高中化学-原电池教学设计学情分析教材分析课后反思

教学设计

必修n第二章化学反应与能量

第二节化学能与电能

第1课时原电池

一、教学目标分析

(1)知识与技能

①学生通过实验探究认识原电池的工作原理和构成条件，初步形成原电池概念。

②能够写出电极反应式和电池反应方程式。

(2)过程与方法

学生通过对化学能转化为电能的学习，体验科学探究的过程，理解科学探究的意义，

理解科学探究的基本过程和方法，初步养成科学探究的能力。

(3)情感态度与价值观

学生通过探究化学能转化为电能的奥秘，提高学习化学的兴趣和热情，体验科学探究的

艰辛与喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。

二、教学重难点

原电池的工作原理和构成条件是本节课的教学重点，其中原电池的工作原理是难点。

三、教学过程

(-)创设问题情景，引导学生建立新思维

1、创设问题情景，引入课题

(1)多媒体呈现停电后的相关图片，引导学生电能对我们生活的重要性，激发学生的

学习兴趣。

(2)引导学生讨论分析火力发电的利与弊，提出问题：能否将化学能直接转化为电能？

怎样实现这个转变？引入课题。

(二)师生互动，传授新知

1、采用问题引导，实验探究，动画模拟，讨论交流，归纳总结等方法。

(1)设置阶梯式问题，对学生进行探究思路引导：

问题1：氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能转化为热能，再经过一系列能量

转换环节才能转化为电能。那么要使氧化还原反应释放的能量不经过热能，而

直接转化为电能，所要解决的第一问题是什么？(电子的定向移动形成电流)

问题2：若将氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，那么，怎样架设桥梁使电子从

还原剂区域转移到氧化剂区域，同时形成电流？

问题3：怎样知道所架设的桥梁中有电子流过？如何从电学角度考虑仪器选择和组装

问题？

通过这些问题,既可以帮助学生理解实验设计的思路和实验操作的原理，顺利完成实验:

又可以培养学生质疑问难的精神，掌握质疑问难的方法，提高质疑释疑能力。

（2）实验探究：原电池及其原理

将学生分为两组，进行实验探究，观察实验现象并记录，小组成员根据每组实验设置的

问题，进行交流讨论，列出自己的想法。

［投影实验内容］

实验序号实验1实验2

实验步骤锌片插入稀硫酸铜片插入稀硫酸

实验现象

思考问题问题1:反应中哪种物质失去电子？哪种物质得到电子？

寻找答案问题2：Zn是通过什么途径将电子转移给溶液中的酎的？

问题3：怎样想办法让这种电子的转移变成电流？

组内交流

列出想法

实验序号实验3实验4

实验步骤将锌片和铜片用导线连接，平行插将锌片和铜片用导线连接，插入盛有稀硫

入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象。酸的烧杯中，在导线之间接入灵敏电流

计，观察现象。

实验现象

思考问题问题1反应中哪种物质失去电子？哪种物质得到电子？

寻找答案问题2电子从Zn到溶液中H+经历了哪种途径？

问题3导线在这个过程中起到什么作用？

问题4电流计在这个过程中起什么作用？

组内交流

列出想法

通过学生的实验操作及能实验现象的观察，发现实验③和实验④中化学能直接转化为电

能。并对实验结果进行探讨交流，要将化学能直接转化为电能，必须将氧化反应和还原反应

在不同区域进行，同时架设桥梁，使电子从还原剂区域转移到氧化区域，形成电流。将化学

能转化为电能的装置，叫做原电池。这样做不仅培养学生的实验动手操作及分析观察能力，

而且通过实验说话，避免了教师教学上单调性。

［动画模拟］铜锌电池的工作原理

通过具体生动的动画，将学生看不见的微观世界宏观化，从而帮助学生明确原电池的化

学原理，学生归纳，共同完成：

（1）电极反应式和总反应方程式：

锌片：Zn—2e=Zn2+（氧化反应）

铜片：2H'+2e-=H2t（还原反应）

2+

总反应式：Zn+2H=Zn+H2t

（2）原电池中的电极名称：

负极：电子流出的一极（如上述原电池中的锌片）

正极：电子流入的一极（如上述原电池中的铜片）

2、教材中“构成原电池的条件”这一讨论题，问题过于空泛，考虑到学生的知识迁移

能力和概括能力还不是很强，单纯的讨论可能会无从谈起。因此，我在这部分内容教学时,

主要采用实验探究法。把学生分三大组，共九个实验，第一组4个实验，第2组3个实验,

第三组2个实验，每组都是对比实验。通过本组实验装置是否产生电流，若不能产生，与铜

锌原电池对比，分析可能的原因；若能产生，也与铜锌原电池对比，有什么共同点，从而得

出原电池的构成条件之一。

［投影实验内容］

实验序号第一组实验①②③④

实验装置

aH2SO1MH2SO]aHuSOsnILSOi

①②③④

实验现象

实验结论

实验序号第二组实验⑤⑥⑦

实验装置MLMl

MlMB

HSO,CuSO脐液酒精

⑤⑥⑦

实验现象

实验结论

实验序号第三组实验⑧⑨

实验装置

aZnZmnp—(D—

HzSO.H2SO.

⑧⑨

实验现象

实验结论

根据学生的实验结果，引导学生分析总结原电池的构成条件。

第一组：实验①、②不产生电流，③和④产生电流，不同点在于实验①和②中电极的金

属活动性相同，而实验③和④中电极的金属活动性不同，从而得出原电池的构成条件之一：

有两种活动性不同的金属（或非金属单质）作电极。

第二组：实验⑤和⑥能产生电流，而⑦不产生电流，不同点在于实验⑤和⑥中电极插入

到电解质溶液中，而⑦中电极插入到非电解质溶液中，得出原电池构成条件之一：电极材料

要插入电解质溶液中。

第三组：实验⑧产生电流，而实验⑨不产生电流，不同点在于实验⑧形成闭合电路，而

实验⑨没有形成闭合电路，得出原电池的构成条件之一：两极相连形成闭合电路。通过小组

间的交流，师生共同归纳总结：原电池的构成条件。

（三）课堂反馈

适当的课堂练习一方面是学生对本堂课学习情况的反馈，同时使学生对所学知识巩固加

深。为此，使用多媒体展示，根据条件组合原电池。

（四）实践活动

在完成上述内容后，将课本后面的家庭小实验一一水果电池的制作，移到课本中，培养

学生实践创新能力。从正逆两个方面锻炼学生对原电池构成条件的应用，而且达到学以致用，

使学生觉得化学就在我们身边，从而激发学生学习兴趣，启迪学生思维。

（五）课堂小结

一堂课接近尾声时，适当的课堂小结是必要的，它不仅仅是本节教学知识的回放，还可

将本节课知识贯穿联系起来，起到画龙点睛的作用。

（六）作业布置（课本P.38“科学探究”课本P.42.1）

适当的课后作业既有助于教师对学生情况的掌握，也有利于学生加深对所学知识的应用。

（七）板书设计

教学上适当的板书是有必要的，它不仅是本节课所学知识的概括，更重要是能突出重点，

解决难点，使所学知识条理化、系统化。

第二节化学能与电能

一、化学能与电能的相互转化

1.火力发电的过程

燃烧蒸汽发电机

化学能---------►热能,—»机械能电能

2.原电池：将化学能转化为电能的装置。

锌片：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）

铜片：2H'+2e-=H2t（还原反应）

2+

总反应式：Zn+2H=Zn+H2t

3.原电池的构成条件

①有两种活动性不同的金属（或非金属单质）作电极。

②电极材料都插入电解质溶液中。

③两极相连形成闭合电路。

评价内容

评价方

评价等级

式评价项目

ABCD

对本节课知识的兴趣浓厚较浓厚一般弱

本节课独立思考的习惯强较强中弱

自评

自信心体验到学习成功的愉悦多较多一般少

理解别人的思路,与同伴交流的意识好较好一般弱

在知识、方法等方面获得收获的程度高较高一般低

本节课发言的次数多较多一般少

同伴互

本节课发言的质量好较好一般差

评

本节课课堂练习的正确性高较高一般低

有时分

上课听讲的专心程度专注教好一般

心

参与教学活动的程度高较高一般低

师评课堂发言反映出的思维深度强较强一般弱

课堂发现问题的角度多较多一般少

课堂发现问题的能力强较强一般弱

课堂学生学习效果量表

评价说明：在评价等级下打“J”，相应的栏只选一项。

学情分析

本节课是在氧化还原反应及化学反应与热能学完的基础上进行的教学，学生已经具备了学习

本节内容的知识基础；又通过上学期的学习，学生也具备了一定的分析问题、解决问题的能力。

对于中上等程度的学生来说，整体上难度不大，这部分学生应该能够很好的掌握，但对于程度偏

下的学生来说，可能存在一些困难。为此在教学过程中须让学生动手、动脑、参与归纳，并在学

习的过程中帮助学生查漏补缺，从而使学生达到对旧知识的复习，实现由未知向已知、由浅入深

的转化。进而学生会了解并掌握原电池的工作原理及构成条件。

效果分析

学习效果评测结果:

一、自评：

1.对本节课知识的兴趣：A48人，B2人，C人，D人。

2.本节课独立思考的习惯：A45人，B4人，C1人,D人。

3.自信心体验到学习成功的愉悦：A_48.一人，B2一人,C____一_人_，D______人。

4.理解别人的思路，与同伴交流的意识:A46人，B4人,C人，D人。

5.在知识、方法等方面获得收获的程度:A48人，B2人,C人,D人。

二、同伴互评：

1.本节课发言的次数：A46人,B_4—人,C______人,D____人___。

2.本节课发言的质量：A48人，B2人，C人，D人。

3.本节课课堂练习的正确性：A48人，B2人，C人，D人。

三、师评：

1.上课听讲的专心程度：A48人,B_2_人,C—人,D___—_人。

2.参与教学活动的程度：A48人，B2人，C人，D人。

3.课堂发言反映出的思维深度：A48人，B2人,C人,D人。

4.课堂发现问题的角度：A47人,B_卷_人,C____—人，D___一_人。

5.课堂发现问题的能力：A46人，B3人，C1人，D人。

注：本班共50人。

效果分析：

从学生测评结果中可以看出学生对本节课有着浓厚的兴趣，学生在学习过程中始终保持着积

极的态度和活跃的思维，能够很好的交流归纳，并能得到正确的结论，呈现出了很好的学习

效果。但是，在课堂发现问题和独立思考方面，有个别学生还存在不足，还需要课下单独辅

导。

教材分析

本节教材是人教版化学必修2第二章第二节的教学内容，是电化学中的重要知识。初中

化学已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在选修模块“化学反应原理”

中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量。该节内容既是

对初中化学相关内容的提升与拓展，又为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。该节分为

两课时教学，本课为第一课时。通过本课的学习，能使学生清楚地认识原电池的工作原理和

构成条件，初步形成原电池的概念，并能够写出电极反应式和电池反应方程式。

评测练习

课堂练习：

1,下列哪些装置能产生电流，形成原电池？

HSO(aq)酒精

24H2SO4(aq)CuSO4(aq)

(1)(2)(3)

CuSO4(aq)CuSO4(aq)H2SO4(aq)

(4)⑸⑹

2.下列关于原电池的叙述中正确的是（）

A.原电池能将化学能转变为电能

B.原电池负极发生的电极反应是还原反应

C.原电池在工作时其正极不断产生电子并经外电路流向负极

D.原电池的电极只能由两种不同的金属构成

3、如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的

向烧杯中央滴入CuSO,溶液，片刻后可观察到的现象是（）

A.铁圈和银圈左右摇摆不定；

B.保持平衡状态；

C.铁圈向下倾斜；

D.银圈向下倾斜；

课后检测：

1.对于原电池的电极名称叙述有错误的是（）

A.发生氧化反应的为负极

B.正极为电子流入的一极

C.比较不活泼的金属为负极

D.电流的方向由正极到负极

2.下面是四个化学反应，你认为理论上不可用于设计原电池的化学反应是（）

A.Zn+Ag2O+H,O=Zn(OH)2+2Ag

B.Pb+PbO?+2H2S0l=2PbS0,+2H2

C.Zn+CuSOt^Cu+ZnSO।

D.C+CO22co

3.茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工

作者研制出以铝合金、PlFe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中（）

①铝合金是正极②铝合金是负极③海水是电解液④铝合金电极发生还原反应

A.②③B.②④C.①@D.①④

4.下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气泡的是（）

5.有甲、乙两位学生均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均使用镁片与铝

片作电极，但甲同学将电极放入6mol•HfO,溶液中，乙同学将电极放入6mol-r1

的NaOH溶液中，如下图所示。

（D写出甲池中正极的电极反应式：

正极：。

（2）写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式：

负极：o

总反应的离子方程式：o

（3）如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金

属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出活动性更强，而乙会判断出

—活动性更强（填写元素符号）。

（4）由此实验，可得到如下哪些正确结论？（）

A.利用原电池反应判断金属活动顺序