xùn)練，使學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上能夠熟練運(yùn)用能量守恒定律解決實際問題。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識，強(qiáng)化科學(xué)思維與科學(xué)方法，提升學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與科學(xué)倫理，以及增強(qiáng)學(xué)生的實踐應(yīng)用能力。通過學(xué)習(xí)能量守恒和轉(zhuǎn)化的原理，學(xué)生應(yīng)能夠運(yùn)用科學(xué)的方法和思維，分析和解決實際問題，培養(yǎng)解決復(fù)雜問題的能力。同時，通過小組合作和討論，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作意識，提高溝通表達(dá)能力和批判性思維。通過實驗操作和觀察，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、觀察能力和實驗設(shè)計能力，提高學(xué)生對物理現(xiàn)象的敏感性和好奇心。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了相關(guān)知識：在開始本節(jié)課之前，學(xué)生應(yīng)該已經(jīng)學(xué)習(xí)了物理學(xué)科中的一些基本概念，如力、運(yùn)動、能量等。他們應(yīng)該對能量的概念有一定的了解，知道能量的不同形式，并能簡單描述能量的轉(zhuǎn)換和守恒。此外，學(xué)生應(yīng)該具備一些實驗操作的基本技能，如使用實驗儀器、進(jìn)行觀察和記錄數(shù)據(jù)等。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：學(xué)生在學(xué)習(xí)物理時，可能對探索自然現(xiàn)象和解決實際問題感興趣。他們可能具備一定的問題解決能力和觀察能力，能夠通過實驗和實踐活動來加深對知識的理解。學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格可能多樣，有的喜歡通過視覺學(xué)習(xí)，有的喜歡通過動手操作來學(xué)習(xí)，有的喜歡通過討論和交流來學(xué)習(xí)。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在學(xué)習(xí)和理解能量守恒和轉(zhuǎn)化的原理時，學(xué)生可能會遇到一些困難，如對能量守恒定律的理解不夠深入，不能很好地運(yùn)用能量守恒定律來分析實際問題。此外，學(xué)生可能對一些復(fù)雜的物理概念和原理難以理解，需要通過具體的實例和實驗來幫助理解。學(xué)生還可能在對實驗操作的技能和觀察能力方面存在差異，需要教師的不同指導(dǎo)和幫助。教學(xué)資源1.軟硬件資源：多媒體教室、物理實驗室、實驗儀器（如電子秤、溫度計、電流表等）、投影儀、計算機(jī)等。

2.課程平臺：學(xué)校提供的教學(xué)管理系統(tǒng)，如學(xué)習(xí)通、智慧課堂等。

3.信息化資源：與本節(jié)課相關(guān)的教學(xué)視頻、動畫、圖片等。

4.教學(xué)手段：講解、實驗演示、小組討論、學(xué)生匯報、練習(xí)等。教學(xué)實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺或班級微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

-設(shè)計預(yù)習(xí)問題：圍繞“能量守恒和轉(zhuǎn)化”課題，設(shè)計一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：利用平臺功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，理解能量守恒和轉(zhuǎn)化的基本概念。

-思考預(yù)習(xí)問題：針對預(yù)習(xí)問題，進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解和疑問。

-提交預(yù)習(xí)成果：將預(yù)習(xí)成果（如筆記、思維導(dǎo)圖、問題等）提交至平臺或老師處。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺、微信群等，實現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學(xué)生提前了解本節(jié)課的主題，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動：

-導(dǎo)入新課：通過故事、案例或視頻等方式，引出能量守恒和轉(zhuǎn)化的實際應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

-講解知識點(diǎn)：詳細(xì)講解能量守恒和轉(zhuǎn)化的原理，結(jié)合實例幫助學(xué)生理解。

-組織課堂活動：設(shè)計小組討論、角色扮演、實驗等活動，讓學(xué)生在實踐中掌握能量守恒和轉(zhuǎn)化的應(yīng)用。

-解答疑問：針對學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問，進(jìn)行及時解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動：

-聽講并思考：認(rèn)真聽講，積極思考老師提出的問題。

-參與課堂活動：積極參與小組討論、角色扮演、實驗等活動，體驗?zāi)芰渴睾愫娃D(zhuǎn)化的應(yīng)用。

-提問與討論：針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解能量守恒和轉(zhuǎn)化的原理。

-實踐活動法：設(shè)計實踐活動，讓學(xué)生在實踐中掌握能量守恒和轉(zhuǎn)化的應(yīng)用。

-合作學(xué)習(xí)法：通過小組討論等活動，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作意識和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學(xué)生深入理解能量守恒和轉(zhuǎn)化的原理，掌握相關(guān)應(yīng)用。

-通過實踐活動，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和解決問題的能力。

-通過合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

-布置作業(yè)：根據(jù)本節(jié)課的內(nèi)容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-提供拓展資源：提供與能量守恒和轉(zhuǎn)化相關(guān)的拓展資源（如書籍、網(wǎng)站、視頻等），供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

-反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動：

-完成作業(yè)：認(rèn)真完成老師布置的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-拓展學(xué)習(xí)：利用老師提供的拓展資源，進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和思考。

-反思總結(jié)：對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)，提出改進(jìn)建議。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。

作用與目的：

-鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的能量守恒和轉(zhuǎn)化的知識點(diǎn)和應(yīng)用。

-通過拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識視野和思維方式。

-通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。知識點(diǎn)梳理本節(jié)課主要涉及以下知識點(diǎn)：

1.能量守恒定律：能量不能被創(chuàng)造或者消滅，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變。

2.能量轉(zhuǎn)化的形式：能量可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、熱能、電能、化學(xué)能等不同形式。各種能量之間可以相互轉(zhuǎn)化，例如，化學(xué)反應(yīng)中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，摩擦生熱中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能等。

3.原電池的工作原理：原電池是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能的裝置。它由兩個不同金屬電極（負(fù)極和正極）和它們之間的電解質(zhì)溶液組成。在化學(xué)反應(yīng)中，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電子從負(fù)極流向正極，形成電流。

4.電能的測量：電能的測量通常使用電壓表和電流表。電壓表用于測量電勢差，電流表用于測量電流強(qiáng)度。通過電壓和電流的測量，可以計算出電能的消耗或產(chǎn)生。

5.能量守恒在實際應(yīng)用中的應(yīng)用：能量守恒原理在許多領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，如能源轉(zhuǎn)換、熱力學(xué)系統(tǒng)、電子設(shè)備等。理解和運(yùn)用能量守恒原理可以幫助我們設(shè)計和優(yōu)化這些系統(tǒng)，提高能源效率。

6.實驗操作技能：能夠正確使用電壓表、電流表等實驗儀器；能夠進(jìn)行電路連接和實驗操作；能夠觀察實驗現(xiàn)象并記錄數(shù)據(jù)。教學(xué)反思與總結(jié)今天上的這節(jié)課，我主要是想讓學(xué)生們理解能量守恒和轉(zhuǎn)化的原理，并通過實驗讓他們親身感受原電池的工作過程。在教學(xué)過程中，我嘗試了多種教學(xué)方法和策略，希望能夠激發(fā)學(xué)生的興趣和主動性。

首先，我在課前準(zhǔn)備了豐富的教學(xué)資源，包括PPT、視頻和實驗器材等，希望能讓學(xué)生在課前預(yù)習(xí)時就能對能量守恒和轉(zhuǎn)化有一個初步的了解。然后在課堂上，我通過講解和示范，盡可能清晰地呈現(xiàn)原電池的工作原理和能量轉(zhuǎn)化的過程。在學(xué)生們進(jìn)行實驗時，我強(qiáng)調(diào)了實驗操作的正確性和觀察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，希望他們能夠通過實踐加深對知識的理解。

不過，在教學(xué)過程中，我也發(fā)現(xiàn)了一些問題。比如，有些學(xué)生在預(yù)習(xí)時可能沒有認(rèn)真閱讀資料，導(dǎo)致對能量守恒和轉(zhuǎn)化的理解不夠深入。在實驗環(huán)節(jié)，也有學(xué)生對實驗操作不熟悉，影響了實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。此外，我在課堂上可能沒有完全照顧到每一個學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，對于一些學(xué)生的疑問可能沒有及時解答。

對于今后的教學(xué)，我計劃采取以下幾個措施：一是要加強(qiáng)課前預(yù)習(xí)的指導(dǎo)，可以通過在線平臺發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)和問題，讓學(xué)生在課前就能對知識點(diǎn)有一個初步的思考。二是要提高課堂互動性，鼓勵學(xué)生們提出問題和觀點(diǎn)，培養(yǎng)他們的批判性思維。三是要加強(qiáng)對學(xué)生學(xué)習(xí)需求的關(guān)注，針對不同學(xué)生的特點(diǎn)提供個性化的指導(dǎo)和支持。課后作業(yè)1.請根據(jù)能量守恒定律，解釋為什么一個物體在水平面上滑動時，摩擦力會轉(zhuǎn)化為熱能。

2.假設(shè)你有一個原電池裝置，負(fù)極是鋅片，正極是銅片，電解質(zhì)是稀硫酸。請描述該原電池的工作原理，并解釋為什么鋅片會逐漸變薄，而銅片會逐漸變厚。

3.請設(shè)計一個實驗來驗證能量守恒定律。要求實驗簡單易行，現(xiàn)象明顯。

4.請分析以下現(xiàn)象：將一塊冰放入熱水中，冰逐漸融化，熱水溫度逐漸降低。根據(jù)能量守恒定律，解釋這一過程中能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移。

5.請設(shè)計一個實驗來測量電能的消耗。要求使用電壓表和電流表，計算出通過電路的電能消耗。

答案：

1.物體在水平面上滑動時，摩擦力會對物體做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能，從而導(dǎo)致物體溫度的升高。

2.在原電池中，鋅片發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子，電子通過電解質(zhì)溶液流向銅片，銅片發(fā)生還原反應(yīng)，吸收電子。電子的流動形成電流。在這個過程中，鋅片逐漸失去電子變薄，銅片逐漸吸收電子變厚。

3.實驗可以設(shè)計為：將一個彈簧懸掛在支架上，彈簧下端懸掛一個質(zhì)量為m的小球。將小球從高處釋放，使其自由下落，撞擊地面后反彈。記錄下小球下落的高度h1、反彈的高度h2，以及下落和反彈過程中的時間t。根據(jù)能量守恒定律，小球下落的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為反彈時的機(jī)械能，即m*h1=m*h2。通過測量和計算，可以驗證能量守恒定律。

4.冰融化過程中，冰的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，使熱水溫度降低。同時，熱水中的水分子吸收熱量，一部分水分子轉(zhuǎn)化為水蒸氣，將熱能轉(zhuǎn)化為水蒸氣的內(nèi)能。

5.實驗可以設(shè)計為：將一個電阻絲連接到電壓表和電流表上，形成閉合電路。記錄下電壓表和電流表的讀數(shù)，電壓表的讀數(shù)表示電勢差，電流表的讀數(shù)表示電流強(qiáng)度。根據(jù)公式E=I*R，計算出電阻絲上的電能消耗。其中，E是電能，I是電流強(qiáng)度，R是電阻。課堂-提問：通過課堂提問，了解學(xué)生對能量守恒和轉(zhuǎn)化的理解和掌握情況，及時發(fā)現(xiàn)并解決學(xué)生的問題。

-觀察：通過觀察學(xué)生的課堂表現(xiàn)，了解學(xué)生對原電池工作原理的理解和掌握情況，及時發(fā)現(xiàn)并解決學(xué)生的問題。

-測試：通過課堂測試，了解學(xué)生對能量守恒和轉(zhuǎn)化原理的應(yīng)用能力，及時發(fā)現(xiàn)并解決學(xué)生的問題。

2.作業(yè)評價：對學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改和點(diǎn)評，及時反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，鼓勵學(xué)生繼續(xù)努力。

-批改：對學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改，及時發(fā)現(xiàn)并解決學(xué)生的問題。

-點(diǎn)評：對學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真點(diǎn)評，及時反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，鼓勵學(xué)生繼續(xù)努力。

-反饋：通過在線平臺或課堂，及時反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，鼓勵學(xué)生繼續(xù)努力。板