高中二年级上学期化学《原电池工作原理》教学设计

原电池工作原理一、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【学习目标】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、教学过程【回顾旧知】(1)有关的实验现象①锌片逐渐溶解，铜片逐渐加厚变亮，硫酸铜溶液颜色变浅；②电流表的指针发生偏转，装置中的能量变化是化学能转化为电能。(2)电极名称和电极反应①锌电极为负极，发生氧化反应，电极反应式是Zn－2e－=Zn2＋；②铜电极为正极，发生还原反应，电极反应式是Cu2＋＋2e－=Cu；③电池总反应的离子方程式是Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu。(3)电子流动方向和电流方向①外电路：电子由锌电极经过导线流向铜电极，电流由铜电极流向锌电极；②内电路：阳离子移向铜电极(正极)，阴离子移向锌电极(负极)。(4)原电池构成的条件：具有活动性不同的两个电极，二者直接或间接地连在一起，插入电解质溶液或熔融电解质中，且能自发地发生氧化还原反应。一、原电池的工作原理1、概念：将化学能转化成电能的装置叫做原电池。

【提出问题】这种原电池，如果用它做电源，不但效率低，而且时间稍长电流就很快减弱，因此不适合实际应用。这是什么原因造成的呢？有没有什么改进措施？

【思考与讨论】盐桥是将热的饱和的KCl或NH4NO3溶液和琼脂倒入U形管中(注意不要产生裂痕)，并浸泡在饱和的KCl或NH4NO3溶液中;琼胶的作用是防止管中溶液流出;K+和Cl-能在胶冻内自由移动。

【实验4-1】

将装置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的CuSO4溶液用一个盐桥连接起来，然后将锌片和铜片用导线连接，并在中间串联一个电流表，观察现象。取出盐桥，观察电流表的指针有何变化？

【思考与讨论】

1.双液原电池工作时，电子在导线中的运动方向是怎样的？阴离子和阳离子在电解质溶液中的运动方向是怎样的？

2.原电池中的两个半电池一个发生氧化反应，另一个发生还原反应。试分别写出两个电极上的反应及总反应的离子方程式。

盐桥的作用

(1)形成闭合回路；

(2)平衡电荷，使溶液呈电中性；