云南省曲靖市高中化學(xué) 第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量 1.3 原電池原理教學(xué)設(shè)計(jì) 新人教版選修4

云南省曲靖市高中化學(xué)第一章化學(xué)反應(yīng)與能量1.3原電池原理教學(xué)設(shè)計(jì)新人教版選修4課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂弧⒄n程基本信息1.課程名稱：云南省曲靖市高中化學(xué)第一章化學(xué)反應(yīng)與能量1.3原電池原理教學(xué)設(shè)計(jì)

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高一年級(jí)（1）班

3.授課時(shí)間：2023年3月10日星期四上午第二節(jié)課

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)

親愛(ài)的同學(xué)們，大家好！今天咱們這節(jié)課要探討一個(gè)超級(jí)有趣的話題——原電池原理。這可是化學(xué)反應(yīng)與能量章節(jié)的重頭戲哦！??讓我們一起走進(jìn)這神奇的科學(xué)世界，感受化學(xué)的魅力吧！??二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.提升學(xué)生的科學(xué)探究能力，通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作理解原電池的工作原理。

2.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，學(xué)會(huì)運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解釋原電池的化學(xué)變化。

3.強(qiáng)化學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，認(rèn)識(shí)到化學(xué)在能源轉(zhuǎn)換和環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用價(jià)值。三、重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：

1.原電池的工作原理，特別是電極反應(yīng)和電子流動(dòng)的過(guò)程。

2.原電池電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算方法。

難點(diǎn)：

1.理解電極反應(yīng)中氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。

2.掌握電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算公式及其應(yīng)用。

解決辦法：

1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示和小組討論，讓學(xué)生直觀感受原電池的構(gòu)造和工作過(guò)程。

2.結(jié)合具體實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生分析氧化還原反應(yīng)，強(qiáng)化對(duì)電極反應(yīng)的理解。

3.通過(guò)練習(xí)題和課堂互動(dòng)，幫助學(xué)生熟練掌握電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算方法，提高應(yīng)用能力。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有《化學(xué)反應(yīng)與能量》第一章相關(guān)教材。

2.輔助材料：準(zhǔn)備原電池工作原理的圖片、電極反應(yīng)的圖表以及相關(guān)的視頻資料。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備鋅片、銅片、鹽橋、電解質(zhì)溶液等實(shí)驗(yàn)器材，確保其完整性和安全性。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，布置實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，以便學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。五、教學(xué)過(guò)程1.導(dǎo)入（約5分鐘）：

（1）激發(fā)興趣：同學(xué)們，你們有沒(méi)有想過(guò)，為什么電池可以給我們提供電能呢？今天我們就來(lái)揭開(kāi)這個(gè)謎底，學(xué)習(xí)原電池的原理。請(qǐng)大家?guī)е闷嫘模黄饋?lái)探索吧！

（2）回顧舊知：在上一節(jié)課中，我們學(xué)習(xí)了氧化還原反應(yīng)。誰(shuí)能告訴我，氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么？

（3）導(dǎo)入新課：今天我們要學(xué)習(xí)的內(nèi)容是原電池原理。它是如何將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的呢？讓我們一起揭開(kāi)這個(gè)神秘的面紗。

2.新課呈現(xiàn)（約20分鐘）：

（1）講解新知：首先，我將詳細(xì)講解原電池的工作原理。原電池由兩個(gè)不同金屬電極和電解質(zhì)溶液構(gòu)成，當(dāng)兩個(gè)電極接觸時(shí)，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，電子從負(fù)極流向正極，從而產(chǎn)生電流。

（2）舉例說(shuō)明：以鋅銅原電池為例，我將展示鋅銅原電池的構(gòu)成、電極反應(yīng)以及電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算方法。

（3）互動(dòng)探究：接下來(lái)，請(qǐng)同學(xué)們分組討論以下問(wèn)題：

①如何判斷原電池的電動(dòng)勢(shì)方向？

②原電池在使用過(guò)程中，為什么會(huì)出現(xiàn)電壓下降的現(xiàn)象？

③如何提高原電池的電動(dòng)勢(shì)？

3.鞏固練習(xí)（約20分鐘）：

（1）學(xué)生活動(dòng)：請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)所學(xué)知識(shí)，完成以下練習(xí)題：

①判斷以下哪個(gè)是原電池的正極？為什么？

A.鋅片B.銅片

②計(jì)算鋅銅原電池的電動(dòng)勢(shì)。

（2）教師指導(dǎo)：在學(xué)生完成練習(xí)題的過(guò)程中，及時(shí)給予指導(dǎo)和幫助，確保學(xué)生理解并掌握知識(shí)。

4.實(shí)驗(yàn)探究（約30分鐘）：

（1）學(xué)生活動(dòng)：請(qǐng)同學(xué)們分組進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：

①鋅銅原電池實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄電極反應(yīng)。

②測(cè)量原電池的電動(dòng)勢(shì)。

（2）教師指導(dǎo)：在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)生注意實(shí)驗(yàn)安全，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

5.總結(jié)與拓展（約10分鐘）：

（1）總結(jié)：回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)原電池的工作原理及其應(yīng)用。

（2）拓展：請(qǐng)同學(xué)們思考，除了鋅銅原電池，還有哪些原電池類型？它們的工作原理有何不同？

（3）布置作業(yè)：請(qǐng)同學(xué)們查閱資料，了解其他類型的原電池及其應(yīng)用。六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-原電池的歷史發(fā)展：介紹原電池的發(fā)明歷程，從古代的火藥到現(xiàn)代的各種電池，讓學(xué)生了解電池技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)。

-原電池的種類與應(yīng)用：介紹不同類型的原電池，如干電池、蓄電池、燃料電池等，以及它們?cè)谏钪械膽?yīng)用實(shí)例。

-電池的環(huán)境影響：探討電池對(duì)環(huán)境的影響，特別是電池廢棄物的處理問(wèn)題，增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。

-電池的未來(lái)技術(shù)：介紹電池技術(shù)的最新研究進(jìn)展，如鋰離子電池、固態(tài)電池等，激發(fā)學(xué)生對(duì)未來(lái)能源技術(shù)的興趣。

2.拓展建議：

-學(xué)生可以閱讀關(guān)于原電池歷史的科普書籍或文章，了解電池的發(fā)展歷程。

-通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或圖書館資源，收集不同類型原電池的圖片和資料，進(jìn)行對(duì)比分析。

-組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，探討電池在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，以及它們可能帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題。

-設(shè)計(jì)一個(gè)關(guān)于電池環(huán)保的小課題，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)地調(diào)查或模擬實(shí)驗(yàn)，提出解決電池廢棄問(wèn)題的建議。

-觀看有關(guān)電池技術(shù)的科普視頻，了解電池技術(shù)的最新研究動(dòng)態(tài)和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

-鼓勵(lì)學(xué)生參與學(xué)?；蛏鐓^(qū)組織的環(huán)保活動(dòng)，如電池回收活動(dòng)，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐。

-引導(dǎo)學(xué)生思考如何通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新來(lái)減少電池對(duì)環(huán)境的影響，提出自己的創(chuàng)新想法。七、課堂課堂評(píng)價(jià)是教學(xué)過(guò)程中不可或缺的一環(huán)，它有助于教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，同時(shí)也能幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到自己的學(xué)習(xí)進(jìn)步和不足。以下是本節(jié)課的課堂評(píng)價(jià)方案：

1.課堂提問(wèn)：

-提問(wèn)是了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況的有效手段。在講解原電池原理時(shí)，我將提出以下問(wèn)題：

-“什么是原電池？它由哪些部分組成？”

-“原電池是如何將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的？”

-“如何判斷原電池的正負(fù)極？”

-“原電池的電動(dòng)勢(shì)是如何計(jì)算的？”

-通過(guò)學(xué)生的回答，我可以評(píng)估他們對(duì)原電池原理的理解程度。

2.觀察學(xué)生參與度：

-在課堂討論和實(shí)驗(yàn)操作中，我將觀察學(xué)生的參與情況，包括：

-學(xué)生是否積極參與討論，提出自己的觀點(diǎn)。

-學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中是否能夠按照步驟進(jìn)行，是否能夠獨(dú)立思考解決問(wèn)題。

-學(xué)生是否能夠與同伴合作，共同完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。

-觀察結(jié)果將幫助我了解學(xué)生的合作能力和動(dòng)手能力。

3.實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)價(jià)：

-學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后，我將收集他們的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，進(jìn)行以下評(píng)價(jià)：

-實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完整性：是否包含了實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、步驟、結(jié)果和討論等部分。

-實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否清晰、準(zhǔn)確，是否有必要的圖表支持。

-實(shí)驗(yàn)分析的深度：學(xué)生是否能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行合理的分析和解釋。

-通過(guò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的評(píng)價(jià)，我可以了解學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解和應(yīng)用能力。

4.小組討論評(píng)價(jià)：

-在小組討論環(huán)節(jié)，我將評(píng)價(jià)以下方面：

-小組成員之間的溝通和協(xié)作情況。

-小組是否能夠提出有建設(shè)性的問(wèn)題和解決方案。

-小組是否能夠有效地整合信息，形成共識(shí)。

-小組討論的評(píng)價(jià)有助于我了解學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和批判性思維能力。

5.課堂測(cè)試：

-為了全面評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，我將進(jìn)行一次課堂測(cè)試，包括以下內(nèi)容：

-選擇題：考察學(xué)生對(duì)原電池基本概念的理解。

-判斷題：考察學(xué)生對(duì)原電池原理的掌握程度。

-簡(jiǎn)答題：考察學(xué)生對(duì)原電池應(yīng)用和環(huán)保問(wèn)題的認(rèn)識(shí)。

-課堂測(cè)試的結(jié)果將作為評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要依據(jù)。

6.及時(shí)反饋：

-在課堂評(píng)價(jià)過(guò)程中，我將及時(shí)給予學(xué)生反饋，包括：

-對(duì)學(xué)生回答問(wèn)題的肯定和鼓勵(lì)。

-對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作和小組討論中的亮點(diǎn)給予表?yè)P(yáng)。

-對(duì)學(xué)生存在的不足提出改進(jìn)建議。

-及時(shí)反饋有助于學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)狀況，調(diào)整學(xué)習(xí)策略。八、板書設(shè)計(jì)①原電池原理概述

-原電池定義

-原電池組成：電極、電解質(zhì)、鹽橋

-化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

②電極反應(yīng)

-負(fù)極（氧化反應(yīng)）：金屬失電子，形成陽(yáng)離子

-正極（還原反應(yīng)）：陽(yáng)離子得電子，形成金屬

-電極反應(yīng)方程式

③電動(dòng)勢(shì)與電壓

-電動(dòng)勢(shì)定義：?jiǎn)挝徽姾稍陔姵貎?nèi)部從負(fù)極移到正極所做的功

-電動(dòng)勢(shì)計(jì)算公式：E=W/q

-電壓定義：電路中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差

-電壓與電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系

④原電池應(yīng)用

-電池類型：干電池、蓄電池、燃料電池等

-應(yīng)用實(shí)例：便攜式電子設(shè)備、電動(dòng)汽車、太陽(yáng)能電池等

⑤環(huán)境保護(hù)與電池

-電池廢棄物處理

-環(huán)保電池發(fā)展：可充電電池、環(huán)保材料等課后作業(yè)1.實(shí)驗(yàn)分析題：

實(shí)驗(yàn)中，使用鋅片和銅片構(gòu)成原電池，觀察到鋅片逐漸溶解，銅片上有氣泡產(chǎn)生。請(qǐng)分析以下現(xiàn)象：

-鋅片溶解的原因是什么？

-銅片上氣泡產(chǎn)生的原因是什么？

-該原電池的電動(dòng)勢(shì)如何計(jì)算？

答案：

-鋅片溶解是因?yàn)殇\在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子形成鋅離子溶解進(jìn)入電解質(zhì)。

-銅片上氣泡產(chǎn)生是因?yàn)殡娊赓|(zhì)中的氫離子在正極發(fā)生還原反應(yīng)，生成氫氣。

-電動(dòng)勢(shì)可以通過(guò)測(cè)量銅電極和鋅電極之間的電勢(shì)差來(lái)計(jì)算。

2.應(yīng)用題：

一節(jié)1.5V的干電池，如果其電動(dòng)勢(shì)為1.5V，求電池內(nèi)部的電阻。

答案：

根據(jù)電動(dòng)勢(shì)公式E=V-Ir，其中E是電動(dòng)勢(shì)，V是電池兩端電壓，I是電流，r是電池內(nèi)阻。假設(shè)電池兩端電壓為V，則r=(E-V)/I。由于題目未給出具體電流值，無(wú)法直接計(jì)算內(nèi)阻。

3.推理題：

如果一個(gè)原電池的負(fù)極是銅，正極是鋅，電解質(zhì)溶液是稀硫酸，請(qǐng)推斷電池的工作原理和電極反應(yīng)。

答案：

電池工作原理：銅作為負(fù)極，鋅作為正極，銅失去電子成為銅離子進(jìn)入溶液，鋅獲得電子成為鋅離子。電子從銅流向鋅，形成電流。

電極反應(yīng)：負(fù)極（銅）：Cu→Cu2?+2e?；正極（鋅）：2H?+2e?→H?↑

4.計(jì)算題：

一個(gè)原電池的電動(dòng)勢(shì)為1.2V，如果外電路電阻為5Ω，求電池的輸出功率。

答案：

輸出功率P=I2R，其中I是電流，R是外電路電阻。電流I可以通過(guò)歐姆定律I=E/(R+r)計(jì)算，其中r是電池內(nèi)阻。由于題目未給出內(nèi)阻，無(wú)法直接計(jì)算輸出功率。

5.應(yīng)用拓展題：

設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證原電池的電動(dòng)勢(shì)與電解質(zhì)濃度之間的關(guān)系。

答案：

實(shí)驗(yàn)步驟：

1.準(zhǔn)備兩個(gè)相同的原電池，其中一個(gè)使用稀硫酸，另一個(gè)使用濃硫酸。

2.使用電壓表測(cè)量?jī)蓚€(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)。

3.記錄不同濃度電解質(zhì)溶液下的電動(dòng)勢(shì)值。

4.分析電動(dòng)勢(shì)與電解質(zhì)濃度之間的關(guān)系。教學(xué)反思與改進(jìn)親愛(ài)的小伙伴們，今天咱們來(lái)聊聊這節(jié)課的教學(xué)反思。教學(xué)是一個(gè)不斷探索和改進(jìn)的過(guò)程，我希望通過(guò)反思，我們能一起找到更好的教學(xué)方式。

1.教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)：

在講解原電池原理時(shí)，我發(fā)現(xiàn)有些同學(xué)對(duì)于電極反應(yīng)的理解還不夠深刻。在未來(lái)的教學(xué)中，我打算通過(guò)更多的實(shí)例和動(dòng)畫演示，讓學(xué)生更直觀地看到電子的流動(dòng)和氧化還原反應(yīng)的過(guò)程。比如，可以用動(dòng)畫展示鋅和銅電極在電解質(zhì)中的變化，讓學(xué)生看到鋅片逐漸溶解，銅片上氣泡產(chǎn)生的全過(guò)程。

2.學(xué)生參與度：

在課堂討論環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)部分同學(xué)參與度不高，可能是因?yàn)樗麄儗?duì)原電池原理不感興趣或者不太懂。為了提高學(xué)生的參與度，我計(jì)劃在未來(lái)的教學(xué)中，設(shè)計(jì)一些與生活實(shí)際相關(guān)的案例，讓學(xué)生感受到化學(xué)知識(shí)與生活的緊密聯(lián)系。同時(shí)，我會(huì)鼓勵(lì)學(xué)生提出問(wèn)題，培養(yǎng)他們的提問(wèn)能力和批判性思維。

3.實(shí)驗(yàn)操作：

在實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié)，有些同學(xué)在操作過(guò)程中不夠細(xì)心，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。為了提高實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性，我將在未來(lái)的教學(xué)中，更加詳細(xì)地講解實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)，同時(shí)，我會(huì)讓實(shí)驗(yàn)操作成為學(xué)生分組合作的一部分，通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作來(lái)提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和效率。

4.作業(yè)反饋：

在批改作業(yè)時(shí)，我發(fā)現(xiàn)有些同學(xué)對(duì)于計(jì)算題的理解不夠深入，可能是因?yàn)閷?duì)電動(dòng)勢(shì)和電壓的概念混淆。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我將在未來(lái)的教學(xué)中，通過(guò)更多的練習(xí)題和課