高中化學(xué)-原電池原理及應(yīng)用教學(xué)設(shè)計學(xué)情分析教材分析課后反思

第四章化學(xué)反應(yīng)與電能

第1課時原電池的工作原理

【教學(xué)目標(biāo)】

（一）宏觀辨識與微觀探析：

1.以銅鋅原電池為例，從宏觀和微觀的角度，分析理解原電池的工作

原理。

2.能正確判斷原電池的正極和負(fù)極，會書寫其電極反應(yīng)式。

（二）變化觀念與平衡思想；

1.進一步理解化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化.

2.認(rèn)識從簡單原電池發(fā)展到帶有鹽橋原電池的過程變化，并能理解

帶有鹽橋原電池的實用性。

（三）科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：

1.掌握原電池原理的基本應(yīng)用。

【教學(xué)重點、難點】

原電池原理

【教學(xué)準(zhǔn)備】

學(xué)生準(zhǔn)備：

1.復(fù)習(xí)氧化還原反應(yīng)相關(guān)知識

2.回顧高一所學(xué)習(xí)的原電池內(nèi)容

教師準(zhǔn)備：

L教學(xué)媒體、課件

2.儀器準(zhǔn)備：原電池儀器、靈敏電流計鹽橋、燒杯、玻璃棒、濾紙等。

3.藥品準(zhǔn)備：硫酸溶液、硫酸鋅溶液、氯化鉀溶液等。

【教學(xué)方法】

自主學(xué)習(xí)、分組討論、活動探究、動手實驗

【教學(xué)過程】

教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖

播放關(guān)于鋰電池的視頻觀看視頻引入新課

【講述】：鋰電池在科研上取得顯著成觀后思考，聽講使學(xué)生初步

就，它在我們生活中也有廣泛應(yīng)用，比認(rèn)識化學(xué)反

如手機、電腦中使用的電池就是鋰電池，應(yīng)的重要性

生活中還有各式各樣的電池，由此可見，

電池與我們的生活息息相關(guān)，為了讓其

更好的為生活服務(wù)，今天我們就來學(xué)習(xí)

《原電池原理及應(yīng)用》，了解原電池是如

何工作的。

板書：第一節(jié)原電池

一.原電池原理

以銅鋅原電池為例講解工作原理學(xué)生回顧知識，結(jié)合教師的講解積極回以學(xué)生熟悉

答實驗現(xiàn)象。的化學(xué)反應(yīng)

繇輸算

①電流表指針偏轉(zhuǎn)為理論基

②鋅片溶解礎(chǔ)，便于學(xué)

鐲③銅片上有銅析出

￥車生接受知識

幅麒力鬣酸

鋅失去電子變成鋅離子，溶液中的銅離

子得電子變成銅單質(zhì)，氧化反應(yīng)和還原

反應(yīng)分別在兩個電極上發(fā)生還原反應(yīng)

提問學(xué)生有關(guān)的實驗現(xiàn)象，并引導(dǎo)學(xué)生

回答電極反應(yīng)式

【提出問題】：學(xué)生通過原理講解和原電池裝置圖來通過尋找構(gòu)

構(gòu)成原電池的條件是什么？回答問題成原電池的

【講解】條件，讓學(xué)

①活潑性不同的兩個電極生對構(gòu)成原

②電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)電池的知識

③構(gòu)成閉合回路進行深化

④自發(fā)的氧化還原反應(yīng)

【提出問題】：回答：可以構(gòu)成原電池通過分析實

針對實驗室制取氯氣強調(diào)兩點：一名學(xué)生上黑板寫出正負(fù)電極反應(yīng)式例，從而實

Zn+H2SO4==ZnSO4+上可以設(shè)計成原電池并畫出原電池裝置圖現(xiàn)知識的遷

嗎？寫出正負(fù)電極反應(yīng)式并畫原電池裝移應(yīng)用

置圖

【預(yù)測現(xiàn)象】：學(xué)生回答：通過分析原

該原電池裝置能觀察到什么實驗現(xiàn)象？（1）電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)電池反應(yīng)，

（2）鋅片溶解（因為實驗時間較短，讓學(xué)生提高

這個現(xiàn)象不好觀察）預(yù)測實驗的

（3）銅片上有氣泡產(chǎn)生能力

【實驗操作】：學(xué)生通過觀察實驗現(xiàn)象，得出結(jié)論后派通過進行實

讓學(xué)生利用實驗儀器組裝原電池裝置并代表回答問題：驗提高學(xué)生

觀察實驗現(xiàn)象（1）電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)實驗?zāi)芰Γ?/p>

在實驗過程中教師指導(dǎo)學(xué)生實驗操作（2）鋅片溶解（因為實驗時間較短，并通過實驗

這個現(xiàn)象不好觀察）發(fā)現(xiàn)問題進

（3）鋅片和銅片上均有氣泡產(chǎn)生而引出下一

步所要講解

的內(nèi)容

【提出問題】：學(xué)生思考回答：通過分析原

通過實驗我們發(fā)現(xiàn)實際的實驗現(xiàn)象和預(yù)由于鋅與硫酸溶液直接接觸，導(dǎo)致鋅片因找到解決

測的實驗現(xiàn)象并不相同，上也有氣泡產(chǎn)生，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能散的辦法，可

①這是什么原因造成的呢？失，讓鋅和硫酸不再接觸以在一定程

②那一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化成什么能量散度上提高學(xué)

失？生解決實際

③應(yīng)該怎樣能使化學(xué)能最大程度的轉(zhuǎn)化問題的能力

為電能？

【講解】為避免鋅和硫酸接觸，應(yīng)選擇學(xué)生回答：進一步明確

兩個池子來構(gòu)成原電池裝置。負(fù)極還是不是原電池裝置，因為沒有構(gòu)成閉合回構(gòu)成原電池

選擇鋅片；負(fù)極要插入的電解質(zhì)溶液一路；的條件，必

般是與負(fù)極材料帶有相同金屬陽離子的應(yīng)使用鹽橋使兩個池子構(gòu)成閉合回路：須要構(gòu)成閉

可溶性鹽溶液，兩電極以導(dǎo)線相連。正極材料可以選擇銅片或者石墨電極，合回路，四

【提出問題】：正極材料應(yīng)該插入到稀硫酸的溶液中個條件缺一

①這樣的裝置構(gòu)成原電池裝置了嗎？不可

②怎樣才能構(gòu)成原電池？

③正極材料及電解質(zhì)溶液如何選擇？

【講解】：學(xué)生小組實驗：通過改變原

鹽橋是一個裝有飽和KC1的瓊脂溶液，組裝成帶有鹽橋的原電池后，只有在銅電池裝置，

它可以起到構(gòu)成閉合回路的作用片上出現(xiàn)氣泡避免了化學(xué)

【演示實驗】：能轉(zhuǎn)化為熱

組裝帶有鹽橋的原電池并連接靈敏電流能造成的能

計，插入鹽橋觀察現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)靈敏電流量損失

計指針偏轉(zhuǎn)，說明構(gòu)成了閉合回路

【學(xué)生實驗】：

讓學(xué)生利用現(xiàn)有裝置組裝帶有鹽橋的原

電池并觀察實驗現(xiàn)象

在實驗過程中教師指導(dǎo)學(xué)生實驗操作

【問題討論】：學(xué)生在老師提示下回答：通過分析討

鹽橋的作用有哪些？①構(gòu)成閉合回路，形成原電池。論，提高學(xué)

給學(xué)生提示思考的方向②避免電極與電解質(zhì)溶液直接反應(yīng)，最生總結(jié)知識

大程度地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。的能力

③鹽橋中的陰、陽離子定向遷移，使溶

液保持電中性。

【提出問題】：學(xué)生上黑板書寫正負(fù)電極反應(yīng)式通過分析討

如何根據(jù)原電池原理來設(shè)計帶有鹽橋負(fù)極：Cu—2e-===Cu2+論，讓學(xué)生

的原電池？正極：2Ag++2e-===2Ag知道可以利

依據(jù)氧化還原反應(yīng)：Cu+2Ag+===Cu2++用原電池原

2Ag設(shè)計有鹽橋的原電池，寫出正負(fù)電理來構(gòu)成化

極反應(yīng)式并畫出原電池裝置學(xué)電源，進

【講解】而引出下一

分析氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)，根據(jù)一般規(guī)個知識點的

則選擇電解質(zhì)溶液和電極材料，并構(gòu)成講解

閉合回路

板書：二.原電池原理應(yīng)用學(xué)生認(rèn)真聽講并對設(shè)計原電池的方法讓學(xué)生形成

通過上一個例題的講解，引出原電池原思路進行理解和記憶設(shè)計原電池

理的第一個應(yīng)用：1.設(shè)計化學(xué)電源的一般思

【講解】路，把握一

設(shè)計原電池的方法思路般規(guī)律，以

①根據(jù)原電池總反應(yīng)式確定正、負(fù)極反不變應(yīng)萬變

應(yīng)式。

②根據(jù)正、負(fù)極反應(yīng)式選擇電極材料和

電解質(zhì)溶液。

③要形成閉合回路（可畫出裝置圖）。

【講解】學(xué)生聆聽思考，回答：引導(dǎo)學(xué)生形

原電池原理的三個應(yīng)用：第一個原電池裝置中負(fù)極是鎂片，正極成具體問題

2.比較金屬活動性強弱是鋁片；第二個原電池裝置中負(fù)極是鋁具體分析的

一般是負(fù)極金屬的活動性較強，正極金片，正極是鎂片思維模式

屬的活動性較弱

win修片鋁片、多片

-pH?SO]

目弈*:踞溶液z1r."t—

乙二營4二二?二?

--陰-二;-t甩NaOHz

登5連泉溶液-一一一―

甲乙

【提出問題】：

上述兩個原電池中正負(fù)電極分別是？

3.加快氧化還原反應(yīng)的速率

構(gòu)成原電池的反應(yīng)速率比直接接觸的反

應(yīng)速率

4.金屬防護

被防護的金屬做原電池的正極

【課堂小結(jié)】：學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容明確本節(jié)課

本節(jié)課學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)原理和帶鹽橋的的重點是原

原電池，利用原理學(xué)習(xí)了如何設(shè)計原電電池原理

池并總結(jié)正負(fù)電極的判斷方法；知道了

原電池原理的四個應(yīng)用

【講述】化學(xué)科學(xué)是一個充滿魅力的世學(xué)生傾聽使學(xué)生體驗

界，未來的領(lǐng)域等待你們?nèi)ヌ剿靼l(fā)現(xiàn)，化學(xué)反應(yīng)對

希望以后大家能使化學(xué)更好的為人類生造福于人類

活服務(wù)的重要，激

勵學(xué)生投身

化學(xué)的學(xué)

習(xí)，樹立正

確的科學(xué)態(tài)

度和社會貢

任

【實戰(zhàn)演練】學(xué)生思考，回答及時檢測，

1.下列有關(guān)圖甲和圖乙的敘述不正確鞏固本節(jié)課

的星所學(xué)內(nèi)容

熱播1

\\J.7

社

出

:阜卑：

套?黃■

也JH二七

知投％畿幺喀為包敬書翻瞪旗

用乙

AJ均發(fā)生了化學(xué)能4借住。為電能的過程

In和Cu既是電丹時才料又是反應(yīng)物

C..工作過程中，電弓戶均由Zn經(jīng)導(dǎo)線流向

Cu

D.，,目同條件下，圖乙h匕圖甲的能量利用

效，軍而

【布置作業(yè)】完成本節(jié)課學(xué)案達標(biāo)檢測課后完成練

習(xí)，進一步

鞏固本節(jié)課

所學(xué)內(nèi)容

【板書設(shè)計】

第1節(jié)第1課時原電池原理及應(yīng)用

一.原電池原理

1.定義

2.正負(fù)電極反應(yīng)

3.帶有鹽橋的原電池

二.原電池原理應(yīng)用

1.設(shè)計化學(xué)電源

2.比較金屬活動性

3.加快反應(yīng)速率

4.金屬防護

《原電池》（第一課時）學(xué)情分析

1.知識儲備：作為高二學(xué)生，在高一學(xué)習(xí)了氧化還原反應(yīng)的基本知識

和一些原電池的相關(guān)知識，對利用原電池原理及應(yīng)用有了一定的知識

基礎(chǔ)。

2.心理特點和能力：對新知識進一步深入研究的興趣、欲望，對自己

探求新事物的渴求與自信，對化學(xué)現(xiàn)象有較濃厚的興趣，思維也較活

躍，有一定的小組合作經(jīng)驗，這些學(xué)生也具備了一定的自主學(xué)習(xí)能力

和分析解決問題的能力，為合作探究的教學(xué)設(shè)計打下了良好基礎(chǔ)。

3.存在缺陷：學(xué)生做實驗的機會較少、基礎(chǔ)知識不夠扎實，所以在整

個探究過程中，當(dāng)學(xué)生的思維尚不成熟時，還需要教師有效的引導(dǎo)和

啟發(fā)，適時適當(dāng)?shù)狞c撥，有目的有計劃地完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

【教學(xué)準(zhǔn)備】

學(xué)生準(zhǔn)備：

1.復(fù)習(xí)氧化還原反應(yīng)和原電池相關(guān)知識。

2.預(yù)習(xí)本節(jié)課所要學(xué)習(xí)的新知識。

教師準(zhǔn)備：

1.教學(xué)媒體、課件

2.編制“活動?探究”活動報告及學(xué)案。

3.儀器準(zhǔn)備：電池裝置、燒杯、玻璃棒、靈敏電流計、鹽橋等。

4.藥品準(zhǔn)備：配制硫酸溶液、硫酸鋅溶液、硫化鉀溶液。

【教學(xué)方法】

自主學(xué)習(xí)、分組討論、活動探究、動手操作實驗。

《原電池》（第一課時）效果分析

這節(jié)課的設(shè)計就是讓學(xué)生學(xué)會原電池原理及其應(yīng)用，重視學(xué)生三

維目標(biāo)的培養(yǎng)，突出重點，突破難點，目標(biāo)達成度高，圓滿完成教學(xué)

任務(wù)。

本節(jié)教學(xué)目標(biāo)有三個層次：

1.掌握原電池原理分析思路，能根據(jù)電極反應(yīng)、電流方向或離

子移動方向等判斷原電池的正負(fù)極。

2.能設(shè)計化學(xué)電池。

3.知道如何利用化學(xué)反應(yīng)提供電能，體驗化學(xué)對個人生活和社

會發(fā)展的貢獻。

一是讓學(xué)生掌握原電池原理，本節(jié)課是以探究式為主的新授課,

采用以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式。教師設(shè)計層層深入的

問題驅(qū)動，包括小組討論、動手實驗等環(huán)節(jié)，在教師的點撥下學(xué)生順

利完成簡單原電池實驗和帶有鹽橋的原電池實驗。從開始到結(jié)束，由

于教師的精心設(shè)計，讓學(xué)生始終保持了濃厚的學(xué)習(xí)興趣，課堂氣氛活

躍，學(xué)生有獨到見解，是一堂科學(xué)的、實用的、能給學(xué)生帶來持續(xù)性

探究興趣的化學(xué)課。學(xué)生情緒高漲，合作交流、討論熱烈，發(fā)言積極，

問題理解透徹，訓(xùn)練到位，易錯點提示恰到好處，使學(xué)生能更好澄清

模糊點。習(xí)題的處理非常靈活、科學(xué)，且逐步深入向題的本質(zhì)，同時

也培養(yǎng)了學(xué)生自主、合作探究科學(xué)真理的品質(zhì)。多媒體的使用、學(xué)生

的自主交流活動，都達到了較高的水平。

二是學(xué)生在掌握了原電池原理的基礎(chǔ)上，總結(jié)歸納了判斷正負(fù)電

極的一般思路，建立思維模型，學(xué)會知識的遷移運用，認(rèn)識得到了整

體上的升華和提升！采用講練結(jié)合的方式，目標(biāo)達成度高，圓滿完成

教學(xué)任務(wù)。課堂節(jié)奏的控制合理有序，時間把握準(zhǔn)確到位，使學(xué)生始

終處于張弛有度的課堂氛圍中，在輕松愉快的氣氛中獲得了知識和成

就感的體驗。

三是學(xué)生在知道原電池原理及應(yīng)用的同時.，體驗化學(xué)對個人生

活和社會發(fā)展的貢獻?；瘜W(xué)的魅力是無窮的，一堂課，一開始要能扣

住學(xué)生的心弦，激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。從課題的引入一一利用一段關(guān)

于鋰離子電池的視頻將課堂氣氛調(diào)節(jié)的十分活躍。既引入了本節(jié)的主

題，同時又使學(xué)生從更多角度體會化學(xué)科學(xué)與人類文明和社會發(fā)展的

密切關(guān)系，提升學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)價值的認(rèn)識，使學(xué)生對“利用化學(xué)反

應(yīng)造福人類”認(rèn)識進一步具體化。

《原電池》第一課時教材分析

（一）地位和作用

在必修課程中學(xué)生已經(jīng)了解一些原電池的相關(guān)內(nèi)容，這為本節(jié)教

學(xué)奠定了基礎(chǔ)。本節(jié)教材以必修已學(xué)知識和課堂實驗觀察、分析為基

礎(chǔ)，如第一個“思考與討論”。結(jié)合有關(guān)鋅銅原電池、直觀的實驗，

引導(dǎo)學(xué)生描述該原電池的組成，分析金屬導(dǎo)線及電解質(zhì)溶液中形成的

電流、鹽橋的作用，以及在正極、負(fù)極上分別發(fā)生的還原反應(yīng)和氧化

反應(yīng)，逐步梳理和理解銅鋅原電池的工作原理。

引導(dǎo)學(xué)生從一種原電池的具體裝置抽象形成原電池的一般模型,

要求學(xué)生既要靜態(tài)地認(rèn)識原電池的構(gòu)成，又要動態(tài)的了解其工作過程

與原理。這時，應(yīng)充分發(fā)揮語言、圖示和想象等形式在高級思維活動

中的作用，實現(xiàn)用“思維中的具體”來把握原電池及其工作原理。

作為化學(xué)選擇性必修一中化學(xué)反應(yīng)與電能的第一節(jié)，本節(jié)承擔(dān)著

對前面知識的回顧、總結(jié)以及深化，在原有的知識基礎(chǔ)上起到一個承

前啟后，基于起點但又高于起點的螺旋上升的作用，并對后面所要學(xué)

習(xí)的知識起到鋪墊作用，它是電化學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識也是核心內(nèi)容。

本節(jié)課內(nèi)容對發(fā)展學(xué)生的邏輯推理能力，提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)科

學(xué)探究能力，將理論應(yīng)用于實踐，時間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O

（二）知識框架

定義

正負(fù)電極反應(yīng)式書寫

正負(fù)電極判斷

鹽橋

帶有鹽橋的原電池

設(shè)計化學(xué)電源

加快反應(yīng)速率

判斷金屬活潑性

金屬防護

《原電池》第一課時測評練習(xí)

1.下列有關(guān)圖甲和圖乙的敘述不正確的是

cusotwit

用

A.均發(fā)生了化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程

B.Zn和Cu既是電極材料又是反應(yīng)物

C.工作過程中，電子均由Zn經(jīng)導(dǎo)線流向Cu

D.相同條件下，圖乙比圖甲的能量利用效率高

解析：BCu做正極材料，只起導(dǎo)電作用，B錯；這兩個裝置圖均為

原電池裝置，均發(fā)生了化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A正確；兩裝置中均為Zn

做負(fù)極，Cu做正極，電子由Zn經(jīng)導(dǎo)線流向Cu,C正確；有鹽橋的原

電池可以避免熱量散失，提高能量利用率，D正確。

2.關(guān)于下圖所示的原電池，下列說法正確的是

A.電子從鋅電極通過檢流計流向銅電極

B.鹽橋中的陰離子向硫酸銅溶液中遷移

C.銅電極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)是2H++2e'=H2t

D.取出鹽橋后，檢流計指針仍會偏轉(zhuǎn)，銅電極在反應(yīng)前后質(zhì)量不變

解析：AZn做負(fù)極，Cu做正極，電子由Zn流向Cu,A正確；陰離子

向硫酸鋅溶液遷移，B錯；銅電極上發(fā)生Cd+2鼠一-Cu,C錯；取

出鹽橋后，無法構(gòu)成閉合回路，指針不偏轉(zhuǎn)，銅電極反應(yīng)前后質(zhì)量增

加，D錯。

3.有a、b、c、d四個金屬電極，有關(guān)的實驗裝置及部分實驗現(xiàn)象下：

部分實驗a極質(zhì)量減小，bb上有氣體產(chǎn)生，在導(dǎo)線中，電流

現(xiàn)象極質(zhì)量增大c上無變化從a極流向d極

由此可判斷這四種金屬的活動性順序是（）

A.a>b>c>dB.b>c>d>a

C.d>a>b>cD.a>b>d>c

解析：c[根據(jù)裝置I可確定活動性：a>b；根據(jù)裝置n可確定

活動性：b>c；根據(jù)裝置HI可確定活動性：d>ao]

3+2+

4.某原電池總反應(yīng)為2Fe+2I==2Fe+12,寫出該原電池中的

正負(fù)電極反應(yīng)式并畫出帶有鹽橋的原電池裝置。

負(fù)極反應(yīng)式是；

正極反應(yīng)式是O先標(biāo)總反應(yīng)中的化合價,

解析：找出氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)，寫出反應(yīng)式，負(fù)極：21—2e-===I2；

正極：2Fe3++2e-===2Fe"。

5.現(xiàn)有如下兩個反應(yīng)：

（A）NaOH+HCl=NaCl+H20

（B）Cu+2Ag+—Cu2++2Ag

（1）根據(jù)兩反應(yīng)本質(zhì)，判斷能否設(shè)計成原電池：o

（2）如果不能，說明其原因：o

（3）如果可以，則寫出正、負(fù)極材料及其電極反應(yīng)式和反應(yīng)類型

（“氧化反應(yīng)”或“還原反應(yīng)”）：

負(fù)極：，，;

正極：，，;

若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子1mol,則正極質(zhì)量增加g,電解質(zhì)溶

液為O

解析：（1）只有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)才能設(shè)計成原電池，（B）是氧

化還原反應(yīng)且能自發(fā)進行。

⑶根據(jù)電池反應(yīng)式Cu+2Ag+=Cu2++2Ag可知，Cu失電子作負(fù)

極，負(fù)極材料是Cu,正極材料應(yīng)是比銅還不活潑的金屬或?qū)щ姷姆?/p>

金屬；Ag+得電子，所以此電解質(zhì)溶液只能為AgNOs溶液。

答案：（1）（A）不能，（B）可以（2）（A）為非氧化還原反應(yīng)，沒有

電子轉(zhuǎn)移（3）CuCu-2e-=Cu2+氧化反應(yīng)碳棒、Ag、Pt、Au（任

選一）2Ag++2ft-=2Ag還原反應(yīng)108AgNCh溶液

《原電池》（第一課時）課后反思

化學(xué)的魅力是無窮的，一堂課，一開始要能扣住學(xué)生的心弦，激

起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。所以在課堂引入時，利用一段鋰電池的視頻將課

堂氣氛調(diào)節(jié)的十分活躍?！对姵卦砑皯?yīng)用》是高中化學(xué)中較為重

要和難以理解的