原电池的工作原理+教学设计+-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

-1-【教材版本】人教A版【单元】原电池课题原电池的原理【课程标准】原电池原理与氧化还原反应相关知识、化学反应与能量知识紧密联系，通过认识原电池，理解化学科学与社会/科技和生活的重要联系，是化学基本知识、基本理论与实际生活相结合的最好体现，同时体现了时代性和创新性。【学科素养】宏观辨识与微观探析：宏观上通过学生对锌铜原电池的实验现象的观察，得出有效实验信息加以分析；微观角度理解原电池工作原理，拓展氧化还原反应思维。科学探究与创新意识：通过实验探究，初步体验有序、全面、敏锐观察实验现象的方法，并能准确地用语言描述，尝试对现象进行分析、归纳，培养初步的科学探究能力。科学精神与社会责任：通过对单液电池的探究分析，改进普通原电池装置，正确理解盐桥在电化学中的应用。理解科学认识来源于实践的科学精神，科学认识的方法之一是定性与定量相结合。【教学目标】1.通过原电池实验，认识电极反应、电极材料、离子导体、电子导体是电池构成的四个基本要素，能设计简单的原电池；2.在分析铜锌原电池的过程中，逐渐建立原电池的系统分析思路；能根据电极反应、电流方向或离子的移动方向判断原电池的正极和负极。【教学重难点】重点：原电池的工作原理；电极反应的分析和表征。

难点：原电池思维模型的建构。【教学方法】【教法】：启发讲授法问题引导法归纳演绎多媒体辅助教学【学法】：小组合作交流自主归纳【导学过程】【情境引入】同学们观看实验，盐水风扇，风扇为什么能转起来？首先，请同学们根据ppt图示，回顾高一所学原电池的基本工作原理。【学习任务1】回顾“已学原电池”讨论：以Zn-Cu-CuSO4溶液原电池为例，回顾原电池的基本组成及其工作原理。学生：思考、讨论。演示实验1：Zn-Cu-CuSO4溶液原电池（单液原电池）实验。实验现象：几分钟后，锌片被红色物质覆盖，铜片上有红色物质析出，电流表读数不断减小。提问1：锌片上的红色物质是什么？为什么锌片上有红色物质生成？学生：锌与CuSO4溶液直接接触，发生置换反应。提问2：Cu2+在锌片上得电子会导致什么后果？学生：铜在锌表面析出后，与CuSO4溶液一起形成原电池，产生的电流并没有经过电流表，所以电流表的读数不断减小。当锌片表面完全被铜覆盖后，相当于两个电极都是铜，已不能发生原电池反应，所以最后没有电流产生。提问3：如何避免Cu2+在锌片上得电子，提高原电池能量转化效率?学生：锌片不能伸入CuSO4溶液中。【学习任务2】改进原电池装置引导学生建构将“单液原电池”改进为“双液原电池”的模型。演示实验2：利用“盐桥”的双液原电池实验。实验现象：电流弱，但比较稳定。教师介绍：（1）盐桥：通常是将浸泡了饱和KCl溶液的琼胶装在U型管中。（2）特点：1.盐桥中的K+、Cl-可以自由移动；2.琼胶起到固定作用，防止KCl溶液直接流出来；3.离子只出不进。提问4：盐桥中有电子流过吗？学生：没有。提问5：两溶液中的离子能通过盐桥吗？学生：不能，两溶液中SO42-浓度不变。提问6：盐桥中K+和Cl-的移动方向？学生：K+向正极移动，Cl-向负极移动。提问7：盐桥有什么作用？学生：（1）沟通内电路，形成闭合回路；（2）提供离子，保持两溶液电中性；（3）提高能量转化效率。思考的讨论：分别写出两个电极上的反应及总的离子方程式?学生：负极(Zn)：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）正极(Cu)：Cu2++2e-=Cu（还原反应）总反应：Zn+Cu2+=Zn2++Cu【学习任务3】构建原电池思维模型思考的讨论：绘制反映原电池工作原理的示意图，并小组交流。示意图要求包括以下内容：1.注明原电池的组成；2.标明氧化反应和还原反应发生的区域；3.标明电子的运动方向和阴离子、阳离子的迁移方向。学生：讨论、思考、绘制（如下图所示）。【总结】原电池的工作原理：原电池正负极的判断：【板书】一、原电池的工作原理1.原电池的构成条件2.电极方程式的书写3.单液Cu-Zn原电