4.1原电池《盐桥原电池及改进创新》教学设计高二上学期化学人教版选择性必修1
4.1原电池++教学设计+2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
《原电池》教学设计课题原电池课型新授课章节第四章第一节教材版本2019年人教版高中化学选修第一册一．教材分析该内容为2019年人教版选修第一册第四章《电化学》第一节《原电池》的内容。
该内容是《化学2》基础上的加深与提高，是高中化学的重要基础理论之一，是前一节论述的补充和完善。
从反应物之间电子转移角度看，原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用。
该节进一步介绍原电池的组成和工作原理，通过对原电池中闭合电路形成过程的分析，引出半电池、盐桥、内电路、外电路等概念。
“原电池”的内容在化学必修2和选修4《化学反应原理》中均有涉及，电化学知识是高中化学学科基本结构中的重要组成部分，是氧化还原反应、化学反应中的能量变化、水溶液离子反应等知识的综合应用，对培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力具有重要作用。
二．学情分析现阶段的学生在知识层面已经具有如下储备：1.氧化还原反应的本质；2.单液原电池的形成条件和工作原理。
而在能力层面已经具有如下水平：1.能够根据氧化还原设计简单的单液原电池；2.能够根据单液原电池的工作原理，写出简单的单液原电池的电极方程式，能判断电极、电子流动、电流方向等；3.具有一定的发现问题、解决问题的能力，对实验中发现的问题，用不同的方式去解决具有浓厚的兴趣。
因此现阶段，通过实验探究，探究单液原电池的缺陷及改进，从而进一步探讨双液原电池，逐层深入，提高学生原电池的认知与分析问题能力、解决问题的能力，从而培养学生化学核心素养。
三．化学核心素养分析本课题以实验探究作为突破，围绕着原电池的工作原理，单液原电池的弊端及改进，设置问题，逐步衍生出双池，最后建构双液原电池的模型，并在此基础上进行深度的迁移应用。
学生在教师的引领下，进行分组探究实验，发现问题、解决问题，对原电池的原理进行深层次的探究，学生的思维也随之进入高阶思维，将所学知识进行情境的迁移与实际应用，构建问题解决认知模型，形成化学核心素养，落实“育人为本”的根本要求和“立德树人”的根本任务。
4.1.1寻求稳定高效的化学电源教学设计2023-2024学年高二化学人教版2019选择性必修1
第四章第一节原电池（第一课时）寻求稳定高效的化学电源一、课标呈现认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。
了解原电池的工作原理。
二、教学内容分析1.内容分析在必修课程中学生已经了解，将锌片、铜片置于稀硫酸中并以导线连接起来可以组成原电池，这为本节教学奠定了基础。
但是，对于大多数学生来说，双液电池在装置和工作原理方面都比单液更加复杂，这会导致一些学生产生困惑。
为此，本节基于真实情境引发问题，设计实验进行探究解决问题，引导学生逐步认识和理解原电池的工作原理及其应用。
2.素养呈现通过观察铜-锌单液原电池驱动小风扇，发现并提出问题：(1)该装置中发生了哪些能量转化？(2)在正极、负极上分别发生了什么反应？(3)衰减的原因可能是什么？(4)你能否设计防止电流衰减的装置？通过问题的分析与解决，由单液电池过渡到双液原电池，认识盐桥因素对双液原电池性能的影响。
通过双液原电池的设计助力原电池思维模型的建构，逐步形成证据推理与模型建构，科学探究和创新意识等化学核心素养。
再通过对影响双液原电池电流大小因素的探究，逐步建构和发展对生活中的交换膜电池的设计与工作原理的认识，体现化学学科科学价值和社会责任。
三、学情分析通过必修教学内容的学习，学生已经具备一定的电化学基础知识、实验观察与探究和分析问题与解决问题的能力。
但知识迁移能力、发散思维和创新思维能力等方面有待培养和提高。
因此本节课需要重点引导学生认识双液原电池原理、探究影响双液原电池电流大小的因素，建构原电池的思维模型。
四、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要素，初步建立原电池的认知模型。
2.通过对铜-锌单液原电池驱动小风扇存在问题分析与解决，认识双液原电池中的盐桥的作用和工作原理，完善原电池思维模型，并能用化学符号表征双液电池所发生的的电极反应与电池反应。
3.通过对影响双液原电池电流大小因素的探究，逐步建构和发展对生活中的交换膜电池的设计与工作原理的认识。
4-1-2原电池原理的应用教学设计2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
-讲授：用于解释原电池的基本概念、原理和应用。
-讨论：通过小组讨论，让学生探讨原电池的构成条件和实际应用。
-案例研究：分析具体的电池案例，如手机电池、电动汽车电池等，以加深学生对原电池应用的理解。
-项目导向学习：设计一个小型原电池制作项目，让学生亲自动手，将理论知识应用于实践。
-在线工具：利用在线计算器或互动模拟工具，让学生实时观察电池的工作状态。
-实物模型：使用电池模型或实物电池，帮助学生直观理解电池的结构。
教学实施过程
1.课前自主探索
教师活动：
-发布预习任务：提供PPT、视频等预习资料，让学生提前了解原电池的基本概念。
-设计预习问题：提出问题，如“原电池是如何将化学能转化为电能的？”引导学生思考。
（1）运用多媒体动画演示原电池工作原理，直观展示电子、阳离子和阴离子的运动过程。
（2）列举生活中的原电池应用实例，如干电池、蓄电池等，引导学生认识原电池的实际意义。
（3）通过对比实验，让学生亲手操作，验证原电池的构成条件。
（4）讲解氧化还原反应的基本概念，引导学生理解氧化还原反应与原电池的关系。
教学方法与策略
教学资源拓展
1.拓展资源
-科普视频：关于原电池原理和应用的科普视频，如“原电池的工作原理”等。
-实验演示：在线实验演示平台，展示原电池的制作和测试过程。
-学术文章：关于原电池技术发展的学术文章，如“最新原电池技术的研究进展”。
-应用案例：提供原电池在不同领域的应用案例，如电动汽车、可再生能源等。
-互动模拟：在线互动模拟工具，让学生实时设计和测试原电池。
-帮助学生深入理解原电池的工作原理。
-通过实践活动培养学生的动手解决问题的能力。
4.1.1原电池教学设计2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
（5）习题训练：利用教学软件或纸质习题，进行针对性训练，巩固所学知识，提高学生的应用能力。
（6）反馈与评价：通过学生作业、实验报告和课堂表现等多种方式，及时了解学生的学习情况，给予针对性的反馈和评价，促进学生的持续发展。
清晰、准确地讲解原电池的基本概念、工作原理和组成部分。
突出原电池重点，强调原电池难点，通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。
互动探究：
设计小组讨论环节，让学生围绕原电池工作原理展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。
鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。
技能训练：
设计实践活动或实验，让学生在实践中体验原电池知识的应用，提高实践能力。
3. 学生可能遇到的困难和挑战：在学习了原电池的知识后，学生可能会对原电池的工作原理和各个组成部分的作用有一定的理解难度。他们可能会对电子转移过程和电化学反应的理解存在困难。此外，学生可能对电池的效率和容量的计算和应用问题感到困惑。
学具准备
Xxx
课型
新授课
教法学法
讲授法
课时
第一课时
步骤
师生互动设计
二次备课
4. 在随堂测试环节，我发现部分学生在回答问题时存在一定的困难，可能是因为对原电池知识点的掌握不够牢固。为了改善这一点，我计划在课堂上增加更多的知识点巩固和练习机会，帮助学生加深对原电池知识的理解。
5. 在课后作业环节，我发现有些学生完成的作业质量不高，可能是因为对原电池知识的理解不够深入。为了提高学生的作业质量，我计划增加对作业的指导和反馈，及时指出学生的不足之处并提供改进的建议。
教学反思与改进
在本次原电池的教学过程中，我注意到学生在理解原电池工作原理和实验操作方面存在一定的困难。为了在未来的教学中更好地提高学生的学习效果，我将进行以下反思和改进措施：
4.1原电池(第1课时)(教学设计)高二化学高效课堂(人教版2019选择性必修1)
第四章《化学反应与电能》教学设计第一节原电池的工作原理第一课时原电池的工作原理【互动试题1】下列装置能形成原电池的是()【答案】C【解析】A中酒精不是电解质溶液，所以无法发生自发的氧化还原反应；B中装置两电极没有活泼性的差异；C装置中满足原电池构成的条件，有活泼性不同的两级，电解质溶液，形成闭合回路同时形成自发的氧化还原反应；D装置中不能形成闭合的回路，故本题答案选C。
2.在铜锌稀硫酸原电池中，电子是怎样移动的？电子能否通过电解质溶液？如果不能，电流是如何形成的？【互动提示】由于金属锌比金属铜活泼，锌失去电子，电子通过导线流向铜片。
电子不能通过电解质溶液，在稀硫酸中H＋移向铜片，SO2－4移向锌片，阴阳离子定向移动形成电流。
二、新知预习请画出原电池的工作原理简图，标出电子、电流、离子的移动方向，并指出有何特点和规律？【导入】我们生活中无处不见电池的使用，户外运动检测的电子手表；、笔记本电脑很多家用电器都需要使用电池；还有近几年推行的环保交通工具，电动汽车，它的主要核心就是在电池的技术，那么大家知道电池的能量是如何转化的吗？【知识回顾】实验演示：将锌片和铜片分别用夹子夹好与电流表串联，再同时插入到盛有CuSO4溶液的烧杯中，如图所示：【问题1】观察两电极的现象，电解质溶液的现象及电流表的读数如何变化？【回答】①锌片逐渐溶解，铜片一级厚度再变大，颜色仍是红色；②CuSO4溶液颜色逐渐变浅；③电流表的指针发生偏转【问题2】电流表的指针发生偏转，思考其中的能量转化？【回答】指针发生偏转，说明产生了电流，在该装置中没有外加电源，只有两电极片与电解质溶液间的反应，所以，可以理解为化学能转化为电能。
【问题3】将化学能转化为电能，这种装置称为原电池，那么思考，原电池构成的条件有哪些呢？【回答】①活泼性不同的两级；②电解质溶液；③闭合的回路；④自发的氧化还原反应。
【问题4】思考原电池中电子流动方向和电流方向有何特点？【回答】①外电路：电子的移动：由负极（Zn片）→导线→正极（Cu片）。
人教版选修4 化学：4.1 原电池 教学设计1
《原电池（盐桥）》重难点创新设计教材分析及设计思想（1）教材结构——承接推进的关系在高一教材中，已有原电池、正极、负极、电极反应、电解质溶液的概念。
并要求学生基本理解这些概念。
（人教）选修4第四章第一节再次学习原电池，教材引入了盐桥等新概念。
与高一教材是承接、推进的关系。
（2）教材开发之一——为什么引入盐桥教材没有说明引入盐桥的原因，这对于理论学习是不利的。
本节课引入电视《寻秦记》，引发兴趣；在体验原电池实验时发现问题，从而使学生知晓引入盐桥的原因及其必然性。
（3）教程开发之二——盐桥的功能本节课师生以讨论对话的形式设计了实验，初步探讨了盐桥的功能；又设计了5个创新实验深化了对盐桥功能的认识。
（4）教材开发之三——发现、定义、转化问题在学生发现多个问题之时，我们要求学生在老师的引导下，把非专业问题定义为学科问题，把专业问题转化为学习任务；培养学生发现问题、转化问题的能力。
（5）情境脉络的开发由视频情境到单池原电池实验情境，由单池原电池实验情境到橘子实验情境，再由橘子实验情境到现代科技情境；这一丰富、多样的情境，不但引发学生兴趣，尤其引发学生思考并深化思考。
对轻松完成本节知识、深入理解本节知识，起着不可替代的积极作用。
教学目标（1）知识与技能：探究简单原电池的不足和改进；建立盐桥的概念、理解盐桥的作用；深化对原电池工作原理的理解。
（2）过程与方法：通过问题解决，体验实验探究。
经历观察实验、发现问题、分析问题、解决问题和设计实验的过程，习得多种手段获取信息的方法，并运用比较等科学思维方法进行评价。
（3）情感态度价值观：联系自然、生活、科技，感受自然中蕴含的智慧，体验化学创造的现代生活，感悟科技的力量。
教学重、难点重点：通过盐桥深化对原电池工作原理的理解。
难点：对盐桥的认识。
教学过程稀硫酸“硫酸发电”实验设计装置一装置二[演示]装置二接上电流表[提示]对比装置一、二的结构，从电流回路的角度找到改进的方法。
4.1原电池教学设计2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
3. 情感态度与价值观：
- 学生能够认识到原电池在现代科技和日常生活中的重要性，增强对化学科学的兴趣和热情。
- 学生能够理解科学知识对于解决能源和环境问题的重要性，增强社会责任感。
- 学生能够在团队合作中，培养良好的沟通能力和团队合作精神。
4.1原电池 教学设计 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1
课题：
科目：
班级：
课时：计划1课时
教师：
单位：
一、教学内容
本节课的教学内容来自于2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1的第四章第一节“原电池”。本节内容主要包括以下几个部分：
1. 原电池的定义：原电池是一种将化学能直接转换为电能的装置。
5. 教学课件：制作精美的教学课件，包括课程导入、知识点讲解、实例分析、互动环节等，以吸引学生的注意力，帮助学生更好地理解和掌握原电池的知识。
6. 互动环节材料：准备与原电池相关的案例或问题，用于课堂上的小组讨论、思考题解答等互动环节，激发学生的思考和参与度。
7. 作业布置：准备与本节课内容相关的作业题，包括选择题、填空题、解答题等，用于巩固学生对原电池知识的理解和应用能力。
三、重点难点及解决办法
重点：
1. 原电池的基本概念和组成
2. 原电池的工作原理
3. 原电池的类型及应用
难点：
1. 原电池工作原理中的氧化还原反应的理解
2. 原电池的能量转换机制
3. 原电池在不同环境下的性能变化
解决办法：
1. 针对重点1，通过具体的例子和实物展示，让学生直观地理解原电池的基本概念和组成。
4.1原电池教学设计及反思高二上学期化学人教版选择性必修1
教学设计创设情景，引发兴趣。
阅读教材，让学生习惯向文本学习。
复习单液原电池：1.通过选择题帮助学生回忆原电池的4个条件。
2.通过设计以及画图，引领学生用图示模型总结原电池的工作原理。
生活问题动图：国庆晚上，每个演员一个小LED屏，空中俯拍是一个大的显示屏幕。
教师解释：这个活动发硬件支持：移动电源。
化学的发展带来的进步。
认识电化学概念，了解本章主要内容1.下列装置图中能构成原电池的是（）2.请根据已学的原电池知识判断该反应：Zn + CuSO4= ZnSO4+ Cu能否设计成原电池？若能，请画出你的设计装置（方框内），注明电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式。
动手实验：水果电池连接一个音乐贺卡，声音忽大忽小。
原因猜想：可能电流不稳定。
在实验室还原，连接电流表测电流，电流确实不稳。
分析电流不稳定的原因，如何改进才能让电流稳定？ppt展示：电流显示器数字一直在变，实验后锌片发黑。
1．为什么锌片上发黑？2．怎样确定黑色物质是什么？3.实验体系没有碳元素，能产生炭黑吗？4.为什么电流表示数一直在变化？学生思考、讨论、判断、交流、选择问题评价实验中原电池的优缺点，设想改进原电池装置的方法？引导研究的办法：真实问题→化学问题→实验重现→观察现象→分析原因生活问题转化化学问题设计问题链，引导学生设计、改进装置,展示思考过程，培养观察、分析。
【研讨一】原电池的设计改进学习新知识：盐桥电池【研讨二】原因猜测：电池只有一部分按预设的导线转移电子，还有一部分在锌片上发生置换。
解决办法：拿出锌片，阻断反应。
新的问题：如何提供离子通道。
教材学习：阅读教材盐桥中离子移动方向和盐桥的作用是什么？阅读教材，请学生在ppt动图的帮助下，复述分析电子走向以及离子走向。
问题：为何选择ZnSO4为电解质溶液？你如何验证教材介绍的离子走向？1.引导学生从电荷平衡分析。
2.引导设计试管实验，验证离子3.介绍数字实验，钾离子探头和氯离子探头播放演示实验：以四要素模型分析盐桥电池的工作原理，解释盐桥电池能产生持续稳定的电流的原因？观看后引导学生回忆：单液电池，电流示数一直变化，不稳定。
4.1.1原电池(教学设计)高二化学同步备课系列(人教版2019选择性必修1)
科目
授课时间节次
--年—月—日（星期——）第—节
指导教师
授课班级、授课课时
授课题目
（包括教材及章节名称）
4.1.1原电池（教学设计）高二化学同步备课系列（人教版2019选择性必修1）
教材分析
本节课选自人教版2019选择性必修1，针对高二学生设计。主要内容为原电池的工作原理及应用。通过本节课的学习，学生能够理解原电池的概念，掌握原电池的工作原理，了解原电池在生活中的应用。课程设计注重理论与实践相结合，旨在培养学生的观察能力、思维能力和实践能力。
3.句：原电池通过化学反应产生电能，电子从负极流向正极，氧化剂在正极获得电子发生还原反应，还原剂在负极失去电子发生氧化反应，电解质为离子提供导电环境，电化学电池具有更高的能量密度和更稳定的输出电压，干电池和太阳能电池是常见的电池类型，电池在生活中的应用非常广泛。
板书设计：
一、原电池的概念
二、原电池的工作原理
2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：高二学生具有较强的逻辑思维能力和探究精神，对化学实验和实际应用有较高的兴趣。在学习风格上，他们更倾向于通过实际操作和案例分析来理解和掌握知识。
3.学生可能遇到的困难和挑战：在学习原电池的工作原理时，学生可能对电子的转移过程难以直观理解，导致对原电池的原理产生困惑。此外，学生在将理论知识应用于实际生活中的能力上可能存在不足，需要通过实例和实践活动进行引导和锻炼。
-干电池和太阳能电池的应用
-电池在生活中的应用
2.当堂检测（10分钟）
教师设计一些选择题和简答题，检验学生对本节课知识点的掌握情况。题目如下：
-选择题
a.原电池的主要功能是什么？
4.1原电池教学设计高二上学期化学人教版选择性必修1
高中化学人教版（2019）选择性必修1 第四章化学反应与电能第一节原电池第一节原电池教学内容分析1、教材分析本节课内容是以必修第二册第六章“化学能与能量”为基础，进一步介绍原电池的组成和工作原理，通过对原电池中闭合电路形成过程的分析，引出半电池、盐桥、内电路、外电路和电流衰减等概念，帮助学生对电化学的研究和应用范围形成一个概貌性的认识。
2、学情分析学生在必修第二册中学习了由锌、铜和稀硫酸溶液组成的简单原电池，初步了解了原电池原理。
本节课将学习带有盐桥的较复杂的原电池，进一步认识原电池的构成和反应原理。
盐桥原电池对学生而言不是一个普通的技术改进问题，而是一次思维模式的一个质的突破，盐桥原电池将氧化还原反应分隔在两个不同的区域进行，通过特定的装置实现电子的定向移动，形成持续、稳定的电流，提高原电池电流稳定性。
本节课的学习为学生认识原电池工作原理和原电池原理的实用性开发奠定基础。
教学目标1、通过原电池实验，认识原电池构成的基本要素，能设计简单的原电池。
2、在分析锌铜原电池的过程中，逐步建立原电池的系统分析思路，能建构原电池思维模型并运用思维模型分析其工作原理。
3、了解电池的发展史，能从能量视角、守恒视角和带电粒子运动视角分析电池的研发和利用，学习科学家严谨求实的科学态度，培养责任意识和创新精神。
教学重点：原电池构成的基本要素，原电池的工作原理教学难点：原电池思维模型的建构教学流程：教学过程：（1）组装原电池并完成实验，观察实验现象并填写下表。
电流表读数/mA 锌片 铜片 实验现象 20s 30s 40s结论（2）在学案上画出装置图，分析盐桥原电池的工作原理。
【归纳】从电流的大小与稳定性角度比较单双液原电池的优缺点 【思考与交流】 使用盐桥为什么电流强度变小？ 如何改进，增大电流强度？ 能否设计实验验证？组装原电池验证改进方案。
观察实验现象，分析装置的改进效果。
归纳总结盐桥原电池的工作原理。
小组讨论、交流，分析锌铜双液原电池存在的不足，思考改进的措施。
4.1.3原电池++教学设计++2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
第四章电化学基础第一节原电池第3课时燃料电池【教材分析】本节内容选自人教版选择性必修1第四章电化学，第一节《原电池》，本节课本上重点介绍了氢氧燃料电池的装置图、电极反应式、应用。
告知燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源。
工作时，燃料和氧化剂连续不断地由外部供给并在电极上反应，生成物不断的被排出，可以连续不断地提供电能。
还有许多种燃料电池没有逐一介绍。
【学情分析】学生在知识储备上，通过前面氧化还原反应的学习、原电池原理的学习、生活中常见电池的学习，学生具备了书写电极反应式的基础；在能力水平上，不同中电池的分析，锻炼出比较归纳能力和一定的实验操作能力；在心理特点上，他们有强烈的好奇心和求知欲，有利于新知识的学习。
而且，本节内容紧密联系实际，学生学习兴趣浓厚，具备了主动探究的原动力。
【教学目标】1.掌握燃料电池的工作原理2.正确书写常见的燃料电池的电极反应式【核心素养目标】1.科学探究与创新意识：通过实验科学制备氢氧燃料电池，锻炼学生设计实验能力和培养创新意识。
2.科学态度与社会责任：了解新型电池的环保及为人类生活带来的便利，培养学生向心科学、服务社会的责任意识。
3.证据推理与模型认知：根据氧化还原反应模型及配平原则进行电极反应式的书写。
【教学重难点】1.重点：燃料电池的电极反应式的书写2.难点：燃料电池的电极反应式的书写【教学用具】U型管、石墨棒、导线、直流电源（6V）、硫酸钠溶液、开关、水、酚酞【教学方法】讲授法、实验法、讨论法 【教学过程】 教学环节教师活动学生活动 设计意图导入新课 国产的氢能车服务于冬奥会的视频观看视频感受祖国的进步 氢燃料电池的原理表述述原理小组活动探究 根据视频中氢氧燃料电池原理的介绍，如何制作简易的氢氧燃料电池如何获得氢气和氧气？复述原理后，小组讨论，发表意见引发学生思考 设计实验 1. 用U 型管、石墨棒、导线、直流电源（6V ）、硫酸钠溶液组装、开关，组装成电解水的装置。
4.1原电池教学设计(表格式)高中化学人教版(2019)选择性必修1
原电池一、复习内容分析原电池与其他的能源相比有许多的优点，如能量转换率高，供能稳定可靠：可制成各种形状大小，不同容量、电压的电池及电池组：使用方便、易于维护，是现代生产、生活、国防中大量使用的一种能源。
正是由于这些原因，高考关于原电池的考题频频出现，电极反应方程式的书写更是考查的重点。
分析近年的高考试题，电极反应方程式的书写主要有两大类型：一电化学知识每年必考，近年来电化学的试题设计突出“理论联系实际，强调学以致用”。
注重以化工生产的真实过程为问题情境，以电化学知识为载体，将化学研究的基本思路与方法、基本概念与原理、重要物质的性质与应用巧妙的融合于试题中，考查考生应用实践能力。
二、学情分析学生已有氧化还原反应、金属活动性、电解质溶液等知识基础，且在必修二和选修四的学习中已经完成原电池的基本原理部分：具备一定的讨论分析、归纳总结的能力。
但是学生在解答新型原电池这类题时出现思维无序、知识综合能力缺乏、对细节的把握能力差等问题，得分率往往是偏低的。
三、复习目标及对应的结构水平1、掌握原电池的构成条件，理解原电池的工作原理、能正确判断电极名称、电子流向、电流方向、了解金属发生电化学腐蚀的原因（单点、多点结构）2、能根据电池装置、总反应方程式书写出电极反应和总反应方程式（关联结构）3、能够敏捷、准确地获取试题所给的相关信息，并与已知知识整合，在分析评价的基础上提高应用新信息的能力（抽象拓展结构）四、教学重难点重点：原电池基础内容（正负极、电子、电流、离子方向）的判断、反应原理等难点：能在具体的情景中整合新旧知识，正确书写电极和电池反应方程式五、教学方法环节4：原电池电极方程式的书写在书写原电池电极方程式的时候，首先判断正负极，抓住电极反应：负极氧化，正极还原，同时需要特别注意的是，要充分考虑到电解质溶液是否参与反应，从而确定电极反应产物（电极产物在电解质溶液环境中应稳定存在）。
两电极反应式相加，等于总反应方程式。
4.1原电池基本原理教学设计2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
- 发布预习任务：教师通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。例如，提供原电池原理的预习PPT和实验视频，要求学生预习相关概念和原理。
- 设计预习问题：围绕原电池原理，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考。例如，设计问题如“原电池是如何工作的？”、“原电池的反应过程中能量是如何转换的？”等。
2. 实验技能：学生能够通过实验观察和分析原电池的反应过程，掌握实验操作技能，并能够独立完成原电池的制作和测试。
3. 问题解决：学生能够运用原电池原理解决实际问题，如设计简单的电池电路，分析电池性能等，培养解决问题的能力。
4. 科学思维：学生能够运用批判性思维分析原电池的工作原理，探讨电池技术的未来发展方向，培养科学思维能力。
2. 观察评价：教师在课堂上观察学生的实验操作和课堂参与情况，了解学生的学习态度和能力。例如，教师可以观察学生在实验中的操作是否规范，是否能够正确记录实验数据，以及是否积极参与课堂讨论等。
3. 测试评价：教师在课堂上通过小测试，了解学生对原电池原理的掌握程度。例如，教师可以设计一些选择题、填空题或解答题，要求学生在规定时间内完成，并根据学生的答题情况来判断他们的学习效果。
教学方法/手段/资源：
- 讲授法：教师通过详细讲解，帮助学生理解原电池原理。例如，通过图解和实际应用案例，讲解原电池的工作原理和能量转换过程。
- 实践活动法：设计实践活动，让学生在实践中掌握原电池的原理和应用。例如，学生分组进行原电池实验，观察实验现象，并讨论实验结果。
- 合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。例如，学生在小组中共同讨论实验结果，并分享自己的观点和理解。
作用与目的：巩固学生在课堂上学到的原电池原理知识点和技能。通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。
4.1原电池++单元教学设计++2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
《原电池》单元教学设计引领性学习主题【研读课标找到依据】高中化学教学的指导思想确定应当以高中化学课程标准为依据，进而来确定单元教学内容和方法。
本单元对应课标为必修模块主题3 物质结构基础与化学反应规律，主题5 化学与社会发展和选择性必修模块主题1 化学反应与能量。
其具体内容如下：必修模块3.4 化学反应与能量转化：知道化学反应可以实现化学能与其他能量形式的转化，以原电池为例认识化学能可以转化为电能，从氧化还原的角度初步认识原电池的工作原理。
5.3 化学在自然资源和能源综合利用方面的重要价值：认识化学对于构建清洁低碳、安全高效的能源体系所发挥的作用，体会化学对促进人与自然和谐相处的意义。
选修模块1.3 化学反应与电能：认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用，了解原电池及常见化学电源的工作原理1.4 学生必做实验：制作简单的燃料电池。
【梳理教材准确定位】学生完成了化学反应与能量变化的学习，认识到化学能可以转化热能、光能等多种形式的能量。
人类可以通过控制条件，实现能量向有用的方向高效转化。
化学能向电能转化就是很好的教学主题。
如何实现化学能向电能转化、高效转化是值得学生学习与研究的内容。
原电池在高中知识体系、生产生活方面，科学研究领域均有重要作用与地位。
原电池教学内容涉及到化学必修2 第六章化学反应与能量第一节《化学反应与能量变化》和选择性必修1 第四章化学反应与电能第一节《原电池》。
课标关于《原电池》的教学内容与学业要求如下图（图1）：图1 2017 版高中化学课程标准《原电池》的教学内容与学业要求高二的学生已经具备认识原电池的工作原理和判断原电池装置的能力。
根据新课标要求，选择性必修对原电池在原理、装置、应用等层面都提出了更高的要求。
而这一要求则可以通过原电池的装置和原理来统摄和概括。
此本单元教学的大概念提取为《原电池》。
本主题单元横向教学活动基于情境——问题——活动——知识——素养模式进行的结构化课堂。
4.1原电池教学设计2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
本节课的核心素养目标旨在培养学生以下能力：能运用化学知识解释原电池的工作原理，理解电能与化学能之间的转化过程；通过实验探究，提高观察、分析和解决问题的能力；培养学生科学探究的精神，激发对化学学科的兴趣；以及在学习过程中，增强团队合作意识和表达能力，提升科学素养和创新能力。教学内容与课本紧密关联，注重理论与实践的结合，确保学生能够达到新教程所要求的核心素养目标。
4.1 原电池 教学设计 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1
主备人
备课成员
课程基本信息
1. 课程名称：4.1 原电池
2. 教学年级和班级：高二（1）班
3. 授课时间：2023-2024学年上学期，第3周，星期二第1节
4. 教学时数：45分钟
本节课将依据人教版（2019）选择性必修1的教材内容，围绕原电池的工作原理、种类和应用展开教学，通过实验演示和互动讨论，帮助学生深入理解原电池的化学原理，提高学生的实验操作能力和科学思维。
正极反应：2NH4+ + 2e- → NH3 + H2
整个电池反应方程式：Zn + 2NH4+ → Zn2+ + NH3 + H2
例题4：设计一个简单的原电池实验，验证电极电位差与电流的关系。
解答：
材料：铜片、锌片、稀硫酸、电流表、导线等。
步骤：
1. 将铜片和锌片分别插入稀硫酸溶液中，作为正负极。
2. 用导线将铜片和锌片连接，形成闭合电路。
⑤ 实验操作要点：电极材料的选取、电路的连接、实验现象的观察
板书设计：
1. 原电池的定义与组成
2. 原电池的工作原理
3. 电极电位的概念及其在原电池中的作用
原电池《盐桥原电池及改进创新》课件-高二化学人教版(2019)选择性必修1
“中国好教育环”节荆四楚：联实盟验“同探课究异，构解”决大问赛题
【思考】 实验开始之前： 请你预测引入盐桥后产生的电流比 单液原电池电流更大还是更小？
实验开始后： 1、观察并记录有盐桥时的实验现 象（电流表读数）。 2、取出盐桥后Zn片还反应吗？
“中国好教育环”节荆四楚：联实盟验“同探课究异，构解”决大问赛题
锌片 铜片 电流表
温度计 读数
？ 实际现象
逐渐溶解 也有气泡产生 有气泡产生 读数逐渐减小
溶液温度逐渐升高，
Zn片表面为什么会产生气泡？溶液
温度为何逐渐升高？
负极
若将该原电池作为实际电源，它存
在哪些缺陷呢？
Zn Cu 正极
稀H2SO4
“中国好教育环”节荆二楚联：盟原“电同池课实异验构现”象大再赛探究
（电子不下水）
正极
2H+ + 2e- = H2↑ 还原反应
阳离子
负极液
（离子不上“岸”）
阴离子 盐桥 阳离子
阳离子
正极液
沟通内电路，形成 闭合回路。
平衡电荷，使两电解 质溶液保持电中性。
“中国好教环育节”五荆：楚对联比盟分“同析课，异发构现”问大题赛
改进
单液原电池
盐桥原电池
【思考1】根据电流的变化情况，你能得出什么结论？
“中国好教环育节”荆七楚：联小盟组“实同验课，异合构作”大探赛究
1 现象：
锌片：不断溶解表面无气泡； 铜片：表面产生大量气泡； 电流：远远大于u形管盐桥原电池的电流。
2 原因分析：
将u形管盐桥换成琼脂块盐桥后， 增大了盐桥与溶液的接触面积， 同时缩短了盐桥的距离，大大降低 盐桥内阻
“中国好教育”荆楚联盟“归同纳课总异结构”大赛
4.1.1原电池教学设计高二上学期化学人教版选择性必修1
第四章电化学基础第一节原电池第1课时工作原理【指导思想与理论依据】本教学设计首先依据《普通高中化学课程标准（2021 年版）》提出的化学学科核心素养来设计。
化学核心素养包括“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”。
其次依据北京师范大学王磊教授提出的电化学认识模型来设计，本教学设计中选取的认识对象为原电池。
原理维度以氧化还原反应为基础，包括电极反应物、电极产物、微观过程、宏观现象；装置维度包括原电池的所有装置要素，即失电子场所（负极材料）、电子导体、离子导体、得电子场所（正极材料）。
【教材分析】本节选自选择性必修1第四章第一节第一课时，课本上介绍了双液电池，以双液电池例子，讲解原电池原理，故重点是原电池原理。
为讲清楚、讲透彻原电池的原理，教师可以自己加工教材，更利于学生学习。
【学情分析】1.学生已有知识背景经过必修课程的学习，学生已经具备一定的氧化还原观、微粒观，学生知道氧化还原反应的本质是有电子的转移，能够判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物，在给定的电解质溶液中能够分析出有哪些微粒；对原电池知识也已经有了一定的认识，但这些知识是零散的、孤立的，尚未达到系统化。
2.学生认识障碍点分析在学生已有的认识中，学生知道形成原电池需要有自发的氧化还原反应，认为构成原电池的装置需要两个活泼性不同的电极、电解质溶液、构成闭合回路，对原电池要素的认识是不全面的。
此外，学生对电极反应物和电极材料有混淆，电极反应物和离子导体未区分，并且存在着一些偏差认识，如“电极材料活泼性一定不同”“电极材料一定参与电极反应”“电解质溶液一定参与电极反应”“电解质溶液可以传导电子”“原电池离不开电解质溶液”等。
学生对原电池的认识角度不明确，分析问题时思维不够系统化。
3.学生的认识发展分析基于学生的已有认识和学习障碍点，本节课先从熟悉的锌铜单液原电池入手，通过分析锌铜单液原电池的装置构成和工作原理，初步建立原电池认识模型的装置维度和原理维度，然后通过应用初步建立的原电池认识模型分析锌铜双液原电池，完善原电池认识模型。
4.1原电池+教学设计+2023-2024学年高二化学人教版(2019)选择性必修1
第四章化学反应与电能第一节原电池人教版选择性必修1一、课标呈现内容要求：认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用，了解常见化学电源的工作原理。
学业要求：能列举常见的化学电源，并能利用相关信息分析化学电源的工作原理。
二、教材分析在必修课程中学生已经了解，将锌片、铜片置于稀硫酸中并以导线连接起来可以组成原电池，这为本节教学奠定了基础。
但是，对于大多数学生来说，双液电池在装置和工作原理方面都比单液更加复杂，这会导致一些学生产生困惑。
为此，本节基于真实情境引发问题，设计实验进行探究解决问题，引导学生逐步认识和理解原电池的工作原理，助力原电池思维模型的建构与应用。
通过对常见化学电源的结构及工作原理的剖析，能够从物质变化与能量变化的视角认识化学电源，通过寻找理想电池、比较不同的化学电源优劣，学会分析与评价，深化对化学电源构成的四要素的认识，并能用化学语言表征电池与电极所发生的反应，逐步培养学生运用原电池思维模型分析、解决问题的能力。
三、学情分析通过必修教学内容的学习，学生已经具备一定的电化学基础知识、实验观察与探究和分析问题与解决问题的能力但，为学习化学电源做了思想上和能力上的准备。
利用原电池的思维模型来分析与解构具体的化学电源，但学生思维的转换与知识迁移能力和发散思维能力等方面有待培养和提高。
因此本节课需要重点引导学生从物质与能量转化的视角，观察、分析化学电源内部各物质的性状，与构成原电池的四要素进行一一对应，分析化学电源电源与电极所发生的反应，用化学符号进行表征。
本节课的教学要充分利用学生的好奇心和求知欲，设计层层实验和问题情境，使学生在自主实验、积极思考和相互讨论中自己发现问题、分析问题和解决问题，发展学生对原电池的思维模型的认识。
四、教学目标：1.通过对生活中常见化学电源收集、观察与分类，能理解化学在改善人们生活、推动社会进步中发挥的巨大作用，探寻理想电源对促进社会发展，服务人类生活的重大贡献和社会价值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《盐桥原电池的工作原理及改进创新》教学设计
一、教学目标
【知识与技能】
⑴了解原电池的构造和基本工作原理；
⑵能够正确书写电极反应式和电池总反应方程式；
⑶了解盐桥的作用，会判断和设计简单的原电池。
【过程与方法】
⑷通过实验探究活动，使学生体验化学能与电能转化的探究过程，并了解原电池的
构造和工作原理；
⑸通过单液原电池和u型管盐桥原电池的分析对比，学生间相互讨论交流以及教师引
导，使学生具备发现问题，分析问题并解决问题的能力。
【情感态度与价值观】
⑴通过分组实验与讨论，体验小组合作学习的乐趣，培养团结协作的精神；
⑵通过实验探究活动，增强学生探索化学反应原理的兴趣，掌握学习和研究化学问题
的方法。
二、教材分析
本节内容以（必修2）第六章第一节“化学反应与能量变化”第一课时《化学反应与电能》为基础，进一步介绍原电池的组成和工作原理，通过对原电池中闭合电路形成过程的分析，引出半电池、盐桥等概念。
同时原电池的原理又为后面金属的腐蚀和防护，常见电池的原理及电解原理等重要电化学知识的学习奠定了基础。
新课程标准对原电池知识有新的要求，通过教学体验化学能与电能转化的探究过程，了解原电池的工作原理，能判断电极名称，根据题意写出电极反应式和电池总反应式。
三、学情分析
知识角度，高二学生在必修1、必修2和选择性必修1中已经学习过氧化还原反应、原电池的相关知识，同时物理学中电学知识也相当丰富，学习本节内容并不陌生，难度不大。
认知角度，高二学生形象思维能力已充分发展，抽象思维能力也在迅速发展中，同时具有强烈的好奇心和求知欲，对实验探究的热情高，但抽象思维能力和探究能力还不够成熟，需要老师适时的组织和引导。
四、教学重点和难点
【教学重点】进一步了解原电池的工作原理，了解u型管盐桥原电池的缺点并改进创新。
【教学难点】盐桥原电池的工作原理，u型管盐桥原电池缺点并改进创新。
五、教学策略
【教学方法】以“小组实验探究式教学法”为主，贯穿“小组合作讨论法”，引导学生发现问题、分析问题、解决问题；运用学案和多媒体辅助教学。
【教学用具】多媒体投影仪、电脑、课件。
【学生用具】数字电流表、烧杯、导线、电极（锌片、铜片）、稀H
2SO
4
溶液、ZnSO
4
溶
液、盐桥，琼脂块盐桥。
【教学流程】
环节一创设情境回顾旧知
环节二
实验探究
发现问题
环节三
大胆创新
提出方案
环节四
实验探究
解决问题
环节五
对比分析
发现问题
环节六
小组合作
实验探究
六、教学过程
环节一：创设情景，回顾旧知
教师活动学生活动设计意图
【创设情景】现代生产、生活和国防中大量使用的电池，如录音机、、电动汽车、卫星等，同学们能解释其中的奥秘吗？
【板书】
一、原电池原理
1．原电池：将化学能转化为电能的装置。
回答：
形成原电池，产生电
流。
创设情景，激发学
生的好奇心，感受
化学与生活的密切
关系。
【学生活动】在学案对应的方框中画出Cu－Zn原电池（稀硫酸做电解质溶液），标出正负极，写电极反应式，找两个同学板书。
【讲解】Zn作负极失电子变成Zn2＋，电子经导线到达Cu片表面，Cu做正极，溶液中的H＋在Cu片表面得电子生成H2。
【设问思考】结合所画原电池装置，形成原电池必须满足哪些基本条件呢？【板书】2．原电池形成的基本条件【讲解】原电池可以分为外电路和内电路，外电路是电极上连接的导线，电子从负极流向正极形成电流，内电路是电解质溶液，阴阳离子定向移动形在学案上画Cu－Zn原
电池（稀硫酸做电解质
溶液）,标出正负极，写
电极反应式。
学生回答：
一反应：自发进行的氧
化还原反应；
两电极：两活泼性不同
的电极；
一液：电解质溶液；一
引导学生回忆原电
池形成的四个条件
以及Cu－Zn原电
池的工作原理，巩
固已有知识。
1、本节课的主要亮点：将u型管盐桥原电池换成琼脂块盐桥原电池，改进后的琼脂块盐桥原电池电流远远大于单液原电池，优点明显，操作简单方便，可广泛推荐应用。
2、本节课主要通过小组合作探究，通过u型管盐桥原电池和琼脂块盐桥原电池的改进探究，在“以学生为主体，以教师为主导”的原则下进行，设计时突出学生探究过程的体验，培养小组合作探究的精神，进一步提高学生的实践能力。
通过小组实验，取得了很好的效果，锻炼了学生们主动探究的创新能力，但由于课堂时间有限，在一些难点的突破上，我们没有做更多的讲解和挖掘，在后期的教学中可能更多的需要老师的引导介入。
3、在今后的教学过程中，我将多动脑筋，转变教学理念，寻找过程体验与知识传授的和谐点，把课堂变成师生共同研究探讨的场所，让更多的学生变“被动学习”为“主动享受学习”，形成终身学习的意识和能力。
第四章第一节《盐桥原电池工作原理及改进创新》学案
【学生实践活动1】画一个Cu－Zn原电池（稀硫酸做电解质溶液）
总结原电池形成的条件：
①____________________________；②____________________________；
②____________________________；④____________________________；
〖成果汇报〗请各组派一名代表汇报实验结果：________________________________________；【学生实验探究1】组装一个Cu－Zn原电池，观察和记录实验现象。
实验用品：万能电流表、烧杯、导线、电极（锌片、铜片）、稀H2SO4溶液
实验要求：仔细观察闭合回路和断开回路（取出铜片）时锌片、铜片、电流表读数的变化并如实记录实验现象。
〖思考〗
⑴闭合回路时：锌片________________；铜片______________；电流表读数___________；
⑵断开回路（取出铜片）时：锌片___________；铜片________；电流表读数__________；〖成果汇报〗请一组代表汇报实验结果：_____________________________________________；【学生实验探究2】按下图改进后的装置图连接装置进行实验，观察并记录实验现象。
实验用品：万能电流表、铜片、锌片、导线、稀H2SO4、ZnSO4溶液、盐桥。
盐
〖思考〗
⑴有盐桥时的现象：锌片________________；铜片________________；电流表读数__________；
⑵取出盐桥后Zn片还反应吗？_______________________________________；
〖成果汇报〗请一组代表汇报实验结果：_______________________________________________；【学生实验探究3】按下图改进后的装置图连接装置进行实验，观察并记录实验现象。
实验用品：万能电流表、铜片、锌片、导线、稀H2SO4、ZnSO4溶液、琼脂快盐桥。
〖思考〗
⑴有盐桥时的现象：锌片________________；铜片________________；电流表读__________；〖成果汇报〗请一组代表汇报实验结果：_______________________________________________；
盐。