高中化學-原電池工作原理教學設(shè)計學情分析教材分析課后反思

課程標準分析

《高中化學課程標準（實驗稿）》對本章內(nèi)容做了如下要求：

1.體驗化學能與電能的相互轉(zhuǎn)化

2.了解原電池的工作原理

3.能寫出電極反應和電池反應方程式

4.通過查閱資料了解常見化學電源的種類及其工作原理

5.認識化學能與電能相互轉(zhuǎn)化的實際意義及其重要應用

6.能解釋金屬發(fā)生電化學腐蝕的原因

7.認識金屬腐蝕的危害

8.通過實驗探究防止金屬腐蝕的措施

其中原電池原理及其相關(guān)計算是高考命題的重點和熱點，因此本教學設(shè)計就

是以原電池原理為核心展開的。

該節(jié)內(nèi)容為高中電化學的開始，在此之前學生學習過的氧化還原反應，能量

之間轉(zhuǎn)換，電解質(zhì)溶液，金屬活潑性等化學知識及物理電學的相關(guān)知識，己為本

節(jié)課的學習做好了一定知識儲備；同時原電池的原理又為后面金屬的腐蝕和防護,

其它常見電池的原理及電解原理等重要電化學知識的學習奠定了基礎(chǔ)。它是電化

學學習的基礎(chǔ)內(nèi)容也是核心內(nèi)容。

本節(jié)內(nèi)容對發(fā)展學生邏輯推理能力，提高學生科學素養(yǎng)，培養(yǎng)科學探究能力，

將理論應用于實踐，實踐再回歸理論以及知識系統(tǒng)化及結(jié)構(gòu)化的形成都起著重要

作用。

一.教學目標：

根據(jù)教學大綱的要求和編寫教材的意圖，結(jié)合本課的特點及本著在學習過程

中發(fā)揮學生的主體性和能動性，使學生學會學習，獲得有效學習的新課程理念為

出發(fā)點將教學目標設(shè)定如下：

1.知識與技能

（1）了解原電池的工作原理及構(gòu)成條件

（2）能正確書寫電極反應式和電池總反應方程式

（3）通過實驗培養(yǎng)學生化學實驗的觀察操作及設(shè)計能力;綜合運用有關(guān)的知識技

能和方法，分析解決一些化學問題的高級技能

2.過程與方法

（1）讓全體學生經(jīng)歷探究的過程，學習科學探究方法，提高科學探究的能力

（2）培養(yǎng)學生科學的思維方式和問題意識。

3.情感態(tài)度與價值觀

（1）體驗科學探究的艱辛和喜悅，

（2）培養(yǎng)學生勇于創(chuàng)新，積極實踐等科學精神和科學態(tài)度

（3）學會與他人合作，主動交流.

二.教學重點與難點：

（一）教學重點：了解原電池的反應原理及構(gòu)成原電池的一般條件。

依據(jù)：

1、依據(jù)大綱和新課程標準對本節(jié)內(nèi)容的要求

2、電化學的基礎(chǔ)和核心地位

（二）教學難點：原電池的反應原理

依據(jù)：該內(nèi)容特理論性強，抽象，難理解。學生很難在頭腦中建立電子在原電池

正負兩極轉(zhuǎn)移的微觀模式。

三.教學方法：

（一）教法：

1.情境激學法2.探究實驗促學法3.CAI輔助教學法4.歸納、演繹法

（二）學法：

1.實驗探究法2.歸納演繹法

在本節(jié)課中教師在教材中沒有把教材內(nèi)容作簡單，有序的展示，而是在分析

教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上根據(jù)學生的學習來重新組織，站在改組和重建的高度來審視教

材，把教材內(nèi)容做為了解學科科學的生長點，以學生探究實驗貫穿始終，將學生

置身于一個動態(tài)，開放，個性，多元的學習環(huán)境中，體驗類似科學家進行科學探

究的一般過程.在探究過程中完成知識的自主建構(gòu)。

本節(jié)課讓學生采用以科學探究為主的多元化學習方式，對于更好地展現(xiàn)學生

多元智能，體驗科學探究的過程，強化科學探究的意識，掌握探究的基本方法,

激勵學生學習興趣和智慧潛能，學會與人合作，培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)造力都有

著積極的意義。

該節(jié)內(nèi)容為高中電化學的開始，在此之前學生學習過的氧化還原反應，能量之間

轉(zhuǎn)換，電解質(zhì)溶液，金屬活潑性等化學知識及物理電學的相關(guān)知識，已為本節(jié)課

的學習做好了一定知識儲備；同時原電池的原理又為后面金屬的腐蝕和防護，其

它常見電池的原理及電解原理等重要電化學知識的學習奠定了基礎(chǔ)。它是電化學

學習的基礎(chǔ)內(nèi)容也是核心內(nèi)容。

四、教學過程：

（一）引課：伽法尼和伏達發(fā)明電池的故事激發(fā)學生的科研精神

（二）教學重點一：原電池工作原理

突破方式：將原來的教師演示實驗改為學生分組實驗，變教材驗證實驗為探索

實驗。

依據(jù)：

1.教材演示實驗不便于所有學生觀察，缺少學生的參與，不能充分發(fā)揮學生自

身主體作用。

2.建構(gòu)主義鼓勵學生運用他們自己的經(jīng)驗，讓學生去學會發(fā)現(xiàn)并作出相關(guān)鏈接,

主動構(gòu)建有成效的內(nèi)化了的，適合于自我的知識意義。

具體做法：

（1）用鋅片銅片稀硫酸模擬電池做兩個分組實驗讓，學生觀察兩金屬片用導線

連接前后現(xiàn)象的差別。實驗結(jié)果的出乎意料使學生的原有狀態(tài)與目標狀態(tài)之間產(chǎn)

生了差距，引發(fā)了學生新的問題：為什么導線連接后銅片上出現(xiàn)氣泡？

（2）教師設(shè)置幾個有梯度，和層次性的問題引發(fā)學生討論在有限的時間里經(jīng)過

討論讓學生在自主交流的過程中澄清了鋅銅稀硫酸原電池產(chǎn)生電流的原因。

（3）討論結(jié)束，教師引導學生設(shè)計實驗證明裝置中確實存在電流且證明電子的

流向是從銅片流向鋅片。以上問題的提出在于培養(yǎng)學生思維的嚴密性及求真務(wù)實

的優(yōu)秀品質(zhì)，告訴學生實驗結(jié)果的分析要靠實驗證據(jù)不憑主觀臆斷想當然。

（4）實驗結(jié)束教師收斂學生的思維，啟發(fā)學生從能量轉(zhuǎn)化的角度來給原電池下

定義。從而完成學生思維從一般到特殊，由具體到抽象，由現(xiàn)象到本質(zhì)的］認

識過程這一質(zhì)的飛躍。

（5）最后用3D動畫模擬鋅銅原電池的微觀反應。并將圖像定格讓學生書寫兩

電極反應式，促進學生從形象思維和理性思維兩個層面上共同認識原電池反應原

理。

（6）投影生活中常見電池：如干電池，蓄電池，充電電池，高能電池圖片感受

化學就在我們身邊。

以上將演示實驗改為分組實驗增加學生的創(chuàng)造體驗，充分發(fā)揮學生主體性使學生

的學生問題意識獨立操作能力，創(chuàng)造能力得以充分培養(yǎng)。

（三）、教學重點二：掌握構(gòu)成原電池的一般條件。

突破方式：增加教材沒有的開放性探究實驗。即給定多種藥品（電極：鋅片兩個，

鐵釘一根，石墨棒一根。溶液：稀硫酸，硫酸銅，酒精，四氯化碳四種溶液和電

流計儀）讓學生自行設(shè)計并探究構(gòu)成原電池的一般條件。

依據(jù)：

1.STS教育觀重視把科學看成是一種學習過程，認為能對自己的結(jié)論進行論證

比單純地得到指向結(jié)論的結(jié)果同樣重要或更重要。

2.實驗方法論認為，化學實驗功能的體現(xiàn)，不僅僅在于獲得所謂正確實驗結(jié)果，

更重要的是使學生經(jīng)歷和體驗獲得實驗結(jié)果的探究過程。

3.高中化學新課程標準也將來究性學習確定為為學生學習化學的一種重要學習

方式。基于以上原因，我大膽處理教材，將構(gòu)成原電池的一般條件這一講授性知

識變?yōu)閷嶒炋骄啃詫W習。

該實驗具有一定開放性和發(fā)散性所以教師適時拋出問題啟發(fā)學生引發(fā)討論

如何確定探究的方向，如何處理實驗中三個變量關(guān)系，如何逐一設(shè)計實驗方案探

究原電池構(gòu)成的一般條件。學生依據(jù)可行的實驗方案進行探究實驗，讓學生在實

驗探究過程中對所得多種實驗信息進行篩選，對比，分類，和工選取有用信息,

運用歸納演繹等思維方式，得出正確結(jié)論。

該做法讓學生自主探索，主動求知，學會收集，分析和利用各種信息及信

息資源，同時學習者之間通過討論，交流，用集體的感知來豐富，強化個人的概

括，通過學習者之間的交叉反饋來強化，矯正，豐富個體的探究結(jié)果，有利于發(fā)

展學生實踐能力，創(chuàng)新精神，合作與分享意識。在實踐活動理性認識的循環(huán)往復，

螺旋式的上升，不僅促進了對學習內(nèi)容的理解，也使學生的探究策略和方法得到

提高，才能，智慧和判斷力等多方面得到發(fā)展。

（四）化學史教育：教師講述伏打電池發(fā)明的故事培養(yǎng)學生敢于質(zhì)疑，勇于探

究的科學精神。

（五）小結(jié)：

采取學生先小結(jié)，老師后總結(jié)的方式，

目的：1、訓練學生概括總結(jié)的思維能力2、實施以主動建構(gòu)為基礎(chǔ)的精簡教學

策略，以圖表的方式直觀讓學生清楚木節(jié)的內(nèi)容要點，及各知識點之間的內(nèi)在聯(lián)

系，使學生知識系統(tǒng)化，網(wǎng)絡(luò)化。

（六）練習：為了落實本節(jié)課的教學重點構(gòu)成原電池的原理及構(gòu)成條件而設(shè)。

（七）作業(yè)：

家庭小實驗：制作水果電池。

目的：該實驗為開放性創(chuàng)造實驗對學生的實驗設(shè)計能力提出更高要求。將科學探

究延伸到課外。進一步激發(fā)學生求知欲望，調(diào)動學生探索研究的積極性，變實

驗知識為實踐能力，升華創(chuàng)造意識。

2016/4/8

原電池工作原理同步練習題

一、選擇題

1、下列關(guān)于原電池的敘述正確的是（）

A.原電池是將電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置

B.原電池中發(fā)生的反應不一定是氧化還原反應

C.構(gòu)成原電池的兩個電極必須是兩種不同的金屬

D.在原電池中，由于電子定向移動或離子定向移動，形成閉合回路，從而產(chǎn)生電

流

3、下列有關(guān)原電池工作原理的說法中,不正確的是)

A.電池負極發(fā)生氧化反應

B.電池正極發(fā)生還原反應

C.電子流向是從負極流向正極（外電路）

D.電流方向是從負極流向正極（外電路）電流計

4、右圖為番茄電池，下列說法正確的是（)

A.一段時間后，鋅片質(zhì)量會變小B.銅電極附近會HI現(xiàn)藍

色

C.電子由銅通過導線流向鋅D.鋅電極是該電池

的正極

5、對于鋅一銅一稀硫酸組成的原電池裝置中，當導線中有1mol電子通過時，

理論上的兩極變化是（）

①鋅片溶解了32.5g②鋅片增重32.5g③銅片上析出1gH2④銅片上析出

1molH2

A.①和③B.①和④C.②和③D.②和④

6、X、Y、Z三種金屬，X、Y組成原電池，X是負極；把Y放在Z的硝酸銀溶液

中，Y表面有Z析出。其活潑順序是（）

A.X>Y>ZB.

Z>Y>X

C.X>Z>YD.

Y>X>Z

7、一個原電池的總反應式為Fe+Cu2=Fe2，+Cu,該原電池的組成可能為（）。

ABCD

正極FeCCuZn

CuFeFeFe

CuSO<iH2sO4CuChCuSOa

8、下列變化中屬于原電池反應的是（）

A.白鐵（鍍Zn鐵）表面有劃損時，不能阻止鐵被氧化

B.在空氣中金屬鋁表面迅速被氧化形成保護膜

C.紅熱的鐵絲與水接觸表面形成藍色保護層

D.在鐵與稀H2s04反應時，加幾滴CuS04溶液，可加快H2的產(chǎn)生

9.由四種金屬W、X、Y、Z兩兩組成原電池的兩極時，W都是正極；在由這四種

金屬組成的混合物中加入鹽酸，其中X、Y溶解，W、Z不溶解；在上述反應的濾

液中加入過量的NaOH溶液，得到Y(jié)離子所形成的沉淀。這四種金屬的活動性由

強到弱的順序為（）。

A.W>Y>X>ZB.Y>X>Z>WC.X>Y>Z>WD.W>X>Y>Z

10.等質(zhì)量的兩份鋅粉a和人,分別加入過量的稀硫酸中，a中同時加入少量CuSO.,

溶液，下列各圖中表示其產(chǎn)生氫氣總體積(丹與時間(力的關(guān)系正確的是

二、填空題

11、原電池反應通常是放熱反應，在理論上可設(shè)計成原電池的化學反應是

_________________________________________________________________________山

是_________________________________________________________________________

A.C(s)+H20(g)=C0(g)+H2(g)△

H>0

B.C(s)+C02(g)=2C0(g)△

H>0

C.CaC2(s)+2H20(g)=Ca(OH)2(1)+C2H2(g)AH<0

D.CH4(g)+202(g)=C02(：g)+2H20(1)AH<0

12^依據(jù)氧化還原反應：2Ag+(aq)+Cu(s)==Cu2+(aq)+2Ag(s)設(shè)計的原電

池如下圖所示。

請回答下列問題:

(1)電極X的材料是電解質(zhì)溶液Y是

(2)銀電極為電池的極，發(fā)生的電極反應為

電極上發(fā)生的電極反應為

(3)外電路中的電子是從電極流向電極。

13.有人將鉗絲插入氫氧化鉀溶液中作電極，又在兩個極片上分別通入甲烷和氧

氣則形成電池，從而設(shè)計出一種燃料電池。該電池中通甲烷的粕絲為極,

發(fā)生的電極反應為；該電池工

作時(放電)的總化學方程式為;

電池工作時溶液的pH值將(填“不變”、“變大”、“變小”)。

14.我國首創(chuàng)以鋁一空氣一海水電池為能源的新型海水標志燈。該燈以海水為

電解質(zhì)溶液，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流。只要把燈放入海水中數(shù)

分鐘，就會發(fā)出耀眼的白光，其能量比干電池高20—50倍，請回答：該電源負

極材料是,正極材料可以用_________;正極反應:,

負極反應：O

15.稱取三份鋅粉，分盛三支試管中，按下列要求另加物質(zhì)后，塞上導管塞子,

定時間測定生成氫氣體積。試管甲中加入pH=3的鹽酸50mL,乙力口入pH=3的

醋酸50mL,丙加入pH=3的醋酸50mL及少量膽研粉末。若反應終了，生成氫

氣一樣多，且沒有剩余的鋅，請用〉、=、＜,回答：

(1)開始時反應速率的大小為;

(2)三支試管中參加反應的鋅的質(zhì)量______________________；

(3)反應終了，所需時間；

(4)簡要說明在反應過程中乙、閃速度不同的理由是

三、簡答題

16、某化學興趣小組為了探索鋁電極在原電池中的作用，設(shè)計并進行了以下一系

列實驗，實驗結(jié)果記錄如下。試根據(jù)下表中的實驗現(xiàn)象回答下列問題：

編號電極料電解質(zhì)溶液電流計指針偏轉(zhuǎn)方向

1ARMg稀鹽酸偏向A]

2AkCu稀鹽酸偏向Cu

3Al、石墨稀鹽酸偏向石墨

4ARMg氫氧^匕鈉偏向Mg

5ARZn濃硝酸偏向A]

(1)實驗1、2中A1所做的電極是否相同？

(2)寫出實驗3中的電極反應和電池反應。

(3)實驗4中Al做正極還是負極？為什么？寫出A1電極的電極反應。

(4)解釋實驗5中電流計指針偏向A1的原因。

(5)根據(jù)實驗結(jié)果總結(jié)：在原電池中金屬鋁做正極還是做負極，受到哪些因素

的影響？________________________________________________________________

16、(1)不同。因為兩實驗中組成原電池的電極金屬活潑性不同，在實驗1中

A1是正極，在實驗2中A1是負極。