w第四章化學反應與電能第1課時原電池的工作原理【教學目標】宏觀辨識與微觀探析：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。能正確判斷原電池的正極和負極，會書寫其電極反應式。（二）變化觀念與平衡思想：1．進一步理解化學能與電能的相互轉化.2．認識從簡單原電池發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）科學態度與社會責任：1.掌握原電池原理的基本應用。【教學重點、難點】原電池原理【教學準備】w學生準備：1.復習氧化還原反應相關知識2.回顧高一所學習的原電池內容教師準備：1.教學媒體、課件2.儀器準備：原電池儀器、靈敏電流計鹽橋、燒杯、玻璃棒、濾紙等。3.藥品準備：硫酸溶液、硫酸鋅溶液、氯化鉀溶液等。【教學方法】.自主學習、分組討論、活動探究、動手實驗【教學過程】w.w.w.k.s.5.u.c.o.m教師活動學生活動設計意圖播放關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就，它在我們生活中也有廣泛應用，比如手機、電腦中使用的電池就是鋰電池，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，為了讓其更好的為生活服務，今天我們就來學習《原電池原理及應用》，了解原電池是如何工作的。板書：第一節原電池一．原電池原理觀后思考，聽講使學生初步認識化學反應的重要性以銅鋅原電池為例講解工作原理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，氧化反應和還原反應分別在兩個電極上發生還原反應提問學生有關的實驗現象，并引導學生回答電極反應式學生回顧知識，結合教師的講解積極回答實驗現象。①電流表指針偏轉②鋅片溶解③銅片上有銅析出以學生熟悉的化學反應為理論基礎，便于學生接受知識【提出問題】：構成原電池的條件是什么？【講解】①活潑性不同的兩個電極②電解質溶液或熔融電解質③構成閉合回路④自發的氧化還原反應學生通過原理講解和原電池裝置圖來回答問題通過尋找構成原電池的條件，讓學生對構成原電池的知識進行深化【提出問題】：針對實驗室制取氯氣強調兩點：Zn+H2SO4==ZnSO4+H2可以設計成原電池嗎？寫出正負電極反應式并畫原電池裝置圖回答：可以構成原電池一名學生上黑板寫出正負電極反應式并畫出原電池裝置圖通過分析實例，從而實現知識的遷移應用【預測現象】：該原電池裝置能觀察到什么實驗現象？學生回答：（1）電流計指針發生偏轉（2）鋅片溶解（因為實驗時間較短，這個現象不好觀察）（3）銅片上有氣泡產生通過分析原電池反應，讓學生提高預測實驗的能力【實驗操作】：讓學生利用實驗儀器組裝原電池裝置并觀察實驗現象在實驗過程中教師指導學生實驗操作學生通過觀察實驗現象，得出結論后派代表回答問題：（1）電流計指針發生偏轉（2）鋅片溶解（因為實驗時間較短，這個現象不好觀察）（3）鋅片和銅片上均有氣泡產生通過進行實驗提高學生實驗能力，并通過實驗發現問題進而引出下一步所要講解的內容【提出問題】：通過實驗我們發現實際的實驗現象和預測的實驗現象并不相同，①這是什么原因造成的呢？②那一部分化學能轉化成什么能量散失？③應該怎樣能使化學能最大程度的轉化為電能？學生思考回答：由于鋅與硫酸溶液直接接觸，導致鋅片上也有氣泡產生，化學能轉化為熱能散失，讓鋅和硫酸不再接觸通過分析原因找到解決的辦法，可以在一定程度上提高學生解決實際問題的能力【講解】為避免鋅和硫酸接觸，應選擇兩個池子來構成原電池裝置。負極還是選擇鋅片；負極要插入的電解質溶液一般是與負極材料帶有相同金屬陽離子的可溶性鹽溶液，兩電極以導線相連。【提出問題】：①這樣的裝置構成原電池裝置了嗎？②怎樣才能構成原電池？③正極材料及電解質溶液如何選擇？學生回答：不是原電池裝置，因為沒有構成閉合回路；應使用鹽橋使兩個池子構成閉合回路；正極材料可以選擇銅片或者石墨電極，正極材料應該插入到稀硫酸的溶液中進一步明確構成原電池的條件，必須要構成閉合回路，四個條件缺一不可【講解】：鹽橋是一個裝有飽和KCl的瓊脂溶液，它可以起到構成閉合回路的作用【演示實驗】：組裝帶有鹽橋的原電池并連接靈敏電流計，插入鹽橋觀察現象，發現靈敏電流計指針偏轉，說明構成了閉合回路【學生實驗】：讓學生利用現有裝置組裝帶有鹽橋的原電池并觀察實驗現象在實驗過程中教師指導學生實驗操作學生小組實驗：組裝成帶有鹽橋的原電池后，只有在銅片上出現氣泡通過改變原電池裝置，避免了化學能轉化為熱能造成的能量損失【問題討論】：鹽橋的作用有哪些？給學生提示思考的方向學生在老師提示下回答：①構成閉合回路，形成原電池。②避免電極與電解質溶液直接反應，最大程度地將化學能轉化為電能。③鹽橋中的陰、陽離子定向遷移，使溶液保持電中性。通過分析討論，提高學生總結知識的能力【提出問題】：如何根據原電池原理來設計帶有鹽橋的原電池？依據氧化還原反應：Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag設計有鹽橋的原電池，寫出正負電極反應式并畫出原電池裝置【講解】分析氧化反應和還原反應，根據一般規則選擇電解質溶液和電極材料，并構成閉合回路學生上黑板書寫正負電極反應式負極：Cu－2e－===Cu2＋正極：2Ag＋＋2e－===2Ag通過分析討論，讓學生知道可以利用原電池原理來構成化學電源，進而引出下一個知識點的講解板書：二．原電池原理應用通過上一個例題的講解，引出原電池原理的第一個應用：1.設計化學電源【講解】設計原電池的方法思路①根據原電池總反應式確定正、負極反應式。②根據正、負極反應式選擇電極材料和電解質溶液。③要形成閉合回路(可畫出裝置圖)。學生認真聽講并對設計原電池的方法思路進行理解和記憶讓學生形成設計原電池的一般思路，把握一般規律，以不變應萬變【講解】原電池原理的三個應用：2.比較金屬活動性強弱一般是負極金屬的活動性較強，正極金屬的活動性較弱【提出問題】：上述兩個原電池中正負電極分別是？3.加快氧化還原反應的速率構成原電池的反應速率比直接接觸的反應速率4.金屬防護被防護的金屬做原電池的正極學生聆聽思考，回答：第一個原電池裝置中負極是鎂片，正極是鋁片；第二個原電池裝置中負極是鋁片，正極是鎂片引導學生形成具體問題具體分析的思維模式【課堂小結】：本節課學習了化學反應原理和帶鹽橋的原電池，利用原理學習了如何設計原電池并總結正負電極的判斷方法；知道了原電池原理的四個應用學生回顧本節課所學內容明確本節課的重點是原電池原理【講述】化學科學是一個充滿魅力的世界，未來的領域等待你們去探索發現，希望以后大家能使化學更好的為人類生活服務學生傾聽使學生體驗化學反應對造福于人類的重要，激勵學生投身化學的學習，樹立正確的科學態度和社會責任【實戰演練】下列有關圖甲和圖乙的敘述不正確的是A.均發生了化學能轉化為電能的過程B.Zn和Cu既是電極材料又是反應物C.工作過程中，電子均由Zn經導線流向CuD.相同條件下，圖乙比圖甲的能量利用效率高學生思考，回答及時檢測，鞏固本節課所學內容【布置作業】完成本節課學案達標檢測課后完成練習，進一步鞏固本節課所學內容【板書設計】第1節第1課時原電池原理及應用一．原電池原理1.定義2.正負電極反應3.帶有鹽橋的原電池二．原電池原理應用1.設計化學電源2.比較金屬活動性3.加快反應速率4.金屬防護w.w.k.s《原電池》（第一課時）學情分析

1.知識儲備：作為高二學生，在高一學習了氧化還原反應的基本知識和一些原電池的相關知識，對利用原電池原理及應用有了一定的知識基礎。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，對化學現象有較濃厚的興趣，思維也較活躍，有一定的小組合作經驗，這些學生也具備了一定的自主學習能力和分析解決問題的能力，為合作探究的教學設計打下了良好基礎。3.存在缺陷：學生做實驗的機會較少、基礎知識不夠扎實，所以在整個探究過程中，當學生的思維尚不成熟時，還需要教師有效的引導和啟發，適時適當的點撥，有目的有計劃地完成學習任務。【教學準備】學生準備：1.復習氧化還原反應和原電池相關知識。2.預習本節課所要學習的新知識。教師準備：1.教學媒體、課件2.編制“活動·探究”活動報告及學案。3.儀器準備：電池裝置、燒杯、玻璃棒、靈敏電流計、鹽橋等。4.藥品準備：配制硫酸溶液、硫酸鋅溶液、硫化鉀溶液。【教學方法】自主學習、分組討論、活動探究、動手操作實驗。動手.w

《原電池》（第一課時）效果分析這節課的設計就是讓學生學會原電池原理及其應用，重視學生三維目標的培養，突出重點，突破難點，目標達成度高，圓滿完成教學任務。本節教學目標有三個層次：1．掌握原電池原理分析思路，能根據電極反應、電流方向或離子移動方向等判斷原電池的正負極。2．能設計化學電池。3．知道如何利用化學反應提供電能，體驗化學對個人生活和社會發展的貢獻。一是讓學生掌握原電池原理，本節課是以探究式為主的新授課，采用以學生為主體，以教師為主導的教學模式。教師設計層層深入的問題驅動，包括小組討論、動手實驗等環節，在教師的點撥下學生順利完成簡單原電池實驗和帶有鹽橋的原電池實驗。從開始到結束，由于教師的精心設計，讓學生始終保持了濃厚的學習興趣，課堂氣氛活躍，學生有獨到見解，是一堂科學的、實用的、能給學生帶來持續性探究興趣的化學課。學生情緒高漲，合作交流、討論熱烈，發言積極，問題理解透徹，訓練到位，易錯點提示恰到好處，使學生能更好澄清模糊點。習題的處理非常靈活、科學，且逐步深入問題的本質，同時也培養了學生自主、合作探究科學真理的品質。多媒體的使用、學生的自主交流活動，都達到了較高的水平。二是學生在掌握了原電池原理的基礎上，總結歸納了判斷正負電極的一般思路，建立思維模型，學會知識的遷移運用，認識得到了整體上的升華和提升！采用講練結合的方式，目標達成度高，圓滿完成教學任務。課堂節奏的控制合理有序，時間把握準確到位，使學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。三是學生在知道原電池原理及應用的同時，體驗化學對個人生活和社會發展的貢獻。化學的魅力是無窮的，一堂課，一開始要能扣住學生的心弦，激起學生的學習興趣。從課題的引入——利用一段關于鋰離子電池的視頻將課堂氣氛調節的十分活躍。既引入了本節的主題，同時又使學生從更多角度體會化學科學與人類文明和社會發展的密切關系，提升學生對化學反應價值的認識，使學生對“利用化學反應造福人類”認識進一步具體化。《原電池》第一課時教材分析（一）地位和作用在必修課程中學生已經了解一些原電池的相關內容，這為本節教學奠定了基礎。本節教材以必修已學知識和課堂實驗觀察、分析為基礎，如第一個“思考與討論”。結合有關鋅銅原電池、直觀的實驗，引導學生描述該原電池的組成，分析金屬導線及電解質溶液中形成的電流、鹽橋的作用，以及在正極、負極上分別發生的還原反應和氧化反應，逐步梳理和理解銅鋅原電池的工作原理。引導學生從一種原電池的具體裝置抽象形成原電池的一般模型，要求學生既要靜態地認識原電池的構成，又要動態的了解其工作過程與原理。這時，應充分發揮語言、圖示和想象等形式在高級思維活動中的作用，實現用“思維中的具體”來把握原電池及其工作原理。作為化學選擇性必修一中化學反應與電能的第一節，本節承擔著對前面知識的回顧、總結以及深化，在原有的知識基礎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，并對后面所要學習的知識起到鋪墊作用，它是電化學學習的基礎知識也是核心內容。本節課內容對發展學生的邏輯推理能力，提高學生科學素養，培養科學探究能力，將理論應用于實踐，時間再回歸理論以及知識系統化及結構化的形成都起著重要作用。（二）知識框架《原電池》第一課時測評練習1.下列有關圖甲和圖乙的敘述不正確的是A.均發生了化學能轉化為電能的過程B.Zn和Cu既是電極材料又是反應物C.工作過程中，電子均由Zn經導線流向CuD.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，只起導電作用，B錯；這兩個裝置圖均為原電池裝置，均發生了化學能轉化為電能，A正確；兩裝置中均為Zn做負極，Cu做正極，電子由Zn經導線流向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.銅電極發生還原反應，其電極反應是2H＋＋2e－===H2↑D.取出鹽橋后，檢流計指針仍會偏轉，銅電極在反應前后質量不變解析：AZn做負極，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；銅電極上發生Cu2++2e-===Cu,C錯；取出鹽橋后，無法構成閉合回路，指針不偏轉，銅電極反應前后質量增加，D錯。實驗裝置ⅠⅡⅢ部分實驗現象a極質量減小，b極質量增大b上有氣體產生，c上無變化在導線中，電流從a極流向d極3．有a、b、c、d四個金屬電極，有關的實驗裝置及部分實驗現象下：由此可判斷這四種金屬的活動性順序是()A．a>b>c>d B．b>c>d>aC．d>a>b>c D．a>b>d>c解析：C[根據裝置Ⅰ可確定活動性：a>b；根據裝置Ⅱ可確定活動性：b>c；根據裝置Ⅲ可確定活動性：d>a。]4.某原電池總反應為2Fe3+＋2I-===2Fe2+＋I2，寫出該原電池中的正負電極反應式并畫出帶有鹽橋的原電池裝置。負極反應式是________________________；正極反應式是_________________________。先標總反應中的化合價，解析：找出氧化反應和還原反應，寫出反應式，負極：2I-－2e－===I2；正極：2Fe3++2e－===2Fe2+。5．現有如下兩個反應：(A)NaOH＋HCl=NaCl＋H2O(B)Cu＋2Ag＋=Cu2＋＋2Ag(1)根據兩反應本質，判斷能否設計成原電池：___________。(2)如果不能，說明其原因：_____________________。(3)如果可以，則寫出正、負極材料及其電極反應式和反應類型(“氧化反應”或“還原反應”)：負極：________，____________________，____________；正極：________，____________________，____________；若導線上轉移電子1mol，則正極質量增加________g，電解質溶液為________。解析：(1)只有自發的氧化還原反應才能設計成原電池，(B)是氧化還原反應且能自發進行。(3)根據電池反應式Cu＋2Ag＋=Cu2＋＋2Ag可知，Cu失電子作負極，負極材料是Cu，正極材料應是比銅還不活潑的金屬或導電的非金屬；Ag＋得電子，所以此電解質溶液只能為AgNO3溶液。答案：(1)(A)不能，(B)可以(2)(A)為非氧化還原反應，沒有電子轉移(3)CuCu－2e－=Cu2＋氧化反應碳棒、Ag、Pt、Au(任選一)2Ag＋＋2e－=2Ag還原反應108AgNO3溶液《原電池》（第一課時）課后反思化學的魅力是無窮的，一堂課，一開始要能扣住學生的心弦，激起學生的學習興趣。所以在課堂引入時，利用一段鋰電池的視頻將課堂氣氛調節的十分活躍。《原電池原理及應用》是高中化學中較為重要和難以理解的一個知識點，因為它涉及到金屬內電子的微觀運動過程，因此教學設計運用的是實驗?----?觀察?----?討論?----?推測?----?驗證的教學過程。在教學過程中，教師注重學生知識的逐步建構，首先通過銅鋅原電池來講解原電池原理等相關知識，提出將銅和鋅相連再與稀硫酸反應會有什么現象的問題，預測現象并進行實驗，引發學生的思考和探索興趣，預測現象與實際實驗現象不同，通過引導學生如何解決出現的問題來引出鹽橋原電池，接下來通過老師的演示實驗，觀察到現象，再經過老師的解釋后學生了解了鹽橋原電池的原理，再讓學生自己動手做相關的實驗，觀察現象再用老師所講解的原理來解釋實驗現象，讓學生從本質上宏觀的視角上理解了原電池的原理，這整個過程就是一個完整的知識的建構過程，讓學生一步一步從低層次到高層次的理解掌握知識。另外，教學過程中，老師多次進行實驗（包括教師演示實驗、學生實驗）、觀察、提問、討論、解釋以及習題都是教師施給學生的刺激和強化，加強學生的知識的理解和掌握程度。教師教學過程中，以教師為主導，以學生為主體，讓學生自主地參與知識的獲得過程，并給學生充分的表達自己想法的機會。學生對原電池的工作原理有神秘感和探索欲望。要充分利用學生的好奇心和求知欲，設計層層實驗和問題情境，使學生在自主實驗、積極思考和相互討論中自己發現問題、分析問題和解決問題。本節課的不足與缺憾是每個小組人數太多，以至于不能使每個學生更好的參與到動手組裝儀器中來，由于受學校教學條件和設施的限制，實驗室儀器嚴重缺乏和破舊，不能準備出更多套儀器。總之，本節課實際課堂中基本按照設計進行，知識的傳授、理解與鞏固，學生動腦、動手、動嘴，雙邊、多邊活動，交流研討，自主探究，都達到了理想目標；另外，更科學的解決了習題的層次問題：例題、練習、課上鞏固、課下練習、課下鞏固及作業的多層次問題，有