4.1.1原电池的工作原理 教学设计-2023-2024学年高二下学期人教版（2019）化学选择性必修1.docx

4.1.1原电池的工作原理教学设计-2023-2024学年高二下学期人教版（2019）化学选择性必修1

学校

授课教师

课时

授课班级

授课地点

教具

课程基本信息

1.课程名称：4.1.1原电池的工作原理

2.教学年级和班级：2023-2024学年高二下学期人教版化学选择性必修1

3.授课时间：待定

4.教学时数：1课时

本节课将结合人教版化学选择性必修1教材，详细介绍原电池的工作原理，使学生了解原电池的构成、反应过程及其在实际应用中的重要性。通过讲解、实验演示和课堂练习，帮助学生掌握原电池的基本概念和原理，为后续学习打下坚实基础。

核心素养目标分析

本节课旨在培养学生的科学思维与创新意识，通过探究原电池工作原理，提升学生的观察、分析和解决问题的能力。同时，强化学生的实践操作能力，通过实验操作加深对化学原理的理解。此外，注重培养学生科学态度与社会责任，激发学生对化学科学的兴趣，培养学生的环保意识和可持续发展观念。

教学难点与重点

1.教学重点

-原电池的概念与构成：重点讲解原电池的定义、组成部分（如电极、电解质等）以及各部分的作用，使学生能够明确原电池的基本结构。

-原电池的工作原理：详细讲解原电池中氧化还原反应的进行过程，包括电子流动方向、电极反应类型等，例如锌-铜原电池中锌的氧化和铜的还原反应。

-原电池的电动势：解释电动势的概念，以及如何通过原电池的构成材料计算电动势，例如通过标准电极电势表计算电动势。

2.教学难点

-电极反应的判断：学生往往难以判断在原电池中哪个电极发生氧化反应，哪个电极发生还原反应。例如，在锌-铜原电池中，需要强调锌为负极（氧化反应），铜为正极（还原反应）。

-电子流动方向的确定：学生对电子流动方向的掌握存在困难，需要通过实验演示和动画模拟帮助学生理解电子从负极流向正极的过程。

-电动势的计算与理解：电动势的计算涉及到电极电势的概念，学生可能难以理解其物理意义和计算方法。可以通过具体实例，如使用标准氢电极作为参考电极，来解释电动势的计算过程。

-原电池与化学能转化为电能的关系：学生可能难以理解化学能是如何转化为电能的，可以通过原电池的工作机制和能量转换的示意图来帮助学生突破这一难点。

教学资源准备

1.教材：人教版化学选择性必修1，确保每位学生都有教材或复印的相关章节资料。

2.辅助材料：准备原电池工作原理的动画视频、相关图表和电极反应示意图，以及标准电极电势表。

3.实验器材：准备锌片、铜片、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液、盐桥、导线、电流表等实验材料，确保实验安全有序进行。

4.教室布置：将教室分为实验操作区和理论学习区，确保实验区和理论学习区的桌椅排列便于学生操作和讨论。

教学流程

1.导入新课（5分钟）

通过提问学生日常生活中所熟悉的电池应用，如手机电池、电动车电池等，引导学生思考电池是如何工作的。接着展示一个简单的原电池模型，让学生观察并猜测其工作原理，以此激发学生的好奇心和探究欲望。

2.新课讲授（15分钟）

-讲解原电池的基本构成：介绍原电池的组成部分，包括两个不同材料的电极和一个电解质。通过展示锌-铜原电池的实物图和示意图，让学生理解各部分的作用。

-分析原电池的工作原理：详细讲解电子从负极流向正极的过程，以及电极上的氧化还原反应。举例说明在锌-铜原电池中，锌失去电子被氧化，铜获得电子被还原。

-解释电动势的概念：介绍电动势的定义，并解释如何通过电极电势差计算电动势。举例计算锌-铜原电池的电动势。

3.实践活动（10分钟）

-分组实验：将学生分成小组，每组进行锌-铜原电池的组装实验。让学生亲自操作，观察电子流动和电流表的变化。

-实验观察：指导学生记录实验现象，如电极的颜色变化、电流表指针的偏转等。

-实验讨论：引导学生根据实验结果，讨论原电池的工作原理和电动势的计算方法。

4.学生小组讨论（10分钟）

-讨论原电池中电极反应的判断：让学生分析不同金属电极与电解质溶液反应时，哪个电极发生氧化反应，哪个电极发生还原反应。

-探讨电子流动方向：学生根据实验观察到的电流表指针偏转方向，讨论电子的流动方向与电流方向的关系。

-分析电动势与能量转换：学生讨论原电池是如何将化学能转化为电能的，以及电动势在能量转换中的作用。

5.总结回顾（5分钟）

通过提问的方式，让学生回顾本节课学到的内容，包括原电池的构成、工作原理、电动势的计算等。教师对学生的回答进行点评和补充，强调重难点，确保学生理解透彻。

本节课通过导入、讲授、实践、讨论和总结等环节，使学生系统地掌握了原电池的工作原理和电动势的计算，以及化学能向电能的转化过程。通过实验和实践活动的结合，提高了学生的动手能力和科学思维能力。

教学资源拓展

1.拓展资源

-相关化学历史：