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《原电池的工作原理》教案

一、课标解读

1．内容要求

了解原电池的工作原理；

2．学业要求

能分析、解释原电池的工作原理，能设计简单的原电池。

二、教材分析

从学科核心知识看，新课程更加注重发挥学科核心知识的认知发展功能，例如对原电池和电解池工作原理要求中，新课标描述为：“认识电解在实现物质转化和能量储存中的具体应用”。学科核心知识是学生学科能力的基础，知识只有变为自觉主动的认识角度和认识思路才能转化为学科能力和学科素养。

从学科核心观念看，新课程更加注重化学的学科价值观。在学业要求中，新课标对电化学的应用中，未局限于金属防腐的传统素材，更关注到自然环境和社会生活中的能源利用问题，让学生利用所学知识分析和解决真实情境下的化学问题，以凸显学科价值，彰显社会情怀。此外，相比于旧课标，新课程更加关注学生的迁移能力，将具体技能要求移入学业要求中，例如：“能设计简单的原电池和电解池”，利用所学知识分析解释熟悉的或简单的事物，由已知推测未知，是创新能力的核心要素和典型表现。

学情分析

通过初中化学和高中化学必修模块的学习，学生已经了解了氧化还原反应的知识，也已经初步认识到原电池的功能即将化学能转化为电能，选修中又学习了热化学和电解的知识，从物质的反应、微粒的运动、能量的转化等各个角度，为原电池的学习奠定了基础。但原电池内容涉及到发展学生对氧化还原反应、微粒观的认识发展以及分析体系中化学反应的基本思路的培养，这些都会对学生的认知发展带来障碍。虽然关于原电池的知识难度从必修到选修阶段是一个螺旋上升过程，但是由于学生关于电化学知识的欠缺、受到物理学知识的影响以及对语言的错误理解，导致学生存在一定的认知障碍。例如，如何认识电极材料与电极反应物的关系、电解质溶液与电极反应物的关系？如何认识原电池中氧化反应、还原反应分开进行？怎样从微观视角分析原电池中微粒的运动与反应？

四、素养目标

【教学目标】

1．掌握原电池的概念和盐桥电池的工作原理；

2．学会设计原电池；

3．体会盐桥电池的优点和应用

【评价目标】

1.通过体验化学能转化为电能的探究过程，诊断学生对原电池工作原理的掌握程度；

2.通过对单池原电池与盐桥原电池的设计对比，学会比较、评价设计方案；

3.通过自主探究根据现象设疑，根据疑问求解的模式，诊断并发展学生的证据推理能力与模型认知素养。

五、教学重点、难点

教学重点：了解原电池的工作原理，能够写出电极反应式和电池反应方程式。

教学难点：①原电池中盐桥的作用分析②从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。

六、教学方法

原电池

原电池

教学思路

八、教学过程

环节

教师活动

学生活动

温故知新

【新课导入】在我们日常生活当中我们的很多活动依靠电池为我们提供能量。大家看一下，这是常见的一些电池。我们在必修2中已经学习了把化学能转化为电能的装置原电池，那我们已经学习过的原电池是否能投入到实际应用中呢？今天我们就继续来研究有关原电池的相关知识。首先我们来回顾一下原电池的基础知识，请大家看投影（PPT）。

【提问】在这里面是三、四、五这三个装置构成了原电池。大家再来思考一下，其他装置不能形成原电池的原因是什么？

【小结】通过这位同学的介绍，我们熟悉了在这里要想形成一个原电池，结合我们高一的研究我们可以知道必须得满足这样几个条件：首先应该是以一个自发的氧化还原反应作为基础，从装置上来讲，他应该是有活泼性不同的两个电极，两个电极应该分别插入到电解质溶液中形成闭合的回路。

【提问】下面我们就以装置五为例来复习一下铜锌原电池的工作原理。

回顾已学知识，完成学案

【思考回答】第三个属于原电池，还有第四个和第五个。

【思考回答】在第一个和第二个中它没有用两种活动性不同的金属或一种金属和能导电的非金属做电极；第二个石墨和硫酸不发生反应；第六个，电解质溶液一般是盐类溶液不会是有机溶液；第七个是没有形成闭合回路；

【书写】电极反应式和总反应式。

再探单液电池

【教师提问】下面大家预测一下，装置五在工作的时候会产生哪些实验现象？

【过渡】大家同不同意他的看法？那事实上是不是这样呢？下面呢我们就通过实验来验证一下。

【演示实验1】

将锌片和铜片分别用夹子夹好与电流表串联，再同时放入盛有CuSO4溶液的烧杯中。

根据所学知识和所观察的实验现象完成表格：

【问题1】为什么电流会逐渐减小？

【小结】由此我们就可以看到像我们刚才那样简单的原电池是没有办法向外输出持续稳定的电流的。实际上大家刚才看到的这个现象就是装置五这个电池工作的最终结果，由此可以看出这样的原电池不能投入到实际应用当中。那我们来思考一下他不能投入实际应用的原因是没有得到稳定的电流，在这我们同时也发现这个电池不能持续稳定工作的原因就是锌片上有铜析出。

【思考回答】电流表指针发生偏转；铜片表面有铜析