高中化学 专题五 电化学问题研究 5.1 原电池教案 苏教版选修6

高中化学专题五电化学问题研究5.1原电池教案苏教版选修6课题课时课程基本信息1.课程名称：高中化学专题五电化学问题研究5.1原电池教案

2.教学年级和班级：高一年级（1）班

3.授课时间：2022年9月15日上午第二节课

4.教学时数：1课时核心素养目标1.培养学生的科学探究能力，通过实验操作和数据分析，让学生体验科学探究的过程。

2.提升学生的科学思维，引导学生运用化学原理解释原电池的工作原理，培养逻辑推理和批判性思维能力。

3.增强学生的社会责任感，使学生认识到电化学在能源、环保等领域的应用，激发学生对科学技术的兴趣和责任感。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在进入本节课之前，已经学习了基础的化学概念，如原子结构、化学反应、电解质溶液等。他们应该已经具备一定的化学实验技能，能够进行简单的化学实验操作和观察。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

高一学生对化学学科普遍持有好奇心，对实验操作尤其感兴趣。他们在学习上具有一定的逻辑思维能力，能够理解抽象的概念。学生的学习风格各异，有的学生偏好通过实验来直观理解知识，而有的学生则更倾向于通过理论学习来深入理解。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

本节课涉及到的原电池原理较为复杂，学生可能会在理解电极反应、电势、电动势等概念时遇到困难。此外，电化学实验的复杂性和精确度要求较高，学生可能在实验操作中遇到实验误差处理、数据记录和分析的挑战。对于一些理论理解较弱的学生，可能难以将实验现象与理论概念联系起来。教学资源-化学实验器材：原电池实验装置（铜电极、锌电极、盐桥、导线、烧杯、电极夹等）

-软硬件资源：多媒体教学平台、电脑、投影仪

-信息化资源：原电池工作原理的动画演示、实验操作步骤的视频

-教学手段：实验操作演示、小组讨论、课堂提问教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对原电池的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道电池是什么吗？它在我们生活中扮演着什么角色？”

展示一些日常生活中使用的电池图片或视频片段，让学生初步感受电池的魅力或特点。

简短介绍原电池的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.原电池基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解原电池的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解原电池的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍原电池的组成部分，如电极、电解质、盐桥等，并使用图表或示意图帮助学生理解。

3.原电池案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解原电池的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的原电池案例进行分析，如丹尼尔电池、伏打电池等。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解原电池的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用原电池解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与原电池相关的主题进行深入讨论，如“原电池在能源领域的应用”或“原电池的设计与创新”。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对原电池的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调原电池的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括原电池的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调原电池在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用原电池。

7.课后作业布置（5分钟）

目标：巩固学习效果，拓展学生的知识面。

过程：

布置课后作业：让学生撰写一篇关于原电池的短文或报告，内容可以包括原电池的历史、原理、应用以及未来的发展趋势。

要求学生结合课堂所学，提出自己的见解和创新思路。

教学过程中，教师应密切关注学生的学习情况，适时调整教学策略，确保每个学生都能跟上教学进度，并在学习过程中获得成就感和兴趣。拓展与延伸六、拓展与延伸

1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《电化学基础与应用》：这本书详细介绍了电化学的基本原理和应用，包括原电池、电解池等，适合学生深入理解电化学知识。

-《化学实验与探究》：该书中的实验部分涵盖了电化学实验，如原电池的组装、电动势的测量等，有助于学生通过实验加深对电化学概念的理解。

-《化学与生活》：这本书从日常生活的角度介绍了化学知识，其中包括电化学在食品保存、能源利用等方面的应用，可以激发学生对化学的兴趣。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-学生可以尝试设计自己的原电池，使用不同的金属和电解质溶液，观察和记录电池的电动势变化，分析不同因素对电池性能的影响。

-通过互联网资源，学生可以查找有关新型原电池的信息，如燃料电池、太阳能电池等，了解电化学在新能源领域的应用前景。

-鼓励学生参与学校的科学俱乐部或实验室活动，参与电化学相关的科研项目，通过实际操作提升实验技能和科学探究能力。

-学生可以阅读关于电化学在环境治理方面的文章，如电解水处理重金属污染、电化学沉积去除水中悬浮颗粒等，了解电化学在环境保护中的作用。

-学生可以探索电化学与生物学结合的领域，例如电化学传感器在生物医学检测中的应用，了解电化学在其他学科中的交叉应用。作业布置与反馈作业布置：

1.完成教材中关于原电池原理的相关习题，巩固对电极反应、电动势等概念的理解。

2.设计一个简单的原电池实验方案，包括实验目的、材料、步骤和预期结果。

3.查阅资料，了解至少两种新型原电池的类型、工作原理和应用领域，撰写简短的报告。

作业反馈：

1.及时批改学生提交的作业，确保每位学生都能得到个性化的反馈。

2.对于习题部分，重点检查学生对基本概念的理解和应用能力，对于错误，明确指出并解释正确答案。

3.对实验方案，评估学生的实验设计能力和创新思维，提出改进意见，如实验步骤的合理性、安全注意事项等。

4.对于报告部分，检查学生是否准确描述了新型原电池的信息，并能够结合实际应用进行分析。

5.通过课堂提问、小组讨论等形式，及时了解学生在作业中遇到的问题，并进行针对性的辅导。

6.鼓励学生在课后相互交流作业，促进同学之间的学习和互助。

7.定期总结作业中的常见错误和难点，在下一节课上进行讲解和讨论，帮助学生克服学习障碍。典型例题讲解1.例题：已知锌电极浸入ZnSO4溶液中，铜电极浸入CuSO4溶液中，两电极间用盐桥连接，构成原电池。求该原电池的标准电动势E。

解答：根据电池反应：Zn(s)+Cu2+(aq)→Zn2+(aq)+Cu(s)

标准电极电势：E°(Zn2+/Zn)=-0.76V，E°(Cu2+/Cu)=0.34V

原电池的标准电动势E=E°(Cu2+/Cu)-E°(Zn2+/Zn)=0.34V-(-0.76V)=1.10V

2.例题：在铜锌原电池中，如果铜电极的质量在1小时内减少了1.2g，求电池产生的电能（假设电池反应的摩尔数为0.01mol）。

解答：铜的摩尔质量为63.55g/mol，因此1.2g铜的物质的量为1.2g/63.55g/mol=0.0189mol

根据电池反应：Zn(s)+Cu2+(aq)→Zn2+(aq)+Cu(s)

电子转移的摩尔比为1:2，所以电子的物质的量为0.0189mol×2=0.0378mol

电池产生的电能为电能=电子的物质的量×法拉第常数×电压

假设电池电压为E=1.10V，法拉第常数为F=96485C/mol

电能=0.0378mol×96485C/mol×1.10V≈3906J

3.例题：在银锌原电池中，锌电极的质量在2小时内减少了5g，求电池的效率（假设电池反应的摩尔数为0.05mol）。

解答：锌的摩尔质量为65.38g/mol，因此5g锌的物质的量为5g/65.38g/mol=0.0767mol

电池的效率=实际产生的电能/理论产生的电能

理论产生的电能=0.0767mol×96485C/mol×电压

假设电池电压为E=1.10V

实际产生的电能=0.0767mol×2×96485C/mol×E

电池的效率=(0.0767mol×2×96485C/mol×E)/(0.0767mol×96485C/mol×E)×100%=100%

4.例题：在一个由铁和铜组成的原电池中，已知铁电极的电极电势为-0.44V，铜电极的电极电势为+0.34V，求该原电池的标准电动势。

解答：原电池的标准电动势E=E°(Cu2+/Cu)-E°(Fe2+/Fe)

由于铁和铜的标准电极电势已