第四章 第一节 第1课时 原电池的工作原理教学设计2022 -2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修1

原电池的工作原理——选择性必修1第四章第一节第1课时一、教学内容分析1.课标分析价值-观念：价值-观念：社会观知识-技能：原电池知识-技能：原电池工作原理（2）教学策略知识-技能：原电池工作原理原电池构成要素思维-方法：模型认知知识-技能：原电池工作原理原电池构成要素思维-方法：模型认知（3）学习活动建议知识-技能：双液电池的构成和工作原理知识-技能：双液电池的构成和工作原理思维-方法：模型认知科学探究（4）情境素材建议（5）学业要求知识-技能：原电池工作原理设计简单原电池思维-知识-技能：原电池工作原理设计简单原电池思维-方法：模型认知2.教材分析教材内容教学内容分析过程选择性必修1目录从知识储备来看，学生已经掌握了氧化还原反应和单液原电池的工作原理，这为本节课的学习奠定了理论基础。章引言说明原电池的概念——化学能转化为电能的装置；化学能与电能的直接转化需要通过氧化还原反应在一定的装置中才能实现。章节标题：原电池→原电池的工作原理知识-技能：单液原电池的工作原理知识-技能：双液原电池的工作原理原电池的构成、设计简单原电池思维-方法：模型认知科学探究证据推理二、学情分析1.关于内容学习的现有水平分析学生现有水平学生能达到的效果从能力水平来看，他们具备一定的实验观察能力、比较归纳能力以及实验设计能力。能通过观察实验现象，推测化学本质；能通过比较单液原电池和双液原电池，分析双液原电池的工作原理，并归纳简单原电池的构成要素，设计简单原电池。从知识储备来看，他们已经掌握了氧化还原反应和单液原电池的基本原理，这为本节课的学习奠定了理论基础。能根据单液原电池原理，类比推理得到双液原电池的工作原理。2.关于内容学习的发展需求分析知识-技能类思维-方法类价值-观念类1.能说出双液原电池的工作原理并书写电极反应方程式。2.能设计简单原电池。1.能通过观察双液原电池装置的现象推测原电池工作原理。2.建构原电池模型，并能根据原电池模型设计简单原电池。体会化学能转化为电能对生产、生活的意义。3.关于内容学习的困难障碍分析学生的困难障碍分析教师对策观察、记录实验现象等方面的能力不够全面，往往会遗漏信息。教学中教师要充分发挥引导作用，抛出问题让学生的思路更明了，运用旧知分析新的实验现象，提高学生的逻辑思维能力。分不清原电池的正负极以及正负极的反应类型。分析原电池的工作原理时，教师要设置台阶，层层递进。三、教学与评价目标1.教学目标（1）板块一：通过回顾单液原电池工作原理，初步认识双液原电池。（2）板块二：通过观察并分析实验现象，归纳双液原电池的工作原理。（3）板块三：能建构原电池模型，并设计简单原电池。2.评价目标（1）板块一：通过回顾单液原电池构成及工作原理，发展学生对原电池的认识水平。（2）板块二：通过观察并分析双液原电池装置产生的现象，准确说出双液原电池的工作原理并正确书写电极反应式和电池反应方程式。（3）板块三：通过对单液原电池和双液原电池原理、构成要素的归纳，诊断并发展学生建构原电池模型并设计简单原电池的能力。四、教学重点与难点1.教学重点（1）进一步了解双液原电池的工作原理（2）书写电极反应式和电池反应方程式2.教学难点（1）原电池正负极的区分与电极反应式的书写（2）原电池模型的建构五、教学流程教学环节教学评活动设计意图板块一再会单液原电池情境与问题：我们在必修中已经学过了锌铜单液原电池，你能说出它的工作原理吗？1.请说出该原电池的正、负极2.写出电极反应式和电池反应方程式通过回顾已学知识，加深对原电池的认识，并引出双液原电池。【师】提问单液原电池的正、负极以及电极反应和电池反应方程式。【生】回忆单液原电池的工作原理。【师】根据学生的回答总结单液原电池工作原理，提出双液原电池。【评价任务】通过回顾单液原电池工作原理，发展学生对原电池的认识水平。板块二剖析原电池原理情境与问题：观察锌铜双液原电池装置1.描述实验现象2.从实验现象中可以得到什么结论？1.以学生为主体进行实验探究，学生通过观察实验现象并推测实验结论，树立学生证据推理意识和培养学生科学探究和收集证据的能力。2.通过与已学知识对比，加深学生对原电池的理解，发展学生旧知联系新知的能力。【师】播放实验视频，解释实验装置：将置有锌片的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。【生】观察实验现象，推测从现象中可能得到的结论。【师】对学生的回答作出反馈，通过与单液原电池的比较，归纳出双液原电池的工作原理。（1）实验现象：①锌片溶解,铜片加厚变亮;②流表指针发生偏转;③CuSO4溶液的颜色变浅（2）原电池原理把氧化反应和还原反应分开进行,还原剂在负极上失去电子发生氧化反应,电子通过导线流向正极,氧化剂在正极上得到电子发生还原反应。（3）原电池电极及电极反应特点电极反应：负极：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）正极：Cu2++2e-=Cu（还原反应）总反应：Zn+Cu2+=Zn2++Cu①负极为电子流出极,相对活泼,通常是活动性较强的金属或某些还原剂,电极被氧化,发生氧化反应。

②正极为电子流入极,相对不活泼,通常是活动性较差的金属或非金属导体,一般是电解质溶液中的氧化性强的离子被还原或电极上附着物本身被还原,发生还原反应。

（4）电子流动方向和电流方向①外电路电子由负极经过导线流向正极,电流由正电极流向负电极。

②内电路带正电荷的阳离子移向正极,带负电荷的阴离子移向负极,即“正正负负”。=3\*GB3③盐桥中盐桥中含饱和KCl溶液,K+移向正极,Cl-移向负极。【师】提问如何根据原电池原理，比较金属活动性强弱。【生】思考并回答老师的问题。【师】对学生的回答做出反馈，并进一步总结比较方法。【评价任务】准确说出双液原电池的工作原理并正确书写电极反应式和电池反应方程式。板块三建构原电池模型情境与问题：结合单液原电池和双液原电池，提问原电池的构成要素有哪些？1.通过对单液原电池和双液原电池的归纳总结，建构原电池模型，发展学生模型认知的思维方法。2.通过建构的原电池模型设计简单原电池，提高利用模型进行实验设计的能力。【师】提问构成原电池的要素有哪些？【生】结合单液原电池和双液原电池，总结简单原电池的构成要素。【师】对学生的回答作出反馈，并进行总结。简单原电池的构成条件:①活泼性不同的两个电极；②形成闭合回路；=3\*GB3③电极插入电解质溶液；=4\*GB3④能自发进行的氧化还原反应。【师】给出例子让学生判断是否能形成原电池。①活泼性不同的两个电极可以不可以②电极插入电解质溶液可以不可以③形成闭合回路可以不可以【生】判断老师给出的例子是否能构成原电池。【师】对学生的回答作出反馈。【师】请学生以2FeCl3+Cu＝2FeCl2+CuCl2为依据,设计一个简单原电池。【生】根据老师的要求设计原电池，包括确定正负极材料、电解质溶液等。【师】作出反馈，并给出设计思路。【评价任务】通过归纳原电池构成要素，诊断并发展学生建构原电池模型并设计简单原电池的能力。六、板书设计原电池的工作原理正极正极：Cu2++2e-=Cu（还原反应）负极：Zu负极：Zu2+-2e-=Zu（氧化反应）（旧知）再会单液原电池锌铜单液原电池总反应：总反应：Zn+Cu2+=Zn2++Cu电极反应与电池总反应电极反应与电池总反应（新知）科学探究（新知）科学探究证据推理电子流动方向电子流动方向和电流方向金属活动性强弱判断金属活动性强弱判断（应用）模型认知（应用）模型认知建构原电池模型建构原电池模型→设计简单原电池七、教学反思1.教学设计反思教学设计分为三个板块，分别是“再会单液原电池”“剖析原电池原理”和“建构原电池模型”，三个板块之间为递进关系，环环相扣，逐步深入，能够很好的体现课标当中“能分析、解释原电池的工作原理，设计简单原电池”的要求，并且通过实验现象推导结论，然后建构模型，体现证据推理与模型认知的化学核心素养。教学目标与课标要求比较统一，是基于学生已有基础、困难障碍、发展需求等推理提炼得到的，并且每个教学目标都有相应的评价目标和评价任务，能更好的检验教学目标的落实情况。在教学内容方面，主要是进行理论的讲解，应用涉及的不多，如利用原电池原理判断金属活动性等，这一部分还可以继续扩展深入。并且，教学内容不够丰富，略显单一，这个部分还要多想想。2.教学过程反思本次教学主要是对板块二的讲解，教学过程中首先是观察视频当中的实验现象，通过实验现象来推导结论，在这个活动中有与学生的互动，但互动略显尴尬；然后是对原电池工作原理的推导总结，这个部分是一环扣一环的，在教学过程中该部分的逻辑推导相对清晰，但有些繁琐，很多知识点不断重复提到。最后是引出板块三“建构原电池模型”，但过渡略显生硬，还可以继续推敲。3.存在问题反思（1）运用教学语言不够熟练，出现了几次停顿和口误，这是不应该的，说明对教学内容还不够熟悉，理解还不够到位。（2）板书不是太美观，字迹和原电池画的一般。（3）讲课过程中语速过于平缓，没有起伏，情感不够饱满。（4）所讲内容还不够深入。（5）与学生互动少，略显尴尬。4